Kolektory słoneczne

Napromieniowanie całkowite na terenie Polski
Energia użyteczna z kolektora słonecznego
Próżniowy czy płaski - jaki wybrać kolektor słoneczny?

Słońce należy do najbardziej wydajnych i najbardziej bezpiecznych dla środowiska źródeł energii. Potrafimy skutecznie je wykorzystać już dziś. „Dostawy” energii słonecznej są niemal bezpłatne, a przy tym niezawodne.
Słońce dostarcza więcej energii niż jej potrzebujemy. Osiem minut promieniowania słonecznego to tyle energii, ile cała ludzkość zużywa w ciągu roku.

Wyróżnia się instalacje z kolektorami słonecznymi do przygotowania ciepłej wody i instalacje mieszane, które przygotowują ciepłą wodę oraz wspomagają centralne ogrzewanie. Zasadniczo kolektor słoneczny działa wydajnie nawet przy rozproszonym promieniowaniu słonecznym (zachmurzenie).

Słońce ogrzewa powierzchnię pochłaniającą (absorber) w kolektorze słonecznym, a powierzchnia ta z kolei podgrzewa czynnik o bardzo niskiej temperaturze zamarzania. Jest to środek przeznaczony specjalnie do stosowania w kolektorach solarnych.

Ciepło przechwycone przez kolektor jest odprowadzane, za pomocą czynnika grzewczego (roztworu glikolu), do magazynu ciepła, będącego jednocześnie wymiennikiem ciepła. Automatyka (regulator solarny) liczy różnicę temperatur między kolektorem a magazynem ciepłej wody i jeżeli uzyska ona zadaną maksymalną wartość, załączana jest pompa obiegowa instalacji solarnej.

W tym momencie wymuszony zostaje przepływ czynnika grzewczego w stronę wymiennika ciepła. Wprawiony w ruch glikol, przepływa przez wężownicę solarną w wymienniku i przekazuje nagromadzone ciepło do wody wypełniającej wspomniany wymiennik. Wraz ze spadkiem temperatury kolektora, a jednocześnie wzrostem temperatury wody w wymienniku, maleje różnica temperatur pomiędzy tymi dwoma urządzeniami.

Jeżeli osiągnie ona minimalną zadaną wartość, regulator solarny wyłączy pompę i tym samym kolektor zacznie się nagrzewać. Cały cykl zostaje powtarzany. Dalsze wykorzystanie ciepła zależy od potrzeb użytkownika: może to być wspomaganie wytwarzania, a w miesiącach letnich wyłączne wytwarzanie ciepłej wody użytkowej, wspomaganie niskotemperaturowych instalacji centralnego ogrzewania lub podgrzewanie wody basenowej.

Napromieniowanie całkowite na terenie Polski^ na górę strony

Na zamieszczonej obok mapie Polski zaznaczone zostały obszary o różnych sumach rocznego napromieniowania słonecznego. Zróżnicowanie to zamyka się w granicach od 996 kWh/m2 powierzchni płaskiej na obszarach słabszych do 1048 kWh/m2 na obszarach najsilniej napromieniowanych.

W praktyce wykorzystania energii słonecznej w instalacjach do wspomagania ogrzewania wody użytkowej można przyjąć, że na obszarze całego kraju roczne sumy napromieniowania słonecznego sięgają 1000 kWh/m2 z odchyłami +/- 10%.

Energia użyteczna z kolektora słonecznego^ na górę strony

Ilość energii użytecznej możliwej do otrzymania z jednostki powierzchni kolektora słonecznego w określonym czasie jest wielkością zmienną i raczej mało zróżnicowaną w zależności od rodzaju i wykonania samego kolektora, natomiast bardzo zależną od budowy instalacji, jej przeznaczenia i sposobu użytkowania.

Wszystkie kolektory słoneczne, produkowane przez różnych znanych producentów legitymują się certyfikatami badań sprawności i wydajności energetycznej w określonych warunkach: wielkości instalacji, jej przeznaczenia i położenia geograficznego wybranej miejscowości, do której wyniki badań się odnoszą. Certyfikaty te mają ujednoliconą formę, zgodnie z europejską normą na kolektory słoneczne - EN 12975-1 i są dostępne pod adresem internetowym danej jednostki badawczej.

Określenie wielkości użytecznego uzysku energii cieplnej z konkretnej instalacji, w której wybrane kolektory słoneczne mają być zastosowane, wymaga dość skomplikowanego liczenia.

Prawidłowość budowy danej instalacji i wiarygodność przypisywanej tej instalacji wielkości spodziewanej do uzyskania energii użytecznej powinny zawsze być udokumentowane wykonanymi obliczeniami symulacyjnymi.

Próżniowy czy płaski - jaki wybrać kolektor słoneczny?^ na górę strony

W związku z małą znajomością zasady działania kolektorów słonecznych, wielu potencjalnych klientów napotyka na trudność w dokonaniu prawidłowej ich oceny i właściwej analizy opłacalności dokonywanego wyboru. Brak wiedzy technicznej oraz niekoniecznie prawdziwe obiegowe opinie narażają klientów na niepotrzebne nadmierne wydatki, nie przynoszące oczekiwanych efektów.

Wielu sprzedających kolektory słoneczne zapewnia o ich wysokiej wydajności podając zalety materiałów i technologii wykorzystanych do ich produkcji, pomijając niestety podstawowe dane pozwalające określić ich rzeczywistą wydajność.

Kolektory słoneczne jako produkty rynkowe, posiadają pewne ściśle charakteryzujące je parametry. Pozwalają one na wyliczenie spodziewanych efektów pracy i porównanie między sobą rożnych kolektorów. Parametry te oraz sposób ich wyznaczania określa norma europejska EN12975:2006. W oparciu o podaną normę upoważnione ośrodki naukowe przeprowadzają kompleksowe badania kolektorów energetyczne i jakościowe.

^ na górę strony