Сред най-широко използваните технически решения в съвременните енергийно независими фирми, от различните технологии за оползотворяване на възобновяеми енергийни източници слънчеви колектори за топла вода са най-познатите на потребителите. Натрупали значителна експлоатационна история, слънчевите системи не изискват значителна първоначална инвестиция, а и съвременните модели са високо ефективни и могат да се използват целогодишно. Подходящи са за производство на топла вода, както за битово горещо водоснабдяване, така и за отопление в нискотемпературни инсталации като подово отопление, например. Приложими са както за малки еднофамилни жилища, така и за хотели, басейни и обществени сгради.
Елементи и приложна област на инсталациите
Слънчеви колектори за топла вода позволяват различни варианти на изпълнение и окомплектоване на инсталацията. Обикновено начинът на окомплектоване на системата зависи преди всичко от климатичните особености на района, в който тя ще бъде инсталирана. Задължителни елементи за всяка слънчева система са слънчев колектор и акумулатор. Освен тях, имайки предвид климатичните условия в нашата страна, към системата могат да се включат допълнителен източник на енергия, топлообменник и помпа.
В слънчевите инсталации, предназначени за бита, предимно се използват три вида слънчеви колектори за топла вода – плоски панели, колектори с вакумни тръби и вакуумни колектори с топинатръби.
Какъв вид колектор ще се използва в дадена инсталация се определя от годишната използваемост на системата.
В приложения, при които системата е предвидена за сезонна работа, се препоръчва използването на плоски слънчеви колектори. Една от причините е относително ниската себестойност на самите колектори, а от там и на слънчевите инсталации, изградени на базата им. За слънчеви инсталации, предназначени за целогодишна работа, специалистите препоръчват използването на колектори с вакумни тръби или вакумни колектори с термотръби. Тези колектори са със сравнително по-сложна конструкция в сравнение с плоските колектори, както и с по-висока ефективност, благодарение на вакума, който се поддържа в тръбите, но съответно са и с по-висока себестойност. Производителите заявяват, че вакумните колектори с термотръби могат да работят и при минусови температури, ако има слънчево греене.
Директни и индиректни слънчеви системи при слънчеви колектори за топла вода
Съществуват различни критерии за класификация на слънчеви колектори за топла вода. В зависимост от начина на циркулация на водата през колектора, се определят като системи с естествена циркулация, известни още като термосифонни или пасивни системи, и на системи с принудителна циркулация, наричани активни системи.
Съответно, всяка от описаните системи би могла да бъде директна или индиректна в зависимост от броя на циркулационните кръгове. Директни са системите, в които в слънчеви колектори за топла вода и мрежата на консуматора се използва един и същ флуид. Предназначени са предимно за малки инсталации в еднофамилни къщи, вили или семейни плувни басейни със сезонна експлоатация. При индиректните системи двата кръга на топлоносителя – в колектора и този в консуматора, са разграничени. За осъществяване на топлообмена между двата потока в системата допълнително се вгражда топлообменен апарат.
