.

strona główna

Czas zacząć korzystać z darmowej energii i to bez akcyzy !!!

Podstawowym elementem kolektora płaskiego jest absorber. Jest to płyta (stalowa, miedziana, aluminiowa lub z tworzywa sztucznego) zawierająca kanaliki. Przepływa przez nie woda, specjalne niezamarzające płyny lub powietrze,

ogrzewając się od pochłanianego promieniowania słonecznego. Blacha absorbera pokryta jest czarną matową farbą (pochłaniającą promieniowanie słoneczne) lub warstwami selektywnymi (wychwytują ciepło, ale nie wypromieniowują go z powrotem do otoczenia jest to tzw. pułapka promieniowania). Płyta pokryta taką warstwą może zwiększyć sprawność kolektora aż o 50 %. Absorber umieszczony jest w obudowie (stalowej lub aluminiowej), izolowanej od spodu i z boku materiałem o małym współczynniku przewodzenia ciepła (wełna mineralna, pianka poliuretanowa itp.). Przestrzeń nad absorberem zamyka szyba, minimalizująca straty ciepła. Kolektory słoneczne instaluje się na stronie południowej pod kątem 30 - 45° w przypadku instalacji działającej w okresie letnim lub pod kątem ok. 42°, gdy działać będzie ona przez cały rok w układzie z wymiennikiem ciepła. Podane wartości kąta nachylenia wynikają z położenia Słońca nad horyzontem w Polsce. Przy właściwym położeniu, przez większość czasu pracy kolektora promienie słoneczne padają prawie prostopadle na jego powierzchnię. Gdzie i jak należy umieszczać kolektory ? Najczęściej montuje się je na dachach domów, choć spotkać można też je na ścianach budynków ale ich powierzchnia powinna być zwiększona o 10-15 % oraz najrzadziej jako konstrukcje wolnostojące poza obszarem budynku.

Najlepiej aby kolektor zorientowany był w kierunku południowym. O ile na równiku optymalne nachylenie kolektora zbliżone jest do poziomego a na biegunie do pionowego, to dla terenu Polski optymalna wartość kąta nachylenia wynosi wg badań 45° (dla pracy w sezonie letnim). Nowoczesne technologie pozwalają już dzisiaj nanosić specjalne powłoki silnie absorbujące promienie słoneczne ale i zarazem nie pozwalające na wypromieniowanie ciepła na zewnątrz w kierunku nieba Najczęściej stosowanymi materiałami izolacyjnymi są: styropian, poliuretan lub wełna mineralna. Na górne, przezroczyste pokrycia stosowane jest udaroodporne szkło lub tworzywa sztuczne jedno i wielowarstwowe odporne na wysoką (do 200 °C) temperaturę oraz promieniowanie ultrafioletowe.

W jednym z nowoczesnych wariantów konstrukcyjnych płyta pochłaniająca ciepło umieszczona jest w szklanej rurze próżniowej. Od metalowej płyty pochłaniającej należy w jakiś sposób odbierać nagromadzoną w niej energię cieplną. Zadanie to można rozwiązać na wiele sposobów, najczęściej jednak przez zamocowanie cienkich metalowych rurek z płynącą w nich cieczą. Praktykowane są również rozwiązania kolektorów powietrznych np. do celów suszarniczych (zbóż, siana ziół, tytoniu itp.).

Jeśli zasobnik umieszczony jest powyżej kolektora, obieg wody może być grawitacyjny, to znaczy wykorzystujący różnicę gęstości wody zimnej i ciepłej, która wpływa do zasobnika: zimna woda przepływa przez kanaliki w absorberze, a po ogrzaniu samoczynnie przepływa do zasobnika, skąd płynie dalej do sieci. Jeśli jednak kolektor znajduje się na dachu, a zasobnik ciepłej wody w piwnicy, trzeba zainstalować pompę. Taki układ nie nadaje się, niestety, do użytku w zimie, kiedy woda w rurach może zamarzać. Korzystniejszym rozwiązaniem jest montaż wymiennika ciepła, w którym woda ogrzewa się pośrednio od płynu przepływającego z absorbera przez wymiennik. Dopiero ta woda idzie dalej do sieci do użytku domowników. Zarówno kolektory sezonowe, jak i całoroczne powinny być stosowane wraz z dodatkowym źródłem ciepła (np. kotłem gazowym). Układ kolektora i dodatkowego źródła ciepła podłącza się do zbiornika z podwójną wężownicą o minimalnej pojemności 300 l. W takim połączonym systemie na dolną wężownicę pracuje kolektor słoneczny, na górną dodatkowe źródło ciepła, które włącza się, kiedy kolektor nie jest w stanie podgrzać dostatecznej ilości wody. Dla czteroosobowej rodziny powierzchnia kolektora słonecznego płaskiego powinna wynosić 4 - 6 m².

Kolejnym elementem jest układ regulacji zawierający pompę solarną, zawór zwrotny, zawory odcinające, regulator przepływu, czujniki temperatury w kolektorze i zasobniku, naczynie wyrównawcze oraz sterownik.

Czujniki temperatury mierzą różnicę temperatur między kolektorem i zasobnikiem ciepłej wody.

Gdy temperatura w zasobniku spadnie poniżej 60 °C, a temperatura w kolektorze jest wyższa, urządzenie sterujące włącza pompę solarną i rozpoczyna się ładowanie zasobnika ciepłem. Gdy kolektor nie jest w stanie dostarczyć wymaganej ilości energii, urządzenie sterujące włącza konwencjonalny układ dogrzewania. Ważnym elementem instalacji solarnej jest zasobnik ciepłej wody. Maksymalna temperatura pracy zasobnika może wynosić 60 °C. Przy wyższych temperaturach na elementach zasobnika osadza się kamień, który zmniejsza jego sprawność. Dla małych mocy zasobnik wyposażony jest z reguły w dwa wewnętrzne wymienniki ciepła. Jeden oddaje ciepło z kolektora, drugi służy do dogrzewania wody przez istniejący już system c.o. w okresach ubogich w promieniowanie słoneczne. Oczywiście, istnieje kilka innych rozwiązań, w których np. do dogrzewania wody używa się grzałki elektrycznej umieszczonej w zasobniku lub termy przepływowej. Pojemność zasobnika, z którego ciepła woda pobierana jest do bezpośredniego użycia, ograniczona jest do 400 litrów ze względu na niebezpieczeństwo powstawania bakterii legionowych. W przypadku większych pojemności, woda jest raz dziennie podgrzewana powyżej 60 °C, ale wiąże się to z dodatkowym zużyciem energii, czyli powiększeniem kosztów eksploatacji.