Kolektor słoneczny
Kolektor słoneczny to jeden ze sposobów na wdrożenie ogrzewania słonecznego. W zasadzie chyba najprostszy, bo nie wymaga poważnej przebudowy domu a jedynie zamontowania na dachu czy na trawniku jednego lub więcej kolektorów a wewnątrz domu wymiennika ciepła.
Na przedstawionym schemacie gorąca woda z kolektora słonecznego jest pompowana do zbiornika, w którym następuje podgrzanie wody użytkowej. Jest to system aktywny, możliwe jest też zbudowanie systemu pasywnego, który nie będzie wymagać obecności pompy. Jest to możliwe, bo gorąca woda ma mniejszą gęstość i dlatego może ona być usuwana z kolektora samoczynnie. W tym celu kolektor słoneczny musi znajdować się niżej niż zasobnik ciepła, a więc raczej na trawniku niż na dachu. To znacznie ogranicza możliwość stosowania kolektorów słonecznych, bo nie każdy chce mieć zajęty kawał trawnika.
Prosty schemat kolektora słonecznego wykorzystywanego do przygotowania ciepłej wody użytkowej [3]. Zainstalowanie pompy obiegowej decyduje o tym, że mamy do czynienia z aktywnym ogrzewaniem słonecznym. Zdjęcie na licencji GNU FDL.
Zasada działania kolektora słonecznego jest całkiem prosta. Metalowa powierzchnia kolektora nagrzewa się od promieni słonecznych. Przez rurki przepływa płyn, który chłodzi metal jednocześnie się nagrzewając. Najczęściej stosowany jest płyn niezamarzający, w przeciwnym wypadku konieczne byłoby opróżnianie instalacji z wody przed nadejściem zimy. Gorąca woda płynie do zbiornika, w którym magazynowane jest ciepło (zasobnika ciepła).
Prysznic słoneczny, czyli prosty sposób na tanią ciepłą wodę użytkową w ogrodzie.
Wewnątrz zbiornika znajduje się wężownica służąca do podgrzania wody użytkowej. Wody nie podgrzewa się bezpośrednio w kolektorze, żeby nie zanieczyszczać przewodów kamieniem i uniknąć opróżniania instalacji zimą. Magazynowanie ciepła w zbiorniku umożliwia jednocześnie produkcję ciepłej wody użytkowej w pochmurny dzień.
Ten sam zasobnik ciepła może być wykorzystany również do podgrzania wody w obiegu centralnego ogrzewania. Kwestia ta jest mniej istotna z tego względu, że zimą i jesienią, gdy potrzebne jest ogrzewanie, nasłonecznienie jest znacznie mniejsze niż latem.
Można śmiało powiedzieć, że właśnie ten zasobnik ciepła jest najważniejszym elementem całego układu. Musi być on doskonale zaizolowany, by temperatura wody wewnątrz się nie obniżała. Dobra izolacja cieplna zbiornika (np. próżniowa, podobna do tej z termosów ze szklaną wkładką) pozwala na zastosowanie kolektorów o mniejszej powierzchni.
Oczywiście zbudowanie instalacji zapewniającej ciepłą wodę wyposażoną jedynie w kolektory jest bardzo kosztowne. Wymagałoby to kupienia bardzo dużego i doskonale zaizolowanego zasobnika i kilku kolektorów słonecznych. Tylko w ten sposób możliwe byłoby produkowanie ciepłej wody w czasie deszczowej jesieni. Z tego względu większość zasobników wyposażona jest w obieg pozwalający na podgrzewanie w nich wody z pomocą zewnętrznego źródła ciepła, takiego jak kocioł czy zwykła elektryczna grzałka.
Będąc w tym tygodniu na targach Poleko w Poznaniu miałem okazję zapoznać się z prysznicem słonecznym, widocznym na zdjęciu po prawej stronie. Urządzenie to nagrzewa 25 litrów wody do temperatury nawet 90°C co pozwala na wyprodukowanie około 60 litrów wody o temperaturze 36°C. Urządzenie posiada wbudowany zawór termostatyczny, by zapewnić stałą temperaturę wody. Jednocześnie zabezpiecza on przed poparzeniem gorącą wodą. Urządzenie waży ok. 26 kg. Urządzenie podłącza się wężem ogrodowym. Fajna sprawa…
Źródła:
[1] Artykuł “Solar power” w serwisie Wikipedia,
[3] Artykuł “Energetyka słoneczna” w serwisie Wikipedia,
[3] Artykuł “Solar thermal collector” w serwisie Wikipedia,
[4] Artykuł “Solar panel” w serwisie Wikipedia,
[5] Artykuł “Solar hot water” w serwisie Wikipedia,
[6] Artykuł “Solar hot water panel” w serwisie Wikipedia,
[7] Dane techniczne kolektorów słonecznych i prysznica słonecznego,
Artykuły powiązane tematycznie:
- Powietrzny kolektor słoneczny Pisałem już trzy lata temu na łamach tego bloga o...
- Jeśli nie kolektor, to co? Załóżmy, że zdecydowaliśmy już, że nie będziemy montować w domu...
- Ogrzewanie słoneczne Ogrzewanie słoneczne zapewne większości ludzi kojarzyć się będzie z kolektorem...
- Solarne pompy ciepła Od kiedy dział o ogrzewaniu wyodrębniłem do osobnego bloga, staram...
- Bufor/zasobnik ciepła w instalacji grzewczej W dzisiejszym artykule chciałem przedstawić Wam fajną koncepcję bufora ciepła,...
Mam pytanie…czy promienie słoneczne mogą zniszczyć nie podłączony kolektor?
@Dawid: każdy kolektor słoneczny ma coś takiego jak “temperatura stagnacji”, czyli temperatura, w której ilość energii dostarczanej przez promieniowanie słoneczne jest równa ilości energii traconej przez promieniowanie powierzchni absorbera, straty ciepła, itp. Jeśli kolektor nie jest podłączony, czyli nie odbierasz z niego ciepła, może właśnie osiągnąć tę temperaturę. Czy coś mu się stanie, zależy tylko od tego, z czego jest wykonany. Ta temperatura może być rzędu 200-300°C, więc jeśli kolektor będzie wykonany np. z plastiku, może się uszkodzić.
[...] solarnym pozwala korzystać z energii słonecznej efektywniej, niż w przypadku na przykład kolektorów słonecznych czy ogrzewania [...]
[...] słonecznej do podniesienia temperatur w pomieszczeniach. Wspomniałem wtedy nieco na temat użycia kolektorów słonecznych do ogrzewania. Niektórzy próbują w tym celu zaprząc kolektory cieczowe (zwłaszcza [...]
[...] na wykorzystanie ciepła z kolektorów słonecznych do ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej, nawet gdy temperatura czynnika ogrzanego w [...]
[...] Metod na podgrzanie wody dla pralki i zmywarki jest mnóstwo. Każdy dom jest przecież wyposażony w urządzenia do przygotowania ciepłej wody użytkowej. Często jest to kocioł, gazowy albo na paliwo stałe, czasem elektryczny podgrzewacz (tzw. bojler / terma), niekiedy nawet kolektory słoneczne. [...]