Z čoho sa skladá solárny systém

Ako to funguje?

Slnečné žiarenie dopadajúce na absorbér kolektora sa mení na teplo, ktoré sa akumuluje a odovzdáva teplonosnej kvapaline prúdiacej v nerezovom absorbéri kolektora. Naakumulovaná energia je prostredníctvom teplonosného média odovzdávaná zohrievanej vode vo výmenníku. Expanzná nádrž udržiava rovnomerný tlak a vyrovnáva zmeny objemu kvapaliny. Automatickú prevádzku zabezpečuje elektronické ovládanie, ktoré vypína a zapína obehové čerpadlo. Počas zamračených dní dohrieva vodu elektrické vyhrievacie teleso, kotol alebo iný zdroj tepla.

1 slnečné kolektory; 2 zásobník s výmenníkom tepla; 3 expanzná nádrž; 4 obehové čerpadlo; 5 regulácia; 6 kotol

Druhy slnečných kolektorov

Základom každého slnečného kolektora je absorbér. Ten zachytáva slnečné žiarenie a ohrieva teplonosné médium, ktoré prúdi v systéme rúrok v telese kolektora. Najčastejšie sa používajú nemrznúce kvapaliny, voda alebo vzduch. Podľa konštrukčného vyhotovenia sa slnečné kolektory delia na ploché a trubicové.

Ploché kolektory

Na ohrev vody v domácnostiach sa najčastejšie používajú ploché kolektory. Absorbér v tvare plochej dosky so zalisovanou rúrkou pre teplonosné médium je uložený pod ochranným sklom. Ako tepelná izolácia sa používa tepelnoizolačná podložka alebo vákuum. Výhodou plochých kolektorov je dlhšia životnosť a dosahovanie vyšších výkonov v letných mesiacoch.

1 plášť kolektora konštruovaný väčšinou v podobe hliníkovej vane; 2 tepelná izolácia z minerálnej vlny; 3 zberné medené potrubie teplonosnej kvapaliny; 4 absorbér vyrobený z medeného alebo hliníkového plechu so solárnym lakom alebo selektívnou povrchovou vrstvou; 5 sklenený kryt znižuje straty tepla a zároveň umožňuje prestup slnečného žiarenia

Trubicové kolektory

Tepelnú izoláciu trubicových kolektorov tvorí hlboké vákuum. Je možné ich ďalej rozdeliť na:

• kolektory s priamym prúdením teplonosného média od rozdeľovača ku koncu rúrky,

• kolektory pracujúce na princípe tepelnej trubice „Heat Pipe“, kde v rúrke absorbéra je kvapalina, ktorá sa odparuje pri nízkej teplote. Táto para stúpa v trubici až na horný koniec, na ktorom je umiestnený malý výmenník tepla. Tu para kondenzuje a odovzdáva svoje skupenské teplo nepriamo teplonosnému médiu. Nevyhnutnou podmienkou pre funkčnosť takéhoto typu kolektora je sklon minimálne 30°.

Výhodou trubicových kolektorov je rovnomernejšia krivka účinnosti, lepšie tepelnoizolačné vlastnosti, odolnosť voči prehriatiu (systém „Heat Pipe“) a pri kolektoroch bez parabolických zrkadiel aj väčšia schopnosť odolávať silám vetra.

1 sklenená trubica s vákuom; 2 tepelná trubica „Heat Pipe“; 3 absorbér; 4 výmenník tepla (kondenzátor); 5 zberná medená rúrka teplonosnej kvapaliny; 6 tepelná izolácia

Vákuové kolektory

V porovnaní s ostatnými kolektormi ohrievajúcimi vodu sú vákuové kolektory v oblastiach s nižším slnečným svitom oveľa účinnejšie. Vákuum zamedzuje vedeniu tepla, čiže tepelným stratám prúdením, a tiež stratám spôsobeným tepelnou vodivosťou vzduchu. Môžu byť konštruované ako ploché vákuové kolektory, ale častejšie vo forme sady trubíc.