ГЕЛИОУСТАНО́ВКА

ГЕЛИОУСТАНО́ВКА, уст­рой­ст­во для пре­об­ра­зо­ва­ния энер­гии сол­неч­ной ра­диа­ции в дру­гие, удоб­ные для ис­поль­зо­ва­ния ви­ды энер­гии. Раз­ли­ча­ют низ­ко­тем­пе­ра­тур­ные ус­та­нов­ки ти­па «пло­ский сол­неч­ный кол­лек­тор» (они ра­бо­та­ют при ес­те­ст­вен­ной плот­но­сти лу­чи­стой энер­гии) и ус­та­нов­ки со спец. ге­лио­кон­цен­тра­то­ра­ми (од­но или неск. зер­кал или линз, фо­ку­си­рую­щих сол­неч­ные лу­чи для по­вы­ше­ния плот­но­сти сол­неч­ной ра­диа­ции в сот­ни раз).

Гелиоустановка с солнечным коллектором: а – общий вид; б – схема работы: 1 – плоский солнечный коллектор; 2 – бак-аккумулятор; 3 – циркуляционный насос.

В бы­ту (в т. ч. для при­го­тов­ле­ния го­ря­чей во­ды) рас­про­стра­не­ны уст­рой­ст­ва без кон­цен­тра­то­ров сол­неч­ной энер­гии. Ос­но­вой та­ких ус­та­но­вок яв­ля­ет­ся пло­ский сол­неч­ный кол­лек­тор, пред­став­ляю­щий со­бой ме­тал­лич. пла­сти­ну с труб­ка­ми (ка­на­ла­ми) или пло­скую ко­роб­ча­тую кон­ст­рук­цию, че­рез ко­то­рую ор­га­ни­зо­ван по­ток те­п­ло­но­си­те­ля (во­да, воз­дух,

Гелиоустановка с солнечным коллектором: а – общий вид; б – схема работы: 1 – плоский солнечный коллектор; 2 – бак-аккумулятор; 3 – циркуляционный насос.

спец. жид­ко­сти и др.). Эта пла­сти­на за­чер­не­на и за­клю­че­на в те­п­ло­изо­ля­ци­онный кор­пус, а со сто­ро­ны па­де­ния сол­неч­ных лу­чей име­ет один или неск. сло­ёв про­зрач­ной изо­ля­ции. При на­гре­ве во­ды до тем­пе­ра­ту­ры 60–80 °C про­из­во­ди­тель­ность та­ко­го уст­рой­ст­ва пло­ща­дью в 1 м² со­став­ля­ет до 70 л в день при кпд ок. 0,5. Пло­ские сол­неч­ные кол­лек­то­ры ус­та­нав­ли­ва­ют­ся, как пра­ви­ло, не­под­виж­но, с на­кло­ном, за­ви­ся­щим от рель­е­фа ме­ст­но­сти, и ори­ен­ти­ру­ют­ся на юг. В наи­бо­лее про­стом ва­ри­ан­те Г. со­сто­ит из сол­неч­но­го кол­лек­то­ра и те­п­ло­изо­лир. ба­ка-ак­ку­му­ля­то­ра для хра­не­ния на­гре­той во­ды (объ­е­ди­не­ны в один кон­ст­рук­тив­ный блок и ус­та­нав­ли­ва­ют­ся на кры­ше зда­ния), тру­бо­про­во­дов и за­пор­ных эле­мен­тов. Та­кой во­до­на­гре­ва­тель (рас­про­стра­не­ны в стра­нах Сре­ди­зем­но­мо­рья) са­мый де­шё­вый, но на­гре­тая во­да ох­ла­ж­да­ет­ся в нём срав­ни­тель­но бы­ст­ро (хра­нит­ся на ули­це). Бо­лее слож­ны­ми яв­ля­ют­ся Г., в ко­то­рых бак-ак­ку­му­ля­тор (он же бой­лер) ус­та­нов­лен внут­ри зда­ния, а для цир­ку­ля­ции на­гре­то­го в кол­лек­то­рах те­п­ло­но­си­те­ля и пе­ре­да­чи те­п­ла от кол­лек­то­ров в бой­лер ис­поль­зу­ют цир­ку­ля­ци­он­ный ма­ломощ­ный на­сос (40–60 Вт). Г. та­ко­го ти­па (рис.) удоб­нее и ком­форт­нее (рас­про­стра­не­ны в Гер­ма­нии); как пра­ви­ло, они двух­кон­тур­ные: в пер­вом кон­ту­ре (рас­по­ла­га­ет­ся сна­ру­жи по­ме­ще­ния) при­ме­ня­ют не­за­мер­заю­щие те­п­ло­но­си­те­ли, во вто­ром – во­ду. На юге Рос­сии по­доб­ные ус­та­нов­ки мо­гут функ­цио­ни­ро­вать круг­лый год.

Для вы­со­кой кон­цен­тра­ции сол­неч­ных лу­чей ча­ще ис­поль­зу­ют па­ра­бо­ло­ид­ные, при­бли­жён­но-па­ра­бо­ло­ид­ные и па­ра­бо­ло­ци­лин­д­ри­че­ские зер­ка­ла. Па­ра­бо­ло­ид­ные Г. с точ­ным кон­цен­тра­то­ром по­зво­ля­ют по­лу­чать темп-ры до 3600 °C. Па­ра­бо­ло­ид­ные Г. с вы­со­кой эф­фек­тив­но­стью при­ме­ня­ют в со­че­та­нии с разл. при­ём­ни­ка­ми сол­неч­ной ра­диа­ции: вы­со­ко­тем­пе­ра­тур­ной пе­чью, тер­мо­элек­тро­ге­не­ра­то­ром, па­ро­вым кот­лом и др. С по­мо­щью при­бли­жён­но-па­ра­бо­ло­ид­ных Г. по­лу­ча­ют пар пром. па­ра­мет­ров для те­п­ло­фи­ка­ции, вы­ра­бот­ки элек­тро­энер­гии, оп­рес­не­ния во­ды и др. Па­ра­бо­ло­ци­лин­д­ри­че­ские Г. при­ме­ня­ют, напр., для при­го­тов­ле­ния пи­щи в ав­то­кла­вах.