www.eners.pl
Kolektor słoneczny - co to jest?
Co to jest kolektor słoneczny? 

Kolektor słoneczny służy do odbioru energii cieplnej ze słońca. Energia cieplna z zakresu promieniowania  wychwytywana jest przez powierzchnię absorbera, a następnie przekazywana do czynnika grzewczego (glikol) przepływającego przez kolektor. Nagrzany w ten sposób czynnik transportowany jest w zamkniętym układzie przy pomocy ciśnienia pompy solarnej do zbiornika na wodę. W zasobniku poprzez powierzchnię wężownicy spiralnej, ciepło oddawane jest do wody użytkowej. Zasada działania kolektorów próżniowych polega na zatrzymaniu wychwyconej energii w pułapce, którą stanowi próżnia. Kolektory o tej zasadzie działania wyróżnia bardzo niski współczynnik strat ciepła sprawiający, że są one skuteczne przez 365 dni w roku. W położeniu geograficznym Polski od listopada do końca lutego występują trudniejsze warunki dla pracy kolektorów i zdecydowanie lepiej radzą sobie w nich właśnie kolektory próżniowe.
Najczęściej ciepło z kolektorów służy do ogrzewania ciepłej wody, jednak coraz częściej wykorzystuje się je do dogrzewania budynków, basenów lub do regenracji dolnego źródła dla pompy ciepła.

Kolektory płaskie

To pierwsza, a przez to również najbardziej popularna generacja kolektorów słonecznych na świecie. Kolektor płaski działa na zasadzie wężownicy, przez którą płynie czynnik grzewczy - glikol. Wężownica przykryta jest aluminiową blachą, a ta z kolei pokryta jest warstwą pochłaniającą promieniowanie słoneczne, tzw. absorberem. Całość przykrywa hartowana szyba solarna osłaniająca urządzenie. Kolektor jest w pełni odporny na każde warunki meteorologiczne.

Kolektor płaski jest najsprawniejszym systemem w okresie letnim. W miesiącach od marca do września przy właściwie dobranej instalacji jest w stanie pokryć 100% zapotrzebowania na ciepłą wodę użytkową osiągając często temperatury powyżej nawet 70 stopni C.

W okresie zmiowym wyższe temperatury uzyska kolektor próżniowy i to nawet do 30%. Oznacza to, że w najkrótsze, najbardziej zachmurzone, zaśnieżone dni kolektor płaski osiągnie temperature wody do 20-25 stopni C, kolektor próżniowy natomiast osiągnie 30-35 stopni.

Kolektory płaskie należą do rozwiązań prostych i popularnych oraz niezwykle atrakcyjnych pod
względem finansowym. Posiadają unikalny sposób łączenia absorbera z rurkami miedzianymi,
dając tym samym optymalny efekt przewodzenia ciepła. Ich zastosowanie pozwala skutecznie
podgrzać wodę użytkową oraz wodę basenową.
 

Kolektory próżniowe rurowe

Kolektor próżniowy rurowy składa się z rur próżniowych w których element zbierający ciepło tzw. absorber znajduje się w próżni. Oznacza to znaczne poprawienie działania kolektora w obrębie naszej szerokości geograficznej. Absorpcja ciepła słonecznego nie jest wówczas uzależniona w tak znaczącym stopniu od temperatury zewnętrznej, dzięki czemu stosując panel tego typu możemy liczyć na znaczne zyski ciepła w instalacji nawet w mroźne zimowe słoneczne dni. Niektóre z kolektorów posiadają zwierciadło dodatkowo doświetlające absorber ze strony odsłonecznej, tzw. lustro CPC. Jest ono wykonane pod rurkami, bądź naniesione na rurkę próżniową, zależy to od producenta.

 

Kolektory próżniowe rurowe typu "Heat Pipe"

Kolektory typu "heat pipe" (rurka cieplna) działają poprzez czynnik grzewczy, który nie przepływa bezpośrednio przez kolektor. Odbiór ciepła następuje jedynie w głowicy urządzenia w kanale zbiorczym. Ten typ kolektora składa się z kilku do kilkudziesięciu rur szklanych o wysokiej próżni wewnątrz. W każdą rurę próżniową wbudowany jest absorber z zamocowaną rurką,  gdzie substancja znajdująca się w niej już przy 30 stopniach C zostaje doprowadzona do wrzenia, następnie skrapla się w umieszczonym na końcu parownika skraplaczu, ogrzewa go i dzięki zakotwiczeniu w magistrali zbiorczej przekazuje ciepło przepływającemu przez nią czynnikowi roboczemu. Próżnia gwarantuje minimalne straty ciepła do otoczenia, co umożliwia prace kolektora przez cały rok, nawet podczas ujemnych temperatur w okresie zimowym. Uzysk energetyczny z jednego metra kwadratowego kolektora jest nieco większy niż uzysk z tej samej powierzchni w kolektorze płaskim. Ostatecznie oznacza to, że do ogrzania tej samej ilości wody potrzebujemy mniejszej ilości kolektorów.

Kolejną zaletą tego typu urządzeń jest możliwość pozyskiwania energii rozproszonej przez co kolektor spełnia swoje funkcje nawet podczas dni pochmurnych, gdy na zewnątrz panują temperatury dodatnie.  

Kolektory próżniowe rurowe z bezpośrednim przepływem, tzw. "U rurka"

Próżniowy kolektor rurowy z bezpośrednim przepływem czynnika roboczego, tzw. "U rurka" jest jeszcze bardziej wydajnym kolektorem rurowym. Bezpośredni przepływ glikolu przez rury oznacza dla inwestora uniwersalne zastosowanie do montażu na dachach z mniejszym lub większym spadkiem, na fasadach i na dachach płaskich bez konieczności używania wsporników. Jest także możliwość wymiany pojedynczych rur przy pracującej instalacji. Całkowite bezpieczeństwo eksploatacji i duża trwałość kolektora jest możliwa dzięki odpornym na korozję wysokiej jakości materiałom, takim jak: szkło solarne, miedź i stal szlachetna. Przy nieustawnych domach łatwiej jest zamontować taki kolektor, który bez strat na jakości nie wymaga tak złożonej dyscypliny montażowej.


Czy kolektor słoneczny się opłaca?

Wykres przedstawia całoroczny uzysk energii kolektorów próżniowych CPC 9 w oparciu o całkowite zapotrzebowanie energetyczne na podgrzewanie C.W.U.


Kolektory próżniowe pokrywają 67% rocznego zapotrzebowania na ciepłą wodę, co zmniejsza
nasze wydatki na energię elektryczną. Ogrzewając wodę w kotle na olej opałowy 
uzyskamy jeszcze większe oszczędności, które skrócą okres zwrotu kosztów inwestycji zaledwie do kilku lat.
 



Powrót
5340348 wywołań od 11 maj 2010