System wentylacji pe-flex, rekuperacja, wymienniki ciepła, gwc
Kontakt: (+48) 530-622-633

Kolektory słoneczne

Jednym z najlepszych sposobów na wykorzystanie naturalnej energii w ogrzewnictwie jest zastosowanie kolektorów słonecznych. Zasada działania tych urządzeń jest bardzo prosta – kolektory są tak skonstruowane, że pochłaniają energię słoneczną a następnie przekształcają ją na energię cieplną. Pozyskana w ten sposób energia może być wykorzystana w rozmaity sposób. Najczęściej jednak chodzi po prostu o podgrzewanie wody użytkowej w gospodarstwie domowym. Bywa też, że ciepło z kolektora stanowi niejako wsparcie dla systemu ogrzewania centralnego w budynku.

Oczywiście mamy przynajmniej kilka różnych rodzajów kolektorów słonecznych. Przede wszystkim można wymienić kolektory powietrzne i cieczowe – jak łatwo się domyśleć, kryterium tego podziału jest wykorzystany w danym urządzeniu sposób wymiany cieplnej.

Jeśli chodzi o kolektory powietrzne, to nie da się zaprzeczyć, że ich wykorzystanie nie jest zbytnio popularne w naszym kraju. Przeważnie stosuje się je w rolnictwie – zwykle nadają się one doskonale do osuszania zboża. Mogą jednak także stanowić wsparcie dla systemów grzewczych oraz systemów wentylacyjnych. Oczywiście kolektory powietrzne mają pewne godne uwagi zalety. Przede wszystkim dzięki nim właśnie można wykorzystywać energie cieplną, kiedy jest ona najbardziej dostępna. Ponadto tego typu kolektory dostarczają nam znaczną ilość ciepła o relatywnie niskiej temperaturze. Są one także tanie w użyciu – ich instalacja jest prosta, a wydajność wysoka. Problemem jest jednak fakt, że w przypadku słabego nasłonecznienia niestety kolektor gromadzi ciepło w stopniu niewystarczającym. Z tego też względu kolektory te zaleca się właśnie do prac o charakterze rolniczym, natomiast systemy grzewcze w domach najlepiej jest oprzeć na kolektorach cieczowych. Ich sprawność jest znacznie wyższa niż sprawność kolektorów powietrznych. Tego typu urządzenia dzieli się na: kolektory płaskie i rurowo próżniowe.

Jeśli chodzi o kolektory płaskie, to mają one zwartą konstrukcję. Jako izolację stosuje się w nich wełnę mineralna lub poliuretan. Warstwa izolacyjna powinna być jednym z czynników wyboru konkretnego modelu kolektora cieczowego – zaleca się, by warstwa ta miała grubość ok. 5 – 6 cm. Warto zwrócić także uwagę na to, czy części metalowe kolektora pomalowane są na ciemny kolor – zabieg ten pozwala na dodatkowe ograniczenie strat ciepła. Kolektor wyposażony jest naturalnie w wężownicę, w której znajduje się ciecz pełniąca rolę czynnika grzejnego. Zewnętrzną częścią kolektora płaskiego jest płyta ze szkła solarnego, w którego składzie znajdziemy wyjątkowo niewielką zawartość tlenków żelaza – dzięki temu właśnie promienie słoneczne są pochłaniane nie zaś odbijane. Ponadto dość często szyby te pokryte są powłokami i właściwościach samoczyszczących – dzięki temu sprawność kolektora nie zmniejszy się na skutek zanieczyszczeń na powierzchni szyby.

Bardzo ważnym elementem każdego kolektora słonecznego jest oczywiście absorber. W kolektorach płaskich ma on postać płyty wykonanej z miedzi, aluminium lub mosiądzu, które to płyty przykryte są materiałami łatwo pobierającymi ciepło. Popularne są zwłaszcza absorbery miedziane, które cechują się tym, że temperatura rozkłada się równo na całej powierzchni płyty absorbera, a ogólna sprawność kolektora wzrasta. Warto tutaj podkreślić, jak istotny jest właściwy rodzaj pokrycia kolektora słonecznego. Dobranie powłoki o odpowiednim składzie może podnieść sprawność absorbera nawet o połowę, co jest szczególnie przydatne, gdy promieniowanie słoneczne nie jest zbyt intensywne.

Cykl pracy kolektora słonecznego jest bardzo prosty. Ogrzewany przez promienie słoneczne absorber pochłania promieniowanie (w przypadku absorberów selektywnych skuteczność wynosi nawet do 95%) i przetwarza je na ciepło. To z kolei doprowadza do ogrzania się wspomnianego już czynnika grzejnego w wężownicy, który następnie przepływa do zasobnika. W zasobniku ciepło przekazane zostaje za pośrednictwem wężownicy wodzie użytkowej.

Kolektory płaskie nadal są bardzo popularne. Nie ma w tym nic zaskakującego, przede wszystkim są one znacznie tańsze od kolektorów próżniowych. Ponadto ich wydajności nie można nic zarzucić, warto jednak nadmienić, że latem jest ona znacznie wyższa. Kolektory płaskie niezwykle rzadko ulegają awariom, co jest ich kolejnym atutem. Również zimą można korzystać do pewnego stopnia z efektów ich pracy – w przypadku np. oszronienia płyty kolektora, dość szybko dochodzi do topnienia szronu pod wpływem promieni słonecznych.

Nowoczesne kolektory próżniowe pozyskują ciepło w sposób bardzo podobny jak kolektory płaskie. Kolektory próżniowe zbudowane są jednak z układu rur, a warstwą izolacyjną w tych urządzeniach jest próżnia. Unikalna konstrukcja powoduje, że nawet w przypadku naprawdę niewielkiego promieniowania słonecznego kolektor próżniowy jest w stanie efektywnie pochłaniać promienie słoneczne.

Wspomnieliśmy już, że istotnym elementem kolektorów próżniowych są szklane rury próżniowe. W praktyce wygląda to tak, że rura zewnętrzne jest przezroczysta, natomiast ta położona od wewnątrz pokryta jest specjalna powłoka absorbującą. Końce obu rur są ze sobą połączone, a w przestrzenie wokół nich znajduje się próżnia – efekt ten osiągnięto po efektywnym wypompowaniu powietrza.

Praca kolektora próżniowego polega na tym, że pod wpływem ciepła znajdujący się w rurze próżniowej freon skrapla się, oddając przy tym ciepło. Na pewno warto zastanowić się właśnie nad nabyciem kolektora próżniowego, bowiem są to urządzenia solarne o najwyższej sprawności.

Oczywiście wybór kolektora powinno się uzależnić od kilku czynników. Wiele zależy m.in. od rodzaju dachu budynku. W przypadku dachów spadzistych można zastosować zarówno kolektory płaskie jak i próżniowe. Jednak w przypadku dachów płaskich zaleca się już głównie kolektory próżniowe, które można umocować bezpośrednio na dachu. Aby zamontować kolektory płaskie konieczne byłoby zbudowanie specjalnej konstrukcji wspierającej. Także w przypadku użytkowania kolektora na powierzchniach pionowych (np. elewacje) o wiele lepiej sprawdzi się kolektor próżniowy.

Wybór kolektora powinien zależeć także od tego, jakiego trybu pracy oczekujemy od tego urządzenia. Jeśli potrzebujemy kolektora głównie do podgrzewania wody użytkowej, to dobrym rozwiązaniem będzie kolektor płaski. Warto jednak pamiętać, że tego typu urządzenia działają znacznie wydajniej latem. Kolektory próżniowe natomiast są w stanie pobierać ciepło przez cały rok, ich ogólna sprawność jest wyższa. Dzięki temu można je z powodzeniem wykorzystać nie tylko do podgrzewania wody, ale także jako wsparcie centralnego ogrzewania w domu.

Jeśli chcemy dodatkowo obniżyć koszty ogrzewania budynku, warto rozważyć możliwość współpracy instalacji solarnej z pompą ciepła. Tego typu systemy cechują się wysoką efektywnością.

Podsumowując, warto podkreślić, że kolektory słoneczne pozwolą nam na zmniejszenie wydatków na ogrzewanie wody nawet o 60% w skali roku. Ponadto z energii słonecznej możemy korzystać efektywnie przez min. 8 miesięcy w roku. Możliwe jest również wykorzystanie ciepła słonecznego do ogrzania domu w tzw. okresach przejściowych. Jak widać zatem, skorzystanie z nowoczesnej techniki solarnej pozwoli nam nie tylko na komfortowe i jednocześnie przyjazne środowisku naturalnemu ogrzewanie wody, ale także pozwoli nam na znaczną redukcję kosztów.

Comments are closed.