В основу работы солнечного коллектора с черным те­плоносителем положено объемное поглощение солнечной радиации черной жидкостью. Тщательно выполненные исследования [84] показали, что абсолютный КПД си­стемы со стеклянной трубкой и черным теплоносителем в среднем на 5% выше, чем КПД системы с зачерненной медной трубкой, а общее количество поглощенной энер­гии для системы с черным теплоносителем выше на 14%. Оптимальная концентрация красителя — 4,0 мл на 1 л воды.

Для полного исключения взаимного затенения опоры коллекторов следует размещать в шахматном порядке с меридиональными осями. Для систем сезонного действия расстояние между опорами по оси рекомендуется устанав­ливать 1,2 высоты Н опоры, а расстояние между осями
2,5Н. Для круглогодичных режимов работы коллекторов эти расстояние такие: по оси 2,14Н, между осями 2,5Н.

Количество поглощенной коллектором солнечной ра­диации может быть повышено на 30-35% его поворотом в азимутальном направлении. Для средней полосы России достаточно производить поворот коллекторов 3-5 раз в сутки.

Эффективного уменьшения тепловых потерь можно до­стичь при совместном применении селективного покрытия поверхности приемника и глубокого вакуума в замкнутом пространстве, где помещен приемник тепла. При вакууми­ровании внутреннего пространства оболочки до давления р < 10-1 Па перенос теплоты конвекцией становится пре­небрежимо малым и может не учитываться. Вакуумиро — ванные коллекторы имеют высокую стоимость, они не пер­спективны для эксплуатации в сельском хозяйстве.

Для отвода теплоты от коллекторов используют также тепловые трубы. Благодаря высокой передаче теплоты те­пловыми трубами вопрос совмещения последних с солнеч­ными коллекторами становится актуальным.

На практике применяются также коллекторы, в кото­рых для увеличения интенсивности поступающей солнеч­ной энергии между источником и приемником изучения установлено оптическое устройство — концентратор. Бла­годаря концентраторам (рефракторным и рефлекторным) увеличивается плотность лучистого потока, падающего на приемник, по сравнению с плоским коллектором такой же площади.

Характеристики концентраторов, применяемых в си­стемах солнечного теплоснабжения, подробно анализиру­ются в [9, 85], поэтому в настоящей монографии этот во­прос не рассматривается.