Ceny energii ciągle rosną, warto więc szukać alternatywnych źródeł, zapewniających w domu ciepło. Jednym z nich są kolektory słoneczne, dzięki którym można pozyskać darmową energię ze słońca.
Kolektory słoneczne już dawno przestały być rzadkim, luksusowym rozwiązaniem. W naszym klimacie są dobrym sposobem na zmniejszenie kosztów przygotowywania ciepłej wody. Zaś korzystającym z paliw stałych (węgiel, pelety, drewno) pozwalają nie palić w kotle latem tylko na potrzeby przygotowania ciepłej wody. To duża wygoda, a przy tym mniejsze zanieczyszczenie środowiska.
Zasada działania
Kolektory zamieniają padające na nie promieniowanie słoneczne na ciepło i podgrzewają nim wodę w zasobniku. Stosowane w praktyce rozwiązania mogą się sporo różnić, ale ogólny schemat działania jest zawsze ten sam. Podgrzewana woda to najczęściej tzw. ciepła woda użytkowa (c.w.u.), czyli do mycia, zmywania itp. Rzadziej woda w przydomowym basenie, a już naprawdę sporadycznie ta krążąca w instalacji grzewczej (c.o.) budynku. Wynika to z rosnących kosztów poszczególnych systemów, ale przede wszystkim ze specyfiki naszego klimatu. Objaśnimy to nieco dalej, a teraz zajmiemy się budową samych kolektorów oraz towarzyszącej im instalacji.
Kolektory płaskie składają się z metalowej płyty z przylegającymi od spodu rurkami, przez które przepływa płyn niezamarzający. Płyta nagrzewa się od słońca, od niej zaś płyn. Przepływa on następnie przez wężownicę w zbiorniku wody i oddaje jej ciepło. Żeby ograniczyć straty ciepła z kolektora i podnieść w ten sposób jego temperaturę, zamyka się go w dobrze izolowanej obudowie, od góry przykrytej bardzo wytrzymałą szybą (nie może jej uszkodzić np. gradobicie). Sama płyta, nazywana absorberem, pokryta jest zaś specjalnymi powłokami, które poprawiają pochłanianie promieniowania słonecznego oraz ograniczają wypromieniowywanie ciepła. Schemat budowy jest więc prosty, jednak ostateczny efekt – sprawność i trwałość urządzenia – może być bardzo różny. Producenci wciąż je przy tym udoskonalają. Kilkanaście lat temu stosowano np. inne powłoki i szyby.
Kolektory próżniowe to dla odmiany zespoły szklanych rur próżniowych (pozbawionych powietrza). Absorber jest podzielony na kawałki, np. po pasku blachy w każdej rurze. Próżnia zapewnia rewelacyjną izolację cieplną, podobnie jak w termosie. Konstrukcje są tu ogromnie zróżnicowane. W środku rury próżniowej może np. znajdować się rurka przez którą przepływa czynnik roboczy (kolektory z przepływem bezpośrednim) albo tzw. ciepłowód (heat pipe), wypełniony cieczą o niskiej temperaturze parowania, który dopiero pośrednio przekazuje ciepło płynowi niezamarzającemu, płynącemu przez „szynę zbiorczą” łączącą wszystkie rury.
