Kolektor słoneczny

Co to jest kolektor słoneczny

Kolektor słoneczny to obiekt, który służy do zbierania energii ze słońca, co robi poprzez pochłanianie promieniowania słonecznego i przekształcanie go w ciepło lub energię elektryczną. Rodzaj materiału i powłoka kolektora słonecznego służą do maksymalizacji absorpcji energii słonecznej.

Rodzaje kolektorów słonecznych

Kolektory płaskie
Te kolektory to po prostu metalowe skrzynki, które mają jakiś rodzaj przezroczystego przeszklenia jako pokrywę na górze ciemnej płyty absorbującej. Boki i spód kolektora są zwykle pokryte izolacją, aby zminimalizować straty ciepła do innych części kolektora. Promieniowanie słoneczne przechodzi przez przezroczysty materiał przeszklenia i uderza w płytę absorbującą. Ta płyta nagrzewa się, przenosząc ciepło do wody lub powietrza, które jest utrzymywane między przeszkleniem a płytą absorbującą. Czasami te płyty absorbujące są malowane specjalnymi powłokami zaprojektowanymi w celu lepszego pochłaniania i zatrzymywania ciepła niż tradycyjna czarna farba. Te płyty są zwykle wykonane z metalu, który jest dobrym przewodnikiem - zwykle miedzi lub aluminium.

Kolektory rurowe ewakuacyjne
Ten typ kolektora słonecznego wykorzystuje szereg rur próżniowych do podgrzewania wody do użytku. Rury te wykorzystują próżnię lub przestrzeń próżniową, aby przechwytywać energię słoneczną, jednocześnie minimalizując utratę ciepła do otoczenia. Mają wewnętrzną metalową rurę, która działa jak płyta absorbująca, która jest podłączona do rury cieplnej, aby przenosić ciepło zebrane ze Słońca do wody. Ta rura cieplna jest zasadniczo rurą, w której zawartość płynu znajduje się pod bardzo szczególnym ciśnieniem.[6] Przy tym ciśnieniu „gorący” koniec rury zawiera wrzącą ciecz, podczas gdy „zimny” koniec zawiera skraplającą się parę. Pozwala to na bardziej efektywne przemieszczanie się energii cieplnej z jednego końca rury na drugi. Gdy ciepło ze Słońca przemieszcza się z gorącego końca rury cieplnej do końca skraplania, energia cieplna jest transportowana do wody podgrzewanej do użytku.

Kolekcjonerzy linii Focus
Te kolektory, czasami nazywane parabolicznymi rynnami, wykorzystują wysoce odblaskowe materiały do ​​zbierania i koncentrowania energii cieplnej z promieniowania słonecznego.[8] Kolektory te składają się z parabolicznie ukształtowanych odblaskowych sekcji połączonych w długie rynny. Rura transportująca wodę jest umieszczona w środku tej rynny, tak aby światło słoneczne zebrane przez odblaskowy materiał skupiało się na rurze, ogrzewając jej zawartość. Są to bardzo wydajne kolektory i dlatego są zazwyczaj używane do wytwarzania pary dla elektrowni słonecznych i nie są używane w zastosowaniach mieszkaniowych. Te rynny mogą być niezwykle skuteczne w generowaniu ciepła ze Słońca, szczególnie te, które mogą się obracać, śledząc Słońce na niebie, aby zapewnić maksymalne zbieranie światła słonecznego.

Kolekcjonerzy punktów skupienia
Kolektory te to duże paraboliczne naczynia składające się z odblaskowego materiału, który skupia energię słoneczną w jednym punkcie. Ciepło z tych kolektorów jest zazwyczaj wykorzystywane do napędzania silników Stirlinga. Chociaż są bardzo skuteczne w zbieraniu światła słonecznego, muszą aktywnie śledzić Słońce po niebie, aby mieć jakąkolwiek wartość. Te naczynia mogą działać samodzielnie lub być łączone w szereg, aby zbierać jeszcze więcej energii ze Słońca.

Elementy Kolektora Słonecznego

Jak wybrać kolektor słoneczny

Koszt
Koszt jest istotny przy wyborze kolektora słonecznego do systemu solarnego podgrzewania wody. Zaletą są kolektory płaskie. Zazwyczaj kolektory próżniowe słoneczne kosztują o 20%-40% więcej niż kolektory płaskie. Jednak możesz uzyskać maksymalny zwrot z inwestycji w kolektory próżniowe słoneczne w ciągu kilku lat, co czyni je opłacalną inwestycją w systemy solarnego podgrzewania wody.

Efektywność
W kolektorach próżniowych nie ma strat ciepła przez konwekcję i przewodzenie. Dlatego te systemy podgrzewają wodę wydajniej niż kolektory płaskie. Sprawność oznacza wydajność grzewczą na aktywny kolektor, a nie całkowitą moc wyjściową lub sprawność urządzenia. Możesz oczekiwać wyższej sprawności od kolektorów próżniowych słonecznych przez cały rok, szczególnie zimą. Jednak kolektory płaskie mogą dorównać swojej sprawności latem, gdy występuje niewielka różnica między temperaturą podgrzewanej wody a temperaturą otoczenia.

Proces instalacji
Montaż płaskich kolektorów słonecznych jest trudnym zadaniem. Kolektory są ciężkie i mają kształt paneli. Te kolektory muszą być podnoszone na dach i montowane. Tymczasem kolektory próżniowe rurowe są wyposażone w lekkie pojedyncze rury, co sprawia, że ​​są znacznie łatwiejsze w montażu i instalacji niż ich odpowiedniki.

Trwałość
Konwekcja w kolektorach słonecznych powoduje korozję, która ma negatywny wpływ na wydajność systemu. Zazwyczaj kolektory próżniowe nie mają powietrza, więc w tych urządzeniach nie może być konwekcji. To sprawia, że ​​są trwalszymi kolektorami niż płaskie płyty. Obecnie większość kolektorów słonecznych jest dostępna z dziesięcioletnią gwarancją producenta i 25-letnią gwarancją mocy 80%.

Konserwacja
Z praktycznego punktu widzenia, słoneczne rury ewakuacyjne są bezobsługowe. Jeśli rura straci swoją próżnię, może być konieczna jej wymiana. Ale gdy płaski kolektor płytowy ulegnie uszkodzeniu, należy wymienić całą płytę, co może kosztować dużo czasu i pieniędzy.

Regularne wskazówki dotyczące czyszczenia kolektora słonecznego