Вакуумно тръбни или плоски слънчеви колектори да изберем?

Средното дневно количество слънчева енергия в България е между 3,75 и 4.5 киловатчаса на квадратен метър на ден.

Това означава, че една добре оразмерена слънчева система може да покрие 60 до 80% от необходимостта от топла вода годишно със слънчева енергия.

Процентът на покритие зависи от няколко фактора, включително местоположението на системата, ъгъла и ориентацията на монтаж на слънчевите колектори, както и ефективността на системата.

Южните региони на България обикновено получават повече слънчева енергия, което може да доведе до по-висок процент на покритие​.

В комбинация с други отоплителни системи слънчевата топлинна енергия предлага енергоспестяващо и ефективно топлоснабдяване.

Бихте ли искали да използвате слънчева енергия и да затоплите водата си или да подпомогнете отоплението си със слънчева топлинна система?

Що се отнася до въпроса за избор на правилния колектор, това зависи до голяма степен от вашия проект и местните условия.    

Как работят слънчевите колектори?

И плоските, и тръбните колектори използват слънцето за генериране на енергия.

Те се различават значително един от друг визуално и технически, но основната структура и принципът на действие са еднакви.

И двете абсорбират топлината на слънчевата енергия чрез тъмна абсорбираща повърхност.

Тръбите, пълни с течност, я транспортират до резервоара за гореща вода и оттам се връщат обратно към слънчевите колектори.

Защо абсорбаторите са черни?

Тъй като черните повърхности абсорбират много слънчева енергия и не я отразяват, абсорбиращата повърхност винаги е тъмна.

Как са изградени плоските колектори?

Здравите и дълготрайни плоски колектори са най-често монтираните видове колектори.
Те могат да бъдат монтирани бързо и добре интегрирани в покривната повърхност.

Абсорбиращата плоча с тъмно покритие, която обикновено е изработена от мед, се намира в корпуса, изработен от алуминий или неръждаема стомана.

Абсорберът абсорбира топлинното излъчване на голяма площ и го предава на медни тръби с вградена соларна течност.

За капак на корпуса служи така нареченото соларно стъкло.

Това специално стъкло е особено полупрозрачно, предпазва от валежи и задържа топлината в колектора до възникване на така наречения ефект на стъклената къща.

Големи зони на загуба на топлина се предотвратяват чрез изолиране на долната страна на корпуса.

Ефектът на стъклената къща или парниковият ефект гарантира, че абсорбиращите листове и тръби се нагряват дори при ниски външни температури.

Как са изградени тръбните колектори?

Тръбните колектори се състоят от няколко вакуумни тръби, разположени една до друга, които са монтирани върху метална рамка.

Затова такива слънчеви колектори се наричат ​​вакуумно-тръбни колектори.

Във всяка от двустенните стъклени тръби от боросиликатно стъкло с дебелина от 1,5 до 3 мм има абсорбер.

Благодарение на оптималната изолация на вакуума, тръбните колектори постигат високи нива на ефективност дори при ниски нива на слънчева или дифузна светлина.

Заради вакуума тръбните колектори работят като термос – задържат топлината вътре.

Това повишава ефективността: защото там, където няма въздух, топлината не може да бъде отведена чрез кислород.

Топлинните загуби са по-ниски.

Директни срещу индиректни тръбни колектори

В зависимост от модела, слънчевата светлина протича през слънчевите колектори с тръби директно или индиректно.

При колекторите с директен поток соларната течност циркулира в тръбите и преминава през целия кръг на системата.

Колекторите с индиректен поток или топлинни тръби (Heat pipe) изпаряват соларната течност  чрез абсорбираната топлина.

Парата тече към топлообменника, където освобождава енергията в буферния резервоар и отново кондензира.

За да работи тази верига, по време на монтажа е необходим определен ъгъл на наклон от най-малко 25 °.

Как работят слънчевите панели?

Всички слънчеви колектори работят на един и същ принцип: слънчевата енергия удря колектора и се абсорбира от абсорбер.

Това прехвърля енергията към топлообменник. В зависимост от вида на колектора тази среда се състои от въздух, вода или смес от вода и гликол.

С помощта на блок за управление и свързана помпа, соларната течност непрекъснато циркулира в тръбните системи на соларните модули – от колектора до бойлера и обратно.

С помощта на топлообменник абсорбираната топлинна енергия се прехвърля в буферния съд и се задържа там, докато бъде отстранена.

Ефективност на соларни топлинни системи

Количеството топлина, което една соларна система може да използва от генерираната енергия на колектора, зависи, наред с други неща от типа на колектора.

Тази използвана топлина, известна като слънчев добив, не съответства 1:1 на генерираната топлинна енергия.

Във всяка слънчева система има загуба на топлина от свързващите части като буферния съд, топлообменника и тръбите.

Тези загуби намаляват ефективността на соларната топлинна система.

Какво е слънчев добив?

Слънчевият добив зависи от годишната слънчева радиация, която варира от местоположението и не е еднакво навсякъде в България.

Наклонът и ориентацията на покрива, ефективността на колекторите и топлоизолацията на хранилището също са важни за слънчевия добив.

Каква е енергийната ефективност на плоските колектори?

При типични работни условия ефективността на плоските колектори е около 60 процента, което е по-ниско от това на вакуумно-тръбните колектори.

Колко голяма всъщност е разликата в производителността зависи до голяма степен от външните условия.

Ефективността на плоския колектор намалява значително при по-високи температури.

Голямата температурна разлика между външния въздух и абсорбера също води до високи топлинни загуби и съответно до по-ниска ефективност.

Силните ветрове също имат отрицателно въздействие върху работата на системата.

Те отвеждат част от топлината далеч от повърхността на колектора.

Каква мощност имат вакуумно-тръбните колектори?

Вакуумно тръбните колектори имат ефективност до 90 процента.

Това означава, че можете да постигнете по-високи добиви на квадратен метър дори при по-малко слънчева светлина, дифузна светлина или неблагоприятна ориентация на покрива.

Благодарение на добрата топлоизолация на вакуума топлинните загуби са сведени до минимум.

Това означава, че ефективността спада по-малко драстично дори при неблагоприятни условия на околната среда, например през зимата.

Какво показва ефективността на слънчевия колектор?
 

Ефективността на колектора показва какъв процент от падащата слънчева енергия се преобразува в използваема топлина.

Това зависи от интензитета на слънчевата радиация, температурата на околната среда на колектора и температурата на топлоносителя и следователно не е стабилна стойност.

Предимствата и недостатъците на двата вида колектори

Плосък колектор

-предимства

• евтини за закупуване
• главно за отопление на топла вода
• лесен покривен монтаж
• напълно интегрируеми
• издръжлив и здрав
• лесен за почистване

-недостатъци

• изискват повече покривно пространство за същата производителност
• В случай на дефекти обикновено е необходима пълна подмяна
• по-големи топлинни загуби

Тръбен колектор

-предимства

• за поддръжка на топла вода и отопление
• отделните  тръби могат да се сменят бързо
• оптимална настройка благодарение на гъвкавия монтаж
• малка нужда от пространство
• висок слънчев добив при ниски външни температури
• системата работи, ако отделните тръби се повредят

-недостатъци

• скъп за покупка

Колко струва една слънчева система?

Инвестиционните разходи за добив на слънчева топлинна енергия варират в зависимост от мощността, вида на колектора и размера на системата.

Необходимите аксесоари като резервоар за съхранениена топлата вода, тръбопроводи, соларна станция и монтаж също трябва да бъдат взети предвид при изчислението.

Цената се определя основно от решението дали слънчевата топлинна енергия да се използва само за топла вода или и за подпомагане на отоплението.

Колкото повече мощност е необходима и колкото повече хора живеят в домакинството, толкова по-голяма колекторна площ е необходима.

Нашите специализирани консултанти ще се радват да планират вашата нова слънчева термо система заедно с Вас или да оптимизират съществуващи системи.

Направете индивидуална оферта или използвайте нашите пълни комплекти, които вече включват всички компоненти.

 Планиране на соларната система за топла вода и отопление

За подгряване на топла вода трябва да се предвидят около 1 до 1,5 квадратни метра колекторна площ и слънчев резервоар от около 80 литра на човек.

Ако системата се използва и за отопление, площта на колектора се увеличава до около три до четири квадратни метра.

След това трябва да се коригира и размерът на буферния съд. Резервоарът да бъде с по-голяма вместимост.

Освен това, колкото по-лошо е изолирана къщата ви, толкова по-голяма колекторна площ е необходима.