Слънчеви колектори - видове и техните разлики

Топлината винаги идва от слънцето, с изключение на енергията, получена от геотермална или ядрена енергия. И така, какво може да бъде по-очевидно от загряването на топлата вода в къщата или водата в отоплителния кръг директно с топлинната енергия на уловените слънчеви лъчи, като по този начин се намаляват разходите за енергия и се намалява екологичният отпечатък? Поради тази причина, освен фотоволтаичните модули, слънчевите колектори също се радват на необуздана популярност на немските покриви и фасади. Собствениците на жилища, които искат да оборудват старата си сграда с тези колектори, както и тези, които отговарят за строителството на нови сгради, се сблъскват с голям брой различни видове слънчеви термични колектори.

За да ви помогне да следите, тази статия предоставя преглед на най-често срещаните колектори за слънчеви топлинни системи, техните свойства, възможни употреби и цената им. Можете да получите допълнителни съвети от монтажници на соларни системи във вашия регион, които можете да намерите на blauarbeit.de. Такива съвети също могат да бъдат поискани без задължение и без намерение за покупка и се субсидират на 80% от Федералната служба за икономика и контрол на износа (BAFA).

Принцип на действие на слънчевите колектори

Независимо дали става въпрос за плосък колектор, вакуумно-тръбен колектор или друг вариант на тази технология, основният принцип винаги е един и същ. Следователно, за да подчертаете разликите между типовете колектори, първо трябва да разберете основите. Слънчевият колектор се състои от два компонента. Абсорберът е плътен компонент, изработен от различни материали и е тъмен на цвят. Както всички тъмни предмети, този абсорбатор се нагрява много, когато грее слънце, защото абсорбира енергията на слънчевите лъчи, вместо да ги разпръсква или отразява.

В контакт с този абсорбер е течност, наречена слънчева течност или слънчева течност. Това е смес от вода и антифриз, като гликол. Обичайното съотношение на смесване е 6 части вода и 4 части гликол. Гликолът предпазва течността в колекторите от замръзване, разширяване и увреждане, когато е под нулата и няма слънце. В същото време предотвратява кипенето на флуида в слънчевите топлинни колектори, които понякога са няколкостотин градуса по Целзий. По време на работа соларната течност се нагрява от контакта си с абсорбера. Помпа насочва нагрятата соларна течност от колекторите към топлообменник, където освобождава събраната топлина към отоплителния кръг и/или резервоара за гореща вода. Охладената по този начин соларна течност след това отново циркулира към абсорбера. Съвременните слънчеви топлинни системи съдържат и соларен контролер, който следи и управлява всички процеси с измервателни сонди и малък компютър. По този начин топлинната енергия се използва оптимално.

Слънчеви колектори, често срещани в жилищни сгради

На покривите на повечето къщи се използват или плоски колектори, или вакуумни тръбни колектори. Ето един поглед към тяхната структура и свойства.

плоски колектори

Този тип колектор се състои от тъмна метална плоча (медна или алуминиева) като абсорбатор. Отдолу има тръба, която е в контакт с абсорбера и през която циркулира соларната течност. Колекторът е обграден от изолирана рамка и защитен от мръсотия и дъждовна вода чрез стъклена плоча. Те са здрави, издръжливи, имат добра ефективност и не са скъпи. За да направят това, те изискват много място на покрива и поради голямото си тегло поставят повишени изисквания към статиката на покрива. Инсталирани на покривите на къщите, те доставят на жителите топла вода за душове, кухни и перални през цялата година, когато грее слънце, но не могат да допринесат значително за отоплението. Включително разходите за монтаж можете с инвестиционни разходи от 300 евро на квадратен метъризчисли.

вакуумтръбни колектори

Вакуумно тръбните колектори са най-добрата алтернатива на плоските колектори за жилищни сгради.Те, както подсказва името, са изцяло в стъклени тръби, в които има вакуум. Тъй като вакуумът не провежда топлина, това е отлична изолация за абсорбера и тръбите за соларната течност. Всички параболични огледала, които могат да присъстват, също отразяват светлината отдолу върху абсорбера, така че максимум слънчеви лъчи се превръщат в използваема топлина. Това е известно като колектор CPC (Compound Parabolic Concentrator). Подтип са индиректно протичащите топлинни колектори, при които течността в тръбите се нагрява и изпарява от топлината на абсорбера. Тази пара се издига, кондензира и загрява действителния слънчев флуид чрез топлината на кондензацията. Общото за всички вакуумно-тръбни колектори е тяхната висока ефективност, която допринася и за топлинната мощност. Леки са и стават за всекимонтирани са покривни форми . От друга страна, с разходи от 600 евро на квадратен метър те натоварват значително портфейла ви при инвестиране.

Други важни видове слънчеви колектори

Докато вакуумните тръбни колектори и плоските колектори съставляват почти 100% от всички инсталирани слънчеви топлинни колектори в немски жилищни сгради, има няколко други типа, които са много подходящи за други цели. Тук също си струва да разгледате, например да отоплявате оранжерия или басейн рентабилно.

Въздушният колектор

Тези слънчеви термични колектори работят по същия начин като предишните видове, но при тях слънчевата течност се заменя с въздух. Това може да се подава директно в сграда и да се загрява. В сравнение със слънчевите топлинни системи със соларен флуид, тези системи изискват значително по-голяма площ за загряване на въздуха вътре в сградата. Те могат да бъдат намерени например в училища, плувни басейни или обществени сгради, но също и в промишлени места с голямо търсене на технологична топлина. Те могат да се използват и в жилищни сгради и по този начин осигуряват не само топлина, но и свеж въздух за обитателите.

Неглазирани колектори

Неостъклените колектори се наричат ​​още колектори за басейни, тъй като основно се монтират точно за тази цел. Инсталирани в близост до басейн, те провеждат топлинна енергия в басейна и по този начин осигуряват приятно забавление при къпане. Както подсказва името, тръбата на колектора не е под стъкло, което намалява изолацията. Това обаче е незначително в сезона на басейна. Този тип колектори се характеризират с особено ниски разходи за придобиване от около 100 евро на квадратен метър.

хибридни колектори

Слънчевите модули и колектори са монтирани един до друг на повечето покриви, в които ще се използва слънчева топлинна енергия и фотоволтаици. Ако използваемата площ на покрива е твърде малка, можете да използвате хибридни колектори. Това са плоски колектори, върху които са разположени соларни модули. Те преобразуват слънчевата енергия в електричество и се нагряват като всички фотоволтаични системи. Тази топлина се използва за слънчева топлинна енергия чрез тръба със слънчева течност отдолу. И двете части на системата постигат добри нива на ефективност, особено след като фотоволтаичните системи работят най-ефективно при ниски температури.