Jak získat energii ze slunce

Náš seriál o solární energii pokračuje tentokrát vysvětlením jednotlivých typů solárních kolektorů. Slunce je přirozený zdroj energie, již lze využívat k ohřevu teplé užitkové vody, vody v bazénu, popřípadě k přitápění.

V našich klimatických podmínkách je celková doba slunečního svitu podle dlouhodobých měření 1700 až 2200 hodin ročně. Tyto podmínky jsou nedostačující pro celoroční výrobu energie, a proto je nutné mít kromě solárního systému i další záložní tepelný zdroj, který by v době, kdy nesvítí slunce, zajistí dostatek energie. Naopak v období, kdy je slunce dostatek, mohou kolektory znamenat významnou úsporu energie.

Kapalinové kolektory Sluneční kolektory svým povrchem pohlcují sluneční záření a přeměňují ho na tepelnou energii, kterou je ohříváno topné médium (ve většině případech nemrznoucí směs). To předává získanou energii do zásobníku. Získané teplo se akumuluje.Největší význam pro úspory energie mají aktivní systémy, které získávají tepelnou energii promocí kapalinových nebo vakuových (plochých i trubicových) kolektorů.
Kapalinové solární kolektory zachycují skleněnou plochou čí trubicí sluneční záření a přeměňují je na tepelnou energii. Tato energie je pohlcována absorbérem a odváděna teplonosnou kapalinou (voda, ekologicky nezávadné nemrznoucí kapaliny, např. sloučeniny glykolu, solaren, atd.). Ta odvádí teplo do výměníku, kde je předáváno k ohřevu vody nebo topné vodě. Kolektory, které jsou vybavené selektivní absorpční vrstvou mají vyšší účinnost, protože dokáží zachytit i difúzní záření tj. záření rozptýlené, které vzniklo obrazem slunečního záření na překážkách v atmosféře (oblaka, nečistoty, atd.).

Vakuové kolektory Vakuové solární kolektory zachycují vakuovanou skleněnou plochou či trubicí sluneční záření a přeměňují je na tepelnou energii, která odpařuje teplonosnou kapalinu. Teplonosná kapalina přechází jako pára do kondenzátoru, kde výměníku předá teplo topné nebo užitkové vodě, ochladí se a zkapalní (zkondenzuje) a vrací se zpět do kolektoru. Vakuum dobře snižuje ztráty a tím zvyšuje účinnost zařízení zejména v zimních měsících.

Typy kapalinových kolektorů Ploché kapalinové kolektory zachycují sluneční záření dopadající na plochu kolektoru. V absorbéru je sluneční energie předávána k přípravě teplé vody nebo topné vodě. Trubicové kolektory zachycují sluneční záření ve trubicích vrstvou s absorbérem, který předává sluneční energii teplonosné kapalině. Výkonnost obou systémů (plochého a trubkového) je téměř stejná v létě, v zimě trubkový kolektor ztrácí méně tepla vyzařováním.

Typy vakuových kolektorů Vakuové trubicové kolektory zachycují sluneční záření ve vakuované trubici, ve které se odpařuje teplonosná kapalina (etylalkohol, glykol, ...), jež přechází jako pára do kondenzátoru, kde výměníku předá teplo proudící kapalině (např. topná voda), zkondenzuje a vrací se zpět do kolektoru. Celý cyklus se opakuje. Vakuum dobře snižuje ztráty a tím zvyšuje účinnost zařízení. Ploché vakuové kolektory mají čelní plochu stejnou jako absorpční. Čím větší je propustnost a menší odrazivost použitého průhledného krytu tím větší je účinnost zařízení. Fungují stejně jako trubicové vakuové kolektory.
Čelní nebo obrazová plocha koncentračních kolektorů soustřeďuje záření na menší absorbční plochu. Tím se dosáhne vyšších teplot. Tyto kolektory mají většinou účinnost až 90 % a dosahují vyšší teplotní hladiny. Jsou mnohem dražší než ploché kapalinové kolektory.
Součástí solárních sestav pro přípravu teplé užitkové vody bývá ještě zásobník, elektronická regulace, expanzní nádoba a čerpadlo. Objem zásobníku se určuje podle potřeby. V solárním zásobníku ohříváme teplou vodu solární energií a doplňkově např. elektřinou. Pokud uvažujeme o využití akumulace pro přitápění, pak musí být systém vybaven dvěma výměníky tepla. Jeden je napojen na okruh ústředního vytápění, druhý na solární okruh.

---

reklama

---