Применение солнечной энергии

КОНСТРУКЦИИ ПОГЛОЩАЮЩЕЙ ПЛАСТИНЫ КОЛЛЕКТОРА. Общие замечания

Селективная поверхность. Получение селективной (по­верхности невозможно в условиях большинства домаш­них мастерских. Вероятно, проще всего изготовить се­лективное покрытие на меди, используя теплый раствор гидроокиси натрия и хлорита натрия, температуру и концентрацию которого следует тщательно контролиро-

вать [12]. Даже в отношении промышленно изготовлен­ных селективных покрытий имеются противоречивые мнения о том, как долго они будут эффективны. Из гра­фиков эффективности, приведенных в гл. 3, видно, что селективные поверхности имеют преимущества только при относительно высоких температурах коллектора.

Защита от замерзания. Проблема замерзания кол­лектора в зимнее время может быть решена нескольки­ми способами. Простейшим решением является отказ от использования системы солнечного нагрева в течение всего зимнего периода и слив воды из коллекторов. Ко­личество тепла, которое не будет получено за время с середины октября до середины марта, соответствует 20% полной годовой выработки энергии. Если исполь­зуется раствор антифриза, то система должна быть полностью автономна, а на ее эксплуатацию необходи­мо получить разрешение местной водохозяйственной ин­спекции. В таких системах предусматривается бак горя­чей воды с встроенным теплообменником, соединенным непосредственно с солнечными коллекторами; эти си­стемы рассматриваются ниже.

Коррозия. Проблемы коррозии также были рассмотре­ны в гл. 3. Одной из причин возникновения коррозии может являться использование в системе разнородных металлов, например меди и алюминия, находящихся в непосредственном контакте во влажной среде, или же по­дача в алюминиевую панель коллектора обычной водо­проводной воды, содержащей некоторые растворенные вещества. Этой проблеме придавалось большое значе­ние на конгрессе Международного общества по солнеч­ной энергии (ISES) в 1975 г. в Лос-Анджелесе, участни­ки которого пришли почти к единодушному мнению [13], что вопросы, связанные с возможной коррозией и утеч­ками в системах с алюминиевыми коллекторами, столь серьезны, что алюминий нельзя более считать подходя­щим материалом для изготовления коллекторов. Хотя в солнечной водонагревательной установке непосредствен­ный контакт разнородных материалов может отсутство­вать, коррозия может возникать в тех случаях, когда в системе имеются элементы, изготовленные из меди и простой или оцинкованной стали, особенно если в воде может растворяться медь. На ранней стадии эксплуата­ции медь пластины коллектора или соединительных трубопроводов может раствориться в воде и затем осесть 172 на поверхности оцинкованного бака-аккумулятора. Ана­логично может произойти коррозия поглощающей пла­стины из оцинкованной стали, если она соединена с мед­ным баком-аккумулятором.

С точки зрения коррозии столь же важным факто­ром является присутствие в системе растворенного кис­лорода, однако его влияние может быть полностью ис­ключено в результате изготовления всей установки из меди. Медь, которая весьма широко используется в во­допроводных системах, не корродирует в кислородсодер­жащей воде или в соответствующим образом обработан­ном растворе антифриза.

Трубопроводы. В обычных установках, работающих на принципе термосифона, для соединения коллектора с баком-аккумулятором рекомендуется использовать тру­бы диаметром 28 мм. Все соединительные трубопроводы следует монтировать в соответствии с обычными прави­лами сборки водопроводов, избегая установки прямо­угольных колен, что особенно важно для термосифонных систем. Наиболее серьезной проблемой, вероятно, явля­ется образование в системе воздушных пробок. При на­гревании обычной водопроводной воды из нее выделя­ется растворенный воздух, который, постепенно скапли­ваясь в какой-либо точке системы, образует воздушную пробку, вызывающую либо прекращение циркуляции, либо уменьшение расхода. Важно, чтобы трубопроводы, соединяющие коллектор с баком-аккумулятором, плавно поднимались в направлении потока. Целесообразно уста­навливать солнечный коллектор с небольшим наклоном, так чтобы горизонтальные участки гидравлических кол­лекторов панели постепенно поднимались в направлении к выходу из коллектора. В системе должны быть пре­дусмотрены воздушные краны. Трубопроводы, соединяю­щие различные элементы системы, должны быть возмож­но более короткими. Все трубопроводы горячей воды следует теплоизолировать.