Существуют три основных типа солнечных коллекторов:
- плоский солнечный коллектор
- вакуумный солнечный коллектор
- солнечный коллектор-концентратор
Плоский солнечный коллектор
Плоский солнечный коллектор состоит из поглощающей панели или абсорбера, прозрачного покрытия и теплоизоляции. Поглощающая панель или абсорбер покрыт специальным покрытием, которое с высокой эффективностью поглощает лучистую энергию солнца и преобразовывает её в тепло. Поглощающая панель имеет контакт с системой циркуляции теплоносителя.
В качестве теплоносителя в солнечных коллекторах зимнего типа служат жидкости, не замерзающие при низких температурах. В солнечных коллекторах летнего типа теплоносителем может служить вода.
Прозрачное покрытие изготавливается из закалённого стекла и выполняет защитные свойства. Кроме того, на прозрачное покрытие может быть нанесен специальный слой, значительно уменьшающий излучение солнечного коллектора в инфракрасном диапазоне. Это также повышает эффективность системы.
Теплоизоляция служит для уменьшения потерь тепла в контурах солнечного коллектора.
Если в системе не происходить отбора тепловой энергии, плоские солнечные коллекторы нагревают теплоноситель до 200 Со.
Вакуумный солнечный коллектор
Чем больше энергии передается теплоносителю, тем выше КПД солнечного коллектора. Возможно повысить температуру теплоносителя до 300 Со. Для этого необходимо уменьшить тепловые потери в контурах солнечного коллектора, например, путем создания в коллекторе вакуума.
Эта идея реализована в солнечной тепловой трубке. Солнечная тепловая трубка состоит из внешней трубки, изготовленной из высокопрочного стекла. Поверхность внешней трубки свободно пропускает лучистую солнечную энергию. На внутренней трубке нанесено специальное покрытие, эффективно преобразовывающее солнечную энергию в тепло. Между внешней и внутренней стеклянной трубкой находится вакуум, благодаря которому сохраняется до 95% тепловой энергии. Солнечные коллекторы вакуумного типа обладают большим КПД по сравнению с плоскими солнечными коллекторами и особенно оптимальны в условиях слабой освещенности низких температур.
Современные бытовые вакуумные солнечные коллекторы могут нагревают воду до температуры кипения даже при отрицательных температурах окружающего воздуха.
Солнечные коллекторы-концентраторы
Если солнечный коллектор снабдить отражателями, концентрирующими солнечный свет на поглощающей панели, то рабочую температуру теплоносителя легко повысить до 350 Со. Это значительно увеличит эффективность всей системы без применения вакуумных устройств.
