Отопление жилого помещения или офисного здания даже при отрицательной температуре, подача горячей воды для общего пользования или подогрев воды в бассейне без ощутимых затрат для семейного бюджета возможен при установке солнечного коллектора. Ключевым элементом такой системы являются солнечные панели или вакуумные трубки, на поверхность которых попадают лучи Солнца, затем преобразовывающиеся в тепловую энергию. От того, какое покрытие солнечного коллектора используется, зависит КПД, уровень теплопотерь и общая эффективность работы гелиоустановки.
Современные типы покрытия чаще всего являются селективными. Принцип их работы в том, чтобы поглощать еще больше солнечного излучения извне, но не пропускать наружу энергию, максимально предотвращая теплопотери. Существует до 30 видов селективных материалов, которые наносятся на установку как в заводских условиях, так и самостоятельно, в домашних условиях.

Селективное покрытие: что необходимо знать при выборе солнечного коллектора

При выборе селективного покрытия стоит учитывать, что все материалы имеют различную эффективность, оценить которую можно по таким показателям, как:
1) коэффициент абсорбции (или поглощения; значение в пределах 0,8-0,98; α) – позволяет оценить соотношение поглощенной энергии к общему уровню солнечного излучения, которое попало на поверхность;
2) коэффициент эмиссии (или излучения; значение от 0,5 до 2; ε) – показатель, обратный коэффициенту поглощения; позволяет оценить уровень исходящего тепла к общему количеству солнечной энергии, попавшей на поверхность панели или трубки.
Соотношение вышеуказанных коэффициентов позволяет получить значение селективности. Такой показатель удобно использовать при сравнении эффективности технологий (чем выше селективность, тем лучше).
Кроме такого показателя, важно учитывать возможность нанесения на определенный материал теплоприемника, его безопасность, долговечность и, конечно, соотношение эффективности к стоимости. Собираясь повысить эффективность гелиосистемы путем нанесения покрытия, необходимо оценить целесообразность данного метода по сравнению с другими (например, с двойным остеклением панелей). При невысокой температуре использование данной технологии не так ощутимо влияет на рабочие характеристики коллектора. Наиболее эффективно использование усовершенствованной солнечной установки, когда температура теплоносителя достигает 55-60°C.

Изучаем типы селективного покрытия для солнечных коллекторов

Высокоселективное покрытие, которое наносит производитель, обеспечивает максимальную эффективность: трубки или панели поглощают до 95% излучения, которое попадает, при этом во внешнюю среды выходит до 5% тепла. Менее эффективным является технология черного хромирования (поглощение до 92%, теплопотери – около 15%). В домашних условиях в качестве селективного покрытия применяют специальную черную краску (полиуретановую или силиконовую; при использовании такого метода эффективность коллектора – около 56%, так как теряется до 40% тепла). И, наконец, наименее действенно оказывается нанесение обычной черной краски на поверхность, при этом та энергия, которая притягивается, с такой же интенсивностью отдается обратно в окружающую среду.
Для сравнения эффективности стоит изучить примерные характеристики некоторых технологий (при условии, что все остальные факторы влияния одинаковы):
- так называемый «черный никель» – полированный никель с нанесенными окисями и сульфидами никеля и цинка – при этом коэффициент абсорбции α = 91-94%, коэффициент эмиссии ε = около 11%;
- оцинкованное железо с «черным никелем» – коэффициент α = 89%,ε = 16-18%;
- гальванизация никелем – α = 94%,ε = 7%;
- нанесение окиси меди на никель – α = 81%, ε = 16-18%;
сочетание оксида меди, алюминия с помощью технологии напыления и сушки – α = 93%,ε = 11%;
- обработка чернением меди – α = 90%,ε = 16% и т.д.
Селективное покрытие для солнечного коллектора должно непременно быть долговечным, ведь оно круглогодично находится под разрушающим воздействием осадков, ветров и, конечно, высоких температур при нагревании.

Мастер на все руки: наносим покрытие солнечного коллектора самостоятельно

Собираясь сделать покрытие солнечного коллектора своими руками, многие считают, что черный цвет, т.е. черная краска, как нельзя лучше абсорбирует тепло. В то же время, такой материал не препятствует выходу энергии наружу установки. Для более эффективной работы гелиоколлектора рекомендуется прибегнуть к одному из покрытий, описанных выше. Проще всего нанести на установку оксид меди СuO с высоким уровнем селективности и низким показателем теплоизлучения (от 10 до 20%). Для получения оксида меди используют воду, каустическую соду (или едкий натрий NaOH) в сочетании с персульфатом калия (K2S2O8) либо аммонием надсернокислым ((NH4)2S2O8), либо хлоритом натрия – NaClO2.
Для качественного нанесения и долговечности такого способа поверхность должна быть обезжирена, отполирована, разогрета около 60-65°C. Эффективность данного покрытия связана с тем, что такая пленка из оксида меди имеет высокий коэффициент поглощения, но малый показатель излучения создает поверхность, восприимчивую к поглощению тепла.
При работе с химическими составами стоит, прежде всего, получить консультацию специалиста, чтобы наверняка знать пропорции составов для каждого конкретного случая, обязательно использовать средства защиты.
На отполированную поверхность можно наносить и оксиды других металлов, в зависимости от желаемого уровня эффективности. Обеспечить нанесение «черного хрома» или «черного никеля» путем гальванизации в домашних условиях не только почти невозможно, но и опасно. Для получения такого покрытия используют специальные электроды. Менее распространенным методом повышения эффективности является многослойное титановое напыление, которое, однако, не обеспечивает максимальный КПД.
Таким образом, для обеспечения максимальной эффективности гелиоколлектора важно учитывать не только уровень его абсорбции (количество поглощаемого солнечного излучения), но и показатель эмиссии тепла в окружающую среду. Нанесение на установку селективного покрытия позволит минимизировать отвод тепловой энергии и притянуть максимальное количество солнечных лучей к поверхности даже при пасмурной погоде. Качественные коллекторы имеют селективное напыление, нанесенное производителем. Именно такие модели наиболее надежные, долговечные и безопасные в использовании. Впрочем, повысить эффективность работы солнечной установки можно и в домашних условиях, нанеся селективное покрытие коллектора своими руками. 

В любом случаи, лучше купить солничный коллектор dualex и получить высокое качество  по приемлемым ценам !