Budowa kolektorów słonecznych

W dobie coraz większego nacisku na korzystanie z odnawialnych źródeł energii, nowoczesne kotły grzewcze muszą uwzględniać możliwość pracy z dodatkowymi instalacjami – w Polsce są to zazwyczaj instalacje solarne. Nie rzadko więc, osoba, planująca modernizację kotłowni, zastanawia się nad kwestią zakupu kolektorów słonecznych. Ale jakie wybrać? W tym artykule opiszemy podstawowe części składowe oraz charakterystykę działania kolektorów słonecznych:

a) płaskich

Są to najczęściej stosowane kolektory cenione ze względu na swoją prostotę i na ogół wysoką sprawność maksymalną. Wygląd kolektora słonecznego płaskiego możemy określić jako prostokątną płaską skrzynię. Cała obudowa urządzenia musi być dobrze zaizolowana i szczelnie zamknięta, gdyż przekłada się to na poziom wydajności całej instalacji słonecznej. Oczywiście górna powierzchnia obudowy musi być wykonana z materiału przeźroczystego. Najczęściej jest to szkło o wysokich parametrach, które zachowa wysoką przenikalność i trwałość mimo niesprzyjających warunków atmosferycznych. Głównym punktem całego układu jest absorber, czyli metalowa płyta, której zadaniem jest pochłanianie energii słonecznej. W celu osiągnięcia możliwie najwyższej absorpcji promieni i zachowania jej na wysokim poziomie przez wiele lat stosuje się specjalną powłokę. Najpopularniejszym materiałem używanym do jej wykonania jest czarny chrom. Absorber połączony jest przewodami, najczęściej miedzianymi, przez które przepływa płyn odbierający ciepło z kolektora.

b) próżniowych

Chociaż wyprodukowano kolektory próżniowe płaskie to jednak najbardziej rozpowszechnionymi są kolektory próżniowo-rurowe. Urządzenia te w prostym ujęciu są systemem równolegle połączonych ze sobą szklanych rur z których każda zawiera zamknięty wewnątrz absorber odbierający energię słoneczną i przetwarzający ją na energię cieplna. Rozróżnia się dwa typy kolektorów próżniowych pod względem zastosowanej izolacji próżni, są to kolektory jedno- ścienne i dwu- ścienne. Pierwsze rozwiązanie jest na ogół mniej efektywne pod względem izolacji, następują większe straty ciepła, jednak z drugiej strony pod warunkiem zastosowania tego samego rodzaju szkła osiągają większą przenikalność promieni słonecznych do absorbera co pozwala osiągnąć wysoką sprawność. Ciekawym modelem kolektorów próżniowych są tzw. kolektory heat pipe w których nie następuje kontakt czynnika cieplnego(np. glikolu) z absorberem.