Слънчевите колектори се използват за преобразуване на енергията на слънчевата радиация в топлина. Какво можете да очаквате от тях? На практика колекторите най-често се използват за отопление на битови води, вода в басейни, за подаване на инсталации за отопление на помещения и обработка на топлина. Досега най-популярно е първото от тези приложения и това се дължи главно на благоприятното съотношение на системните разходи към постигнатите енергийни ефекти.
Възможности на слънчеви колектори. Възможно ли е отопление на дома?
Как да използваме топлина от слънчеви колектори?
Можете да опитате да използвате слънчева енергия за отопление на помещения, но необходимите финансови разходи за инсталацията са много високи по отношение на ефектите, получени в нашия климат. За съжаление - през зимата, когато търсенето на топлина е най-голямо, колекторите не са в състояние да я доставят в значителни количества. Система, подходяща за подаване на топлина към инсталации за централно отопление, трябва да бъде оборудвана с колектори с площ приблизително половината от площта на отопляемите помещения.
Колко топлина се предава от слънцето
Излагането на слънце, т.е. средната мощност на слънчевата радиация, варира в Полша от 900 до 1100 kWh / (m 2 x година) в зависимост от региона. На повърхност, перпендикулярна на слънчевите лъчи, повърхността в горната граница на атмосферата е изложена на излъчване 1366 W / m 2 (слънчева константа). Само част от него обаче достига до земята. Най-важният фактор, определящ количеството енергия, достигаща земната повърхност, е облачността. В полски условия при ясно време общата радиация (пряка и дифузна) има мощност до 1050 W / m 2 (от които 90% е пряка радиация), а при пълен облак под 100 W / m 2 и тогава тя е само дифузна радиация, Следователно, за да определите рентабилността от използването на слънчеви колектори е необходимо да знаете колко дълго в дадена област можете да разчитате на безоблачно небе. Това се обозначава с продължителността на слънчевото греене, която е сумата от безоблачни часове през деня за даден район през годината. Средно това е 1600 часа за Полша.
Слънчева енергия и ефективност на растенията
В слънчевите колектори е възможно да се преобразува в топлина от няколко до дори 85% от слънчевата енергия, в зависимост от използваните в тях решения, тяхното качество и условията, в които работят.
Може да се предположи, че добра слънчева инсталация е в състояние да доставя 50% от слънчевата енергия, достигаща до повърхността на колекторите под формата на топлина, т.е. около 500 kWh / (m2 x година). Това не е лошо, тъй като потреблението на топлина за отопление на използваема вода за четиричленно семейство е средно около 3000 кВтч / годишно.
От това следва, че използването на 6 m 2 слънчеви колектори трябва да е достатъчно за топла вода в еднофамилна къща, която да се отоплява само от слънцето. На практика въпросът не е толкова прост, защото слънчевите колектори не работят постоянно с една и съща мощност.
В нашия климат поне четвърт година не е достатъчно отоплителната система да работи. Основно става въпрос за зимата, но в други сезони има и дни, когато слънчевата радиация е твърде слаба, за да може колекторите да доставят топлина на инсталацията. Проблемът частично се решава чрез използването на акумулаторни резервоари, в които се съхранява загрята от слънцето вода. При хубаво време колекторите обикновено осигуряват твърде много топлина, така че теоретично можете да ги използвате в период, в който имаме по-малко слънчева енергия. В типичните инсталации за еднофамилни домове акумулаторните резервоари имат капацитет от няколкостотин литра, но съхраняваната в тях вода се охлажда. Можете да очаквате, че ще остане горещо в продължение на няколко десетки часа, без допълнително отопление, така че трябва да приемете необходимостта да използвате друг източник на топлина през цялата зима, от време на време и през пролетта и есента, а може да се случи и през лятото.
Колекторите могат да се използват и за инсталации, поддържащи отоплението на сградата. Трябва обаче да се обърне внимание на следните условия:
- за да бъде значителен делът на енергията от колекторите за отопление, сградата трябва да гарантира ниски загуби на топлинна енергия за околната среда;
- използваната отоплителна система трябва да се основава на нискотемпературни параметри (например подово отопление);
- Поради необходимостта да се използват повече колектори, е необходимо да се предвиди възможността за използване на излишната топлина през лятото, например за отопление на басейн, което ще подобри съотношението на инвестиционните разходи към получения ефект.
1. Схема на основната инсталация за битова гореща вода и поддръжка за отопление (HEWALEX) 
2. Диаграма на цялостна инсталация за топла битова вода, басейн и поддръжка за отопление на сградата, захранвана от енергия от колекторни батерии, котел за централно отопление и камина (HEWALEX)