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.

BÄ™dÄ…c w tym tygodniu na targach Poleko w Poznaniu miaÅ‚em okazjÄ™ zapoznać siÄ™ z prysznicem sÅ‚onecznym, widocznym na zdjÄ™ciu po prawej stronie. UrzÄ…dzenie to nagrzewa 25 litrów wody do temperatury nawet 90°C co pozwala na wyprodukowanie okoÅ‚o 60 litrów wody o temperaturze 36°C. UrzÄ…dzenie posiada wbudowany zawór termostatyczny, by zapewnić staÅ‚Ä… temperaturÄ™ wody. JednoczeÅ›nie zabezpiecza on przed poparzeniem gorÄ…cÄ… wodÄ…. UrzÄ…dzenie waży ok. 26 kg. UrzÄ…dzenie podÅ‚Ä…cza siÄ™ wężem ogrodowym. Fajna sprawa…

Źródła:
[1] ArtykuÅ‚ „Solar power” w serwisie Wikipedia,
[3] ArtykuÅ‚ „Energetyka sÅ‚oneczna” w serwisie Wikipedia,
[3] ArtykuÅ‚ „Solar thermal collector” w serwisie Wikipedia,
[4] ArtykuÅ‚ „Solar panel” w serwisie Wikipedia,
[5] ArtykuÅ‚ „Solar hot water” w serwisie Wikipedia,
[6] ArtykuÅ‚ „Solar hot water panel” w serwisie Wikipedia,
[7] Dane techniczne kolektorów słonecznych i prysznica słonecznego,

Artykuły powiązane tematycznie:

1. Kolektor słoneczny do ogrzewania podłogowego Ostatnio dostaję coraz więcej pytań od czytelników, co chyba ma...
2. Powietrzny kolektor słoneczny Pisałem już trzy lata temu na łamach tego bloga o...
3. Jeśli nie kolektor, to co? Załóżmy, że zdecydowaliśmy już, że nie będziemy montować w domu...
4. Ile ciepła da kolektor powietrzny? Zainspirowany tym ciekawym wywiadem, który przeczytałem kilka dni temu (wprawdzie...
5. Czy warto dokupić kolektor lub pompę ciepła do ciepłej wody użytkowej? W dzisiejszym wpisie w praktyce przyjrzymy się problemowi przygotowywania ciepłej...