Kolektory słoneczne

Kolektory słoneczne


Czym jest kolektor słoneczny?

Kolektor słoneczny jest to urządzenie do pozyskiwania energii słonecznej, która jako ciepło przechodzi przez układ solarny do zasobnika z wodą użytkową. Inaczej mówiąc jest to urządzenie do konwersji energii słonecznej na ciepło. Energia docierająca do kolektora zamieniana jest na energię cieplną nośnika ciepła, którym może być ciecz (glikol, woda) lub gaz (np. powietrze).

Wydajność kolektorów słonecznych uzależnona jest przede wszystkim od ich budowy. Ze względu na zastosowaną konstrukcję wśród kolektorów wyróżniamy dwa rodzaje: płaskie i próżniowe.

Kolektory płaskie

Kolektor zbudowany jest z powłoki wykonanej z blachy miedzianej zwanej absorberem, która umieszczona jest w aluminiowej oprawie izolowanej od spodu przez wełnę mineralną lub poliuretan. Od góry obudowa przykryta jest hartowanym szkłem odpornym na gradobicie lub na masę zalegającego śniegu. Szkło charakteryzuje się wysoką odpornością na niekorzystne warunki atmosferyczne oraz przepuszczalnością promieniowania słonecznego na poziomie ponad 90% (standardowe szkło – ok. 70-80%).

Zasada działania tego typu kolektorów polega na absorbowaniu promieni słonecznych poprzez absorber, do którego w spodniej części zamontowane są miedziane kanały dla niezamarzającego płynu grzewczego. Płyn grzewczy, poprzez spiralny wymiennik w zbiorniku, oddaje ciepło do zbiornika ciepłej wody. Absorber pokryty jest warstwą absorbującą i od niego zależy trwałość i wydajność kolektora. Wyróżniamy dwie warstwy absorbujace: czarny chrom (w kolektorach straszej generacji) i tlenek tytanu.

Kolektory próżniowe

Zbudowane są z pojedynczych szklanych rur, w których absorber znajduje się w próżni wewnątrz jedno- lub dwuwarstwowej rury. Rury wykonane są ze szkła boro-krzemowego, które jest materiałem odpornym na niekorzystne warunki atmosferyczne. Dzięki temu sprawność kolektora w mroźne dni jest wieksza o 30% w porównaniu z kolektorem płaskim. Kolektory próżniowe mogą być wyposażone w dodatkowe zwierciadło paraboliczne, którego zadaniem jest wychwytywanie dodatkowego promieniowania słonecznego.

Istnieją dwa rodzaje kolektorów próżniowych:

– z bezpośrednim przepływem czynnika ciepła przez absorber,

– z rurkami ciepła heat pipe, w których czynnik grzewczy nie przepływa bespośrednio przes absorber, energię z absorbera odbiera czynnik roboczy, który po odparowaniu oddaje ciepło do czynnika grzewczego.