Zastanawiając się nad wyborem kolektorów słonecznych, musimy przede wszystkim określić swoje oczekiwania. Czy instalacja ma podgrzewać wodę tylko w sezonie letnim czy przez cały rok? A może rozważamy też jej wykorzystanie także do dogrzewania budynku?
(fot. Velux)
Zasada działania każdego kolektora słonecznego jest taka sama: docierające do niego promieniowanie słoneczne jest zamieniane na ciepło, które następnie jest kierowane do instalacji domowej, gdzie służy do przygotowania ciepłej wody użytkowej, rzadziej – do ogrzewania pomieszczeń. Rynek jest obecnie zdominowany przez dwa typy kolektorów – płaskie i próżniowe.
Kolektory płaskie
Promieniowanie słoneczne pochłaniane jest w nich przez płaską metalową płytę nazywaną absorberem, która nagrzewa się i przekazuje ciepło do wypełnionych roztworem glikolu rurek stykających się ze jej spodem. Ogrzany płyn płynie przewodami do wymiennika ciepła umieszczonego w zasobniku ciepłej wody, po czym ochłodzony powraca do kolektora.
Obudowa kolektora musi go chronić przed uszkodzeniami, dlatego od góry przykrywa go tafla szkła odpornego na grad. Obudowa zapobiega też ucieczce ciepła z kolektora do otoczenia, dlatego jest izolowana termicznie – najczęściej wełną mineralną. Sama płyta absorbera jest pokryta specjalną powłoką, która bardzo skutecznie pochłania promieniowanie słoneczne, lecz sama wypromieniowuje niewiele ciepła.
Rurowe kolektory próżniowe
Składają się z wielu szklanych rur, wewnątrz których znajduje się element absorbujący promienie słoneczne. W rurach panuje próżnia, która jest niemal doskonałym izolatorem, zatem straty pozyskanego przez absorber ciepła są znikome.
Absorberem może być:
metalowa blaszka;
druga szklana rurka z naniesionymi na zewnętrzne ścianki związkami metali, które poprawiają absorpcję promieniowania słonecznego;
Ciepło absorber przekazuje albo umieszczonej wewnątrz szklanej rury rurce z glikolem, albo tzw. ciepłowodowi (heat pipe), musi ono dalej trafić do instalacji. W tym celu poszczególne rury łączy łączy „szyną zbiorczą” (np. rurką, przez którą przepływa roztwór glikolu). Połączenia elementów muszą zapewniać z jednej strony efektywne przekazywanie tego ciepła, a równocześnie – nie mogą powodować nadmiernych jego strat do otoczenia. Spełnienie tych warunków jest trudne.
Rurowe kolektory próżniowe mogą dość skutecznie wykorzystywać także promieniowanie padające na rury z boku, a dodatkowo często wyposaża się je w zwierciadła paraboliczne skupiające światło na absorberze.
