Kolektory słoneczne to urządzenia do zamiany energii słonecznej na ciepło, wykorzystywane głównie do ogrzewania wody użytkowej i basenowej.
Kolektory słoneczne to urządzenia do zamiany energii słonecznej na ciepło, wykorzystywane głównie do ogrzewania wody użytkowej i basenowej.
Kolektor słoneczny to urządzenie, które przetwarza energię promieniowania słonecznego na energię cieplną przenoszoną przez czynnik roboczy (ciecz lub gaz). Kolektory stosuje się głównie do podgrzewania wody użytkowej, wody basenowej i wspomagania ogrzewania budynków. Najpopularniejsze typy to kolektory płaskie i kolektory słoneczne próżniowe [1]. Kolektory nie należy mylić z kolektorami fotowoltaicznymi, które zamieniają światło na prąd elektryczny [2].
Kolektory słoneczne są jednym z podstawowych rozwiązań technologii odnawialnych źródeł energii (OZE) w budownictwie mieszkaniowym i komercyjnym. Ich głównym zadaniem jest podgrzewanie wody użytkowej, basenowej oraz, w mniejszym stopniu, wspomaganie centralnego ogrzewania [1]. Wyróżnia się kolektory płaskie (cieczowe, gazowe, próżniowe płaskie) oraz próżniowo-rurowe. Kolektory płaskie charakteryzują się dużą trwałością (ponad 25 lat) i prostą budową, natomiast próżniowo-rurowe odznaczają się wyższą wydajnością zwłaszcza w okresach o niskiej temperaturze otoczenia [1]. Zestawy kolektorów często są montowane na dachach domów jednorodzinnych (zestawy od 1 do 4 kolektorów), a do prawidłowej pracy wymagają pompy do napełniania solarów oraz odpowiednich systemów magazynowania i regulacji temperatury. Dla optymalnego wykorzystania, instalacje solarne mogą być łączone z dodatkowymi źródłami ciepła; przykłady takich rozwiązań opisano w haśle zestaw kolektorów słonecznych. Efektywność i żywotność kolektorów zależy od typu i jakości wykonania, warunków lokalnych i poprawności montażu. Parametry wydajnościowe i koszty inwestycji szeroko omówiono pod kolektory słoneczne cena, natomiast szczegółowe zastosowania dla ciepłej wody użytkowej przedstawione są w artykule kolektory słoneczne na ciepłą wodę.
Załóżmy, że w słoneczny dzień do kolektora dociera 5,0 kWh energii słonecznej, a energia cieplna odebrana przez czynnik roboczy to 3,0 kWh.
η = \frac{3,0\ \text{kWh}}{5,0\ \text{kWh}} → η = 0,60,6 \times 100\% → Sprawność = 60\%W praktyce sprawność ta może być niższa, zwłaszcza przy większej różnicy temperatur między czynnikiem roboczym a otoczeniem [1].
Kolektor słoneczny działa przez pochłanianie promieniowania słonecznego i przekształcanie go w ciepło, które następnie ogrzewa czynnik roboczy (wodę lub inny płyn). Najczęściej stosuje się go do podgrzewania wody użytkowej lub wody basenowej, czasem także do wspomagania ogrzewania budynków [1].
Kolektor słoneczny zamienia energię słoneczną w ciepło, natomiast panel fotowoltaiczny (kolektor fotowoltaiczny) przekształca światło słoneczne w energię elektryczną. Ich zastosowania i budowa są zatem zupełnie różne [2].
Większość kolektorów płaskich działa ponad 25 lat, a kolektory próżniowo-rurowe wytrzymują około 20 lat, pod warunkiem prawidłowej eksploatacji [1].
Tak, kolektor słoneczny może działać zimą, jednak jego wydajność spada ze względu na mniejsze nasłonecznienie i niższe temperatury otoczenia. Kolektory próżniowo-rurowe są mniej wrażliwe na niską temperaturę zewnętrzną i mogą efektywniej pracować podczas mroźnych, słonecznych dni [1].
Podstawowa konserwacja kolektora słonecznego obejmuje okresowe czyszczenie powierzchni absorbera (np. szkła ochronnego) oraz sprawdzanie szczelności i stanu czynnika roboczego. Więcej szczegółów o eksploatacji w rozdziale pompa do napełniania solarów.
Kalkulator OZC podpowie, jakiego minimum potrzebujesz, by spełnić wymagania dotacyjne i mieć rozsądne rachunki.
