Солнечный
коллектор - это конструкция или устройство, преобразующее энергию Солнца в
тепло. Солнечные коллекторы, которые можно использовать в течение многих лет,
можно разбить на две большие группы: плоские коллекторы и трубчатые вакуумные
коллекторы.
Основным элементом плоского солнечного
коллектора является абсорбер - металлическая пластина со специальным
поглощающим покрытием и напаянными к ней проточными трубопроводами. Абсорбер
заключен в специальный корпус, у которого лицевая стенка прозрачная (через нее
в коллектор проникает солнечное излучение), а тыльная утепленная минераловатной
плитой или слоем другого утеплителя. Для повышения эффективности коллектора на
абсорбер может быть нанесено специальное селективное покрытие. Наличие
селективного покрытия значительно увеличивает производительность плоского
коллектора, но, в то же время, увеличивает его стоимость. Для уменьшения
теплопотерь в холодное время года корпус плоского коллектора делают максимально
герметичным. Таким образом, теплоизоляция абсорбера достигается за счет слоя
воздуха или инертного газа со стороны прозрачной передней стенки, и слоя
утеплителя со стороны задней стенки. Плоские коллекторы более эффективны в
теплое время года, однако, в зимнее время их эффективность значительно
снижается из-за довольно высоких теплопотерь.
Существуют также еще один вид плоских
солнечных коллекторов - вакуумный плоский коллектор. В вакуумном плоском
коллекторе теплоизоляция абсорбера от окружающей среды достигается не за счет
слоя теплоизоляции, а за счет создания внутри короба глубокого вакуума,
предотвращает теплопотери. Такие коллекторы обладают максимальной
производительностью среди плоских коллекторов, однако, являются более сложными
в монтаже и эксплуатации, и, что существенно, достаточно дорогими.
Неоспоримыми преимуществами плоских солнечных
коллекторов является их невысокая цена при высокой эффективности в теплое время
года. К недостаткам можно отнести низкую производительность в зимний период, а
также неудобство их монтажа на труднодоступные кровли. Плоский коллектор
является целостной неразборной конструкции, из-за чего поднимать и
устанавливать на крышу его приходится целиком.
Гораздо проще установить на наклонную кровлю трубчатый
вакуумный коллектор. Трубчатый коллектор состоит из рамы или креплений,
корпуса-теплообменника (так называемого manifold) и стеклянных вакуумных
трубок. Таким образом, монтаж трубчатого коллектора можно осуществлять в
несколько этапов: сначала устанавливаем раму, на раме закрепляем manifold,
после чего по одной вставляем в manifold вакуумные трубки.
Трубчатые вакуумные коллекторы также более
эффективны по сравнению с плоскими коллекторами в холодное время года, так как
вакуум обеспечивает минимальные теплопотери. Трубчатые вакуумные коллекторы
отличаются по типу вакуумных трубок, а также по типу manifold’a.