Absorber pochłania promieniowanie słoneczne i zamienia je w ciepło.Absorber pochłania promieniowanie słoneczne i zamienia
je w ciepło. Niezamarzająca ciecz (lub inny nośnik) odprowadza uzyskane ciepło
systemem rur do wymiennika ciepła, który może posłużyć do przygotowania
ciepłej wody użytkowej, ogrzewania budynków czy wody w basenach. Kompletne słoneczne
urządzenie grzewcze zawiera jeszcze zbiornik, regulator elektroniczny, naczynie
zbiorcze, pompę obiegową oraz cały szereg innego niezbędnego wyposażenia.
Tak działa kolektor słoneczny, urządzenie przetwarzające
promieniowanie słoneczne na ciepło, mające zastosowanie w domach prywatnych,
budynkach użyteczności publicznej, budynkach komercyjnych, systemach
grzewczych basenów itp.
Człowieka od samego początku fascynowało słońce i możliwości
jego praktycznego wykorzystania. Realne pomysły pojawiły się stosunkowo późno
(nie licząc zegara słonecznego). Dopiero w 1913 roku w Egipcie powstała
pierwsza pompownia wody napędzana energią słoneczną, a w latach 40. pojawiły
się pierwsze bardzo proste i mało wydajne kolektory. Dziś, choć są one
bardziej skomplikowane i precyzyjne, a materiały służące do ich realizacji są
wynikiem najnowszych osiągnięć technologicznych (np. związki tworzące powłokę
absorbera, specjalny system rur w skupiających kolektorach rurowych), to zasada
ich działania nie uległa rewolucyjnej zmianie.
Ostatnie lata przyniosły również rozwiązanie dotyczące
prądu elektrycznego, wytwarzanego z promieniowania słonecznego. W takim
przypadku prąd elektryczny powstaje w wyniku zastosowania specjalnych,
wizualnie podobnych do kolektorów, ogniw fotowoltaicznych (działają one na
zasadzie zamiany energii promieniowania bezpośrednio na różnicę potencjałów
- czyli prąd elektryczny).
Ale w jaki sposób następuje przetworzenie energii
promieniowania słonecznego na ciepło?
Choć z pozoru wydaje się to niezwykle skomplikowane, w
rzeczywistości bardzo krótko można wytłumaczyć ten proces. Promienie słoneczne
padają na szybę, która stanowi zewnętrzną powierzchnię kolektora i chroni
go przed deszczem oraz wszelkimi zanieczyszczeniami atmosferycznymi. Część z
nich zostaje odbita od powierzchni szyby, ale większość przechodzi przez nią
i jest pochłaniana przez absorber.
Absorber jest to idealnie czarna powierzchnia (powierzchnię
absorbera stanowią różne, w zależności od producenta, kombinacje związków
aluminium), która pochłania promieniowanie i zamienia je na ciepło. Odbiera
je absorbnica, czyli miedziane rury wypełnione niezamarzającą cieczą (w
przypadku kolektorów powietrznych - powietrzem), która dostarcza ciepło bezpośrednio
do zbiornika buforowego, czyli zbiornika ciepłej wody lub też centralnego
ogrzewania.
Na rynku dostępnych jest obecnie kilka rodzajów kolektorów,
zróżnicowanych pod względem konstrukcji. Najbardziej rozpowszechnione i
najlepiej znane są płaskie kolektory promieniowania słonecznego, zwane też
kolektorami płytowymi. Swoją nazwę zawdzięczają kształtowi nie tyle samego
kolektora, ale jego absorbera. Płaskie kolektory pozwalają w prosty i
efektywny sposób pozyskiwać energię słoneczną dla zastosowań, które
wymagają nośników energii o temperaturze do 100 st. C ponad temperaturę
otoczenia. Używa się ich w instalacjach przygotowania ciepłej wody użytkowej,
w rolnictwie, a także do ogrzewania pomieszczeń, ich wentylowania i
uzdatniania w nich powietrza itp.
Dokończenie artykułu w czasopiśmie Energia Gigawat nr
06/2002
Promocje: