Na rzecz środowiska naturalnego działają coraz liczniejsze grupy specjalistów z różnych dziedzin. Zastosowanie we własnym gospodarstwie domowym kolektorów słonecznych pozwala do nich dołączyć i sporo zaoszczędzić na ogrzewaniu wody. Ilość zmagazynowanej przez kolektor energii użytkowej zależy rzecz jasna od stopnia wykorzystania energii słonecznej. Warto wiedzieć, jak w skali małego domu maksymalnie wykorzystać energię słońca.
Warunki helioenergetyczne w Polsce
(fot. Schüco)
O tym jak efektywnie pracować będą kolektory decyduje zależna od regionu wielkość – zwana usłonecznieniem. Jest to suma bezchmurnych godzin w porze dziennej na danym obszarze w ciągu roku. W Polsce wynosi ona średnio 1600 godzin; dla wybranych regionów zasoby helioenergetyczne kształtują się (w przybliżeniu) następująco: region Nadmorski – 1624 h, Zamojszczyzna – 1572 h, Dolny Śląsk – 1529 h, Podhale – 1467 h, Suwalszczyzna – 1576 h oraz region Warszawski – 1580 h. Większość z tych bezchmurnych godzin przypada rzecz jasna na miesiące letnie.
Trzeba jednak zaznaczyć, że w sezonach chłodu już 2 godziny słoneczne w ciągu dnia wystarczą, aby temperatura wody w zasobniku, dzięki kolektorom wzrosła nawet o kilkanaście stopni. A więc pozyskiwanie ciepłej wody użytkowej przy użyciu kolektorów jest w Polsce nie tylko możliwe, ale wręcz polecane. Przyjmuje się, że kolektory są w stanie pokryć 70% zapotrzebowania na ciepło do podgrzania ciepłej wody użytkowej i w 30% do ogrzania pomieszczeń.
Nie należy zatem traktować kolektorów jako jedyne źródło ciepła, lecz jako dodatkowe pozwalające obniżyć koszty ogrzewania.
Typy kolektorów
Płaskie. Są to kolektory , w których promienie słoneczne pochłaniane są przez powłokę z blachy miedzianej pokrytej warstwą absorbującą – stąd nazwa tego elementu – absorber. To przede wszystkim od niego zależy trwałość i wysoka sprawność kolektora. Do jego spodniej części przylutowane są miedziane kanały przepływowe płynu grzewczego. Za pośrednictwem spiralnego wymiennika w zbiorniku płyn grzewczy oddaje ciepło do zbiornika ciepłej wody. Najczęściej jako warstwę absorbującą wykorzystuje się czarny chrom oraz tlenek tytanu. Ta pierwsza występowała głównie w kolektorach starszej generacji, których sprawność jest znacznie niższa niż sprawność kolektorów z absorberem z tlenku tytanu.
Próżniowe. W kolektorach tych , zwanych także rurowymi, ciepło pozyskiwane jest przez absorber umieszczony wewnątrz rury szklanej, w której jest próżnia izolująca absorber od otoczenia i ograniczająca w ten sposób ilość uciekającego na zewnątrz ciepła. Dzięki temu kolektory próżniowe pozyskują zimą więcej ciepła niż kolektory płaskie. Produkuje się dwie odmiany kolektorów rurowych. Jedne zbudowane są z rur próżniowych, wewnątrz których umieszczone są rurki cieplne z płynem parującym w temperaturze 25°C. Płyn ten trafia następnie do kondensatora. Tu dochodzi do wymiany ciepła, w wyniku której glikol ogrzewa się, a następnie krąży w instalacji. Para skrapla się i grawitacyjnie powraca na dno rurki cieplnej. Drugi rodzaj kolektorów rurowych stanowią te, w których czynnik roboczy (glikol) przepływa przez rurki miedziane przylutowane do absorbera umieszczonego w rurze próżniowej; odbiór ciepła następuje bezpośrednio z absorbera.
