PREZENTACJE

Rodzaje systemów solarnych

Według sondy przeprowadzonej wśród użytkowników portalu DACHY.ORG i OKNA.PL systemy solarne w Polsce mają sens, gdyż nasz klimat pozwala na prawidłowe funkcjonowanie podobnych urządzeń – taką opinię wydało ponad 37% użytkowników.

Aż 27% posiada lub w najbliższym czasie planuje zakupić kolektory słoneczne, by tym samym zaoszczędzić na kosztach energii. Jednak wśród entuzjastów systemów solarnych nie brakuje również sceptyków (21%) lub całkowitych przeciwników nowoczesnych ekologicznych rozwiązań (13%).

Być może takie nastawienie bierze się z niedostatecznej wiedzy na temat systemów solarnych. Niejednokrotnie spotykamy się z pytaniami dotyczącymi rodzajów i zasad działania kolektorów. W tym artykule postaram się zatem przybliżyć te jakże istotne kwestie, pojawiające się niejednokrotnie przy wyborze urządzeń solarnych.

Odpowiedzmy sobie najpierw na podstawowe pytanie – czym właściwie są kolektory słoneczne. Według Wikipedii to urządzenia służące do zamiany energii promieniowania słonecznego na energię cieplną. Są to urządzenia, które skupiają tę energię.

W budownictwie jednorodzinnym kolektory możemy wykorzystać do podgrzewania wody użytkowej oraz do wspomagania centralnego ogrzewania (jeśli np. zdecydujemy się na podgrzewanie wody w basenie za pomocą kolektora słonecznego, inwestycja zwróci nam się już po 3 latach. W innych przypadkach proces ten trwa dłużej).

Najbardziej klasyczny podział systemów solarnych dzieli urządzenia na dwie grupy:

• kolektory słoneczne powietrzne - wykorzystywane najczęściej w systemach ogrzewania powietrznego i służące do wstępnego podgrzewu powietrza, które zostaje następnie dogrzane przez urządzenie pracujące w sposób tradycyjny. Ze względu na niską sprawność wymiany ciepła spotyka się je bardzo rzadko w instalacjach solarnych. Nie można jednak powiedzieć, że nie mają one zalet... Pracują w niskiej temperaturze i zastosowanie ich pozwala na bezpośrednie ogrzewanie powietrza bez konieczności budowania instalacji z czynnikiem pośrednim, stosowania wymienników itp.;
  
• kolektory słoneczne cieczowe - mają dużo wyższą sprawność od kolektorów powietrznych, a co za tym idzie pozwalają na szersze wykorzystanie w instalacjach grzewczych. Kolektory te są dzielone na płaskie i rurowe próżniowe.

Biorąc pod uwagę kolektory dostępne na rynku, możemy podzielić je na następujące rodzaje:

• kolektory płaskie – najczęściej używane. Czynnikiem grzewczym przepływającym w miedzianych rurkach kolektora jest ciecz. Odbiera ona ciepło od aktywnej warstwy absorbera. Kolektory płaskie charakteryzują się wysokimi parametrami pochłaniania energii słonecznej. Na całej powierzchni kolektora znajduje się warstwa absorbera, do którego przylegają rurki. Rurkami przepływa czynnik roboczy, odbiera ciepło od nagrzanego absorbera i oddaje je do wymiennika ciepła. Od wierzchu całość przykryta jest osłoną ze szkła hartowanego lub tworzywa. Kolektory płaskie pobierają promieniowanie bezpośrednie.

Płaskie kolektory słoneczne są idealnym rozwiązaniem dla warunków klimatu polskiego. Wynika to m.in. z faktu, iż promieniowanie słoneczne docierające na powierzchnię ziemi dzieli się na promieniowanie bezpośrednie i tzw. rozproszone. Udział promieniowania rozproszonego w całkowitym można szacować na poziomie 50% w skali roku. Nie wszystkie rodzaje kolektorów słonecznych mogą pracować przy promieniowaniu rozproszonym.

Cechą płaskich kolektorów słonecznych jest fakt, iż pracują one nawet w warunkach promieniowania rozproszonego. W optymalnych warunkach pogodowych przy bezchmurnym niebie gęstość promieniowania wynosi około 1000 W/m2, w innych warunkach gęstość promieniowania słonecznego padającego na powierzchnię ziemi kształtuje się następująco

• kolektory próżniowe – są zbudowane tak, jak zwykłe kolektory płaskie, lecz wokół absorbera wytworzona jest próżnia. Dzięki temu mają bardzo małe straty ciepła i ich sprawność jest wyższa od zwykłych kolektorów płaskich. Pochłaniają także promieniowanie rozproszone i mają wyższą sprawność niż zwykłe kolektory płaskie.

 
Kolektor próżniowy nie jest zagrożony korozją wskutek wykraplania się w jego wnętrzu wilgoci, nie dostaje się też do wnętrza kurz (dzięki hermetycznej obudowie). Dzięki temu dłużej utrzyma wysoką sprawność pozyskiwania ciepła z promieniowania słonecznego, a my mniej będziemy musieli płacić za przygotowanie c.w.u.


Nieprawidłowe wykonanie izolacji może spowodować, że z czasem do próżni dostanie się powietrze. Wtedy trzeba naprawić izolację i wytworzyć na nowo próżnię.

• kolektory próżniowo-rurowe (heat-pipe) - są najbardziej wydajne. Mają absorber umieszczony w szklanej rurze próżniowej, dzięki czemu ich sprawność jest wyższa niż kolektorów płaskich. Dzięki temu, że odbierają ciepło z promieniowania rozproszonego, ogrzewają wodę nawet zimą, gdy niebo jest zachmurzone. Są to kolektory najbardziej polecane z punktu widzenia energooszczędności.

W kolektorach rurowych absorber może być obrócony i optymalnie ustawiony względem słońca. Każdy absorber należy ręcznie ustawić w pozycji optymalnej dla pracy urządzenia, pamiętając o utrzymaniu jednakowego kąta nachylenia wszystkich absorberów.


Materiały: budujemydom.pl
Opracowanie: Redakcja

---

---