Плоский солнечный коллектор, разработанный Hottel и Whillier в 1950-х годов, являются наиболее распространенным типом. Они состоят из (1) темный плоский поглотитель солнечной энергии, (2) прозрачная крышка, которая позволяет солнечной энергии пройти, но уменьшает потери тепла, (3) тепло-транспортной среды (воздуха, воды или антифриза) для отвода тепла от поглотителя, и (4) теплоизоляционные поддержки. поглотитель состоит из тонких листов поглотителя (термически стабильные полимеры, алюминий, стали или меди, на которую матовый черный или селективное покрытие наносится), часто при поддержке сети или катушки жидкостью трубки помещены в изолированный корпус с крышкой стекла или поликарбоната. В панели подводом горячей воды, жидкости, как правило, распространяется через трубку для передачи тепло от поглотителя в изолированный резервуар для воды. Это может быть достигнуто непосредственно, либо через теплообменник. Большинство воздуха производителям тепла и воды некоторые производители тепла должны полностью затоплены поглотитель, состоящий из двух листов металла, который проходит между жидкостью. Поскольку тепло обмен площадь больше они могут быть чуть более эффективен, чем традиционные амортизаторы [1].
Солнечный свет проходит через остекление и попадает на поглотитель пластину, которая нагревается, изменение солнечной энергии в тепловую энергию. Тепло передается жидкости, протекающей по трубам прикреплены к поглотитель пластины. Абсорбер пластины, как правило, окрашены "селективные покрытия", которые поглощают и сохраняют тепло лучше, чем обычная черная краска. абсорбер пластины, как правило, из металла, обычно меди или алюминия, так как этот металл является хорошим проводником тепла. Медь дороже, но является лучшим проводником и менее подвержены коррозии, чем алюминий. В места со средней наличие солнечной энергии, плоский солнечный коллектор имеют размеры около половины до одного квадратного фута на литр горячей воды одного дня.
Есть целый ряд конфигураций поглотитель трубопроводов:
арфа - традиционный дизайн с нижней трубы стояков и верхней трубой коллекции, используемые в странах с низким термосифонной давление и перекачивается системы
змеевик - один непрерывный S, которая максимизирует температуры, но не полный выход энергии в системах с переменным потоком, используемые в компактных солнечных горячей воды только системы (никакой роли отопления)
полностью затоплены поглотитель, состоящий из двух листов металла, чтобы произвести печать тиражом зоне.
Пограничный слой поглотителя коллекционеров, состоящий из нескольких слоев прозрачных и непрозрачных листов, которые позволяют поглощения в пограничном слое. Поскольку солнечная энергия поглощается в пограничном слое, тепловой конверсии может быть более эффективным, чем для коллекционеров, где поглощается тепла осуществляется через материал до тепла накапливается в циркулирующей жидкости. [править]
В качестве альтернативы металла коллекторов, новый полимер плоский солнечный коллектор в настоящее время производятся в Европе. Они могут быть полностью полимера, или они могут включать в себя металлические пластины перед стоп-толерантный водные каналы из силиконовой резины. Полимеры, быть гибким и, следовательно, стоп-терпимо, могут содержать простую воду вместо антифриза, так что они могут быть подключена к канализации непосредственно в существующие емкости для воды вместо того, чтобы использовать теплообменники которые понижают эффективность. В отпуск с теплообменником в эти плоские панели плиты, температура нужна не быть столь высокой для циркуляционной системы должны быть включены, так что такие прямые панели обращение, будь то полимер или иначе, может быть более эффективным, особенно при низком уровне освещенности.
Некоторые ранние выборочно покрытые полимером коллекционеры страдают от перегрева, когда изолированная, а застой температура может превышать температуру плавления полимера. [2] [3] Например, температура плавления полипропилена составляет 160 ° C (320 ° F), в то время как Температура торможения изолированных тепловых коллекторов может превышать 180 ° C (356 ° F), если стратегий контроля не используются. По этой причине полипропилен не часто используется в остекление выборочного покрытия солнечных коллекторов. все чаще полимеры, такие как высокий умеренный силиконы (который плавится при более 250 ° C (482 ° F)), которые используются. Некоторые не полимер полипропилена основаны глазурованной солнечные коллекторы имеют матовый черный покрытием, а не выборочно покрытием для уменьшения застоя температуры до 150 ° C (302 ° F) или меньше.
В районах, где замораживание возможность, стоп-толерантность (способность замораживать повторно, без трещин) может быть доставлен за счет использования гибких полимеров. Труб силиконовой резины были использованы для этой цели в Великобритании с 1999 года. Обычных коллекционеров металла подвержены повреждений от замерзания, поэтому, если они заполнены водой, они должны быть тщательно Протянувшись, чтобы они полностью стечь вниз с помощью гравитации перед замораживанием, как ожидается, так что они не трескаются. Многие коллекционеры металла установлен как часть закрытой системе теплообменника. Вместо того, чтобы с питьевой поток воды непосредственно через коллекторы, смесь воды и антифриза, такие как пропиленгликоль (который используется в пищевой промышленности) используется в качестве теплообменной жидкости для защиты от замораживания повреждение до локально определяется риск температуры, зависящей на долю пропиленгликоля в смеси. использование гликоля снижает тепло воды пропускная способность незначительно, в то время как добавление дополнительного теплообменника может привести к снижению производительности системы при низком уровне освещенности.
Бассейн или неглазурованной коллектор простой форме плоского коллектора без прозрачной крышкой. Обычно полипропилена или EPDM резины или силикона используется в качестве поглотителя. Используется для нагрева воды в бассейне может работать очень хорошо, когда желаемый результат температуре около температура окружающей среды (то есть, когда тепло на улице). как температура окружающей среды становится прохладнее, эти коллекционеры становятся менее эффективными.
Большинство плоского солнечного коллектора имеют продолжительность жизни более 25 лет.
Области применения: Основное применение этой технологии в жилых зданиях, где спрос на горячую воду имеет большое влияние на счета за электроэнергию Как правило, это означает, что ситуация с большой семьей, или ситуации, в которой потребности в горячей воде является чрезмерным из-за частых. стирка белья. Коммерческие приложения включают прачечных, автомойках, военные прачечные и пункты питания. Технология также может использоваться для отопления помещений, если здание находится у сетки или электросети является предметом частых отключений. Солнечной системы отопления водой скорее всего, будет экономически эффективным для помещений с системами водяного отопления, которые являются дорогостоящими в эксплуатации, или операции, такие как прачечные и кухни, которые требуют большого количества горячей воды.
неглазурованные жидкости коллекционеры, как правило, используется для нагрева воды для бассейнов. Поскольку эти коллекторы не должны выдерживать высокие температуры, которые они могут использовать менее дорогие материалы, такие как пластика или резины. Они также не требуют замораживания проверки, потому что бассейны, как правило, используется только в теплую погоду или может быть легко удален в холодную погоду.
В то время как солнечные коллекторы являются наиболее экономически эффективными в солнечный, районах с умеренным климатом, они могут быть экономически эффективным практически в любой точке страны, должны быть рассмотрены.
