Capteurs plats, élaborés par Hottel et Whillier dans les années 1950, sont le type le plus commun. Ils sont constitués de (1) une sombre plate-plaque de l'amortisseur de l'énergie solaire, (2) un couvercle transparent qui permet à l'énergie solaire pour passer à travers, mais réduit les pertes de chaleur, (3) un fluide caloporteur (air, antigel ou de l'eau) pour éliminer la chaleur de l'absorbeur, et (4) une isolation thermique support. Absorbeur constitué d'une feuille absorbant mince (des polymères stables thermiquement, d'aluminium, acier ou en cuivre, dans laquelle un revêtement noir mat ou sélective est appliquée) souvent soutenu par une grille ou d'une bobine de tube de fluide placé dans une enveloppe isolée avec un couvercle en verre ou en polycarbonate. Dans panneaux de chaleur eau, de fluide est généralement distribuée à travers des tubes de transfert chaleur de l'absorbeur d'un réservoir d'eau isolées. Ceci peut être réalisé directement ou à travers un échangeur de chaleur. La plupart des fabricants de chaleur de l'air et certains fabricants de chaleur de l'eau ont un absorbeur complètement inondée constitué de deux feuilles de métal qui le fluide passe entre les deux. Parce que la chaleur surface d'échange est supérieure, ils peuvent être légèrement plus efficace que les absorbeurs traditionnels. [1]
La lumière du soleil passe à travers le vitrage et frappe la plaque absorbante, qui se réchauffe, en changeant l'énergie solaire en énergie thermique. La chaleur est transférée à passage de liquide à travers les tuyaux fixés à la plaque absorbante. Plaques d'absorbeur sont communément peint avec "revêtements sélectifs," qui absorbent et retiennent mieux la chaleur que la peinture noire ordinaire. plaques absorbantes sont habituellement faites de métal, généralement en cuivre ou en aluminium car le métal est un bon conducteur de chaleur. Le cuivre est plus cher, mais est un meilleur conducteur et moins sujette à la corrosion que l'aluminium. En emplacements avec moyenne d'énergie solaire disponible, les capteurs plans sont de taille approximativement un demi-pieds à un carré par gallon de l'utilisation d'une journée de l'eau chaude.
Il ya un certain nombre de configurations de tuyauterie absorbeur:
harpe - la conception traditionnelle à fond contremarches et les tuyaux de collecte haut, utilisé dans thermosiphon à basse pression et pompé systèmes
serpentine - un S en continu qui optimise le rendement de température, mais pas totale d'énergie dans les systèmes à débit variable, utilisé dans un design compact systèmes solaires de production d'eau chaude seulement (aucun rôle chauffage)
absorbeur complètement inondée constitué de deux tôles de métal estampé pour produire une zone de circulation.
collectionneurs limites couche absorbante constitués de plusieurs couches de feuilles transparentes et opaques qui permettent l'absorption dans une couche limite. Parce que l'énergie solaire est absorbée dans la couche limite, la conversion de chaleur peut être plus efficace que pour les collectionneurs où la chaleur absorbée est menée à travers un matériau avant que la chaleur est accumulée dans un liquide circulant. [citation nécessaire]
Comme une alternative à la collectionneurs métalliques, polymères de nouveaux collecteurs de plaques planes sont maintenant produites en Europe. Ceux-ci peuvent être entièrement polymère, ou ils peuvent inclure des plaques de métal en face de canaux d'eau tolérantes au gel à base de caoutchouc de silicone. Polymères, être flexible et donc tolérantes au gel, sont en mesure de contenir de l'eau claire au lieu d'antigel, de sorte qu'ils puissent être raccordés directement dans les réservoirs d'eau existants au lieu d'avoir besoin d'utiliser des échangeurs de chaleur qui diminuent l'efficacité. En distribution avec un échangeur de chaleur dans ces panneaux de plaques planes, les températures ont besoin ne pas être tout à fait aussi élevé pour le système de circulation doit être allumé, si ces panneaux de circulation directes, que ce soit polymère ou autrement, peut être plus efficace, en particulier au niveau de faible luminosité.
Certains collectionneurs début polymère à revêtement sélectif souffert de surchauffe lorsque isolée, alors que les températures de stagnation peut dépasser le point de fusion du polymère. [2] [3] Par exemple, le point de fusion du polypropylène est de 160 ° C (320 ° F), tandis que le température de stagnation de l'isolation des capteurs thermiques peuvent dépasser 180 ° C (356 ° F), si les stratégies de lutte ne sont pas utilisés. Pour cette raison, le polypropylène n'est pas souvent utilisé dans vitrées à revêtement sélectif des capteurs solaires. De plus en plus des polymères tels que les silicones haute tempérées (qui fondent à plus de 250 ° C (482 ° F)) sont utilisés. Certains polymère de polypropylène non fondée capteurs solaires vitrés sont couché mat noir plutôt que revêtement sélectif pour réduire la température de stagnation à 150 ° C (302 ° F) ou moins.
Dans les régions où le gel est une possibilité, gel de tolérance (la capacité de congeler plusieurs reprises sans se fissurer) peuvent être délivrés par l'utilisation de polymères flexibles. Tuyaux en caoutchouc de silicone ont été utilisés à cette fin au Royaume-Uni depuis 1999. Collectionneurs métalliques classiques sont vulnérables aux les dommages causés par le gel, si elles sont remplies d'eau, ils doivent être soigneusement sondé afin qu'ils vider complètement descendus par gravité avant la congélation est prévu, de sorte qu'ils ne se fissurent pas. collectionneurs métalliques Beaucoup sont installés dans le cadre d'un système d'échangeur de chaleur scellé. Plutôt que de ayant l'écoulement de l'eau potable directement à travers les collecteurs, un mélange d'eau et d'antigel telle que le propylène glycol (qui est utilisé dans l'industrie alimentaire) est utilisé comme fluide d'échange thermique pour protéger contre les dommages gel jusqu'à une température à proximité de risque déterminée qui dépend la proportion de propylène glycol dans le mélange. L'utilisation de glycol abaisse la chaleur de l'eau légèrement la capacité de charge, tandis que l'addition d'un échangeur de chaleur supplémentaire peut abaisser la performance du système à des niveaux de faible luminosité.
Une piscine ou un collecteur non émaillée est une forme simple de Capteur plat sans couvercle transparent. Typiquement polypropylène ou caoutchouc EPDM ou de caoutchouc de silicone est utilisé comme un absorbeur. Utilisé pour le chauffage piscine, il peut très bien fonctionner lorsque la température de sortie désirée est proche de la température ambiante (qui est, quand il est chaud à l'extérieur). Lorsque la température ambiante se refroidit, ces collectionneurs deviennent moins efficaces.
La plupart des collectionneurs de plaques planes ont une espérance de vie de plus de 25 ans.
Applications: La principale utilisation de cette technologie est dans les bâtiments résidentiels où la demande pour l'eau chaude a un impact important sur les factures d'énergie Cela signifie généralement une situation avec une grande famille, ou une situation dans laquelle la demande d'eau chaude est excessive en raison de fréquents. le lavage du linge. Les applications commerciales incluent laveries automatiques, lave-autos, les buanderies et des établissements militaires alimentaires. La technologie peut également être utilisée pour le chauffage si le bâtiment est situé hors réseau ou si l'alimentation secteur est soumis à des pannes fréquentes. systèmes de chauffage solaire de l'eau sont plus susceptibles d'être rentable pour les installations dotées de systèmes de chauffage à eau qui sont coûteux à exploiter, ou avec des opérations telles que les blanchisseries ou les cuisines qui nécessitent de grandes quantités d'eau chaude.
capteurs non vitrés liquides sont couramment utilisés pour chauffer l'eau pour les piscines. Parce que ces collectionneurs ne doivent pas supporter des températures élevées, ils peuvent utiliser des matériaux moins coûteux tels que le plastique ou en caoutchouc. Ils ne nécessitent pas de gel-épreuvage, car les piscines sont généralement utilisés uniquement dans temps chaud ou peut être vidangé facilement pendant la saison froide.
Alors que les capteurs solaires sont les plus rentables dans les zones ensoleillées, tempérées, elles peuvent être rentables pratiquement n'importe où dans le pays doivent donc être pris en considération.
