Вакуумированные системы
Строительство - Применение солнечной энергии

Возможным подходом к проблеме снижения тепловых потерь при высоких температурах (80 - 150 °С) является применение вакуумированного коллектора. Использование в условиях Далласа (штат Техас) коллектора с умеренным вакуумом (133 Па) в сочетании с обычными селективными поглощающими поверхностями продемонстрировало возможность работы при температуре 150 °С с дневным КПД выше 40%. Было установлено, что расстояние между поглощающей поверхностью и стеклянным покрытием решающим образом влияет на подавление потерь путем естественной конвекции и теплопроводности. Практическое использование этой системы связано с различными трудностями, которые, однако, носят не принципиальный характер. Первоначальные испытания выявили дефекты уплотнений, однако была разработана технология применения высокотемпературных кремнийорганических герметикой. Акриловые покрытия, которые использовались в первых опытах, были заменены закаленным или химически упрочненными стеклянными покрытиями. На основе этой системы в 1975 г. был создан опытно-промышленный образец.

Несколько торговых групп разработали вакуумированные трубчатые коллекторы. Модуль коллектора фирмы «Оуэнс-Иллинойс», впервые продемонстрированный в 1975 г. Каждый модуль состоит из 24 труб диаметром 50 мм и длиной 1,12 м. В 1975 г. было установлено несколько крупных промышленных систем, включая систему площадью 46,5 м2 в Лос-Анджелесе и систему площадью 93 м2 на административном здании в Детройте. Давление в трубе коллектора «Оуэнс-Иллинойс» составляет менее 10~2 Па, а пропускательная способность наружной трубы - 0,92. Селективное покрытие нанесено на внешнюю поверхность поглощающей трубы (т=0,86 и 8=0,07). Свободный конец поглощающей трубы поддерживается пружинным зажимом, компенсирующим различие в тепловом расширении, а другой конец герметично припаян к наружной трубе. Теплоноситель подается через подводящую внутреннюю трубу. Было показано, что недорогая диффузно отражающая поверхность, расположенная сзади труб, почти удваивает количество энергии, падающей на трубу.