Күн энергиясын жылу мен электр энергиясына айналдыру үшін күн жүйелері қолданылады — күн коллекторлары мен батареялар. Ең қарабайыр күн коллекторы — бұл ежелден бері қолданылған жазғы душқа арналған қара түсті бөшке.
Өнеркәсіптік күн жүйелерінің біріншісі жазық күн коллекторы пайда болды. Бұл жақсы оқшауланған қорап, оның ішінде жарық сіңіретін панель бар, ол арқылы салқындатқыш ағып, алынған жылуды суға береді.
Барлық күн жүйелері бір және қос тізбекті болып бөлінеді. Бір тізбекті жүйелерде дәл айналатын су, содан кейін ол аккумуляторлық резервуардан тұтынылады. Екі тізбекті жүйелерде жылу тасымалдағыш — бұл мұздамайтын улы емес сұйықтық, ол қыздырылған кезде сақтау ыдысының жылу алмастырғышына түседі, онда алынған жылу энергиясын суға береді.
Жазық күн коллекторлары коттеджді ыстық сумен қамтамасыз ету міндетін сәтті орындап, кеңінен қолданылады. Жүйе дербес және сонымен қатар арзан. Біздің климаттық жағдайларымызда бұл саяжай сияқты тұрақты емес тұрғын үйлер үшін өте қолайлы.
Қазіргі заманғы жоғары селективті жабындардың арқасында тегіс күн коллекторларының орташа тиімділігі 50% жетеді, дегенмен ескі үлгілерде айтарлықтай жылу жоғалтуына байланысты ол төмен — 20-40%. Жабдықтың тиімділігі бұлтты ауа-райында төмендейді, ал ауа температурасы -5 ° C-тан төмен болса, жылу шығыны соншалықты жоғары, оны пайдаланудың мағынасы жоқ. Сонымен қатар, күннің шығуы мен батуы кезінде күн шуақты күндерде де, сәулелер мұндай күн коллекторының жазықтығына түспейді, сондықтан ол іс жүзінде белсенді емес.
Бұл мағынада құбырлы коллекторлар тиімдірек. Пішініне байланысты олар жалпаққа қарағанда жылуды сіңірудің жоғары дәрежесін қамтамасыз етеді. Құбырлар аумақтың географиялық ендігіне сәйкес келетін көлбеу бұрышында параллель төселген және солтүстіктен оңтүстікке бағытталған. Осылайша, олар күні бойы «жұмыс істейді» — күн оларды бір жағынан немесе екінші жағынан жарықтандырады.
Дөңгелектік құбырдың бұршаққа төзімділігін арттырады (заманауи жабдық тіпті 35 мм бұршақтан қорықпайды!). Дәл сол себепті техникалық қызмет көрсету оңай: құбырдың айналасында қоқыс жиналмайды, ал жаңбыр оны табиғи түрде жуады.
Барлық ең тиімді құбырлы коллекторлар жылу құбырының физикалық принципін пайдаланады, ол екі ұшымен дәнекерленген жоғары қарай кеңейетін қуыс мыс өзек болып табылады. Ішінде улы емес сұйықтық бар, ол қызған кезде қайнап, буланып, ұшына дейін көтеріледі, сол жерде конденсацияланады, жылу береді. Конденсат қабырғалардан төмен ағып, процесс қайталанады.
U-тәрізді түтікте салқындатқыш тікелей құбыр арқылы өтеді, бұл жабдықты орнатуды және техникалық қызмет көрсетуді қиындатады: егер құбырлардың біреуі механикалық зақымданса, жүйе ағып кетеді және тоқтайды.
Вакуумдық жылу құбыры (Жылу құбыры) автономды болып табылады және ауыр шыныдан жасалған екі құбырдан тұрады. Сыртқысы мөлдір, ал ішкі жағында ең аз шағылысумен максималды жылу сіңіруді қамтамасыз ететін арнайы селективті жабын бар. Оның ішінде төмен қайнайтын сұйықтық бар — + 25 ° C температурада қайнайтын реагент. Жылу шығынын болдырмау үшін құбырлар арасында вакуум жасалады. Оқшаулағыш қасиеттеріне байланысты күшті жел мен төмен температура Жылу құбырының жұмысына әсер етпейді (ол -35 ° C дейін жұмысын жалғастырады).
Жүйе толығымен техникалық қызмет көрсетеді: құбырды коллекторды тоқтатпай ауыстыруға болады. Қажет болса, геоөрісті азайта отырып, түтіктерді қосуға (жылу жетіспесе) немесе ішінара алып тастауға болады (оның артық болуы). Олардың операциялық қызмет көрсетуі нөлге дейін азаяды.
SV-түтіктер (өте жоғары жылу өткізгіштіктегі вакуумдық түтіктер) колба емес, түтіктің бүкіл кеңістігі эвакуацияланатын жылу түтіктерінің соңғысы болды. Нәтижесінде жылу шығыны барынша азайтылып, жабдық -50°C дейін тиімді жұмыс істей алады. SV құбыры мүлдем қауіпсіз, берік, тезірек іске қосылады: күн сәулелері оның бетіне түскеннен кейін 3-5 минуттан кейін ұшында температура + 100 ° C дейін көтеріледі (максималды — + 300 ° дейін). Оның тиімділігі Жылу құбырына қарағанда 15-20% жоғары. Диффузиялық жарықты қабылдайтын жоғары селективті сіңіргіш қабаттың арқасында ол көлеңкеде немесе аспан бұлттармен жабылған кезде де өнімділігін аз жоғалтқанда жұмысын жалғастырады.