Жазық күн коллекторлары

Төменгі температуралы гелиоқұрылғыларда кеңінен таралған коллектордың түрі – жазық күн коллекторы болып табылады.

Жазық күн коллекторлары (7.1-сурет) әйнек немесе мөлдір пластик жамылғыдан (бір, екі, үш қабатты), бір жағы қара түске боялып күнге қаратылған су жүретін арнасы бар жылу қабылдағыш беттен (панелден), оқшаулағыш (изоляциядан) материалдан және қораптан тұрады.

7.1-сурет. Жазық күн коллекторы:1 – күн сәулесі; 2 – әйнек жамылғы; 3 – сыртқы қорабы; 4 – жылу қабылдайтын бет; 5 – жылу оқшаулағышы; 6 – тығыздықтаушы.

Коллектордың қорабы (корпусы) мырышталған темірден, алюминийден, ағаштан, пластамассадан дайындалуы мүмкін.

Жылу оқшаулағыш (изоляциясы) ретінде әртүрлі материалдар: минералды вата, пенополиуретан және т.б. қолданылады.

Күн радиациясының әсерінен коллектордың жылу қабылдайтын бетті-панелдері қоршаған ортаның температурасынан артып 70-80⁰С температураға дейін қызады, бұл беттің (панелдің) қоршаған ортаға конвекциялық жылу берілісін және оның аспан астына өзінің сәуле шығаруының артуына әкеледі [7,11,33].

Жылу қабылдайтын бет (панелдің) қоршаған кеңістікке жылулық шығындарды кеміту жылу қабылдағыштың төменгі бетін жабатын жылу оқшаулағыш (изоляциясын) және сонымен қатар жылу қабылдайтын бет-панельдерден қандай да бір қашықтыққа орналасқан жарыққа мөлдір дене-әйнек қолдану арқылы іске асады. Барлық аталған элементтер қорапқа (корпусқа) орнатылады және әйнектің мөлдір бетін тығыздау іске асады (7.1-сурет).

Жылу тасымалдағыштың жоғары температураларына қол жеткізу үшін жылу қабылдағыштың бетін күннің қысқа толқынды сәулесін белсенді түрде жұтатын (қара никель, қара хром, алюминийдегі хром оксиді, мыстағы мыс оксиді) және оның өзінің меншікті жылулық шығындарын төмендететін спектрлік-таңдалмалы қабаттармен жабады.

Жазық коллекторлардың сипаттамаларын жақсартатын басқа тәсілдердің бірі жылу қабылдайтын бет-панель мен мөлдір әйнектің арасында жылу шығындарын болдырмау үшін ваккум жасау арқылы іске асырылады (төртінші буынды күн коллекторлары).

Жазық күн коллекторларының әртүрлі құрылымдары (конструкциялары) бар.

Неғұрлым кеңінен қолданылатын коллекторлардың құрылымы 7.1-суретте көрсетілген. Беттігі түтік тәріздес коллектордағы күн сәулесін жұтқыш есебінде сұйық жылу тасымалдағыш ретінде металл бетке үстіңгі, астыңғы жағынан немесе бір жазықтықта дәнекерленген және бір-бірінен 50-150 мм қашықтықта тік төртбұрышты арналармен орналасқан диаметрлері 12-15 мм диаметрлі параллель түтіктер қолданылады.

Көбінесе бетік-түтік және алюминийден болатқа штампталған бет-панель түрлі екі түрдегі жылу қабылдағыш бет-панелдер қолданылады. Беттік-түтік тәріздес құрылым (конструкция) әртүрлі қималы түтіктер дәнекерленетін металл беттен тұрады 7.2-сурет.

Күн беттік-абсорберлері іс жүзінде жылу шығындарын болдырмайды. Оның бетіне түсетін күн радиациясының тек 5-10%-ы ғана жамылғының түсіне және сапасына тәуелді шағылады.

7.2-сурет. Жазық коллекторлардың жылу қабылдайтын беттерінің сызбанұсқасы: а) беттегі түтік; б) гофрланған бет; в) штампталған бет; г) төрбұрыш арналармен дәнекеленген бет

Коллекторлардың басқа түрлерімен салыстырғанда жазық коллектордың айтарлықтай артықшылықтарының біріне тура түскен (сәулелік) күн энергиясын да, сонымен қатар шашыраған күн энергиясын да ұстайтындығы.