Плоский солнечный коллектор

Плоский солнечный коллектор промышленного производства является самым распространенным видом солнечных коллекторов, которые могут быть использованы в бытовых водонагревателях и системах отопления. Такой коллектор состоит из теплоизолированной остекленной панели, в которой расположена пластина поглотителя. Материалом для изготовления пластины поглотителя является металл. Металл хорошо проводит тепло, поэтому чаще всего используется медь и алюминий.

Использование меди обуславливается её высокой проводимостью тепла и меньшей подверженностью коррозии, чем алюминий. На пластину поглотителя наносится специальное высокоселективное покрытие. Такое покрытие служит для лучшего удержания поглощенного солнечного света. Покрытие изготавливается из прочного тонкого слоя аморфного полупроводника. Покрытие наносится на металлическое основание, обладает высокой поглощающей способностью в видимой области спектра, низким коэффициентом излучения в области длинноволнового инфракрасного излучения.

Благодаря остеклению снижаются потери тепла. В плоских коллекторах чаще всего используется матовое стекло с низким содержанием железа, которое пропускает только свет. Боковые стенки и дно коллектора покрыты теплоизоляционным материалом. Тем самым добиваются большего сокращения потери тепловой энергии. Устройство плоского солнечного коллектора представлено на рисунке.

Давайте рассмотрим принцип действия солнечного коллектора. Солнечный свет проходящий через матовое стекло попадает на пластину высокого поглощения. Пластина нагревается и превращает солнечную радиацию в тепловую энергию. Далее нагревается теплоноситель (вода или антифриз), который циркулирует в коллекторе. По мере нагрева теплоносителя тепловая энергия через теплообменник передается воде в резервуар емкостного водонагревателя. В этом резервуаре находится горячая вода, предназначенная для использования. Обычно, емкостной водонагреватель дополняют электрической теной. В случае недостатка тепловой энергии тена будет греть воду до необходимой температуры.