Sončni kolektor

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje
Vakuumski kolektor
Ploščati kolektor z bojlerjem
Sestavni deli vakuumskega kolektorja
Inštalacijia vakuumskih kolektorjev

Sončni kolektor tudi Solarni kolektor je naprava, ki sprejema (kolektira) sončno sevanje in ga shranjuje v obliki toplotne energije v hranilniku. Sončno sevanje obsega infrardeči spekter (dolge valovne dolžine) do ultravijoličnega (kratke). Povprečno pade na kvadratni meter zemljine površine 1000 vatov sončnega sevanja, odvisno od vremena, lokacije in orientacije.

Največkrat uporabljamo termin sončni kolektor za napravo, ki segreva sanitarno vodo ali pa vodo za ogrevanje. Obstajajo pa tudi solarni parabolični kolektorji in solarni stolpi, ki se jih uporablja za proizvodnjo električne energije. Segreta delovna tekočina se uporabi za uparjanje vode, ki potem žene parno turbino, precej podobno kot pri navadni termoelektrani.

Sončni kolektorji so eden izmed najbolj ekoloških (ne izpuščajo emisij) in ekonomičnih načinov segrevanja vode. Z njimi lahko dosežemo do 80% potreb po topli vodi. Toplo vodo se lahko uporablja za kuhanje, tuširanje, ogrevanje prostorov, pomivalne in pralne stroje. Pri slednjih dveh lahko na ta način prepolovimo uporabe električne energije. Moderni hranilniki, "zalogovniki" lahko vzdržujeo toplo vodo 3-4 dni.

Medtem, ko je fotovoltaika 12-42% učinkovita pri pretvarjanju sončnega sevanja v električno energijo, je sončni kolektor sposoben pretvoriti 80-90% sevanja v toplotno energijo.

Daleč največji uporabnik sončnih kolektorjev je Kitajska, ki ima nameščenih 115 GW kapacitet. Na Kitajskem je cena tovrstnih kolektorjev 3-4 manjša kot na zahodu. V tej državi proizvedejo več kot 80% vseh kolektorjev. V Sloveniji proizvaja ploščate solarne kolektorje Hidria.

V nekaterih državavah, kot je Izrael je uporaba sončnih kolektorjev za segrevanje v vode po zakonu obvezna.

Tipi sončnih kolektorjev[uredi | uredi kodo]

  • Vakuumski kolektor delujejo na principu evakuiranih (vakuumskih) toplotnih cevi (ang. Heat Pipe). Heat Pipe so izumili v vesoljski agencij NASA. Vakuum, ki obkroža bakreno toplotno cev, zmanjša konvekcijske in konduktivne izgube, zato imajo vakuumski kolektorji večjo učinkovitost, še posebej v slabšem vremenu. Lahko segrejejo delovno tekočino tudi čez 300 °C, zato moramo uporabiti ekspanzijsko posodo, da preprečimo poškodbe. Imajo pa krajšo življensko dobo od ploščatih in so dražji za izdelavo.
  • Ploščati kolektor Ploščate kolektorje sta razvila Hottel in Whillier v petdesetih, čeprav so preprostejši sistemi obstajali davno pred tem. Sestavlja jih ploščati absorber, transparetno pokrivalo, ki zmanjšuje izgube toplote in delovna tekočina (voda, antifriz, lahko tudi zrak) in toplotna izolacija.

Problem pri sončnih kolektorjev je porazdelitev sončnega sevanja skozi leto. Npr. samo v mesecu juliju odda Sonce toliko kot toplote kot skozi celo zimo. Zato imamo poleti ponavadi višek kapacitet in lahko nastane problem, če tople vode ne porabimo. To je problem posebej pri vakuumskih kolektorjih kjer dosegamo temperaure delovnega sredstva čez 300 °C. Rešitev je, da namestimo kolektorje pod večjim kotom, tako da optimiziramo delovanje pozimi in zmanjšamo poleti. Lahko pa del kolektorjev pokrijemo s tem povečamo življensko dobo in preprečimo pregrevanje.

Glej tudi[uredi | uredi kodo]

Zunanje povezave[uredi | uredi kodo]