Сравнение Atmosfera SPK F4M vs Vaillant auroTHERM pro VFK 125/3

Штатный способ монтажа, предусмотренный конструкцией коллектора.

Говоря о монтаже, стоит отметить, что все солнечные коллекторы рассчитаны на установку под углом к горизонту. Именно за счёт этого можно добиться того, что угол падения солнечных лучей будет максимально близок к перпендикуляру — и, соответственно, эффективность прибора будет близка к максимальной. Поэтому и горизонтальные, и наклонные модели по сути устанавливаются в одинаковом положении — наклонном; разница же между этими вариантами заключается в том, что служит опорой для коллектора. Подробнее см. соответствующие пункты.

— Наклонный. Коллекторы, рассчитанные на установку на специальную подставку (раму). Благодаря этой раме поглощающая поверхность располагается под нужным углом к горизонту, сама же подставка рассчитана на установку на ровной горизонтальной поверхности. Если вы планируете разместить коллектор на такой поверхности — например, на плоской крыше или на земле рядом с домом — стоит обратить внимание именно на наклонные модели.

— Горизонтальный. Горизонтальными называют устройства, не укомплектованные подставками и в целом не рассчитанные на использование подставок. Такие коллекторы укладываются непосредственно на поверхность крыши, необходимый угол наклона при этом обеспечивается исключительно за счёт наклона поверхности. Соответственно, основной сферой применения горизонтальных моделей являются дома с...покатыми кровлями, куда невозможно установить наклонный коллектор. Недостатком данного варианта является то, что угол расположения устройства напрямую зависит от угла наклона крыши.

— Универсальный. Коллекторы, допускающие установку и горизонтальным, и наклонным способом. Подробнее об этих вариантах см. соответствующие пункты, а их сочетание в одной модели позволяет пользователю выбирать оптимальный вариант, в зависимости от ситуации. Впрочем, подобная универсальность обходится недёшево, а на практике требуется крайне редко — солнечный коллектор обычно приобретается в расчёте на строго определённое место установки, и с выбором специализированного варианта (наклонный или горизонтальный), как правило, не возникает проблем. Вследствие этого подобные модели встречаются крайне редко. Также отметим, что подставка для наклонной установки может не входить в комплект, её понадобится приобрести отдельно.

Материал, из которого выполнен абсорбер — слой, поглощающий солнечную энергию. Это основная рабочая часть коллектора, от её конструкции во многом зависят общие рабочие свойства устройства.

В большинстве современных моделей, независимо от типа, абсорбер выполняется из меди со специальным покрытием. Этот металл отличается высокой теплопроводностью, благодаря чему он эффективно передаёт тепло на теплоноситель. А покрытие применяется для того, чтобы улучшить поглощение солнечного света, снизить его отражение и, соответственно, добиться хороших показателей КПД.

Ещё один вариант, встречающийся в солнечных коллекторах — алюминий. Он обходится несколько дешевле меди, весит меньше, однако уступает ей по теплопроводности и рабочим характеристикам.

Общая площадь поглощающей поверхности коллектора. Для комплектов с несколькими коллекторами (см. «Количество коллекторов») указывается площадь для одного устройства.

Отметим, что смысл данного показателя зависит от типа коллектора (см. соответствующий пункт). В плоских устройствах речь идёт именно о рабочей площади — размере поверхности, которая подвергается солнечному свету. В трубчатых моделях (вакуумных, термосифонных), где роль абсорбера играют трубки, учитывается общая площадь поверхности трубок — в том числе та, которая при работе находится «в тени» и не нагревается солнцем. Для того, чтобы задействовать и эту поверхность в работу, могут применяться специальные рефлекторы, однако они имеются далеко не во всех трубчатых коллекторах.

Всё вышеизложенное означает, что сравнивать между собой по площади абсорбера можно только коллекторы одного типа и схожей конструкции. Если же говорить о таком сравнении, то большая площадь, с одной стороны, обеспечивает большую эффективность и скорость нагрева, а с другой — соответствующим образом сказывается на габаритах устройства и размере пространства, необходимом для его установки. Здесь, опять же, есть своя специфика, в зависимости от типа. Так, общая площадь плоского коллектора приблизительно соответствует площади рабочей поверхности; она чуть больше, но эта разница невелика. А вот в трубчатых моделях встречается парадокс, когда общая площадь получается меньше площади абсорбера. Впрочем, в...этом нет ничего сверхъестественного, если учесть особенности конструкции и замера той и другой площади.

Общая площадь коллектора. Если коллекторов в комплекте несколько, данный показатель приводится для одного устройства.

Общая площадь определяет прежде всего габариты коллектора и количество места, которое потребуется для его установки (при этом стоит учесть, что при одинаковой площади конкретные размеры разных моделей могут быть разными). При этом если речь идёт о горизонтальном размещении (см. «Монтаж»), то общая площадь коллектора будет соответствовать площади пространства, которое он займёт после установки. А вот при наклонном монтаже основание всей конструкции занимает несколько меньшую площадь — это обусловлено спецификой установки.

Отдельно стоит коснуться связи между общей и рабочей (апертурной) площади. Напомним, практические характеристики солнечного коллектора определяются в первую очередь его апертурной площадью, подробнее о ней см. соответствующий пункт. При этом в плоских моделях (см. «Тип») рабочая площадь неизбежно будет меньше общей, а вот в трубчатых бывает и наоборот — в некоторых случаях площадь рабочей поверхности всех трубок может превышать площадь самого устройства. Ничего странного в этом нет, такое явление связано с геометрическими особенностями конструкции.

Максимальное рабочее давление теплоносителя, на которое рассчитан коллектор. Данный параметр указывается только для закрытых моделей (см. «Вид») — открытые по определению работают при атмосферном давлении.

Максимальное давление, допустимое для выбранного коллектора, должно быть не ниже, чем рабочее давление в системе нагрева (ГВС, отопления и т. п.), к которой его планируется подключить. А в идеале стоит выбрать устройство с запасом по давлению хотя бы в 15 – 20 % — это даст дополнительную гарантию на случай различных сбоев и неполадок, да и общая надёжность у такого коллектора будет выше, чем у подобранного «впритык» (при прочих равных, разумеется).

Коэффициент полезного действия коллектора.

Изначально термин «КПД» обозначает характеристику, описывающую общую эффективность работы устройства — проще говоря, этот коэффициент обозначает, какая часть от поступающей на устройство энергии (в данном случае — солнечной) идёт на полезную работу (в данном случае — нагрев теплоносителя). Однако стоит отметить, что в случае солнечных коллекторов фактический КПД зависит не только от свойств самого устройства, но и от окружающих условий и некоторых особенностей работы. Поэтому в характеристиках обычно указывают максимальное значение данного параметра — т. н. оптический коэффициент полезного действия, или «КПД при нулевых тепловых потерях». Он обозначается символом η₀ и зависит исключительно от свойств самого прибора — а именно коэффициента поглощения абсорбера α, коэффициента прозрачности стекла t и эффективности передачи тепла от абсорбера к теплоносителю Fr. В свою очередь, реальный КПД (η) высчитывается для каждой конкретной ситуации по специальной формуле, которая учитывает разницу температур внутри и снаружи коллектора, плотность поступающего на устройство солнечного излучения, а также специальные коэффициенты теплопотерь k1 и k2. Этот показатель в любом случае будет ниже максимального — как минимум потому, что температуры внутри и снаружи устройства неизбежно будут разными (а чем выше эта разница — тем выше теплопотери).

Тем не менее, оценивать характеристики солнечного...коллектора и сравнивать его с другими моделями удобнее всего именно по максимальному КПД: в тех же практических условиях (и при одинаковых значениях коэффициентов k1 и k2) устройство с более высоким КПД будет более эффективным, чем устройство с более низким.

В целом более высокие значения КПД позволяют добиться соответствующей эффективности, притом что площадь коллектора может быть сравнительно небольшой (что, соответственно, положительно сказывается также на габаритах и цене). Особенно этот параметр важен в том случае, если устройство планируется использовать в холодное время года, в местности с «хмурым» климатом и сравнительно небольшим количеством солнечного света, либо если места под коллектор немного и использовать устройство большой площади нельзя. С другой стороны, для повышения КПД требуются специфические конструктивные решения — а они как раз усложняют и удорожают конструкцию. Поэтому при выборе по данному показателю стоит учитывать особенности применения коллектора. К примеру, если устройство покупается для дачи в южном регионе, где планируется бывать только летом, воды требуется относительно немного и с солнечной погодой проблем нет — на КПД можно не обращать особого внимания.

Коэффициент поглощения абсорбера, используемого в конструкции коллектора.

От данного параметра напрямую зависит общая эффективность работы поглощающего покрытия и, как следствие, КПД устройства в целом. Коэффициент поглощения описывает, какая часть солнечной энергии, достигающей абсорбера, поглощается им и передаётся на теплоноситель (обычно с некоторыми потерями, однако в данном случае ими можно пренебречь). В идеале данный показатель должен достигать 100 %, однако добиться этого если и возможно, то чрезвычайно сложно и неоправданно дорого. Поэтому коэффициент поглощения обычно несколько ниже — около 95 %; этого более чем достаточно для эффективной работы коллектора. Остальная часть энергии отражается в виде излучения; подробнее об этом см. «Коэф. излучения абсорбера ε». Здесь же отметим, что в конструкции трубчатых коллекторов нередко применяются колбы со специальным внутренним покрытием, которое возвращает отражённые лучи на абсорбер и повышает фактический коэффициент поглощения.

Коэффициент излучения абсорбера (поглощающего покрытия), используемого в конструкции коллектора.

Данный параметр описывает, какая часть энергии, попадающей на поглощающее покрытие, отражается обратно. Напомним, задача абсорбера — максимально поглощать попадающую на него солнечную энергию; соответственно, в идеале он должен вести себя как «абсолютно чёрное тело» и не отражать вообще ничего. Но добиться таких характеристик крайне сложно и дорого, поэтому какая-то часть лучистой энергии неизбежно отражается от абсорбера. Этот показатель в современных солнечных коллекторах крайне мал — он редко превышает 5 %; кроме того, внешние стеклянные колбы могут иметь внутри специальное селективное покрытие, которое возвращает часть отражённых лучей и снижает фактический коэффициент излучения всей системы.

Температура стагнации коллектора, точнее — максимальная температура теплоносителя, достигаемая в режиме стагнации.

Под термином «стагнация» в данном случае подразумевают застой теплоносителя в коллекторе, из-за чего поступающая на устройство тепловая солнечная энергия не отводится от него. Такая ситуация может возникнуть, например, при прекращении отбора тепла или горячей воды, при отключении циркуляционного насоса, при завоздушивании или засорении контура и т. п. При этом температура теплоносителя может значительно повышаться (до 200 °С и более) и превышать температуру кипения не только воды, но и специальных составов. Отметим, что данный режим является хоть и неблагоприятным, но не аварийным — серьёзные неполадки в системе могут возникнуть лишь при многократной стагнации в течение короткого промежутка времени. А в продвинутых коллекторах нередко предусматриваются различные решения, призванные свести к минимуму негативное влияние данного режима.

Температура стагнации в целом является справочным параметром, она не влияет на основные рабочие характеристики и не является основным критерием при выборе. Однако в целом считается, что более высокие показатели свидетельствуют о более высоком уровне и продвинутой конструкции коллектора. Отчасти это оправдано: «высокотемпературная» модель должна быть достаточно эффективной для поглощения большого количества энергии (в частности, иметь качественное селективное покрытие стеклянной изоляции)...и достаточно надёжной для того, чтобы нормально перенести контакт с разогретым теплоносителем.