Kolektory słoneczne pochłaniają promienie słoneczne i zamieniają je w ciepło. Przemiana ta zaczyna się od tzw. absorbera, odpowiedzialnego za "przechwytywanie" promieni słonecznych. Są to najczęściej pokryte specjalnymi powłokami paski blachy, połączone z rurkami, w których płynie odporna na zamarzanie ciecz. Dzięki zwiększonej przez słońce temperaturze absorbera ciecz ta ulega podgrzaniu, a następnie płynie aż do zbiornika wody, zwanego zasobnikiem, gdzie przechwycone ciepło jest magazynowane. Wykorzystywane jest ono następnie do podgrzewania wody użytkowej lub do wspomagania systemu ogrzewania.

 

Kolektory słoneczne montowane są najczęściej na południowych połaciach dachu. Optymalne nachylenie to ok. 40°. Niewielkie odchylenia od kierunku południowego lub od wspomnianego nachylenia zmniejszają jednakże ilość pozyskiwanej energii tylko w niewielkim stopniu.

Typowe rozmiary instalacji solarnej, mającej na celu podgrzanie ciepłej wody użytkowej, to w przypadku domów jednorodzinnych ok. 4 do 6 m² kolektorów płaskich i ok. 300-litrowy zasobnik. Taka instalacja jest w stanie pokryć od 50 do 80% rocznego zapotrzebowania na energię niezbędną do zapewnienia ciepłej wody użytkowej.

Kolektory słoneczne - rodzaje i budowa

Kolektory słoneczne można podzielić na trzy główne grupy. Różnią się one sposobami ograniczania strat ciepła oraz zakresem zastosowania. budowa kolektora Najczęściej stosowanymi są kolektory płaskie. Absorber jest w nich zamknięty w swego rodzaju skrzynce z przeźroczystą pokrywą oraz z dobrą izolacją cieplną części bocznej i spodniej. Tego typu kolektory zamieniają w ciepło, w zależności od różnicy między temperaturą absorbera a otoczenia, od 50 do 80% padającej na nie energii słonecznej. Ze względu na temperatury osiągane w tego typu kolektorach (80-100°C), wykorzystywane są one głównie do podgrzewania wody użytkowej.

Kolektory rurowe mają większą sprawność niż kolektory płaskie, szczególnie przy dużych różnicach temperatur między absorberem a otoczeniem. Pozwalają one również podgrzać przepływająca w nich ciecz do wyższej temperatury. Z tego powodu stosuje się je w systemach wspomagających ogrzewanie. Paski absorbera zamknięte są w nich w szklanych rurach wypełnionych próżnią, co ogranicza straty ciepła i zwiększa wydajność kolektora.

Najprostszym typem kolektorów są maty wykorzystywane do podgrzewania wody w basenach. Absorberem są w tym przypadku wykonane z tworzyw sztucznych, połączone ze sobą czarne rurki. Przepływająca w nich woda zwiększa swoją temperaturę o ok. 20° i jest bezpośrednio przepompowywana do basenu.

System solarny - działanie

Kolektory słoneczne stosowane są najczęściej w systemach podgrzewających wodę użytkową. Okresy najintensywniejszego promieniowania słonecznego nie pokrywają się zazwyczaj z okresami pobierania ciepłej wody, stąd sercem systemu jest zasobnik, będący w stanie zmagazynować na dłuższy czas ciepło słoneczne.

system solarny Cały układ składa się z dwóch niezależnych systemów cyrkulacyjnych - systemu solarnego, wypełnionego odporną na zamarzanie cieczą oraz konwencjonalnego systemu ogrzewania. Część solarna składa się z kolektora, pompy z jednostką sterującą oraz dolnego wymiennika ciepła. Gdy temperatura w kolektorze zwiększa się na skutek promieni- owania słonecznego i jest większa o parę stopni od temperatury wody w dolnej części zasobnika, zostaje włączona pompa solarna. Ogrzana w kolektorze ciecz przepompowywana jest przez dolny wymiennik ciepła i podgrzewa wodę w zasobniku. Ciepła woda jest lżejsza od zimnej i dlatego unosi się ku górze. Na skutek tego zjawiska w zasobniku następuje naturalny podział wody o różnych temperaturach - w dolnej części gromadzi się woda zimna zaś w górnej ciepła. Dzięki temu możemy być pewni, że pobieramy zawsze wodę o najwyższej temperaturze.

W okresie letnim system solarny jest zwykle w stanie zapewnić pożądaną temperaturę wody. W pozostałych okresach podgrzaną wstępnie wodę doprowadza do wymaganej temperatury konwencjonalny system ogrzewania (wymiennik górny).

Systemy solarne, które obok podgrzewania wody użytkowej, mają również wspomagać system centralnego ogrzewania, wymagają bardziej złożonej budowy oraz zastosowania większej powierzchni kolektorów słonecznych.

 

źródło: http://www.slonecznastrona.pl