Słońce dostarcza nam światła i jest źródłem czystej, nieskażonej energii. Niezależnie od aury – pogodnej czy pochmurnej – naturalne zasoby ciepła docierają na Ziemię w postaci darmowej energii cieplnej. Kolektory słoneczne są wykorzystywane w przemyśle już od wielu lat. Jednak dopiero obniżenie cen urządzeń, zauważalny postęp technologiczny oraz podwyżka cen tradycyjnych nośników energii skłoniła producentów do masowej produkcji paneli słonecznych przeznaczonych dla gospodarstw domowych oraz obiektów użyteczności publicznej.

Każda instalacja solarna składa się z baterii kolektorów, umieszczonej zazwyczaj na dachu budynku, podgrzewacza umieszczonego wewnątrz budynku (zazwyczaj w sąsiedztwie kotła c.o. i zespołu pompowo-sterowniczego umieszczonego obok podgrzewacza (zwykle na ścianie).

Zasada działania instalacji solarnej jest następująca: kolektor solarny zamienia promieniowanie słoneczne na ciepło. Nośnikiem ciepła jest niezamarzający roztwór glikolu propylenowego krążący w instalacji na skutek pracy pompy obiegowej w zespole sterowniczo-pompowym. Bateria kolektora połączona jest hydraulicznie z wężownicą umieszczoną w podgrzewaczu wody użytkowej dwoma rurami miedzianymi o średnicy dobranej do wielkości baterii słonecznej. Nośnik (roztwór glikolu) zabiera ciepło z kolektorów i przenosi je do wężownicy, która nagrzewa wodę w podgrzewaczu.

W poprawnie wykonanej instalacji solarnej, różnica temperatur pomiędzy nośnikiem wypływającym z kolektora a dopływającym do kolektora powinna wynosić maksymalnie 15^oC. Oznacza to, że zawsze kolektor słoneczny posiada wyższą temperaturę niż temperatura wody w zbiorniku. Poprawnie zaprojektowana instalacja (składająca się z właściwie dobranych podzespołów do pojemności podgrzewacza, ilości kolektorów słonecznych oraz właściwie podłączonej całej instalacji) powinna w ciągu godzin pracy kolektorów nagrzać wodę w zbiorniku do temperatury nie wyższej niż 70^oC. Im temperatura pracy kolektora jest wyższa, tym większe są straty ciepła przez wypromieniowanie.

BUDOWA KOLEKTORA PŁASKIEGO KS 2000

Płaskie kolektory słoneczne naszej produkcji zbudowane są z:

1. Szyby kolektora wykonanej ze szkła hartowanego o niskiej zawartości tlenku żelaza. Charakteryzują sie wysoką przepuszczalnością promieniowania słonecznego (ok. 92% widma energetycznego). Kolektory oznaczone symbolem P w naszym nazewnictwie (np. kolektor KS 2000 SLP czy KS 2000 TP) pokryte są szybą o najwyższej klasie wydajności U1.

2. Absorbera – płyty miedzianej (charakteryzującej się wysokim przewodnictwem elektrycznym i cieplnym) pokrytej warstwą pochłaniającą promieniowanie słoneczne. Stosujemy dwa rodzaje pokryć selektywnych – czarny chrom oraz warstwę TiNOX® Classic, będącą związkami tlenku tytanu i krzemu. Oba pokrycia charakteryzują się wysoką sprawnością pochłaniania promieni słonecznych (ok. 95%) oraz niską emisyjnością. Emisyjność należy rozumieć w ten sposób, że przy nagrzaniu absorbera do temperatury pracy do wysokości np. 70^oC, część pochłoniętej energii słonecznej jest z powrotem wypromieniowana. Pod płytą absorbera znajduje się orurowanie kolektora wykonane z rur miedzianych, w których przepływa niezamarzający płyn. Jego zadaniem jest odebranie ciepła z powierzchni absorbera i przekazanie go do wody użytkowej w podgrzewaczu.

3. Izolacji i obudowy kolektora. Aby ograniczyć straty ciepła z kolektora, absorber umieszczony jest w obudowie wykonanej z blachy aluminiowej, wewnątrz której znajduje się izolacja termiczna. Izolacja ta wykonana jest ze specjalnej wełny mineralnej.

Schemat budowy kolektora płaskiego

1.  Schemat podstawowej instalacji dla ciepłej wody użytkowej

Jednym z najpowszechniejszych i najefektywniejszych sposobów wykorzystywania energii słonecznej jest ogrzewanie wody użytkowej.

2. Schemat instalacji dla ciepłej wody użytkowej zasilanej energią z baterii kolektorów w ustawieniu wschód-zachód i kotła CO

3. Schemat instalacji dla ciepłej wody użytkowej przy wykorzystaniu osobnego podgrzewacza