Солнечный коллектор – плоский или вакуумный?

При устройстве отопления или снабжения дома горячей водой с помощью солнечной энергии возникает вопрос: какой выбрать солнечный коллектор – плоский или вакуумный?

Коллекторы работают примерно по одному принципу, но имеют ряд отличий в конструкции, эксплуатации, эффективности и т.д. Давайте проведем сравнение плоских и вакуумных коллекторов.

Как работают плоские и вакуумные коллекторы

Оба типа устройств нагревают теплоноситель – пропиленгликоль, этиленгликоль, их растворы или воду. Но принцип нагрева разный. Плоский коллектор поглощает солнечный свет с помощью панелей, в которых медные трубки защищены от потерь тепла изоляцией и покрытием на стекле.

Принцип работы вакуумного коллектора другой – в нем защита от потерь происходит из-за безвоздушной прослойки между двумя слоями стекла вакуумных трубок и напыления на их внутренней стороне.

И в том и в другом случае стоит задача избежать теплопотерь и обеспечить максимальное поглощение тепла для его использования в дальнейшем.

Конструкция коллекторов

Плоский солнечный коллектор это прямоугольная панель, в которой стоит контур из медных трубок. Он утеплен твердой полимерной теплоизоляцией, а сверху накрыт стеклом. На стекле есть одно или несколько защитных покрытий (зависит от модели и производителя), которые не дают теплу покидать его пространство.

Строение панели плоского солнечного коллектора

Вариант внутреннего устройства плоской панели.

Вакуумный солнечный коллектор состоит из набора вакуумных трубок. В каждой из них либо установлен металлически штырь для отбора тепла, либо теплоноситель (так называемые термосифонные системы). Трубки состоят из двух слоев стекла, между ними откачан воздух.

Строение вакуумной трубки

Один из вариантов устройства вакуумной трубки.

На внутренней стороне трубок есть покрытие, аналогичное тому, что в плоских коллекторах. Иногда внутри трубок для лучшей теплоизоляции установлен металлический рефлектор.

Читайте также:  Вакуумные трубки для солнечного коллектора своими руками

Это общие описания, так как производители и модели коллекторов отличаются конструкцией. Используют разный тип покрытий и их количество, разные варианты отбора тепла – диаметр трубок и штырей или контуров.

С точки зрения конструкции, сказать какой солнечный коллектор – плоский или вакуумный лучше, нельзя.

Эффективность (КПД, COP)

Эффективность солнечных коллекторов зависит от времени года и уровня инсоляции. Но в среднем ее лучше всего опишут эти графики:

График эффективности работы плоских и вакуумных солнечных коллекторов в январе по часам

Суточная эффективность работы плоского и вакуумного коллектора в январе.

График эффективности работы плоских и вакуумных солнечных коллекторов в апреле по часам

Суточная эффективность работы плоского и вакуумного коллектора в апреле.

График эффективности работы плоских и вакуумных солнечных коллекторов в июле по часам

Суточная эффективность работы плоского и вакуумного коллектора в июле.

На графиках показано, сколько тепловой энергии производится за один час. Эти данные могут отличаться в зависимости от угла наклона, ориентации по сторонам света, климатических условий региона. Но общая тенденция сохраняется.

Как видим, в любое время года вакуумные коллекторы лучше поглощают тепло, хоть эта разница не так существенна. Вакуумные коллекторы имеют лучшую теплоизоляцию, чем плоские, у последних какое-то количество тепла уходит в наружную среду.

Прочность и ремонтопригодность

Стекло, которое используют при сборке плоских солнечных панелей, мягче того, которое используется в вакуумных коллекторах. Оно лучше держит удар и нагрузку. Если на нем появится небольшая трещина или скол, их можно отремонтировать. КПД коллектора упадет, но незначительно.

С другой стороны, при больших повреждениях придется менять стекло полностью или даже всю панель. Вакуумные коллекторы не пригодны к ремонту, но обычно выходит из строя одна или несколько трубок, которые стоят относительно дешево.

Читайте также:  Расчет солнечного коллектора для отопления дома

С точки зрения ремонта и прочности, нельзя сказать какой солнечный коллектор – плоский или вакуумный лучше. У них нет преимуществ, а есть особенности.

Снег и осадки

Зимой на коллекторах скапливается снег, а при больших перепадах температур – намерзает иней или наледь. Это ухудшает их КПД, а при полном покрытии сводит его к нулю.

Плоские солнечные панели чистить гораздо проще, чем вакуумные трубки. Снег на них хуже задерживается, он может сползать или сносится ветром. Некоторые модели плоских коллекторов имеют режим оттаивания, чего невозможно реализовать в вакуумных трубчатых коллекторах.

Стоит помнить, что все зависит от уровня наклона площади солнечного коллектора к вертикали. Чем он меньше, тем хуже на него налипает снег и тем проще его чистить. В любом случае, в отношении осадков плоские коллекторы удобнее и эффективнее, чем вакуумные.

Установка

С точки зрения монтажа и подключения к системе, солнечный коллектор – плоский или вакуумный – не имеют существенных отличий. Основная разница в их весе. При одинаковой производительности, вакуумный коллектор в собранном виде имеет в 2-2,5 большую массу, чем плоская панель. Поэтому не всегда его можно установить на имеющееся покрытие – стену, крышу и т.д.

Установка вауумных трубок солнечного коллектора

Установка вакуумных трубок производится во время монтажа.

Если при монтаже плоской панели достаточно ее зафиксировать на поверхности или каркасе, то вакуумные трубки нужно устанавливать по отдельности. Если этим занимается дилетант, то есть риск повредить их, нарушить герметичность и т.д. Но если установкой коллектора занимается специалист, будет лишь небольшая разница во времени.

Читайте также:  Термодинамические солнечные панели – эффективность, конструкция, принцип работы

Цены плоских и вакуумных коллекторов и производители

В среднем плоские панели дешевле вакуумных на 30-70%. Такой разброс зависит от того, что конструкция коллекторов зависит от модели и производителя.

Сейчас 90% коллекторов и 95-98% комплектующих производят в Китае. Стоимость солнечных коллекторов прямо зависит от качества, так как китайские бренды практически не закладывают в цену коллектора стоимость торговой марки. Единственным исключением являются малоизвестные заводы, которые часто предлагают продукцию низкого качества по средней и премиальной цене.

На рынке немало брендовой продукции, которая несколько дороже «ширпотреба». Такая разница в цене вполне оправданна – специалисты осуществляют контроль качества комплектующих и сборки, что немаловажно при больших сроках эксплуатации коллекторов и их окупаемости.

Подведем итоги: какой выбрать солнечный коллектор – плоский или вакуумный

После рассмотрения вопроса можно подвести общие итоги. Это поможет определиться с тем, какой в вашем конкретном случае выбрать солнечный коллектор – плоский или вакуумный.

  • Вакуумные коллекторы имеют большую эффективность, в среднем на 10-20%;
  • Плоские коллекторы более просты в эксплуатации в холодное время года при осадках;
  • При установке вакуумных коллекторов, возможно, придется усиливать несущие конструкции;
  • Стоимость плоских коллекторов существенно ниже;
  • Окупаемость плоских коллекторов выше при использовании в теплое время года, а вакуумных – в холодное.

Как видим, однозначно ответить на вопрос, какой солнечный коллектор, плоский или вакуумный лучше, нельзя. Но оценив свои потребности можно подобрать оптимальный вариант.

Не забудьте поделиться публикацией в соцсетях!

Похожие записи

Загрузка...
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (5 оценок, среднее: 4,80 из 5)
Загрузка...

Один ответ

  1. Николай Николаевич. Москва

Добавить комментарий