Kolektory słoneczne


 

 

Zastosowanie kolektorów słonecznych do konwersji energii słonecznej na energię cieplną staje się coraz bardziej popularne. Najbardziej rozpowszechnionymi i prostymi systemami wykorzystującymi energię słoneczną są systemy służące do przygotowania ciepłej wody użytkowej.

 

Typowe instalacje solarne do podgrzewania wody użytkowej składają się z:

 

  • kolektorów
  • obiegu solarnego i urządzeń bezpieczeństwa
  • zasobnika solarnego
  • układu sterującego
  • ogrzewania wspomagającego

 

 

 

Padające na powierzchnię kolektora promieniowanie słoneczne powoduje nagrzewanie się absorbera. Ciepło oddawane jest następnie ciekłemu nośnikowi ciepła, w którego skład często wchodzi glikol (czynnik ten nie zamarza w niskich temperaturach, a jego wrzenia jest wyższa niż temperatura wrzenia wody). Pompa transportuje czynnik z kolektora do zasobnika solarnego gdzie oddaje on ciepło poprzez wymiennik zimnej wodzie. Następnie schłodzony czynni przekazywany jest z powrotem do kolektora i cykl rozpoczyna się na nowo. Kolektor słoneczny jest jednym z najważniejszych elementów instalacji solarnej jego zadaniem jest zabsorbowanie jak największej ilości promieniowania słonecznego i przekształcenie w ciepło.

Wyróżniamy kilka typów kolektorów słonecznych :

  • Kolektory płaskie
    • z izolacją konwencjonalną
    • z izolacją próżniową
    • kolektor połączony z zasobnikiem
  • Kolektory próżniowe rurowe
    • rurowe kolektory z bezpośrednim przepływem
    • rurowe kolektory typu Heat-Pipe
  • Kolektory ogniskowe (koncentryczne)

 

 

Polskie warunki nasłonecznienia pozwalają na pokrycie zapotrzebowania na ciepłą wodę użytkową w około 60 % w skali roku. W okresie letnim pokrycie to sięga prawie 100%, natomiast zimą znacznie spada.

Roczne nasłonecznienie powierzchni Polski. [kWh/m2/rok] 2009 Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej

 

Przykładowe połączenie trzech pul kolektorów w układzie Tichelmana.