Słowo wstępu o rozwiazaniach w zakresie techniki solarnej
W przeciwieństwie do paliw kopalnych energia słoneczna jest dostępna w praktycznie nieograniczonych ilościach, korzystanie z niej jest bezpłatne i nie powoduje żadnych emisji zanieczyszczeń. Nowoczesne instalacje grzewcze można łączyć z systemami słonecznymi. Systemy solarne mogą służyć do podgrzewania wody użytkowej oraz wspomagać instalację centralnego ogrzewania.
Wykorzystanie promieniowania słonecznego jako energii grzewczej jest znane m.in. pod nazwą ogrzewania solarnego. Nie należy mylić kolektorów słonecznych do ogrzewania z ogniwami fotowoltaicznymi, które służą do wytwarzania energii elektrycznej z wykorzystaniem światła słonecznego. Ogromne możliwości wykorzystania energii słonecznej są znane od dawna: nasza starannie przebadana i wypróbowana technologia sprawdza się od wielu lat.
Zalety ogrzewania solarnego:
• Niewyczerpane zasoby bezpłatnej energii
• Brak emisji CO2 w trakcie eksploatacji
• Redukcja kosztów: nawet do 60% pokrycia rocznego zapotrzebowania energii na podgrzewanie wody użytkowej i do 20% pokrycia łącznego rocznego zapotrzebowania energii do wspomagania centralnego ogrzewania i podgrzewania wody użytkowej
• Zmniejszone zużycie paliw kopalnych
• Możliwość włączenia systemu solarnego do dotychczasowej instalacji
• Nowoczesne systemy działają efektywnie nawet zimą
Jak działa ogrzewanie solarne
Instalacja solarna działa zasadniczo tak samo jak czarny wąż do podlewania roślin ułożony na słońcu. Powierzchnia węża pochłania światło słoneczne, a w szczególności promieniowanie cieplne, i podgrzewa wodę w środku. System solarny działa w następującym cyklu:
1. Kolektor pochłania światło słoneczne przez absorber. Wewnątrz podgrzewany jest specjalny płyn, który jest nośnikiem ciepła.
2. Pompa tłoczy płyn do wymiennika ciepła w zasobniku solarnym.
3. W wymienniku energia cieplna jest przenoszona do wody w zasobniku.
4. Jeżeli promieniowanie słoneczne nie wystarcza do podgrzania wody, konwencjonalna instalacja grzewcza dogrzewa wodę w zasobniku do temperatury zadanej.
System solarny dostarcza średnio rocznie około 60% energii potrzebnej do przygotowania ciepłej wody.
Wykorzystanie energii słonecznej do wspomagania ogrzewania
Poza przygotowaniem ciepłej wody użytkowej czynnik podgrzany w kolektorach może wspomagać instalację centralnego ogrzewania. System solarny może być wartościowym uzupełnieniem tradycyjnego urządzenia grzewczego. Dzięki pracy sytemu solarnego kocioł grzewczy może krócej pracować co przekłada się na mniejsze zużycie paliwa.
Głównym elementem rozwiązania jest zasobnik wielofunkcyjny, np. zasobnik buforowy połączony ze stacją świeżej wody. System solarny podgrzewa warstwy wody potrzebnej do podgrzewu wody użytkowej oraz wody grzewczej. W sytuacji, gdy temperatura wody w buforze jest niewystarczająca do pokrycia potrzeb, włącza dodatkowe urządzenie grzewcze.
Systemy solarne – niezawodne i uniwersalne
Energii słonecznej nie wystarcza, aby pokryć zapotrzebowanie na energię cieplną przez cały rok. Dlatego system solarny najlepiej sprawdza się jako podzespół w większej instalacji. Połączenie systemu solarnego z gazowym lub olejowym urządzeniem kondensacyjnym jest skuteczne i efektywne. Systemami solarnymi można także bardzo efektywnie uzupełnić instalacje wyposażone w kotły stałopalne (przy solarnym ogrzewaniu wody użytkowej, w okresach dobrego nasłonecznienia kocioł lub dodatkowa grzałka elektryczna prawie nie muszą być uruchamiane). Oczywiście połączenie systemu solarnego z pompą ciepła jest także możliwe.
Kolektory słoneczne
Wyróżniamy dwa rodzaje grzewczych kolektorów słonecznych (kolektorów do wytwarzania ciepła) stosowanych w solarnych instalacjach grzewczych: kolektory płaskie i rurowe kolektory próżniowe.
Kolektory płaskie – moc powierzchni
Głównym elementem kolektora płaskiego jest czarny absorber, skierowany w stronę słońca. Powłoka powierzchni absorbera jest zaprojektowana tak, aby pochłaniała jak najwięcej promieniowania i odbijała jak najmniejszą ilość energii. Pochłonięta energia jest przenoszona do nośnika ciepła krążącego w rurkach przytwierdzonych do absorbera.
Zalety kolektorów płaskich:
• Niższa cena kupna
• Niższe koszty serwisu i napraw
• Idealne do podgrzewania wody użytkowej (mogą być także używane do wspomagania niskotemperaturowego ogrzewania podłogowego)
Rurowe kolektory próżniowe – najwyższy uzysk energii słonecznej
Zasada działania rurowego kolektora próżniowego jest taka sama, jak zasada działania kolektora płaskiego. Podobnie pochłania on promieniowanie słoneczne przez absorber, a następnie przenosi je w postaci energii cieplnej do nośnika ciepła.
Jednak w przeciwieństwie do kolektorów płaskich rurowe kolektory próżniowe wykorzystują doskonałe własności izolacyjne próżni. Stąd właśnie ich nazwa. Straty ciepła są zminimalizowane dzięki próżni w szklanych rurkach. Ponadto pod poszczególnymi rurkami zamontowane są zwierciadła, które skupiają promienie słoneczne na powłoce absorbera. Przez szklaną rurkę jest poprowadzona rurka przez którą płynie nośnik ciepła i przejmuje ciepło od absorbera. Ogólnie rurowe kolektory próżniowe są wydajniejsze od kolektorów płaskich w gorszych warunkach oświetleniowych.
Zalety rurowych kolektorów próżniowych:
• Dobry uzysk energii nawet przy słabym i rozproszonym promieniowaniu słonecznym
• Zajmują mniejszą powierzchnię dachu przy tej samej mocy
• Mogą być montowane nawet na powierzchniach o gorszych warunkach oświetleniowych
Szybki, bezpieczny i łatwy montaż
Panele słoneczne najczęściej są dostarczane wraz z jednolitym systemem montażowym. Pozwala to uprościć czynności montażowe i skrócić czas montażu. Gwarantuje to również szybki, bezpieczny i łatwy montaż kolektorów. Ponadto zapewniają one wysoką elastyczność podczas montażu.
Odpowiednia instalacja solarna
Wybór odpowiedniej instalacji solarnej wymaga zastanowienia. Jednak dobranie najodpowiedniejszej instalacji nie powinno sprawić trudności.
Opr. Adam Nawara |
