Статья: Cолнечные коллекторы – (Часть 1). Принцип работы и типология

Горячее водоснабжение. Отопление Промышленное использование Открытые коллекторы Вакуумные коллекторы Плоские солнечные коллекторы Открытая схема с естественной циркуляцией Открытая схема с принудительной циркуляцией Закрытая схема с принудительной циркуляцией и электронным управлением

Особенностью вакуумных коллекторов (см. рис. 2) является использование в качестве эффективного теплоизолятора вакуума. Вакуум поддерживается между наружным покрытием из стекла и теплопоглощающим слоем. Благодаря вакууму минимизируются тепловые потери и резко снижается зависимость КПД коллектора от разности температур между температурой коллектора и температурой наружного воздуха. Конструктивно вакуумные коллекторы могут выполняться трубчатыми, из отдельных герметичных труб, и плоскими, в этом случае вакуум поддерживается при помощи специальных насосов. Наиболее распространенными являются трубчатые вакуумные коллекторы. На рисунке 3 представлена конструкция трубчатого солнечного коллектора. Рисунок 3 Конструкция трубчатого вакуумного солнечного коллектора.
Для данных коллекторов характерен так называемый зеркальный эффект, благодаря которому уменьшается зависимость теплоотдачи коллектора от высоты солнца (см. рис. 4). Это способствует выравниванию тепловой мощности коллектора как в течение дня, так и в течение всего года, что является существенным преимуществом такого типа коллекторов.

Рисунок 4. Зеркальный эффект

Преимущества:
— высокий КПД в течение всего года;
— максимальный КПД в зимний период.
Недостатки:
— более высокая стоимость;
— больший вес и габаритные размеры в сравнении с другими типами коллекторов;
— пониженная эффективность работы в зимний период в климатических условиях Украины вследствие возможного образования инея и выпадения
снега. — низкая надежность: высокая подверженность градобитию, постепенное исчезновение вакуума в некоторых из трубок.
Вакуумные солнечные коллекторы являются высокотехнологичным и интересным в техническом отношении видом данной продукции. К сожалению, климатические условия нашей страны не всегда в полной мере позволяют реализовать их потенциал. Это касается негативного влияния снега и инея. Здесь следует иметь в виду, что вследствие отличных теплоизоляционных свойств вакуума, как снег так и иней могут держаться на коллекторах очень долго, длительное время после того как крыша здания полностью очистилась. Очевидно, что в эти периоды энергоотдача коллекторов практически снижается до нуля. Что касается уязвимости трубчатых коллекторов к граду, данная проблема имеет место, в первую очередь, в вакуумных коллекторах китайского производства, не всегда имеющих должное качество. То же можно сказать и о потере вакуума в трубках коллекторов.
Многие европейские производители имеют в своем модельном ряде вакуумные коллекторы с так называемой тепловой трубкой. При использовании данной конструкции, на поглотителе устанавливается тепловая труба, заполненная испаряющейся жидкостью. Данная тепловая труба подсоединяется к конденсатору, находящемуся в теплообменнике типа «труба в трубе». Тепло передается поглотителем тепловой трубке, что приводит к испарению жидкости. Образующийся пар поступает в конденсатор. Так как нет связи между внешним контуром и испаряющейся жидкостью , то возможно производить замену одной или нескольких трубок при заполненной установке.
Можно рассчитывать на то, что со временем, по мере отработки технологии производства продукции, данные проблемы потеряют свою актуальность.