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.

Kolektor słoneczny - prosty schemat
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.[ad#ad-468×60]

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).

kolektor słoneczny zbudowany w formie prysznica
Prysznic słoneczny, czyli prosty sposób na tanią ciepłą wodę użytkową w ogrodzie.[ad#ad-234×60]

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…

Jeśli chcesz zbudować swój własny kolektor słoneczny, zajrzyj tutaj.

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.

Opublikował 23.11.2006 mgr inż. Krzysztof Lis i oznaczył hasłami , ,

7 komentarze(y) i opinii do artykułu “Kolektor słoneczny”

  1. Mam pytanie…czy promienie słoneczne mogą zniszczyć nie podłączony kolektor?

  2. @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.

  3. Rysunek jest źle wykonany. W zbiorniku spirala od kolektora powinna być niżej niż od grzejnika.

  4. @moka: nie da się ukryć, wężownica od kolektora powinna być tak blisko dna zbiornika, jak to możliwe. 🙂

  5. moi rodzice zamontowali sobie w zeszłym roku kolektory płaskie z makrotermu, i wszyscy jesteśmy zgodni że to była bardzo dobra inwestycja, może starać się o dofinansowania z Zarządu Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. rewelacja

  6. […] można połączyć razem kolektor słoneczny i kominek z płaszczem wodnym? Czy takie połączenie ma […]

  7. Ciekawe dlaczego są tak cholernie drogie !!! 10.000 pln za zestaw dla domu bez instalacji. Ile lat musi minąć zanim zacznie na siebie zarabiać. No i po co mi tyle ciepła w lato. Zimą i tak nie nagrzeje mi domu. Mam wrazenie że firmy dostarczające kolektory wliczają sobie w zysk to co dają fundusze unijne.

Pozostaw komentarz

Subscribe without commenting