Актуальность использования солнечной энергии растет с каждым днем. Основной причиной использования энергии Солнца является его энергоемкость, а также то, что рассматриваемый источник энергии не влечет за собой возникновения вреда окружающей среде. Расходы, затрачиваемые на эксплуатацию солнечных систем, гораздо ниже по сравнению с сопоставимыми системами без использования солнечной энергии. Солнечную энергию с уверенностью можно считать альтернативой традиционным системам, которые используют электричество и газ.
Солнечное излучение может быть преобразовано в полезную энергию, используя так называемые активные солнечные системы. Активное использование солнечной энергии осуществляется с помощью солнечных коллекторов [4].
Солнечный коллектор представляет устройство, предназначенное для сбора солнечной энергии. Основной функцией коллекторов является преобразование солнечной энергии в тепло, которое впоследствии может быть использовано для отопления помещений, нагрева воды, а также может быть задействовано в сельскохозяйственной промышленности.
Солнечный коллектор представляет миниатюрную теплицу, которая накапливает солнечную энергию под стеклянной панелью, окрашенной в черный цвет для максимального поглощения солнечного излучения. Для наибольшей эффективности коллектор должен иметь большую площадь, поскольку солнечное излучение распределяется по всей площади рассматриваемого устройства. Солнечный коллектор функционирует в любую погоду, независимо от внешней температуры. Коэффициент поглощения данного устройства составляет около 96 %. Коллектор, накапливающий энергию солнечного излучения, абсолютно безопасен для окружающей среды. Солнечные коллекторы могут быть представлены в различном конструктивном исполнении в зависимости от их применения [2].
Одним из видов солнечных коллекторов является термосифонный коллектор. Свое применение он нашел в загородных домах. Здесь с помощью данных коллекторов происходит нагрев воды, которая в дальнейшем нагревается в традиционных системах. Благодаря этому на нагрев с помощью традиционных систем (электричество, газ) происходит меньшая затрата ресурсов. Термосифонный коллектор — это относительно недорогой вариант, однако в холодное время года необходимо следить за тем, чтобы вода в нем не остывала [3].