У передвісті наближається дефіциту енергоносіїв людство шукає альтернативні шляхи видобутку енергії. Найбільш перспективною на поточний момент є сонячна енергетика, яка активно розвивається з початку ХХ століття. Одним з корисних дій сонячного світла є його теплове випромінювання, використовуючи яке, можна переносити тепло в житлове приміщення, уникаючи таким чином застосування традиційних систем опалення.

Як збирають сонячну енергію


Збір і перетворення енергії сонця відбувається за рахунок спеціальних пристроїв - сонячних колекторів. Вони являють собою плоску або вигнуту панель, всередині якої розташовані капілярні канали, пропускають через себе теплообмінник, в ролі якого зазвичай використовується рідина з дуже низькою температурою замерзання. Нагріте теплообмінник циркулює по первинному тепловому контуру, віддаючи тепло або за допомогою термодинамічної процесу випаровування і конденсації, або природним шляхом. У першому випадку ефективність установки підвищується в рази, в той час як другий метод передачі тепла не вимагає додатково доданої енергії. Самі сонячні колектори бувають декількох типів.

Види сонячних колекторів


За принципом пристрою колектори поділяють на вакуумні та плоскі. У вакуумних колекторах роль теплообмінника виконує трубка з подвійними стінками, в проміжку між якими знаходиться вакуум. Внутрішня трубка складається з матеріалу з дуже низькою здатністю, що відображає. Розгалужена система трубок прихована під кількома шарами броньованого скла, при чому в порожнинах колектора також може відкачано повітря для зниження тепловіддачі. Таким чином, більша частина енергії поглинається трубкою з теплоносієм, при цьому відсутні втрати тепла в навколишнє середовище. Теплообмінники такого типу відрізняються високою ефективністю, але не можуть самостійно очищатися від снігу.

Плоскі колектори мають набагато більш просту конструкцію, а тому і вартість їх в рази нижче. На гладку або покриту спеціальним рельєфом пластину з хорошою теплопровідністю нанесено шар светопоглощающего матеріалу. Він нагрівається під дією сонячного світла і передає тепло системі мідних або поліетиленових трубок, розташованих на тильній стороні панелі. між трубками і панеллю забезпечений надійний тепловий контакт, також трубки можуть бути профільного типу для більшої площі контакту з панеллю.

Перспектива розвитку галузі


Основна проблема систем сонячного опалення - їх висока вартість. З розвитком виробництва і вдосконаленням полімерних матеріалів такий недолік систем сонячного опалення може бути вирішене, проте їх вдосконалення не вигідно для бізнесу, заснованого на видобутку вуглеводнів і їх продажу населенню планети. На сьогоднішній день дотримується позитивна динаміка розвитку: з початку XXI століття застосування сонячних колекторів зросла від трьох до десяти разів у різних країнах світу.