Скрыть

Солнечные водонагреватели. Как это работает.

Энергию Солнца можно использовать не только для получения электроэнергии. Во всем мире активно используются солнечные коллекторы — системы, позволяющие преобразовывать солнечную энергию в тепловую, которую уже можно использовать для теплоснабжения, получения горячего водоснабжения и в промышленных целях.

Большее распространение такие системы получают в странах с жарким, солнечным климатом (Греция, Израиль...), где благодаря климатическим условиям можно получить до 100% необходимого горячего водоснабжения.

В последние годы солнечные водонагреватели стали активно использовать и в таких странах как Китай, США, Германия, Австрия, Швеция, Швейцария. В странах имеющих среднее солнечное излучение они могут в межсезонье обеспечить до 50-60%, а летом до 80-90% потребности частных домов в горячем водоснабжении. Зимой же такие системы могут обеспечить 10-20% от потребности.

Тепловые коллекторы можно использовать как в самостоятельных системах, так и в системах с «комбинированным» нагревом теплоносителя, в сочетании с газо- или электронагревательными элементами. Использование «комбинированных» систем снижает затраты на основное топливо (газ, электричество) от 30 до 100%.

Вакуумные трубкиОсновным элементом солнечного водонагревателя (коллектора) являются вакуумные трубки. Благодаря им и происходит процесс трансформации солнечной энергии в тепловую.

Вакуумные трубки принципиально бывают двух типов:

  • вакуумные трубки без теплопроводящего стержня;
  • вакуумные трубки с теплопроводящим стержнем.

Вакуумные трубки без теплопроводящего стержня.

Данные трубки выполнены из двух колб, одна внутри другой, между которыми находится вакуум. Внешняя трубка сделана из высокопрочного стекла, выдерживающего даже град. Внутренняя колба так же стеклянная и имеет многослойное покрытие, которое благодаря современным технологиям обеспечивает высокое поглощение и низкое отражение. Покрытие, нагреваясь, передает тепло через стенки внутренней колбы, нагревая находящийся внутри теплоноситель. Температура внутри второй колбы может достигать 180-200оС. Вакуум между колбами создает эффект термоса, не давая теплу выйти наружу.

В таких трубках теплоноситель системы (вода или антифриз) попадает непосредственно в трубку, где происходит его нагрев. Разогретый теплоноситель поднимается вверх меняясь местами с более холодным. Таким образом происходит естественная циркуляция теплоносителя. Нужно отметить, что трубки без теплопроводящего стержня должны быть непосредственно присоединены к емкости, содержащей теплоноситель. Используются они только в системах без давления.

Вакуумные трубки с теплопроводящим стержнем.

Вакуумные трубки солнечного коллектораВ данном типе трубок, усовершенствован процесс передачи тепла теплоносителю. В вакуумную трубку добавлена тепловая трубка - герметичный теплопроводящий стержень, обычно медный. Внутри стержня находится небольшое количество жидкости с низкой температурой кипения (например аммиак) или газа (например эфир).

Под воздействием солнечного излучения содержимое тепловой трубки разогревается и испаряется, пары поднимаются в верхнюю часть трубки, в которой происходит передача тепла контуру теплоносителя и конденсирование паров. Конденсат опускается обратно, в нижнюю часть медной тепловой трубки, где он вновь нагревается до кипения и испарятся. Далее все повторяется.

Преимущество трубок с теплопроводящим стержнем в возможности их подключения как непосредственно к емкости с теплоносителем, так и удаленно, через связующий контур. Могут использоваться как в системах без давления, так и в системах под давлением

 

Надеемся, приведенное выше описание поможет Вам сделать выбор водонагревателя!