Сравнение ALTEK SC-LH1-30 vs ALTEK SC-LH3-30

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.

В данную категорию включены солнечные коллекторы, допускающие использование в течение всего года — в том числе и в зимнее время, при минусовой температуре воздуха. По сути, единственным условием для эффективной работы такого устройства является наличие солнечного света.

Главной отличительной особенностью подобных моделей является высокая степень термоизоляции, призванная не только снизить потери тепла, но и защитить циркулирующий внутри теплоноситель от замерзания. В большинстве таких устройств теплоизоляция обеспечивается за счёт вакуума (отметим, что это могут быть не только собственно вакуумные, но и улучшенные плоские коллекторы — подробнее см. «Тип»). Кроме того, в «круглогодичных» коллекторах нередко применяется принцип непрямого нагрева: роль теплоносителя играет антифриз с температурой замерзания значительно ниже нуля, а нагреваемая вода получает тепло через стенку теплообменника. Впрочем, современные технологии позволяют делать «морозостойкими» и устройства с прямым нагревом.

Удобство коллекторов данного типа очевидно, однако и обходятся они недёшево. Поэтому приобретать модель с возможностью использования круглый год стоит лишь в том случае, если такая возможность имеет критическое значение; навряд ли «всесезонный» коллектор имеет смысл ставить, к примеру, на даче, где зимой никого не бывает.

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.

Тип трубок, используемых в конструкции соответствующего солнечного коллектора — вакуумного или термосифонного (см. «Тип»).

— Коаксиальные вакуумные прямого нагрева. Простейшая разновидность вакуумных трубок: полая трубка из абсорбера, заключённая в стеклянную вакуумную колбу. Такая колба имеет двойные стенки, между которыми находится вакуум, что обеспечивает необходимую степень теплоизоляции. А термин «прямой нагрев» означает, что теплоноситель (вода) циркулирует непосредственно во внутренней трубке, получая тепло за счёт контакта со стенками из абсорбера.

Главными преимуществами трубок прямого нагрева являются простота и невысокая стоимость. Считается, что они слабо подходят для «круглогодичных» коллекторов, однако современные технологии позволяют обеспечивать очень высокую степень теплоизоляции, благодаря чему на современном рынке имеются и всесезонные системы этого типа. Аналогичная ситуация и с применением в закрытых системах (см. «Вид»): элементы прямого нагрева несколько хуже подходят для такого применения, чем более продвинутые вакуумные трубки (вроде heat pipe), однако, помимо открытых, существуют и закрытые коллекторы с прямым нагревом. Однако недостатком данного варианта в любом случае является сравнительно невысокая эффективность.

— Коаксиальные вакуумные heat pipe. Вакуумные трубки, использующие передачу энергии за счёт системы т. н. тепловых трубок — heat pipe. Внешняя оболочка в так...ом элементе стеклянная, с двойными стенками и вакуумом между ними (по принципу термоса) а вот внутренняя часть как раз и представляет собой тепловую трубку — герметичную колбу (обычно медную), заполненную специальной жидкостью-теплоносителем с низкой температурой испарения. Верхняя часть этой трубки выведена в манифолд (корпус-теплообменник), она имеет увеличенные размеры и играет роль радиатора. Работает вся система следующим образом: солнечный свет нагревает тепловую трубку, пары теплоносителя поднимаются в её верхнюю часть, где конденсируются и через стенки радиатора передают тепло воде, движущейся по манифолду. Конденсат стекает назад в нижнюю часть тепловой трубки, после чего процесс повторяется.

Коаксиальные трубки с heat pipe сложнее по конструкции, чем системы прямого нагрева, и, закономерно, обходятся дороже. С другой стороны, они более эффективны, могут без ограничений применяться в высоконапорных закрытых коллекторах, а также всесезонных системах. Кроме того, устройства с таким принципом работы просты в ремонте: при поломке одной из трубок не нужно менять весь коллектор — достаточно заменить саму трубку. Это не вызывает особых трудностей и может осуществляться прямо на месте установки, без демонтажа всей конструкции.

— Коаксиальные вакуумные U-type. Вакуумные трубки, оснащённые U-образными теплообменниками. Такой теплообменник имеет вид тонкого трубопровода, проходящего от корпуса-манифолда по всей длине трубки и обратно; трубопровод по форме обычно напоминает букву U, отсюда и название. Сам манифолд, как правило, делается двухтрубным: по одной трубе в коллектор поступает холодная вода (к ней подключены входы U-образных теплообменников), по другой — отводится нагретая (к ней подключены выходы теплообменников).

Подобная конструкция позволяет добиться довольно высоких показателей эффективности в сочетании с отличной теплоизоляцией: вода не контактирует напрямую со стенками абсорбера, что особенно важно при использовании в холодную погоду. Да и с применением трубок U-type в закрытых коллекторах (см. «Вид») тоже не возникает никаких проблем. Из недостатков, помимо довольно высокой стоимости, можно назвать высокое гидродинамическое сопротивление и чувствительность к загрязнениям, что выдвигает повышенные требования к характеристикам насоса и чистоте теплоносителя. Кроме того, подобные коллекторы сложны в ремонте: трубки и манифолд представляют собой единое целое, и для исправления неполадок нередко приходится снимать с крыши всю конструкцию, да и заменить отдельную трубку невозможно. — Перьевые вакуумные. Перьевые вакуумные трубки представляют собой своеобразную модификацию систем heat-pipe (см. соответствующий пункт). В них heat-pipe размещается не во внутренней трубке, а на плоском абсорбере, и вся эта конструкция установлена внутри стеклянной колбы, из которой откачан воздух. Перьевые системы отличаются высокой эффективностью — благодаря тому, что абсорбер не греет воздух внутри колбы, а передаёт практически всю энергию на теплоноситель; однако и стоят они недёшево. Кроме того, такие системы довольно сложны в монтаже, а при выходе трубки из строя её неизбежно придётся менять целиком (хотя с самой заменой проблем обычно не возникает). Также стоит отметить, что перьевые трубки сильнее зависят от угла падения света, чем решения с традиционным круглым абсорбером.

Общее количество трубок, предусмотренное в конструкции соответствующего коллектора (вакуумного или термосифонного, см. «Тип»).

Этот параметр во многом зависит от площади устройства: для крупного коллектора и трубок требуется больше. Впрочем, жёсткой зависимости здесь нет, устройства схожего размера могут различаться по количеству трубок. В целом же данный параметр является довольно специфическим, он используется в некоторых формулах расчёта необходимой мощности коллектора.

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.

Материал, из которого выполнена рама трубчатого коллектора (вакуумного или термосифонного — см. «Тип»).

В данном случае рама — это подставка, благодаря которой сам коллектор устанавливается под нужным углом к горизонту. Основными вариантами для этого элемента конструкции являются алюминиевые сплавы и сталь; алюминий несколько легче, но в то же время дороже, а более тяжёлая сталь считается и более прочной. Впрочем, на практике особой разницы между этими материалами нет, они в любом случае достаточно прочны и устойчивы к коррозии — настолько, что срок службы рамы нередко превышает «долговечность» самого коллектора. Отметим только, что по ряду причин алюминий встречается преимущественно в вакуумных моделях, а сталь — в термосифонных.