 |
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.1 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. Na rynku dostępne są dwa rodzaje kolektorów: płaskie oraz próżniowe (próżniowe rurowe).
Kolektory płaskie
 |
| Termiczny kolektor słoneczny do obudowania (model IRC 25, Fondital). Foto: Fondital |
W zależności od sposobu montażu możemy wyróżnić kolektory płaskie do zainstalowania zewnętrznego np. na dachu oraz do zabudowy zintegrowanej z połacią dachu. W ofercie firmy Fondital znajdziemy oba warianty tego typu kolektorów. Modele VC25 (przeznaczony do instalacji pionowej) oraz HC25 (instalacja w poziomie) to kolektory, które możemy zamontować zewnętrznie na dachu lub na południowej ścianie budynku, przy ścianie na ziemi, albo jako wolno stojący.
Jednak wadą takiego ustawienia, w przypadku kolektorów wolnostojących, są straty ciepła powstające podczas przepływu czynnika grzewczego z kolektora do instalacji w budynku. Do drugiej kategorii kolektorów płaskich należy model IRC 25 idealny do montażu w strukturze dachu.
Kolektor zaopatrzony jest w odpowiednie przyłączenia hydrauliczne umieszczone w górnej części płyty, tak by mogły być schowane pod systemem mocującym do dachu po wykonaniu instalacji. W obu wersjach kolektorów znajdziemy absorber promieniowania słonecznego połączony z rurkami miedzianymi, którymi płynie tzw. czynnik roboczy – niezamarzający roztwór glikolu. Zastosowanie glikolu umożliwia całoroczne użytkowanie kolektora.
W przypadku modelu IRC 25 marki Fondital kolektor dodatkowo posiada drewnianą obudowę z aluminiowym profilem.
Kolektory próżniowe – rurowe
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 proc.. 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. W modelu TC25/14 marki Fondital rury szklane wykonane są ze szkła boro-krzemowego doskonale przepuszczającego promieniowanie słoneczne. Ważną cechą kolektora TC25/14 zwiększającą jego wydajność jest zastosowanie technologii luster CPC (Compound Parabolic Concentrator – zespolony koncentrator paraboliczny), które dzięki specjalnej budowie ogniskują padające na absorber promieniowanie słoneczne. Zestaw luster CPC skupia zarówno promieniowanie padające pod kątem, jak i promieniowanie rozproszone dzięki czemu wzrasta dodatkowo sprawności kolektora.
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.
