Słońce codziennie dostarcza na Ziemię ogromne ilości energii w postaci promieniowania słonecznego. Jednak im więcej dni pochmurnych, im dalej od równika, im bliżej centrów wielkich miast – tym mniej dociera jej do powierzchni Ziemi. Niemniej w wielu krajach Europy wykorzystywanie tej energii jest bardzo opłacalne.
A jak w Polsce?
W basenie morza Śródziemnego słońce świeci ok. 4 tys. godzin w roku. W Polsce zaledwie 1,4–1,9 tys. godzin. Wielkość ta ponadto rozkłada się nierówno. Najwięcej ciepła dociera w okresie wiosenno-letnim, od połowy marca do połowy października, kiedy słońce znajduje się nad horyzontem najdłużej. W zimie dni są krótkie i często pochmurne. Sprawia to, że ilość docierającej energii spada nawet poniżej 10% tego, co w okresie letnim.
Średnia ilość energii słonecznej docierającej do ziemi na obszarze Polski wynosi ok. 990 kWh/m2/rok. Najwięcej świeci słońce w województwie lubelskim i dostarcza ponad 1048 kWh/m2 rocznie. Najmniej – w województwach północnych nocnych (z wyłączeniem obszaru Wybrzeża Zachodniego). Mniej energii słonecznej jest też w rejonach o większym zanieczyszczeniu atmosfery, czyli na terenach uprzemysłowionych, np. na Śląsku. Tam wartość promieniowania może od średniej krajowej odbiegać nawet o 10%.
Jak działa kolektor?
Kolektor wychwytuje energię słoneczną i zamienia ją w cieplną. Gromadzona jest ona zazwyczaj w zasobnikach, z których następnie może być pobierana do ogrzewania mieszkań i do wytwarzania ciepłej wody.
Kolektory montuje się na zewnątrz budynku – tak, by padały na nie promienie słoneczne. Słońce ogrzewa powierzchnię powierzchnię pochłaniającą kolektora (absorber), a ona z kolei podgrzewa czynnik grzewczy płynący w kolektorze. Podgrzany, oddaje ciepło w specjalnym wymienniku instalacji grzewczej w budynku.
Rodzaje kolektorów
Ze względu na rodzaj krążącego czynnika grzewczego kolektory słoneczne dzielą się na:
- powietrzne
Kolektory powietrzne mają niską sprawność wymiany ciepła i dlatego w instalacjach grzewczych spotyka się je rzadko. Zazwyczaj są stosowane w suszarniach. Niemniej zaczynają być wykorzystywane do wstępnego podgrzania powietrza w systemach ogrzewania powietrznego. Powietrze to jest następnie dogrzewane przez urządzenie konwencjonalne. Wykorzystuje się tu kolektory fasadowe, pokrywające całą południową ścianę budynku.
- cieczowe
Kolektory cieczowe mają sprawność dużo wyższą. Są więc powszechnie stosowane w instalacjach grzewczych.
Ze względu na budowę wyróżniamy kolektory:
- płaskie,
- rurowe,
- próżniowe.
Pobierz wersję pdf: Kolektory słoneczne
