Вакуумные солнечные коллекторы vs. плоские: эффективность, цена и практичность

Вакуумные коллекторы считаются более эффективными и дороже, чем плоские. В каких случаях их следует устанавливать и есть ли ситуации, когда предпочтительнее выбрать плоские коллекторы, также необходимо учитывать. Вакуумные коллекторы обычно представлены стеклянными трубками с диаметром от 5 до 10 см, установленными параллельно друг к другу, хотя есть и менее популярные варианты, такие как пластинчатые коллекторы.

Вакуумные коллекторы, благодаря своей сложной конструкции, могут иметь более высокую эффективность, чем плоские, но это не всегда является достаточным аргументом против их более высокой цены, поэтому они менее популярны, чем плоские коллекторы

Конструкция и принцип работы вакуумного коллектора

В каждой из них находится стеклянная трубка.

В каждом из них есть отдельная трубка, по которой течет жидкость. Эта трубка соединена с поглотителем — либо плоским, либо нанесенным на поверхность трубки. Последнее решение дешевле, но менее совершенное из-за отсутствия хорошего контакта между абсорбером и трубкой, транспортирующей нагретую жидкость, что приводит к снижению эффективности.

Внутри стеклянных трубок создается вакуум, что приводит к меньшим потерям тепла в окружающую среду. Это связано с отсутствием конвекции (перенос тепла в результате движения материи). Кроме того, абсорбер нагревается быстрее, поскольку тепло не теряется на нагрев окружающего воздуха. Таким образом, эффективность вакуумных коллекторов, работающих в прохладной среде, выше, чем плоских коллекторов.

Преимущества вакуумных коллекторов

Превосходство коллекторов с более сложной структурой проявляется, когда невозможно установить плоский коллектор в оптимальном положении: с абсорбером, обращенным на юг, наклоненным под углом около 40°, в месте, которое никогда не затеняется. В таких случаях имеет смысл использовать вакуумные коллекторы, которые также оснащены зеркалами. Кроме того, если по каким-то причинам воду нужно нагреть до температуры выше 70°C, они будут лучше плоских коллекторов. Настенные коллекторы Hewalex KSR10 тип 1 могут устанавливаться как вертикально (это очень удобно, так как позволяет монтировать коллектор непосредственно на фасаде), так и горизонтально. Эти коллекторы имеют более высокий КПД, чем коллекторы с плоскими пластинами.

Иногда, однако, приходится слышать, что покупка вакуумных коллекторов — это ненужные расходы, поскольку эффект от использования более дешевых плоских коллекторов аналогичен. Почему так происходит, ведь вакуумные имеют более совершенную конструкцию, а технические данные показывают, что их эффективность как минимум в два раза выше, чем у плоских?

Есть ли у вакуумных коллекторов недостатки?

Преимущества вакуумных коллекторов ощущаются в первую очередь, когда они работают при низких температурах — в этом случае вакуум снижает потери тепла. На практике, в наших условиях, различия невелики, поскольку уже осенью и весной, но особенно зимой, солнечная радиация, достигающая коллекторов, настолько мала, что даже отсутствие теплопотерь мало что меняет.

Зимой площадь поверхности коллекторов настолько мала, что теплопотери отсутствуют.

Зимой поверхность коллектора может покрыться инеем или льдом, что затрудняет доступ солнечного излучения к поверхности поглотителя. В коллекторе с плоской пластиной даже небольшое количество излучения повышает температуру воздуха под стеклом, так что иней тает. Напротив, вакуум сохраняет поверхность стеклянных трубок холодной, поэтому иней остается на них дольше. В результате количество тепла, поступающего в систему, оказывается меньше, чем можно было бы предположить по теоретическим расчетам.

Также летом возникают проблемы с вакуумными коллекторами. Когда горячая вода не используется в течение длительного периода времени (например, во время отпуска), температура жидкости, заполняющей систему, может чрезмерно повыситься, что чревато повреждением системы.

Плоскопластинчатые коллекторы также являются проблемой в летний период.

Плоские пластинчатые коллекторы могут рассеивать избыточное тепло через свой корпус в ночное время, просто запустив насос для прогона жидкости через коллекторы (для этого используется функция отпуска в контроллере системы).

Плоские пластинчатые коллекторы могут использоваться для рассеивания избыточного тепла через свой корпус в ночное время.

С другой стороны, вакуум, образующий изоляцию коллектора, затрудняет его теплоотдачу. Поэтому возникает необходимость либо накрыть его (что хлопотно, если он установлен высоко), либо сделать установку для отвода избыточного тепла — например, с помощью радиатора в неиспользуемом помещении (гараже или подвале), который будет нагреваться, когда температура в системе поднимется выше безопасного значения.

Плоские пластинчатые коллекторы не являются хорошим решением для передачи тепла.

Коллекторы с плоскими пластинами по сравнению с типичными вакуумными коллекторами, популярными на нашем рынке, работают в Европе значительно лучше. Факт, что на развитых и "богатых" рынках, таких как Германия, Австрия, Франция, Дания и т.д., доля рынка вакуумных находится на уровне во много раз ниже, чем в Польше. Итак, можно спросить, стали ли покупатели в Польше богаче? В Польше доля вакуумных коллекторов превышает 24%. Однако значительная часть этих коллекторов отклоняется от стандартов, которым должны соответствовать такие устройства.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *