Kolektory s³oneczne poch³aniaj¹

Kolektory s³oneczne montowane s¹

promienie s³oneczne i zamieniaj¹ je w

najczêœciej na po³udniowych po³aciach

ciep³o. Wykorzystywane jest przy tym

dachu. Optymalne nachylenie to ok. 40°.

zjawisko nagrzewania siê ciemnych

Niewie lkie od chylen ia od ki erunku

powierzchni pod wp³ywem padania na

po³udniowego lub od wspomnianego

nie pro mie ni s ³on ecz nyc h. P roc es

nachylenia zmniejszaj¹ jednak¿e iloœæ

przemiany zaczyna siê od tzw. absorbera,

pozyskiwanej energii tylko w niewielkim

odpowiedzialnego za "przechwytywa-

stopniu.

nie" promieni. S¹ to najczêœciej pokryte

Typowe rozmiary instalacji solarnej,

specjalnymi pow³okami paski blachy,

maj¹cej na celu podgrzanie ciep³ej wody

po³¹czone z rurkami, w których p³ynie

u¿ytkow ej, to w przypad ku domów

2

odporna na zamarzanie ciecz. Dziêki

ono nastêpnie do podgrzewania wody

jednorodzinnych ok. 4 do 6 m kolekto-

zwiêkszonej przez s³oñce temperaturze

u¿ytkowej lub do wspomagania systemu

rów p³askich i ok. 300-litrowy zasobnik.

absorbera ciecz ta ulega podgrzaniu, a

ogr zew ani a. Wsz yst kie wsp omn ian e

Taka instalacja jest w stanie pokryæ od 50

nastêpnie p³ynie a¿ do zbiornika wody,

elementy mog¹ mieæ ró¿norodn¹ budowê,

do 80% rocznego zapotrzebowania na

zwanego zasobnikiem, gdzie ciep³o jest

a tak¿e ³¹czyæ siê ze sob¹ w systemy o

energiê niezbêdn¹ do zapewnienia ciep³ej

magazynowane. Wykorzystywane jest

odmiennym

przeznaczeniu.

wody u¿ytkowej.

Rys. 1 Monta¿ kolektorów s³onecznych

Ciep³o ze s³oñca, czyli
o kolektorach s³onecznych

Energiê s³oneczn¹ mo¿emy wykorzystywania do podgrzewania wody

u¿ytkowej, basenów lub do wspomagania systemu ogrzewania.

Urz¹dzenia pozwalaj¹ce nam zamieniæ promieniowanie s³oneczne

w ciep³o u¿ytkowe, zwane s¹ kolektorami s³onecznymi.

1

W

PROWADZENIE

R

ODZAJE

I

CZÊ Œ CI

SK£ ADOWE

Kol ekt ory s³o nec zne mo¿ na

miêdzy absorberem a otoczeniem.

podzieliæ na trzy g³ówne grupy. Ró¿ni¹

Po zw al aj ¹ on e ró wn ie ¿ po dg rz aæ

siê one sposobami ograniczania strat

przep³ywaj¹ca w nich ciecz do wy¿szej

ciep³a oraz zakres em zastos owania .

temperatury. Z tego powodu stosuje siê je

Najczêœciej stosowanymi s¹ kolektory

w s y s t e m a c h w s p o m a g a j ¹ c y c h

p³askie. Absorber jest w nich zamkniêty

ogrzewanie. Paski absorbera zamkniête s¹

w swego rodzaju skrzynce z przeŸroczys-

w nich w szklanych rurach wype³nionych

t¹ pokryw¹ oraz z dobr¹ izolacj¹ ciepln¹

pró¿ni¹, co ogranicza straty ciep³a i

czêœci bocznej i spodniej. Tego typu

zwiêksza wydajnoœæ kolektora.

kol ekt ory zam ien iaj ¹ w c iep ³o, w

Najprostszym typem kolektorów s¹

zale¿noœci od ró¿nicy miêdzy tempe-

maty wykorzystywane do podgrzewania

ratur¹ absorbera a otoczenia, od 50 do

wody w basenach. Absorberem s¹ w tym

80% padaj¹cej na nie energii s³onecznej.

przypadku wykonane z tworzyw sztucz-

Ze wzglêdu na temperatury osi¹gane w

nych, po³¹czone ze sob¹ czarne rurki.

tego typu kolektorach (80-100°C),

Przep³ywaj¹ca w nich woda zwiêksza

Kolektory rurowe maj¹ wiêksz¹

wykorzystywane s¹ one g³ównie do

swoj¹ temperaturê o ok. 20° i jest bezpo-

sprawnoœæ ni¿ kolektory p³askie, szcze-

podgrzewania wody u¿ytkowej.

œrednio przepompowywana do basenu.

gólnie przy du¿ych ró¿nicach temperatur

absorber

izolacja

zimne

ciep³e

pokrywa

szklana

Rys. 2 Budowa kolektora p³askiego

1

Autor
mgr in¿. Marek Miara

S³oneczna Strona
oferuje nastêpuj¹ce bezp³atne
serie informacyjne:

Kontakt

S³oneczna Strona
lepsza strona energii

e-mail: [e-mail]
internet: www.slonecznastrona.pl

Energia w pigu³ce
Informacje podstawowe

Stan
Listopad 2006

Prawa autorskie
Wykorzystywanie i kopiowanie
tekstów wy³¹cznie za podaniem
Ÿród³a. Wykorzystywanie zdjêæ
i grafik tylko za zgod¹ wydawcy.

Wiedza dla zaawansowanych
Rozwi¹zania szczegó³owe

Projekty i przedsiêwziêcia
Wybrane przyk³ady realizowanych
projektów z kraju i ze œwiata

E

KOLOGIA

I

EKONOMIA

L

ITERATURA

In st al ac ja sy st em u so la rn eg o

lat. Instalacja kolektorów w momencie

stywanej do celów grzewczych. Op³acal-

wykorzystuj¹cego kolektory s³oneczne

budowy domu jest znacznie prostsza i

no œæ ko le kt or ów s³ on ec zn yc h je st

jest wa¿nym krokiem w d¹¿eniach do

jednoczeœnie tañsza ni¿ w budynkach ju¿

najwiêksza w przypadku zast¹pienia nimi

zmniejszenia emisji dwutlenku wêgla.

istniej¹cych. Wa¿nym aspektem jest iloœæ

el ek tr yc zn yc h po dg rz ew ac zy wo dy

Oprócz powstrzymywania negatywnych

zu¿ywanej wody. Im wiêksze zapotrzebo-

u¿ytkowej.

zmian

œrodowiska

naturalnego

instalacje

wanie, tym szybciej zwraca siê ca³e

Pozostaje jeszcze trudne do opisania,

solarne przynosz¹ równie¿ wymierne

przedsiêwziêcie. Dobrym przyk³adem s¹

ale z ca³¹ pewnoœci¹ pozytywne uczucie,

korzyœci finansowe. System solarny dla

tutaj instalacje kolektorowe w hotelach lub

jakiego doznaje ka¿dy, kto po raz

domu jednorodzinnego kosztuje obecnie

pensjonatach, amortyzuj¹ce siê w bardzo

pierwszy doœwiadcza we w³asnej ³azience

ok. 10 tyœ. PLN (bez kosztów instalacji).

krótkim czasie. Do oceny ekonomicznej

„k¹pieli s³onecznej” w wodzie podgrzanej

Czas jego amortyzacji zale¿y od wielu

systemu solarnego istotny jest równie¿

wy³¹cznie przez s³oñce.

czynników i waha siê od ok. 5 do ok. 15

rodzaj energii konwencjonalnej wykorzy-

1. bildung & energie 4: Thermische Nutzung der Snnenenergie, Fachinformationszentrum Karlsruhe 1999
2. Schüle, R.; Ufheil, M.: Thermische Solaranlagen.
O verhead-Folien für Unterricht, Bildungsarbeit, Vorträge. Öko-Institut e. V. 1994
3. Witzel, W.; Seifried D.: Das Solarbuch, Fakten, Argumente, Strategien. Energieagentur Regio Freiburg GmbH 2004

I

NSTALACJA

SOLARNA

Kolektory s³oneczne stosowane s¹

zjawiska w zasobniku

najczêœciej w systemach podgrzewaj¹-

na st êp uj e na tu ra ln y

cych wodê u¿ytkow¹. Rys. 3 ilustruje

podzia³ wody o ró¿nych

schemat tego typu systemu.

te mp er at ur ac h - w

Okresy najintensywniejszego

dolnej czêœci gromadzi

promieniowania s³onecznego nie

siê woda zimna zaœ w

pokrywaj¹ siê zazwyczaj z okresami

górnej ciep³a. Dziêki

pobierania ciep³ej wody, st¹d sercem

te mu mo ¿e my by æ

systemu jest zasobnik, bêd¹cy w stanie

pewni, ¿e pobieramy

zmagazynowaæ na d³u¿szy czas ciep³o

zawsze wodê o najwy¿-

s³oneczne. Ca³y uk³ad sk³ada siê z dwóch

szej temperaturze.

niezale¿nych systemów cyrkulacyjnych -

W okresie letnim

systemu solarnego, wype³nionego

system solarny jest

odporn¹ na zamarzanie ciecz¹ oraz

z w y k l e w s t a n i e

konwencjonalnego systemu ogrzewania.

za pe wn iæ po ¿¹ da n¹

Czêœæ solarna sk³ada siê z kolektora,

temperaturê wody. W

pompy z jednostk¹ steruj¹c¹ oraz

pozosta³ych okresach

dolnego wymiennika ciep³a. Gdy

podgrzan¹ wstêpnie

temperatura w kolektorze zwiêksza siê na

wodê doprowadza do

skutek promieniowania s³onecznego i

wymaganej temperatu-

jest wiêksza o parê stopni od temperatury

ry ko nw en cj on al ny

wody w dolnej czêœci zasobnika, zostaje

sy st em og rz ew an ia

w³¹czona pompa solarna. Ogrzana w

(wymiennik

górny).

kolektorze ciecz przepompowywana jest

Systemy solarne,

przez dolny wymiennik ciep³a i

które obok podgrze-

budowy oraz zastosowania wiêkszej

podgrzewa wodê w zasobniku. Ciep³a

wania wody u¿ytkowej, maj¹ równie¿

powierzchni kolektorów s³onecznych.

woda jest l¿ejsza od zimnej i dlatego

w s p o m a g a æ s y s t e m c e n t r a l n e g o

unosi siê ku górze. Na skutek tego

ogrzewania, wymagaj¹ bardziej z³o¿onej

woda

ciep³a

woda

zimna

zasobnik

(zbiornik z wod¹)

kolektor

ogrzewanie

dodatkowe

wymiennik

dolny

wymiennik

górny

pompa solarna

z jednostk¹

steruj¹c¹

Rys. 3 Schemat systemu do podgrzewania wody u¿ytkowej

2