Kolektory słoneczne

Instalacja kolektorów słonecznych służy do pozyskiwania energii promieniowania słonecznego i zamiany jej na ciepło użyteczne – wykorzystywane najczęściej do przygotowania ciepłej wody użytkowej. Do najważniejszych elementów układu zaliczamy:

  • kolektory słoneczne
  • zbiornik solarny c.w.u.
  • automatyka sterująca
  • solarny zespół pompowy
  • zabezpieczenia (zawory ciśnieniowe, naczynie przeponowe)

Zasada działania jest następująca:
czynnik roboczy płynący przez absorber zamontowany w kolektorze, po ogrzaniu się jest transportowany za pomocą układu pompowego, do wężownicy w zasobniku lub na wymiennik płytowy przed zasobnikiem solarnym, gdzie następuje przekazanie energii cieplnej, wodzie użytkowej.

Automatyka sterująca wyłączy solarny zespół pompowy, gdy:

  • temperatura cieczy solarnej w kolektorze będzie niższa od temperatury od wody w zbiorniku solarnym lub
  • woda w zbiorniku osiągnie zaprogramowaną temperaturę maksymalną

Instalacja solarna pełni zadanie wspomagającej dla systemu głównego (np. pompa ciepła czy piec gazowy, ale również i ogrzewanie elektryczne). Nie może być traktowana jako autonomiczny system podstawowy, choć w sprzyjających warunkach czyli okresach dużego nasłonecznienia, zaspakaja 100% potrzeb użytkowniów. Z oczywistych względów najwięcej energii słonecznej w Polsce pozyskuje się w okresie letnim (nawet 100% zapotrzebowania). Wiosna i jesień to okresy przejściowe. Zimą, średnio, pozyskiwana energia to ok. 15% potrzeb.
Przy projektowaniu instalacji należy uważać aby nie przewymiarować powierzchni absorbcji kolektorów w stosunku do wielkości zbiornika solarnego, gdyż podczas naszej nieobecności może dojść do sytuacji osiągnięcia zadanej, maksymalnej temperatury ciepłej wody użytkowej co prowadzi do zadziałania zabezpieczeń. Dlatego zawsze po kiludniowej nieobecności należy sprawdzić instalację i ewentualnie uzupełnić solarny czynnik grzewczy.

Rozróżniamy następujące rodzaje kolektorów słonecznych:

  • płaskie cieczowe
  • rurowe próżniowe

Najwyższą sprawność wśród kolektorów słonecznych posiadają kolektory rurowe próżniowe, które mogą być wyposażone dodatkowo w rodzaj lustra montowany pod płaszczyzną rur solarnych.
Średnio, z jednego metra kwadratowego powierzchni czynnej absorbera, uzyskuje się 600 kWh na rok.
Średnio, szacując zapotrzebowanie w ciepłą wodę użytkową dla 1 osoby, można przyjąć, iż wystarczającą powierzchnią czynną absorbcji kolektora będzie ok. 1m2.