Rocznie na 1 metr kwadratowy powierzchni ziemi przypada średnio 170 W energii słonecznej. To doskonałe źródło darmowej energii – wystarczy tylko ją wykorzystać. Odpowiednio dobrane kolektory słoneczne wykorzystując energię cieplną promieniowania słonecznego mogą skutecznie wspomóc domowy system grzewczy, a w miesiącach letnich w 100 proc. ogrzać wodę użytkową.
Przez rok z 1 m² kolektora słonecznego możemy uzyskać energię
porównywalną z energią ze 100 litrów oleju napędowego. Dzięki
zastosowaniu kolektorów słonecznych mniej zapłacimy za ciepłą wodę, a
także ograniczymy koszty ogrzewania w sezonie zimowym. Sam kolektor to
nie wszystko, ciepło przez niego wytworzone trzeba jeszcze gdzieś
zmagazynować. Stanowi on jednak najważniejszy element instalacji
solarnej i z tego powodu warto przyjrzeć się bliżej jaki rodzaj
urządzenia będzie dla nas najlepszy.
Płaskie i próżniowe
Na
rynku dostępne są dwa rodzaje kolektorów: płaskie oraz próżniowe
(próżniowe rurowe). W zależności od sposobu montażu możemy wyróżnić
kolektory płaskie do zainstalowania zewnętrznego np. na dachu oraz do
zabudowy zintegrowanej z połacią dachu.
Wydajność kolektorów zależy w dużej mierze od rodzaju pochłanianego
przez nie promieniowania słonecznego. Kolektory płaskie niepróżniowe
pochłaniają jedynie promieniowanie bezpośrednie, którego ok. 70-80
proc. przypada na okres od kwietnia do września.
W
przeciwieństwie do nich kolektory próżniowe absorbują również
promieniowanie rozproszone. W naszej strefie klimatycznej jego udział w
miesiącach zimowych może sięgać nawet 70%. Dodatkowo dzięki
zastosowaniu próżni w rurach kolektor ten wyróżnia się bardzo niskim
współczynnikiem strat ciepła. W praktyce oznacza to, że ten rodzaj
kolektorów jest znacznie efektywniejszy od kolektorów płaskich,
zwłaszcza w okresach wiosennym i jesienno – zimowym, dostarczając
również w zimie darmową ciepłą wodę użytkową (w ok.20-30 proc.).
Na
czym polega idea działania kolektora próżniowego? Kolektor tego typu
zbudowany jest z rur wykonanych ze szkła o wysokim współczynniku
przepuszczalności promieniowania słonecznego. Powierzchnia absorbująca
znajduje się wewnątrz szklanych rurek, w których panuje próżnia. Dzięki
izolowaniu absorbera próżnią, zmniejszone są straty energii do
otoczenia.
Montaż – o czym warto wiedzieć?
Dla
wydajności kolektora duże znaczenie ma zarówno miejsce, jak i kąt
ustawienia urządzenia. Kolektor będzie pracował najlepiej, jeżeli
będzie skierowany na południe. Odchylenie o ok. 10° w kierunku
wschodnim lub zachodnim nie wpłynie znacząco na pogorszenie wydajności,
ale musimy pamiętać że im większe odchylenie, tym mniejsza efektywność
pracy kolektora. Jeśli odchylenie jest większe, kolektor musi mieć
większą powierzchnię niż przy ustawieniu w kierunku południowym.
Kolektory
próżniowo-rurowe mogą mieć większe dopuszczalne odchylenie od południa
niż kolektory płaskie – kąt nachylenia absorbera regulowany jest w
każdej rurze indywidualnie. W przypadku kolektorów ustawionych na
powierzchni ziemi lub przy ścianach budynków, to im większy jest kąt
nachylenia, tym więcej pada na nie promieniowania odbitego od
otaczających go powierzchni. Największe nasłonecznienie otrzymuje
płaszczyzna ustawiona tak, aby promienie padały na nią prostopadle.
Ponieważ położenie Słońca zmienia się w ciągu roku – kolektory
wykorzystywane całorocznie powinny być ustawione pod kątem 45°, w
przypadku urządzeń pracujących tylko latem – optymalny będzie kąt 30°.
Odpowiednio
dobrany i poprawienie zamontowany kolektor słoneczny to doskonałe
źródło darmowej energii. To rozwiązanie nie tylko dla osób dbających o
aspekt ekologiczny, ale także tych, którzy dbają o domowy budżet.
Źródło: ekologia.pl
