Анализ преимуществ и недостатков плоских солнечных водонагревателей

Плоский солнечный водонагреватель – это устройство, в котором солнечный свет, попадая на поверхность коллектора, проходит через прозрачную крышку и проецируется на теплопоглощающую пластину. Тепло, генерируемое солнечным излучением, эффективно поглощается и преобразуется в тепловую энергию синим или черным пленочным покрытием с высоким коэффициентом поглощения и низким коэффициентом излучения, а затем передается теплоносителю. Плоский солнечный коллектор состоит из четырех основных компонентов: теплопоглощающей пластины, прозрачной крышки, изоляционного слоя и внешнего корпуса. С помощью циркуляционного трубопровода и водяного насоса нагретая рабочая жидкость передается холодной воде через змеевик теплообменника, непрерывно повышая температуру воды и накапливая нагретую воду в изолированном баке.

Так каковы же преимущества и недостатки плоских солнечных коллекторов?

Преимущества плоского солнечного водонагревателя

1. Плоские солнечные водонагреватели отлично подходят для интеграции в здание. Благодаря плоской конструкции плоские солнечные водонагреватели не имеют ограничений по форме и размеру при проектировании, а их форма и конструкция гибкие и легко интегрируются в элементы здания. Кроме того, металлическая коллекторная пластина обеспечивает удобство монтажа и обслуживания.

2. Его тепловая эффективность очень высока. Плоские солнечные коллекторы не имеют зазоров, как вакуумные трубки. Они представляют собой сплошную плоскость, и при воздействии солнечного света вся поверхность коллектора может получать солнечный свет. Поэтому при одинаковой площади освещения и интенсивности солнечного света среднесуточная эффективность плоских солнечных водонагревателей более чем на 6% выше, чем у вакуумных трубок.

3. Плоские солнечные водонагреватели обладают высокой устойчивостью к давлению. Теплопоглощающая пластина плоского солнечного коллектора изготовлена ​​из металла, а соединение коллектора с резервуаром для воды также выполнено из металла, что позволяет ему выдерживать давление водопроводной воды и циркуляционного насоса.

4. Производительность также очень стабильна. В некоторых крупных зданиях, таких как отели, бассейны, заводы и т. д., использование солнечных водонагревателей требует большого количества солнечных коллекторов для создания масштабной системы водоснабжения. В трубчатом солнечном водонагревателе используются резиновые компоненты для соединения, что делает систему очень нестабильной в эксплуатации, в то время как плоский солнечный коллектор соединяется с системой через металлические элементы, что обеспечивает высокую устойчивость системы.

Структурная схема плоского солнечного коллектора

Недостатки плоских солнечных коллекторов

1. Он больше подходит для использования в регионах с незамерзающей погодой, в противном случае зимой могут возникнуть проблемы с замерзанием. Поскольку сердцевина плоских солнечных панелей не заполнена вакуумом, хотя для заполнения используются изоляционные материалы, изоляционный эффект всё равно недостаточен. По сравнению с вакуумными солнечными трубками, он рассеивает тепло быстрее и при более низких температурах на улице зимой. Хотя использование вторичного нагрева решает проблему невозможности использования системы зимой, оно также добавляет промежуточные звенья, что может привести к некоторым потерям тепла.

2. Наблюдаются определённые потери тепла. Сердцевина плоских солнечных панелей не вакуумная, и их теплоизоляция при использовании с другим оборудованием не очень хороша. По сравнению с вакуумными солнечными панелями, они быстрее рассеивают тепло зимой.

Фактически, среди продуктов солнечной энергетики, интегрированных в здания, коммерческие солнечные водонагреватели с плоскими панелями представляют собой устройства, сочетающие безопасность и отличную производительность. Хотя преимущества и недостатки плоских солнечных коллекторов по-прежнему более очевидны по сравнению с вакуумными солнечными водонагревателями, у последних есть такие недостатки, как взрыв труб и потеря давления при использовании в высотных зданиях. Плоский солнечный коллектор является основным компонентом системы сбора тепла плоской сплит-системы солнечного водонагревателя, и его производительность напрямую влияет на энергоэффективность всей системы солнечного водонагревателя. Улучшение тепловых характеристик плоских солнечных водонагревателей не только способствует полному использованию солнечной энергии, но и повышает надежность коллектора. Теплоизоляция и коэффициент поглощения тепла поглощающим корпусом — два основных фактора, влияющих на тепловые характеристики плоских солнечных коллекторов. Коэффициент поглощения существующих материалов покрытия поглощающего корпуса в основном достиг уровня 0,92 и выше, и возможности для его улучшения ограничены. Поэтому улучшение теплоизоляционных характеристик плоских солнечных коллекторов является ключевым фактором повышения их тепловых характеристик.