Плоские солнечные коллекторы преобразуют в тепло как пря­мое, так и рассеянное излучение. Их можно использовать для получения низ­копотенциального тепла с температурой теплоносителя менее 70 °С, в частнос­ти, для обогрева воздуха в помещениях и нагрева воды в водонагревательных установках. Эффективность таких солнечных коллекторов сильно зависит от погодных условий и снижается с ростом температуры теплоносителя на выходе из коллектора.

Эти коллекторы особенно успешно могут применяться в летнее время для подогрева воды в бассейнах, поскольку в этом случае требуется небольшой на­грев воды выше температуры окружающей среды. В таких установках плоские солнечные коллекторы могут работать с эффективностью около 90 %. Плоские солнечные коллекторы оказываются более эффективными при подогреве боль­шого количества воды до невысокой температуры, чем при нагревании неболь­шого количества воды до высокой температуры и последующем смешивании нагретой воды с холодной.

Самым простым типом солнечного коллектора являются черные пластиковые трубы, выставленные на солнце. Более эффективные конструкции коллекторов теплоизолируются с тыльной и с фронтальной (прозрачной) сторон.

В солнечных коллекторах можно нагревать воду как напрямую, так и с по­мощью промежуточного теплоносителя.

На рис. 10.7 показано поперечное сечение типичного плоского солнечного коллектора. При изготовлении таких коллекторов обычно используются Стек­ів и алюминий, однако последний подвержен коррозии, если через коллектор пропускается вода. Лучшим с точки зрения эффективной передачи тепла к теп­лоносителю материалом для тепловоспринимающей панели является медь, од­нако она весьма дорога.

В большинстве типичных конструкций панелей солнечных коллекторов ка­налы для теплоносителя изготавливаются их медных трубок, а тепловосприма - югцие ребра панели — из более дешевого алюминия. Панели «чернятся» путем анодирования или просто красятся в черный цвет. При использовании красок возникает ряд проблем, связанных с разрушающим воздействием ультрафи­олетового излучения, от которого слой краски может деградировать и разру­шаться.

Фронтальное прозрачное ограждение солнечного коллектора может быть стек - ляллным или пластиковым. При этом следует учитывать, что стеклянную панель

легко разбить, а пластиковая панель подвергается разрушающему воздействию ультрафиолетовых лучей. Для снижения тепловых потерь через заднюю стенк> применяют различные теплоизолирующие материалы, такие как, например, стек­ловолокно или вспененный полиуретан. Пенополиуретановые панели придают конструкции хорошую жесткость, позволяя при этом избавиться от дополнитель­ных прочностных элементов, которые увеличивают вес конструкции.

Экструзионная тепловоспринимающая Воздушный панель с трубками

Остекление промежуток / для теплоносителя

Рис. 10.7. Поперечное сечение типового плоского коллектора