Ljudje nenehno razmišljajo o učinkoviti rabi sončne energije. Zato se v zadnjih desetih letih v Evropi aktivno uporabljajo solarni sistemi, ki omogočajo ogrevanje prostora zaradi sončne svetlobe. Na prvi pogled se ta ideja morda ne zdi zelo verjetna, vendar ni. Danes lahko sončni kolektor za ogrevanje popolnoma ogreje vaš dom. Kljub temu, da je to zelo draga oprema, se vse pogosteje uporablja v zasebnem sektorju.
Splošne informacije
Kot že omenjeno, danes sončni sistemi le pridobivajo na priljubljenosti. Najprej je to posledica nezaupanja potrošnikov v takšno opremo. Načeloma je to razumljivo, a če to temo razumete bolj podrobno, postane jasno, da je vse to resnično in precej učinkovito. Drug omejevalni dejavnik so visoki stroški namestitve in opreme. Dejansko sončni kolektor za ogrevanje stane veliko, vendar se dovolj hitro izplača. Verjetno ste mislili, da je na mestih, kjer se svetla sončna svetloba redko pojavlja, nesmiselna uporaba takšne tehnike. Ampak ni tako. Absorpcijska zmogljivost in moč plošč običajno zadostujeta za ogrevanje hiše tudi v oblačnih in deževnih dneh. Seveda pa je učinkovitost dela na sončnih mestih veliko večja.
Gospodinjski zbiralnik
Hladilna tekočina je lahko voda, zrak, antifriz ali katera koli druga tekočina z visokim koeficientom prenosa toplote. Po segrevanju nosilec kroži skozi kolektor in prenese akumulirano energijo v poseben rezervoar. Od tam potrošnik prejme toplo vodo. V najpreprostejši izvedbi se kroženje vode izvaja naravno, kar se doseže zaradi temperaturne razlike v zalogovniku in kolektorju. V bolj zapleteni različici je nameščena črpalka, ki zagotavlja prisilno kroženje po krogu. Seveda morate razumeti, da se s povečanjem temperature hladilne tekočine učinkovitost kolektorja zmanjša, in če ni dovolj moči, je smiselno namestiti električni grelni element, ki bo pripeljal zrak v želena temperatura.
Svoboda ali ne?
Sončni kolektorji za dom naredijo lastnike popolnoma neodvisne. Prvič, ni treba uporabljati električnega ali plinskega kotla. Če je slednja možnost še bolj sprejemljiva, potem cene električne energije pri nasso tako velike, da je ogrevanje velike hiše problematično in drago. Sončni sistem, čeprav je odvisen od električne energije, porabi svojo minimalno količino. To je posledica dejstva, da se sončna energija pretvarja v toplotno energijo brez neposredne udeležbe električne energije. Da ob izpadu električne energije ne bi ostali brez ogrevanja, je seveda priporočljivo vgraditi generator in usmernik. Mnogi trenutno razmišljajo o sončnih kolektorjih za dom kot o alternativnem viru toplote, saj so popolnoma odvisni od podnebnih razmer, kar jim ni močna stran.
Ploski sončni kolektor in njegove značilnosti
Takšni sistemi so med najbolj priljubljenimi. Oglejmo si na hitro njihovo zasnovo in kako delujejo. Imamo absorber – element, ki absorbira sončno energijo. Ima poseben prozoren premaz, pa tudi izolacijski sloj. Absorber je priključen neposredno na sistem za prenos toplote. Barva površine je običajno črna, kar lahko nekoliko poveča učinkovitost dela.
Cevi, ki so potrebne za prenos hladilne tekočine, so izdelane iz bakra. V primeru izpada kolektorja se lahko voda segreje do 190 stopinj Celzija. Seveda je večja kot je intenzivnost in količina sončne energije, večja je učinkovitost takšnega sončnega sistema. Kljub temu je ploski sončni kolektor pogosto opremljen z optičnimi napravami za učinkovitejše zbiranje energije. Absorbent mora imeti visoko toplotno prevodnost, tako pogostonamestite bakrene in aluminijaste zaslone.
Zračni sončni kolektor
Ta solarni sistem se uporablja za ogrevanje zraka v zaprtih prostorih. Na splošno je to navaden ploščati kolektor, ki se uporablja za ogrevanje prostorov. Zrak prehaja skozi absorber. Postopek lahko poteka tako s silo kot z naravno konvekcijo. Toda absorber z nameščenim prisilnim prezračevanjem je videti ugodnejši v primerjavi z običajnim. To je posledica dejstva, da pretirana turbulenca toka poveča njegovo toplotno prevodnost, kar moramo doseči. A od takšnih sistemov ne gre pričakovati nekaj nadnaravnega. Zrak lahko segrejejo do 17 stopinj nad zunanjo temperaturo. Prednosti takšnega solarnega sistema vključujejo njegovo preprostost in zanesljivost. Z ustrezno nego lahko zračni sončni kolektor zdrži več kot 20 let. Vendar pa takšnega sistema ni priporočljivo uporabljati kot glavno ogrevanje.
O vakuumskih solarnih sistemih
To je ena najdražjih rešitev. Zasnova takšnega izdelka je precej zapletena, zato namestitev izvajajo samo strokovnjaki. Tak sistem vam omogoča, da med izpadom dosežete temperaturo hladilne tekočine do 300 stopinj. Seveda je bilo strokovnjakom zelo težko doseči tako visoko zmogljivost. Najprej smo poskušali zmanjšati toplotne izgube zaradi večslojne steklene prevleke in ustvarjanja vakuuma v sistemu.
V našem primeru je solarna cev nekoliko podobna običajni gospodinjski termos. Samo zunanji del je prozoren inna zračnici ima posebno prevleko, ki omogoča zajemanje sončne energije. Med cevmi je vakuum, zaradi česar je mogoče doseči minimalne toplotne izgube. Navsezadnje lahko govorimo o visoki učinkovitosti takšnih sistemov v primerjavi z ravnimi in zračnimi. Hkrati lahko tak kolektor deluje tudi v slabih svetlobnih pogojih.
Kaj pravijo potrošniki?
Mi smo že malo ugotovili, kaj je sončni kolektor. Ocene strank se skoraj vedno razlikujejo. Nekdo je zelo zadovoljen z inovativnimi sistemi, drugi pa, nasprotno, obžalujejo zapravljen denar. Toda na splošno je slika videti dobra. Približno 75 % kupcev govori dobro o sistemu. Mimogrede, zbiralnike zraka, vsaj v Rusiji, redko kupujemo, tako da o njih ni mogoče reči ničesar. Toda vakuumski solarni sistemi so se izkazali kot zanesljivi dobavitelji toplote v hiši. Toda tukaj je treba omeniti, da je veliko odvisno od strokovnjakov, ki namestijo tako zapleteno in drago opremo. Če se nekaj naredi napačno, bo učinkovitost sistema nižja. V Evropi je situacija nekoliko drugačna. Ljudje z veseljem postavljajo solarne sisteme, saj so njihove cene tam nekoliko nižje, razširjenost pa večja. Vendar se zelo redko uporabljajo kot glavni vir toplote, saj ni mogoče trditi, da je najboljša alternativa plinu ali premogu sončni kolektor. Mimogrede, ocene pravijo, da je zelo drago in ni vedno priporočljivo.
O aplikaciji vEvropa in Rusija
Kot malo zgoraj omenjeno, se zračni sončni kolektor za ogrevanje v številnih evropskih državah aktivno uporablja že nekaj let. Toda solarni sistemi so našli svojo uporabo v industriji. Zlasti govorimo o tekstilni in živilski industriji, kjer je takšna rešitev še posebej obetavna. Tako je bila do leta 2000 skupna površina sončnih kolektorjev približno 14 milijonov kubičnih metrov, medtem ko je ta številka po vsem svetu dosegla 71 milijonov m3.
V Rusiji stanje ni videti tako dobro. Dejstvo je, da takšni sistemi omogočajo ogrevanje približno 100 litrov vode na dan z verjetnostjo 80%. To je posledica majhne dnevne količine sončnega sevanja. Najboljše regije za namestitev kolektorjev so bile Transbaikalija, Sibirija in Primorje, kjer je dnevna količina sončnega sevanja višja kot v osrednjem delu Rusije. Načeloma obstaja določen trend rahlega povečanja povpraševanja.
O solarnih stolpih
Nenavadno je, da so idejo o pridobivanju energije iz sonca in njeni nadaljnji uporabi v industriji prvič predlagali sovjetski znanstveniki že leta 1930. Pravzaprav je to velik stolp s centralnim sprejemnikom na samem vrhu. Sistem je bil določeno število heliostatov, ki so bili hkrati krmiljeni vzdolž dveh koordinat. Vendar je bila ta naprava uporabljena kot reflektor sončne svetlobe neposredno na sprejemnik, kar je močno povečalo učinkovitost takšnega sistema. Šele zdaj so v ZDA začeli graditi takšne stolpe. Toda zgrajenih je bilo le nekaj solarnih stolpov. Danes je izredno pomemben pravilen izračun sončnega kolektorja za ogrevanje. Le tako lahko računate na visoko učinkovitost namestitve.
Sklep
Tako smo se z vami pogovarjali o tem, kaj je sončni kolektor za ogrevanje. Kot lahko vidite, se ocene razlikujejo glede na pravilno namestitev in umestitev. Eno je gotovo - to je dobra rešitev, vendar le kot alternativni vir toplote. Dejstvo je, da se ne morete v celoti zanesti na sončno energijo, iz tega preprostega razloga oprema, ki je odvisna od podnebnih razmer, ni zelo priljubljena. Sončni sistemi postopoma pridobivajo na popularnosti, pa čeprav le zato, ker so popolnoma brez odpadkov in, kar je najpomembneje, ekološki način ogrevanja in pridobivanja tople vode. Samostojen sončni kolektor za ogrevanje je neučinkovit, zato je bolje kupiti kakovosten izdelek. Ne pozabite, da takšni kolektorji zahtevajo specializirano redno vzdrževanje in nimajo mehanskih poškodb. Zato, če boste namestili tako razkošje, bodite pripravljeni plačati.
