Kolektory słoneczne

Kolektory słoneczne są powszechnie stosowane w Europie, także w krajach o podobnym do naszego klimacie. Z roku na rok stają się one coraz bardziej zaawansowane technologicznie i wydajne.

Układ i rodzaje

Co to jest? W Rosji powszechnie przyjmuje się, że kolektory słoneczne-.. to urządzenia, które przetwarzają energię promieniowania na energię cieplną. W prostych słowach, słońce ogrzewa ( wodę lub wodę z płynem niezamarzającym ) w rurach, które są następnie wykorzystywane do ogrzewania domu. Nie będziemy dotykać tak zwanych kolektorów fotowoltaicznych- to w zasadzie baterie, które przetwarzają energię słoneczną na elektryczną. Przyjrzyjmy się klasycznym konstrukcjom: płaskiej i rurowej.

System termosyfonowy

Bezpośredni system aktywny

Kolektory płaskie. Pudełko pokryte szkłem, w którego wnętrzu znajduje się absorber (wymiennik ciepła )- miedziane rurki z przyspawanymi do nich płytami. Płyty są ogrzewane przez słońce i przekazują ciepło do płynu krążącego w rurach. Obudowa kolektora (czasem argon ) jest szczelna, co zmniejsza straty energii, chroni przed kurzem, wilgocią i powstawaniem kondensacji. Płyty pokryte są specjalną powłoką, która przepuszcza promieniowanie podczerwone tylko w jednym kierunku – wewnątrz. Na pokrywę skrzynki stosuje się hartowane szkło optyczne o minimalnej zawartości metalu i współczynniku przepuszczalności światła powyżej 90%. Jednak taka konstrukcja nie jest najbardziej efektywna: wraz ze spadkiem temperatury powietrza pojawia się kondensacja i rosną straty konwekcyjne.

System pośredni aktywny

Wymiennik ciepła na górze zasobnika łączy system kolektorów słonecznych z kotłem grzewczym.

Kolektory rurowe. Moduł wykonany z dwóch lub więcej szklanych rurek, które są zagnieżdżone wewnątrz siebie. Zewnętrzna rurka jest przezroczysta, wewnętrzna pokryta jest warstwą absorbera, a pomiędzy rurkami wytworzona jest próżnia. Bezpośrednie i rozproszone światło słoneczne jest zbierane przez lustra i kierowane na rury. Ta konstrukcja zbiera od 1,2 do 1,4 razy więcej ciepła niż kolektor płaski i może pracować przy pochmurnej pogodzie. Kolektory próżniowe mogą być montowane w linii lub w rurkach cieplnych ("" ). W tych modelach wymiana ciepła odbywa się za pomocą cieczy, która dzięki ogrzewaniu słonecznemu łatwo odparowuje, a następnie skrapla się w górnej części rury, oddając ciepło do systemu grzewczego. Taka konstrukcja jest bardziej wydajna i działa nawet w mroźnych warunkach. W tym celu jako czynnik chłodzący stosuje się płyn niezamarzający. Wystarczy wymieniać je co 5-7 lat.

Woda z zasobnika instalacji kolektorów słonecznych może być dostarczana do punktów załamania poprzez istniejący pośredni podgrzewacz wody podłączony do kotła grzewczego.

Woda z zasobnika instalacji kolektorów słonecznych może być podawana do układu przygotowania ciepłej wody w kotle dwuobiegowym w celu dodatkowego ogrzewania.

Lokalizacja. Optymalnie umieszczony na południowej stronie domu lub na dachu. Same kolektory słoneczne do zaopatrzenia w ciepłą wodę użytkową zajmowałyby powierzchnię od 4 do 6 metrów kwadratowych.metrów ( ok. 1,5 m kw. metrów na osobę ) do ogrzewania pomieszczeń 10-14 m kw. metry. Ważna jest też orientacja pod odpowiednim kątem do horyzontu ( 30° latem i ° zimą ). Produkowane są specjalne urządzenia śledzące, które regulują kąt nachylenia instalacji solarnej w zależności od wysokości słońca.

Jak osiągnąć maksymalną wydajność

Połączenie. Kolektory słoneczne nie mogą być jedynym źródłem energii cieplnej w naszym klimacie. Zbiornik akumulacyjny jest więc podłączony do konwencjonalnej instalacji grzewczej. W celu utrzymania właściwego poziomu ciśnienia w systemie i zapewnienia długiej żywotności należy spełnić szereg wymagań.

• Rura dopływu wody ogrzewanej przez kolektor musi być umieszczona w pobliżu górnej krawędzi zbiornika akumulacyjnego. Jeśli w zbiorniku znajduje się element grzewczy, króciec umieszcza się pod nim.
• Rura zasysająca ciepłą wodę z zasobnika nad przyłączem dopływu podgrzanej wody z kolektora.
• Przyłącze wody od zasobnika do kolektora oraz przyłącze zimnej wody powinno być jak najniższe.
• Urządzenia dodatkowe. Dobrej jakości zbiornik magazynowy powinien być izolowany termicznie i wyposażony w automatyczny system kontroli i monitoringu. Czasami są one wyposażone w dodatkowe źródło ogrzewania Z elementem grzewczym lub wieloma obwodami zasilanymi przez kocioł lub pompę w dowolnej temperaturze.

Woda podgrzana przez energię słoneczną ( podgrzewanie wstępne ) jest wprowadzana do istniejącej instalacji gazowego podgrzewacza przepływowego.

Woda wstępnie podgrzana przez kolektor słoneczny może być dodatkowo podgrzewana elektrycznie ( przez element grzewczy wewnątrz zasobnika lub przez elektryczny podgrzewacz przepływowy na zewnątrz;

Kiedy to się opłaca?