Technologia solarna to niewątpliwie jedna z bardzo atrakcyjnych, a zarazem funkcjonalnych i ekologicznych możliwości pozyskiwania ciepła. Każda z instalacji solarnych składa się wielu baterii-kolektorów, które instalowane są najczęściej na dachu budynku. W większości instalacji montaż kolektorów słonecznych usytuowany jest na dachu, co daje największą efektywność w zakresie codziennej działalności.

Zasada działania instalacji solarnych nie jest skomplikowana, co sprawia, że coraz ten model pozyskiwania ciepła jest coraz bardziej popularny. Kolektor słoneczny zamienia promieniowanie słoneczne na ciepło. Z uwagi na to, że promienie słoneczne niezwykle pozytywnie wpływają na samopoczucie ludzi, to nowoczesna technologia pozwala na przetwarzanie promieni na energię. Zatem, w jaki konkretnie sposób działają kolektory słoneczne?

Kolektory słoneczne – czym są i jaka jest ich zasada działania?

Słońce to niezaprzeczalnie potężne źródło energii, z którym żadne inne źródło nie może się równać. Dlatego też nowoczesne technologie, jakie z biegiem czasu powstały, dziś pozwalają na przekształcanie promieni słonecznych na energię i ciepło. Właśnie w taki sposób działają kolektory słoneczne, które stanowią fundamentalny trzon technologii solarnej.

Kolektor słoneczny to urządzenie, za pomocą którego możliwa jest konwersja promieniowania słonecznego na możliwość pozyskania ciepła.

Obecnie szerokie zastosowanie kolektorów słonecznych pozwala przede wszystkim na podgrzewanie bieżącej wody, zarówno w domach, jak i przydomowych basenach. Ponadto idealnie sprawdzą się także przy ogrzaniu całego domu. Jednak należy pamiętać, że nie mogą one jeszcze stanowić  jedynego, a także podstawowego źródła energii.

Największa wydajność kolektorów słonecznych występuje od kwietnia do października. To właśnie wtedy słońce najdłużej znajduje się na niebie. Nie oznacza to jednak, że w okresie zimowym kolektory słoneczne są zupełnie bezużyteczne. Co prawda, nie są tak efektywne, jak w okresie wiosenny, letnim i jesiennym, ale nadal są w stanie zapewnić wiele energii.

Jak działa kolektor słoneczny?

Podstawowa istota działania kolektorów słonecznych sprowadza się do zmiany energii promieniowania słonecznego w ciepło.

Wszystkie promienie słoneczne, które wpadają w kolektor, wywołują jego nagrzewanie się. Następnie energia przekazywana jest do tzw. ciekłego czynnika (glikolu lub wody), który przenosi ciepło. Warto pamiętać, że jedną z podstawowych zasad montażu kolektorów słonecznych jest zainstalowanie ich minimum trzy metry nad poziomem gruntu. Dlaczego taka wysokość? Ponieważ nie tylko wpłynie ona na wysoką wydajność instalacji, ale także zapewni mniejsze narażenie na potencjalne zabrudzenia.

Prawidłowa orientacja kolektora słonecznego

Właściwa instalacja kolektorów słonecznych wymaga nie tylko doświadczenia, ale także podstawowej wiedzy. Najlepiej, aby kolektory skierowane były bezpośrednio na południe, ponieważ jest to kierunek, z jakiego pada najwięcej promieniowania słonecznego. Zbyt duże odchylenie w innym kierunki będzie miało wpływ na znaczne obniżenie energii. Dlatego nigdy nie powinno instalować się kolektorów słonecznych od strony północnej.

Niemniej niezależnie od instalacji kolektora w danym kierunku, podstawowym wrogiem tych urządzeń jest zacienienie. Tym samym należy unikać montażu przy wysokich budynkach sąsiadujących lub wysokich drzewach. Z kolei jeżeli ze względu na niekorzystną orientację w stosunku do świata bądź zacienienie do zabudowy dach nie będzie się nadawał, to trzeba znaleźć inne rozwiązanie.

Kolektory słoneczne można umieścić również na samodzielnej konstrukcji nośnej (niekoniecznie na dachu), która ustawiona będzie niedaleko budynku.

Należy pamiętać, że odległość między kolektorami słonecznymi a zasobnikiem wody nie może być zbyt duża, ponieważ to znacznie zwiększy koszty i efektywność pracy kolektorów. Dlaczego? Ponieważ wszystko trzeba połączyć rurami otulonymi, a także stosunkowo grubą izolacją cieplną, a wszystko to są koszty.

Rodzaje kolektorów słonecznych

Obecnie można wyróżnić dwa główne rodzaje kolektorów tj. płaskie i próżniowe. Niemniej wybór odpowiedniego, zależy od wielu czynników m.in. miejsca, jakim dysponujemy, poziomu nasłonecznienia etc. Dopiero znając odpowiednie wytyczne, należy wybierać konkretny rodzaj kolektora, ponieważ jeden z drugim różnie sprawdzą się w różnych warunkach. Zatem wybrać kolektor płaski czy próżniowy?

·         Kolektor płaski, posiada absorber, czyli element, który pochłania promienie słoneczne. Bezpośrednio ogrzewa wodę w zasobniku c.w.u. Z kolei od góry absorber zawsze osłonięty jest taflą wytrzymałego szkła. Całość zamknięta jest w mocnej obudowie, która izolowana jest wełną mineralną.

·         Kolektor próżniowy, który także posiada absorber, ale w różnej postaci. Jest on podzielony na części, gdzie każda instalowana jest w szklanej rurze próżniowej. Główne założenie jest takie, że dzięki wspomnianej próżni uzyskuje się bardzo dużą izolacyjność termiczną. Jest to szczególnie istotne w chłodniejszych porach.

Współcześnie najczęściej w domach jednorodzinnych zainstalowane są kolektory słoneczne typu płaskiego. Nie tylko są tańsze i znacznie łatwiejsze w budowie, ale ich uszkodzenie oraz spadek wydajności jest znacznie mniej prawdopodobny. Także w ciepłych miesiącach kolektory płaskie będą dawały znacznie więcej energii. Jednak cechują je znacznie większe straty ciepła w kontekście otoczenia, ale kiedy jest bardzo ciepło, to w zasadzie nie ma to większego znaczenia.