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用于家庭取暖的太阳能集热器：真的可以用它们来取暖吗

私人乡间别墅的供暖系统可以建立在完全不同的能源上。这些可以是基于锅炉的系统，其中冷却剂的加热基于各种燃料的燃烧，例如气体或液体柴油燃料。锅炉可以用煤或木屑颗粒燃烧。无论如何，为了使这样的供暖系统投入运行，除了实际安装供暖锅炉外，您还必须购买燃料本身。但在某些情况下，这项支出甚至可能超过安装供暖系统的成本。这是太阳能集热器可以派上用场为您的家供暖的地方。

私人住宅屋顶上的太阳能集热器

太阳能集热器用于家庭取暖的优缺点

在自主供暖系统中使用可再生能源仅涉及购买和安装此类系统以及其维护和必要的维护维修的财务成本。但安装后，此类系统开始完全自主运行，并且对其所有者完全免费。事实上，您不必为太阳光线支付任何费用。

一些消费者对在俄罗斯中部安装和使用太阳能集热器的有效性表示怀疑，因为那里没有像库班这样的阳光充足的日子。然而，用于加热水的太阳能集热器不仅可以用作加热冷却剂的主要来源，还可以用作附加来源。这种情况下，太阳能热水器只有在天上没有云的时候才会工作，其他时间段可以使用经典的加热设备，比如燃气锅炉。

供暖方案

至于使用太阳能集热器的性价比，我们建议您关注中国北方省份。这些中国城市和村庄的大量房屋都配备了太阳能集热器来供暖。这些地区的气候和太阳活动与邻近的俄罗斯地区没有太大区别：例如，哈巴罗夫斯克和外贝加尔地区。你自己明白，在沙皇时代流放罪犯的地方，外贝卡利亚的气候绝对不是甜的。这意味着即使在气候最恶劣的俄罗斯地区，使用太阳能集热器为房屋供暖不仅是可能的，而且需求量很大且经济实惠。

太阳能集热器的效率

值得注意的是，太阳能集热器可能已成为当今使用太阳能的最高效设备。如果古典太阳能光伏阵列可以显示只有 18% 的效率，然后用于加热的太阳能集热器达到令人羡慕的高达 95% 的效率。区别很明显。

集热器的工作原理

太阳能集热器的主要设计之一是真空型装置。根据名称，很明显，此类设备将收集辐射太阳能并将其转移到热水或其他冷却剂中。这实际上是它在现实中的工作方式。

包含太阳能集热器的自主供暖系统由以下主要组件组成：

实际上太阳能集热器 - 即放置在阳光直射下并用于加热冷却剂的设备，
热交换回路：一个管道系统，热的冷却剂通过该管道系统，逐渐将其热量传递到加热的房间，
蓄热器：这是一个水箱，储存热水以备将来使用。

因此，由尚未加热冷却剂的管道组成的太阳能集热器暴露在阳光直射下。冷却液（通常是水，但也可能是特殊的防冻剂）进入集热器，在那里加热并转移到安装在蓄热器内的热交换回路。加热的冷却剂在热交换回路的管道内移动，加热蓄热器中的水。储存罐中的热水被储存直到需要它，例如，直到它被供应到家庭加热回路和加热散热器或家庭热水回路，例如用于洗涤。

加热歧管中的供水循环

由于太阳能完全免费作用于集热器，因此系统中随时都有热水，由不断循环的冷却剂加热。

当然，蓄热罐必须具有出色的隔热性，这有助于尽可能长时间地保持热水的温度。这将避免夜间没有太阳能加热或多云天气时水温下降。为保证此类系统在阴天或雨天不间断运行，可在蓄热罐内安装普通电热水器。

为了使冷却剂不断地将阳光的热量传递给热水，它必须不断地循环。在带有太阳能集热器的系统中，传热流体的循环可以是强制的（通过泵送）或自然的（烟雾）。

家庭供暖太阳能集热器的类型

现代工业已经掌握了各类太阳能集热器的生产。为了了解其中哪些可能适合在家中安装家庭供暖系统或热水回路，您需要熟悉它们的品种。有两种主要类型：平板式和真空式，空气收集器不太普遍。

平面吸光

平面加热太阳能集热器是一个薄盒子，里面有一种特殊的物质，可以主动积聚和吸收热量。盒子的顶部覆盖着玻璃，可以让太阳光线通过。在收集热量的吸附层内部，有一个管道系统，冷却剂在其中移动。作为此类系统中的冷却剂，通常使用丙二醇。

分段平板集热器

真空

在真空加热歧管内部，代替单个扁平盒，有空心玻璃或石英管，从中抽出空气，然后创造了一个真空。但是在这种空心管内已经有管子，管子里有一种吸收太阳热能的物质。因此，带有冷却剂的管道位于带有吸附器的管内。太阳光线很容易穿透管道之间间隙中的真空并加热冷却剂。然而，相同的真空可以防止热能从吸附器反向泄漏到周围空间中，起到绝热体的作用。

真空歧管

空气

顾名思义，此类设备没有隔热真空层。因此，它们的作用效率将低于真空集热器。建议将此类设备安装在晴天较多的地区。此外，在这种集热器中，冷却剂是普通空气。它通过风扇或自然对流转移到加热的房间。移动空气时风扇运行也需要单独的电源，这是该系统效率低于平板或真空收集器的另一个原因。当然，在这样的设计中不能谈论任何热水供应。

如何选择所需的加热歧管类型？

每种类型的太阳能集热器都有其明显的优点和明显的缺点。选择设备时应注意，平板集热器是一种更耐用的设计，但真空集热器由于存在空心空气管，对外部影响非常敏感。但是，在平板式集热器中，维修时必须更换整个吸附系统，如果真空集热器的其中一根管子破裂，则只能更换。

尽管空气收集器有所有缺点，但它是一种极其简单的设备，并且在暴露于低温时并不重要。它甚至可以在严酷的西伯利亚冬季工作。

平板集热器非常适合加热比环境温度高 20 至 40 度的水，真空装置对冷却剂的加热程度更高。因此，在冬季条件下，真空收集器将更有效，并且可以简单地使用。在多云天气下工作时，它们还能更好地保持热量，在寒冷天气条件下也能很好地保持热能。然而，设计的整体脆弱性降低了真空太阳能集热器的寿命，对于平板设备而言，真空太阳能集热器达不到这一指标。后者，如果制作精良，可以在您的家中使用 15 到 30 年。