Energia słoneczna jest najczystszą i niewyczerpalną z pośród znanych źródeł energii. Promieniowanie słoneczne zawiera ogromne ilości energii i jest odpowiedzialne za prawie wszystkie procesy naturalne na ziemi. Do niedawna energia słońca była w znikomy sposób wykorzystywana.
Energia słoneczna może być podzielone na dwie kategorie: termiczną i fotowoltaiczną.
Kolektor słoneczny (termiczny) to urządzenie, które służy do przekształcania energii promieniowania słonecznego w ciepło, które następnie jest wykorzystywane do ogrzewania wody użytkowej, wspomagania ogrzewania budynków, a czasem również do celów przemysłowych. Jest to jedno z rozwiązań technologii odnawialnych źródeł energii.
Jak działa kolektor słoneczny?
-
Absorpcja promieniowania słonecznego: Kolektor składa się z powierzchni absorpcyjnej (absorbera), która pochłania energię słoneczną i przekształca ją w ciepło.
-
Przenoszenie ciepła: Ciepło z absorbera przekazywane jest do czynnika roboczego (np. wody, glikolu), który krąży w układzie kolektora.
-
Przechowywanie i wykorzystanie ciepła: Ogrzany czynnik roboczy trafia do zasobnika ciepłej wody (bojlera), skąd ciepło może być używane do ogrzewania wody użytkowej, centralnego ogrzewania lub innych celów.
Rodzaje kolektorów słonecznych
-
Płaskie kolektory słoneczne:
- Składają się z płaskiej powierzchni absorpcyjnej pokrytej materiałem selektywnym, osłoniętej szybą hartowaną.
- Charakteryzują się prostą budową i dobrą wydajnością w umiarkowanych warunkach klimatycznych.
-
Kolektory rurowo-próżniowe:
- Składają się z rur z podwójnymi ściankami, w których między ściankami znajduje się próżnia, zapewniająca izolację termiczną.
- Lepsze w warunkach zimowych i przy niskim nasłonecznieniu, ponieważ są bardziej wydajne w utrzymywaniu ciepła.
-
Kolektory skupiające:
- Używane głównie w zastosowaniach przemysłowych.
- Wykorzystują zwierciadła lub soczewki do skupiania promieni słonecznych na małym obszarze, osiągając bardzo wysokie temperatury.
Zastosowanie kolektorów słonecznych
- Ogrzewanie wody użytkowej: Najczęstsze zastosowanie w domach jednorodzinnych, hotelach i budynkach użyteczności publicznej.
- Wspomaganie centralnego ogrzewania: Uzupełnienie systemów grzewczych, szczególnie w okresach o dużym nasłonecznieniu.
- Procesy przemysłowe: Ogrzewanie wody w zakładach przemysłowych lub zasilanie procesów wymagających średnich temperatur.
- Podgrzewanie wody w basenach.
Zalety kolektorów słonecznych
- Oszczędność energii: Redukcja zużycia paliw kopalnych.
- Odnawialne źródło energii: Energia słoneczna jest darmowa i niewyczerpalna.
- Ekologiczność: Redukcja emisji dwutlenku węgla i zanieczyszczeń.
- Długowieczność: Dobrze zaprojektowane kolektory mogą działać przez kilkadziesiąt lat.
Kolektory słoneczne to sprawdzone rozwiązanie w dziedzinie energii odnawialnej, które przyczynia się do zwiększenia efektywności energetycznej i ochrony środowiska.