Слънчеви колектори

Слънче­вите колек­тори, за раз­лика от слън­че­вите бате­рии, не про­из­веж­дат елек­три­че­ство, а нагря­ват вода или анти­фриз. Съвремен­ните модели са спо­собни да нагря­ват вода до кипене даже при отри­ца­телни тем­пе­ра­тури.

Опитите да се използва слън­че­вата енер­гия за отоп­ле­ние и загря­ване на вода са били известни още от древ­но­стта. До наши дни се е запа­зил плос­кият слън­чев колек­тор, кон­стру­и­ран в края на XVIII век от швей­ца­реца Орас де Сосюр. Дори тогава, с негова помощ е можело да се при­готви храна.

На прак­тика уред за съхра­не­ние на слън­чева енер­гия може всеки сам да си направи от подръчни мате­ри­али. Например, дори и една кофа с вода, оста­вена на слънце, също е слън­чев колек­тор. Но за да има прак­ти­че­ско при­ло­же­ние и висок КПД са необ­хо­дими много по-съвър­шени кон­струк­ции.

Съвремен­ният слън­чев колек­тор е сложен абсор­бер на слън­чева енер­гия с вгра­дени в него тръ­бо­про­води за топло­но­си­теля. Абсорберът е поста­вен в хер­ме­ти­че­ски затво­рена кутия, и е изло­жен на слън­че­вите лъчи само от едната страна. Задната страна е покрита с мине­рална вата или друга изо­ла­ция. Предста­вен по този начин слън­че­вият колек­тор пред­став­лява висо­ко­тех­но­ло­ги­чен мини­а­тю­рен парник.

Колкото повече слън­чева енер­гия се пре­дава на топло­но­си­теля в колек­тора, тол­кова е по-голяма него­вата ефек­тив­ност. Това налага използва­нето на спе­ци­ални мате­ри­али. Един от тях е медта — при­те­жава много висока топло­про­во­ди­мост. За пови­ша­ване на поглъ­ща­нето на слън­чева енер­гия се използ­ват и спе­ци­ални опти­че­ски покри­тия, които не излъ­ч­ват топ­лина в инфра­чер­ве­ния спектър. Това мно­го­слойно селек­тивно покри­тие с уни­ка­лен сап­фи­рен цвят, улавя слън­че­вото излъ­ч­ване в много широк диа­па­зон — много по-широк от види­мия от човек.

В наши дни най-раз­про­стра­нени са два типа колек­тори — плоски и тръбни (ваку­умни). Послед­ният е събрал в себе си всички пре­дим­ства на плос­ките, много по-удобен за монтаж и обслуж­ване, тъй като при повреда на една от тръ­бите, е достатъчно да заме­ним само нея. Тъй като ваку­у­мът е иде­а­лен топло­изо­ла­тор, тръб­ният колек­тор е прак­ти­че­ски неза­ви­сим от окол­ната среда и зна­чи­телно по-чув­стви­те­лен към мини­мално слън­чево излъ­ч­ване. Благода­ре­ние на тази тех­но­ло­гия ваку­ум­ните колек­тори са наме­рили широко при­ло­же­ние като част от допъл­ни­телни енер­гийни систе­мите за цело­го­дишно отоп­ле­ние и под­гря­ване на вода.

Tермо­си­фонни хелио­си­стеми

Термоси­фон­ните системи са бюд­жетна ком­би­на­ция от слън­чев колек­тор и обемен водо­на­гре­ва­тел. Тези две устрой­ства са ком­би­ни­рани в една ком­пактна кон­струк­ция, която оси­гу­рява достатъчно висока ефек­тив­ност при мини­мални раз­ходи. Термоси­фон­ните системи са много под­хо­дящи за летни вили, хотели, кафе­нета и стро­и­телни обекти.

Основен еле­мент от систе­мата е слън­чев колек­тор, който оси­гу­рява поглъ­ща­нето на слън­че­вата енер­гия и нагря­ва­нето на топло­но­си­теля. Нагретият топло­но­си­тел по есте­ствен начин се издига нагоре до водо­на­гре­ва­теля, където отдава топ­ли­ната си на водата и се връща обратно в колек­тора. Този процес се повтаря непрекъ­с­нато.

Такава есте­ствена кон­век­ция се случва всяка секунда около нас: Слънцето нагрява повърх­но­стта на Земята, море­тата и оке­а­ните, обра­зу­вайки вет­рове и тече­ния. Получава се кръ­го­врат на водата в при­ро­дата.

Термоси­фон­ните системи са мини­а­тюрни модели на при­родна енер­гийна система, която е спо­собна да функ­ци­о­нира авто­номно много години. Те не се нуж­даят от спе­ци­ално цир­ку­ла­ци­онно обо­рудване, което заедно с опро­сте­ното устрой­ство и лесния монтаж, оси­гу­ря­ват прак­тич­ност и висока рен­та­бил­ност.

Благода­ре­ние на своята ком­пакт­ност, тер­мо­си­фон­ните системи могат изцяло да се мон­ти­рат на покрива, като отде­лен модул или няколко модула. За допъл­ни­телно нагря­ване на водата, когато няма достатъчно слън­чева енер­гия, бой­лерът може да е обо­рудван с вгра­ден елек­три­че­ски нагре­вател.