Czym są kolektory słoneczne i jak działają? – podstawowe informacje

Zdaje się, że nadchodzi czas kolektorów słonecznych, czy – jak ktoś woli – paneli słonecznych albo solarów. Ich popularność stale rośnie i trudno się dziwić, skoro dzięki kolektorom słonecznym możemy pozyskiwać ciepło do ogrzewania wody, a nawet pomieszczeń swojego domu, czerpiąc energię z darmowego i legalnego źródła, czyli po prostu ze słońca. Przyjrzyjmy się bliżej tym urządzeniom do konwersji energii i sprawdźmy, na jakich zasadach działają.

Z czego zbudowany jest kolektor słoneczny?

Kolektor słoneczny najczęściej składa się z następujących części: baterii umieszczonej na dachu domu, podgrzewacza, który znajduje się w środku oraz zespołów pompowego i sterowniczego usytuowanych zazwyczaj obok podgrzewacza. Wszystkie te elementy pozwalają na zmianę promieni słonecznych w ciepło, które może być później rozprowadzane w postaci cieczy (woda lub glikol) albo gazu (np. powietrze) w domu.

Wybrane rodzaje kolektorów słonecznych

Ze względu na rodzaj nośnika ciepła wyróżniamy dwa rodzaje kolektorów – kolektory cieczowe i kolektory powietrzne. Spośród nich wyróżniamy przede wszystkim:

kolektory płaskie (cieczowe, gazowe lub dwufazowe) – ich wersja cieczowa jest najpopularniejszym rozwiązaniem na rynku i składa się zazwyczaj z cienkich rurek, które przymocowane do płyty z metalu pokrytej powłoką selektywną, ogrzewają wodę. W tym przypadku nośnikiem ciepła jest trudno zamarzający roztwór nazywany glikolem.
kolektory próżniowo-rurowe – działają przy pomocy rur próżniowych, w których znajduje się absorber, czyli pochłaniacz ciepła. Ten rodzaj panelu słonecznego nie jest w znaczącym stopniu uzależniony od pogody, dlatego dobrze sprawdza się w krajach z umiarkowanym klimatem, np. w Polsce.
kolektory skupiające – działają na zasadzie dość kłopotliwego systemu, który polega na odbijaniu promieni słonecznych w stronę absorbera, stanowiącego wymiennik ciepła. Aby kolektor tego typu działał wydajnie, musi być ustawiony pod odpowiednim kątem względem słońca, co niestety generuje dodatkowe koszty.

Co to jest fotowoltaika i jak działa?

Zapewne niewielu wie, co to jest fotowoltaika. Za tym skomplikowanym słowem kryje się ciekawe rozwiązanie pozyskiwania energii dla domu jednorodzinnego.

Fotowoltaika polega na pozyskiwaniu energii z promieniowania słonecznego – na tym etapie nie różni się od innych tego typu wynalazków. Jednak fotowoltaika przy pomocy urządzenia nazywanego falownikiem zmienia prąd stały na prąd zmienny, a następnie magazynuje go w sieci i oczywiście dostarcza domownikom do bieżącego użytku.

Jeśli zdecydowaliśmy się na panel fotowoltaiczny, powinniśmy zainstalować również licznik dwukierunkowy, który będzie zliczał nadwyżki energii, oddawane do zakładu energetycznego (sieci). Później przy rocznym rozliczeniu możemy wykorzystać w związku z tym pewne upusty.

Istnieje również rozwiązanie fotowoltaiki bez podłączenia do sieci. Wówczas niewykorzystana energia zostaje przechowywana w akumulatorach. Stosowanie tej metody pozyskiwania energii jest polecane w miejscach, gdzie sieć energii elektrycznej nie jest dostępna lub jej doprowadzenie jest relatywnie kosztowne. Obecnie tego typu rozwiązanie wymaga dużych nakładów finansowych, jednak z biegiem czasu ceny akumulatorów spadają, co czyni panele fotowoltaiczne tego typu coraz bardziej atrakcyjnymi.

Ważnym w skutecznym działaniu paneli fotowoltaicznych jest ich umiejscowienie. Podczas instalacji warto zwrócić uwagę przede wszystkim na: