Как работает солнечный коллектор?

Солнечная энергия может использоваться для нагрева воды в домах перед потреблением. Для этого необходимо, чтобы вода прошла через ящик, похожий на теплицу. Солнечное излучение попадает на прозрачную поверхность коллектора и частично попадает на окрашенный в черный цвет алюминиевый лист внутри коробки. А купить солнечные коллекторы вы можете здесь https://e-solarpower.ru/solar-kollektors/solnechnye-kollektory/.

К алюминиевой пластине приклеена водопроводная труба, тоже выкрашенная в черный цвет. В процессе теплопроводности часть нагрева пластины передается воде. Теплоемкость металлической пластины зависит от ее площади и толщины. Черный цвет увеличивает поглощение падающей лучистой энергии, быстрее нагревая воду.

На дно ящика помещается стекловата, теплоизоляционный материал, который, как и стеклянная крышка, помогает уменьшить передачу энергии в окружающую среду. Стекло, прозрачное для света, вызывает парниковый эффект и предотвращает утечку инфракрасного излучения, удерживая его внутри коллектора, дополнительно способствуя повышению температуры воды внутри трубы до значений, близких к 60ºC.

После нагрева вода в трубе становится менее плотной и перемещается к верху резервуара. В то же время более холодная вода на дне резервуара движется к трубе, образуя поток тепловой конвекции. Готовая к употреблению горячая вода выходит через верхнюю часть резервуара, а новое количество воды из резервуара для воды поступает в водонагреватель.

В функционировании солнечного коллектора, есть три процесса передачи энергии по разнице температур: облучение , проводимость , и конвекция. Некоторое количество энергии, падающей на излучение, поглощается металлическим листом, который передает часть этой поглощенной энергии воде, в то время как небольшая часть этой энергии отражается в воздух, окружающий лист. Пропорция этих трех энергетических пакетов по отношению к общему количеству падающей энергии указывает на эффективность коллектора. Чем выше его эффективность, тем больше энергии передается воде.

Черный цвет на металлической пластине способствует поглощению падающего излучения, но хороший поглотитель также является хорошим излучателем. То есть, если темный объект поглощает большое количество энергии, он будет излучать большое количество. Поэтому радиаторы окрашены в черный цвет.