Kolektory słoneczne

Kolektory słoneczne to urządzenia, a raczej instalacja, która wykorzystuje promieniowanie słoneczne do podgrzania wody.

Działanie

Kolektor pochłania i zamienia promieniowanie słoneczne w ciepło, następnie ciepło odbiera czynnik roboczy (najczęściej płyn niezamarzający), który przepływa rurami do wężownicy umieszczonej w zasobniku wody i przekazuje jej ciepło.

Najczęściej na rynku można spotkać kolektory płaskie oraz rurowe próżniowe. Różni je przede wszystkim budowa absorbera (elementu pochłaniającego promieniowanie słoneczne) oraz sposób zabezpieczenia przed stratami ciepła do otoczenia. W kolektorach płaskich absorberem jest miedziana lub aluminiowa płyta (blacha), zabezpieczona od góry szybą o dużej wytrzymałości. W kolektorach próżniowych absorber jest zwykle podzielony na wąskie pasy – po jednym w każdej rurze próżniowej.

Jak najefektywniej wykorzystywać kolektory słoneczne

Aby wykorzystać jak najwięcej pozyskanego ciepła, kolektor nie może go zbyt wiele tracić do otoczenia. Specjalna powłoka absorbera (najczęściej na bazie tlenku tytanu) powoduje, że bardzo dobrze pochłania on promieniowanie słoneczne, a niewiele ciepła oddaje kiedy jest rozgrzany.

Straty ciepła powoduje również  przewodzenie i konwekcja powietrza, dlatego żeby je ograniczyć obudowa kolektorów płaskich izolowana jest wełną mineralną. Natomiast w kolektorach próżniowych izolatorem jest właśnie próżnia – w przestrzeni bez powietrza nie ma przewodzenia ani konwekcji, pozostaje jedynie strata przez promieniowanie.

Ciepło z rozgrzanego absorbera jest przekazane dalej – w przypadku kolektorów płaskich od spodu styka się z nim rurka, przez którą przepływa czynnik, natomiast w kolektorach próżniowych w każdej rurze próżniowej jest umieszczona rurka z przepływającym przez nią czynnikiem albo rurka z cieczą o niskiej temperaturze parowania (ciepłowód). Poszczególne ciepłowody muszą być na zewnątrz – poza rurami próżniowymi – połączone „szyną zbiorczą”, przez którą przepływa czynnik roboczy.

W kolektorach próżniowych największym problemem jest uszczelnienie miejsca połączenia rury próżniowej z rurką odbierającą ciepło z jej wnętrza. Wystarczy nawet minimalna niedokładność i do wnętrza dostaje się powietrze, a wtedy rura nie ma już właściwości izolacyjnych.

Kolektor płaski ma większą powierzchnię pochłaniającą promieniowanie, za to gorszą izolację termiczną. W efekcie kolektor płaski uzyskuje więcej ciepła latem, gdy nasłonecznienie jest intensywne, a straty ciepła są względnie niewielkie. Jesienią i zimą zaś lepiej sprawdza się rurowy kolektor próżniowy bo mniej ciepła straci do otoczenia.

 

 

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *