Solárne kolektory sa v Európe používajú vo veľkom rozsahu, a to aj v krajinách s podobným podnebím ako u nás. Každým rokom sa stávajú technologickejšími a efektívnejšími.
Dizajn a typy
Čo to je? V Rusku sa všeobecne uznáva, že solárne kolektory sú zariadenia, ktoré premieňajú sálavú energiu na tepelnú energiu. Zjednodušene povedané, slnko ohrieva teplonosné médium ( vodu alebo vodu s nemrznúcou zmesou ) v potrubí, ktoré sa potom používa na vykurovanie domu. Takzvaných fotovoltaických kolektorov sa nedotkneme v podstate batéria, ktorá premieňa slnečnú energiu na elektrickú. Pozrime sa na klasické konštrukcie: ploché a rúrkové.
Termosifónový systém
Priamy aktívny systém
Ploché kolektory. Skriňa pokrytá sklom, v ktorej je umiestnený absorbér ( výmenník tepla )- medené rúrky a privarené dosky. Dosky sa zohrievajú slnkom a odovzdávajú teplo kvapaline, ktorá cirkuluje v rúrkach. Skriňa rozdeľovača je utesnená ( niekedy sa do nej vstrekuje argón ) na zníženie energetických strát, ochranu pred prachom, vlhkosťou a kondenzáciou. Dosky sú potiahnuté špeciálnou vrstvou, ktorá prepúšťa infračervené žiarenie len v jednom smere vnútri. Na zakrytie schránky sa používa tvrdené optické sklo s minimálnym obsahom kovu a koeficientom priepustnosti svetla viac ako 90 %. Táto konštrukcia však nie je najúčinnejšia: pri poklese teploty vzduchu dochádza ku kondenzácii a zvyšujú sa straty konvekciou.
Nepriamy aktívny systém
Výmenník tepla v hornej časti zásobníka spája systém solárnych kolektorov s vykurovacím kotlom.
Rúrkové kolektory. Modul dvoch alebo viacerých sklenených trubíc vložených do seba. Vonkajšia trubica je priehľadná, vnútorná je pokrytá absorpčnou vrstvou a medzi trubicami sa vytvára vákuum. Priame a rozptýlené slnečné svetlo sa zachytáva zrkadlami a smeruje na trubice. Táto konštrukcia zachytáva 1,2 až 1,4-krát viac tepla ako plochý kolektor a môže fungovať aj pri oblačnom počasí. Vákuové trubicové kolektory môžu byť prúdové alebo s tepelnými trubicami ("" ). V takýchto modeloch sa prenos tepla uskutočňuje pomocou kvapaliny, ktorá sa vďaka slnečnému ohrevu ľahko odparuje a následne kondenzuje v hornej časti trubice, čím sa teplo uvoľňuje do vykurovacieho systému. Táto konštrukcia je účinnejšia a funguje aj v mrazivých podmienkach; na tento účel sa ako médium na prenos tepla používa nemrznúca zmes. Stačí ich vymeniť každých 5-7 rokov.
Voda zo zásobníka systému solárnych kolektorov sa môže do skladacích bodov dodávať prostredníctvom existujúceho nepriamo ohrievaného bojlera pripojeného k vykurovaciemu kotlu.
Vodu zo zásobníka solárneho termického systému možno privádzať do systému prípravy teplej vody duálneho kotla na dodatočný ohrev.
Umiestnenie. Optimálne na južnej strane domu alebo strechy. Solárne kolektory, ktoré slúžia len na prípravu teplej vody, zaberajú plochu 4 až 6 metrov štvorcových.( cca 1,5 qt. metrov na osobu ) na vykurovanie 10-14 metrov štvorcových. metre. Dôležité je tiež zabezpečiť orientáciu v pravom uhle k horizontu ( 30° v lete a ° v zime ). Vyrábajú sa špeciálne sledovacie zariadenia, ktoré rozptyľujú slnečné elektrárne a menia stupeň ohrevu podľa výšky slnka.
Ako dosiahnuť maximálnu účinnosť
Pripojenie. Solárne kolektory stále nemôžu byť jediným zdrojom tepelnej energie v našich klimatických podmienkach. Preto je zásobník pripojený k bežnému vykurovaciemu systému. Na udržanie správneho tlaku v systéme a zabezpečenie dlhej životnosti je potrebné splniť niekoľko požiadaviek.
- Prívod vody ohrievanej v kolektore musí byť umiestnený v blízkosti horného okraja zásobníka. Ak je nádrž vybavená vykurovacím telesom, hrdlo je umiestnené pod vykurovacím telesom.
- Potrubie na odvod teplej vody zo zásobníka ( cca nad prívodným potrubím ohriatej vody z kolektora.
- Prívodné potrubie zo zásobníka do kolektora a prívodné potrubie studenej vody by malo byť čo najnižšie.
- Ďalšie jednotky. Kvalitná skladovacia nádrž musí byť tepelne izolovaná a vybavená automatickým riadiacim a monitorovacím systémom. Niekedy sú vybavené ďalšími zdrojmi vykurovania – S vykurovacím telesom alebo viacerými okruhmi napájanými kotlom alebo čerpadlom pri všetkých teplotách.
Voda ohriata slnkom ( predohrev ) sa privádza do existujúceho systému prietokového ohrievača vody na plyn.
Voda predhriata v solárnom kolektore sa môže dodatočne ohrievať elektricky ( vykurovacím telesom umiestneným v zásobníku alebo elektrickým prietokovým ohrievačom vody umiestneným vonku )
