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用於家庭取暖的太陽能集熱器：真的可以用它們來取暖嗎

私人鄉間別墅的供暖系統可以建立在完全不同的能源上。這些可以是基於鍋爐的系統，其中冷卻劑的加熱基於各種燃料的燃燒，例如氣體或液體柴油燃料。鍋爐可以用煤或木屑顆粒燃燒。無論如何，為了使這樣的供暖系統投入運行，除了實際安裝供暖鍋爐外，您還必須購買燃料本身。但在某些情況下，這項支出甚至可能超過安裝供暖系統的成本。這是太陽能集熱器可以派上用場為您的家供暖的地方。

私人住宅屋頂上的太陽能集熱器

太陽能集熱器用於家庭取暖的優缺點

在自主供暖系統中使用可再生能源僅涉及購買和安裝此類系統以及其維護和必要的維護修理的財務成本。但安裝後，此類系統開始完全自主運行，並且對其所有者完全免費。事實上，您不必為太陽光線支付任何費用。

一些消費者對在俄羅斯中部安裝和使用太陽能集熱器的有效性表示懷疑，那裡沒有像庫班這樣的陽光充足的日子。然而，用於加熱水的太陽能集熱器不僅可以用作加熱冷卻劑的主要來源，還可以用作附加來源。這種情況下，太陽能熱水器只有在天上沒有云的情況下才會起作用，而在其他時期，可以使用經典的加熱設備，比如燃氣鍋爐。

供暖方案

至於使用太陽能集熱器在性價比方面的效率，我們建議您關注中國北方省份。這些中國城市和村莊的大量房屋都配備了太陽能集熱器來供暖。這些地區的氣候和太陽活動與鄰近的俄羅斯地區沒有太大區別：例如哈巴羅夫斯克和外貝加爾地區。你自己明白，在沙皇時代流放罪犯的地方，外貝卡利亞的氣候絕對不是甜的。這意味著即使在氣候最惡劣的俄羅斯地區，使用太陽能集熱器為房屋供暖不僅是可能的，而且需求量很大，而且經濟實惠。

太陽能集熱器的效率

值得注意的是，太陽能集熱器可能已成為當今使用太陽能的最高效設備。如果古典太陽能光伏陣列可以顯示只有 18% 的效率，然後用於加熱的太陽能集熱器達到令人羨慕的高達 95% 的效率。區別很明顯。

集熱器的工作原理

太陽能集熱器的主要設計之一是真空型裝置。根據名稱，很明顯，此類設備將收集輻射太陽能並將其轉移到熱水或其他冷卻劑中。這實際上是它在現實中的工作方式。

包含太陽能集熱器的自主供暖系統由以下主要組件組成：

實際上太陽能集熱器 - 即放置在陽光直射下並用於加熱冷卻劑的設備，
熱交換迴路：一個管道系統，熱的冷卻劑通過該管道系統，逐漸將其熱量傳遞到加熱的房間，
蓄熱器：這是一個水箱，儲存熱水以備將來使用。

因此，由尚未加熱冷卻劑的管道組成的太陽能集熱器暴露在陽光直射下。冷卻液（通常是水，但也可能是特殊的防凍劑）進入集熱器，在那裡加熱並轉移到安裝在蓄熱器內的熱交換迴路。加熱的冷卻劑在熱交換迴路的管道內移動，加熱蓄熱器中的水。儲存罐中的熱水被儲存直到需要它，例如，直到它被供應到家庭加熱迴路和加熱散熱器或家庭熱水迴路，例如用於洗滌。

加熱歧管中的供水循環

由於太陽能完全免費作用於集熱器，因此系統中隨時都有熱水，由不斷循環的冷卻劑加熱。

當然，蓄熱罐必須具有出色的隔熱性，這有助於盡可能長時間地保持熱水的溫度。這將避免夜間沒有太陽能加熱或多雲天氣時水溫下降。為保證此類系統在陰天或雨天不間斷運行，可在蓄熱罐內安裝普通電熱水器。

為了使冷卻劑不斷地將陽光的熱量傳遞給熱水，它必須不斷地循環。在帶有太陽能集熱器的系統中，傳熱流體的循環可以是強制的（通過泵送）或自然的（煙霧）。

家庭供暖太陽能集熱器的類型

現代工業已經掌握了各類太陽能集熱器的生產。為了了解其中哪些可能適合在家中安裝家庭供暖系統或熱水迴路，您需要熟悉它們的品種。有兩種主要類型：平板式和真空式，空氣收集器不太普遍。

平面吸光

平面加熱太陽能集熱器是一個薄盒子，裡面有一種特殊的物質，可以主動積聚和吸收熱量。盒子的頂部覆蓋著玻璃，可以讓太陽光線通過。在收集熱量的吸附層內部，有一個管道系統，冷卻劑在其中移動。作為此類系統中的冷卻劑，通常使用丙二醇。

分段平板集熱器

真空

在真空加熱歧管內部，代替單個扁平盒，有空心玻璃或石英管，從中抽出空氣，然後創造了一個真空。但是在這種空心管內已經有管子，管子裡有一種吸收太陽熱能的物質。因此，帶有冷卻劑的管道位於帶有吸附器的管內。太陽光線很容易穿透管道之間間隙中的真空並加熱冷卻劑。然而，相同的真空可以防止熱能從吸附器反向洩漏到周圍空間中，起到絕熱體的作用。

真空歧管

空氣

顧名思義，此類設備沒有隔熱真空層。因此，它們的作用效率將低於真空集熱器。建議將此類設備安裝在晴天較多的地區。此外，在這種集熱器中，冷卻劑是普通空氣。它通過風扇或自然對流轉移到加熱的房間。移動空氣時的風扇運行也需要單獨的電源，這是該系統效率低於平板或真空收集器的另一個原因。當然，在這樣的設計中不能談論任何熱水供應。

如何選擇所需的加熱歧管類型？

每種類型的太陽能集熱器都有其明顯的優點和明顯的缺點。在選擇設備時，您應該注意扁平式集熱器是一種更耐用的設計，但真空集熱器由於存在空心空氣管，對外部影響非常敏感。但是，在平板式集熱器中，維修時必須更換整個吸附系統，如果真空集熱器的其中一根管子破裂，則只能更換。

儘管空氣收集器有所有缺點，但它是一種極其簡單的設備，並且在暴露於低溫時並不重要。它甚至可以在嚴酷的西伯利亞冬季工作。

平板集熱器非常適合加熱比環境溫度高 20 至 40 度的水，真空裝置對冷卻劑的加熱程度更高。因此，在冬季條件下，真空收集器將更有效，並且可以簡單地使用。在多雲天氣下工作時，它們還能更好地保持熱量，在寒冷天氣條件下也能很好地保持熱能。然而，設計的整體脆弱性降低了真空太陽能集熱器的壽命，對於平板設備而言，真空太陽能集熱器達不到這一指標。後者，如果製作精良，可以在您的家中使用 15 到 30 年。