Kolektory słoneczne to urządzenia, które służą do pozyskiwania energii słonecznej i przetwarzania jej na ciepło. Ciepło to wykorzystać można głównie latem do podgrzewania ciepłej wody użytkowej, ale również w zimniejszych porach roku do podgrzewania domów. Nowoczesne solary o wysokiej sprawności wraz z odpowiednio dobranym osprzętem powodują, że ekonomiczne wykorzystanie energii ze słońca stają się powoli normalnością. Ciągłe podwyżki cen paliw sprawiają, iż kolektory słoneczne będą udaną inwestycją w przyszłość. Koszty ponoszone z tytułu zakupu i użytkowania kolektorów obejmują głównie nakłady inwestycyjne.
Promieniowanie słoneczne w Polsce.
Nasłonecznienie w Polsce nie jest tak znaczne jak w krajach południowych, lecz w zupełności wystarczy aby móc je wykorzystywać w sposób efektywny. W skali całego roku promieniowanie w naszym kraju wynosi ok. 1000kWh/m2 co jest równoznaczne z energią zawartą w 100 litrach oleju opałowego lub 100m3 gazu ziemnego. Najczęściej w naszych warunkach klimatycznych kolektory wykorzystuje się do wspomagania przygotowania cieplej wody. Dobrze zaprojektowana instalacja z kolektorami słonecznymi powinna w 60% pokryć zapotrzebowanie na potrzeby ciepłej wody użytkowej w skali całego roku. Znacznie rzadziej stosuje się te instalacje jako wspomagające do centralnego ogrzewania. Jest to podyktowane faktem iż w okresie największego zapotrzebowania na ogrzewanie budynków pokrywa sięz okresem najmniejszego promieniowania.
Kolektor płaski
Głównym elementem kolektora słonecznego płaskiego jest absorber czyli powierzchnia, która ma za zadanie pochłaniać energie słoneczną i przekazywać ją do czynnika grzewczego . Absorber zbudowany jest z płyty miedzianej lub aluminiowej i pokryty warstwą pochłaniającą promieniowanie. Do absorbera przymocowany jest układ cienkich rurek, w których płynie ciecz nagrzewająca się od powierzchni płyty absorbującej. Całość zamknięta jest w obudowie, która ogranicza straty ciepła i chroni przed uszkodzeniami.
Foto. Budowa kolektora płaskiego Viessmann Vitosol 200F
Kolektor próżniowy ( rurowy )
Kolektory te zbudowane są z szeregu ustawionych obok siebie szklanych rur. Promienie nagrzewają znajdujący się wewnątrz ciemny absorber., następnie specjalna miedziana rurka cieplna transportuje nagrzaną ciecz do wymiennika, który przekazuje ciepło do instalacji (patrz: zasada działania instalacji solarnej). W szklanych rurach wytworzona została próżnia, sprzyja to szybszemu nagrzewaniu się absorbera i ograniczeniu strat ciepła.
Foto. Budowa kolektora rurowego Viessmann Vitosol 200T
Jaki lepszy płaski czy próżniowy?
Kolektory płaskie sprawdzają się w instalacjach, które pracują w okresie letnim i wiosennym. Podczas wysokich temperatur mają wyższą sprawnością niż kolektory tubowe dlatego idealnie sprawdzają się do podgrzewania ciepłej wody użytkowej czy wody w basenie. Kolektory tubowe zaś efektywniej pracują w miesiącach jesiennych i zimowych, dlatego powinny być wykorzystywanie z myślą o wspomaganiu centralnego ogrzewania. W praktyce w naszych warunkach klimatycznych różnice między tymi dwoma typami kolektorów w zimie są niewielkie, bo już jesienią i wiosną, ale przede wszystkim zimą promieniowanie słoneczne docierające do kolektora jest tak małe , że instalacje te pracują z bardzo niską wydajnością. Do tego w praktyce dochodzi jeszcze jedna niekorzystna właściwość kolektorów próżniowych. Zimą powierzchnia każdego kolektora pokrywa się szronem co utrudnia dotarcia promieniowania do absorbera. W kolektorze płaskim niewielka ilość promieni powoduje, że szron czy lód się topi. Natomiast w kolektorach tubowych próżnia sprawia, że szton na powierzchni szklanych rur pozostaje na nich dłużej.
Zasada działania instalacji solarnej.
Zadaniem obiegu solarnego jest odprowadzenie ciepła z kolektora słonecznego do zasobnika, w którym ciepło będzie magazynowane. Obieg solarny zbudowany jest z kolektorów, zasobnika ciepłej wody użytkowej, pompy oraz przewodów rurowych jak i urządzeń zapewniających bezpieczne działanie instalacji. Instalacja solarna pracuje na zasadzie różnicy temperatur. Jeśli na kolektorze słonecznym wystąpi wyższa temperatura niż ta w zasobniku włącza się pompa obiegowa, która powoduje ze glikol który płynie w rurach solarnych oddaje ciepło wodzie w zasobniku. Glikol nie miesza się z woda w zbiorniku, ale oddaje swe ciepło po przez wężownicę która ma styczność z wodą. Schłodzony glikol wędruje z powrotem do kolektorów, nagrzewa się i cały cykl się powtarza. Solary są w stanie zapewnić 100% zapotrzebowania energii na potrzeby ciepłej wody jedynie latem. W pozostałym czasie kolektory słoneczne wymagają współpracy drugiego źródła ciepła np. kotła węglowego lub gazowego. Dodatkowe źródło ciepła oddaje ciepło wodzie po przez dodatkową wężownicę, która znajduje się u góry zasobnika ciepłej wody użytkowej.
Około 30% całkowitej użytkowej energii wyprodukowanej w Polsce zużywa się na ogrzewanie budynków. Nowoczesne energooszczędne systemy grzewcze pozwolą znacznie zmniejszyć to zużycie i w taki sposób przyczynić się do ochrony czystości atmosfery jak również poszanowanie zasobów naturalnych.
Firma GIEMZA OGRZEJEMY.PL montuje kolektory słoneczne na terenie Województwa Śląskiego i Opolskiego ( kolektory słoneczne Gliwice, kolektory słoneczne Rybnik, kolektory słoneczne Katowice, solary Zabrze, montaż solarów Gliwice )