Солнечные коллекторы и их эффективность
Сейчас существует огромное количество методов получения тепла, посреди которых выделяются солнечные коллекторы, преобразовывающие термическую энергию из солнечной. Но появляется вопрос, как эффективны эти устройства?
Скажем сходу, эффективность этих устройств не стопроцентная, так как неминуемы термические и оптические утраты.
К термическим потерям относится часть энергии солнца, которая преобразовалась в термическую, но рассеялась в воздухе и не использовалась для нагрева теплоносителя. Зависит это от различия температуры воздуха и коллектора, также от коэффициента теплопотерь, которые могут быть конвекционными, на излучение либо на теплопроводимость.
К термическим потерям относится часть энергии солнца, которая преобразовалась в термическую, но рассеялась в воздухе и не использовалась для нагрева теплоносителя. Зависит это от различия температуры воздуха и коллектора, также от коэффициента теплопотерь, которые могут быть конвекционными, на излучение либо на теплопроводимость.
Оптические утраты — это солнечная энергия, которая попала на коллектор, но не преобразовалась в термическую. Выражается она оптическим КПД η?, который определяется всасывающей способностью абсорбера (a), прозрачностью изолятора (t) и эффективностью всасывающей панели (Fr). Значение η?, рассчитываемое по формуле η? = a·t·Fr, считается паспортным значением коллектора, а КПД добивается максимума при нулевой разнице температур, что значит нулевые теплопотери.
Солнечные коллекторы конструируются так, чтоб всасывающая способность их увеличивалась, а теплопотери уменьшались. Большим оптическим КПД и в то же время большими теплопотерями отличаются открытые коллекторы. Вакуумные коллекторы имеют меньшие теплопотери, но внедрение 2-ух слоёв стекла и промежные теплопередачи значительно понижают оптический КПД.