Същност на вакуумно-тръбните слънчеви колектори

Важен елемент от топлинната схема на слънчевите инсталации за топла вода са слънчевите колектори. Те се развиват и усъвършенстват повече от 120 години и през този период са предлагани различни конструктивни и схемни решения. Въпреки дългия период на развитие, основният принцип на преобразуване на слънчевата енергия в топлина при термичните слънчеви колектори остава непроменен. В основата на този принцип стои процесът на поглъщане на слънчева енергия от абсорбираща повърхност, преобразуването й в топлина и съхраняване на топлинната енергия чрез използване на така нареченият ‘парников’ ефект и топлинна изолация.

Бързото развитие на термичните слънчеви системи се обуславя както от високия коефициент на преобразуване на слънчевата енергия в топлина (в сравнение с фотоволтаичните панели), така и от невисоките разходи за изграждане на инсталациите. Общата площ на слънчевите колектори, монтирани в настоящия момент в света се оценява на около 58000000 м2. Тази стойност постоянно се увеличава, като се въвеждат нови технологии и топлинни схеми на работа.

За слънчеви инсталации за топла вода се използват два основни типа слънчеви колектори: плоски слънчеви колектори, при които абсорбиращата площ е равна на общата колекторна площ и тръбни слънчеви колектори, при които абсорбиращият елемент е монтиран във вакуумирана стъклена тръба. Тръбните слънчеви колектори могат да съдържат вътре във вакуумираната тръба или извън нея линейно параболично огледало (рефлектор), което фокусира част от слънчевите лъчи върху абсорбера. Нормалната температура, до която се загрява работния флуид във плоските слънчеви колектори е от 40 до 70 С° (по-висока при използване на селективно покритие на абсорбиращия елемент на колектора). Въвеждането на вакуумиран елемент във вакуумо-тръбните слънчеви колектори обуславя значително по-ниски топлинни загуби на колектора, тъй като се елиминира конвективната компонента на топлинния поток към околната среда. В комбинация със селективно покритие на абсорбиращия елемент и
рефлектираща повърхност, интензивността на преобразуваната в топлина слънчева енергия за единица абсорбираща площ при вакуумно-тръбните слънчеви колектори се увеличава значително. Това обуславя възможността за получаване на по-висока температура на флуида в слънчевия колектор при по-ниски топлинни загуби.

източник: http://shtrakov.net