Budowa kolektora słonecznego

Kolektory słoneczne budowane są według podobnej zasady. Powierzchnia absorbera odpowiada za pochłanianie promieniowania słonecznego. Dzięki temu wytwarzane jest ciepło, przekazywane następnie do czynnika grzewczego (glikolu) krążącego w instalacji solarnej.

Głównym elementem każdego kolektora słonecznego jest absorber, od którego w znacznej mierze zależy sprawność kolektora, ale także trwałość zachowania parametrów, gdyż absorber poddany jest trudnym warunkom pracy – niskim ujemnym i wysokim temperaturom roboczym. Jakość materiałów i technologia produkcji odgrywają tutaj decydujące znaczenie.

Jakie są główne elementy płaskiego kolektora słonecznego?

Absorber jest zbudowany najczęściej z miedzi i aluminium. Absorber pokrywany jest warstwą pochłaniającą promieniowanie słoneczne. Warstwa selektywna posiada cechę wysokiej absorpcji promieniowania słonecznego (rzędu 90÷95%) i jednocześnie niskiej emisji promieniowania podczerwonego (rzędu 5÷10%). Warstwa absorpcyjna może być wykonana na bazie tlenków tytanu i krzemu. Absorbery stosowane w płaskich kolektorach słonecznych oferowane są na rynku w 3-ech wariantach biorąc pod uwagę zastosowane do ich budowy materiały:

miedź-miedź Cu-Cu (blacha miedziana – rury miedziane): obecnie bardzo rzadko spotykane na rynku rozwiązanie z uwagi na wysokie ceny surowca
aluminium-miedź Al-Cu (blacha aluminiowa – rury miedziane): obecny standard rynkowy z uwagi na korzystną cenę zakupu z zachowaniem wysokiej sprawności pracy
aluminium-aluminium Al-Al (blacha aluminiowa – rury aluminiowe): stosunkowo rzadko spotykane na rynku, z uwagi na nową technologię w fazie rozwoju

Orurowanie – czyli układ przewodów odbierających z absorbera wytwarzane ciepło, może mieć formę równoległych rurek – tzw. układ harfowy, bądź też formę meandrową (wężownica). Układ harfowy stosowany jest w kolektorach słonecznych jako standardowe rozwiązanie zapewniające skuteczny odbiór ciepła z absorbera i jednocześnie niskie opory przepływu. Układ meandrowy pozwala zwykle na jednostronne podłączenie baterii kolektorów słonecznych.

Przykrycie szklane – zapewnia ochronę płaskiego kolektora słonecznego przed utratą ciepła oraz wpływem warunków zewnętrznych. Szyba stosowana w kolektorach słonecznych jest specjalnie przystosowana do obciążeń mechanicznych (zaleganie śniegu, wiatr), a także uderzeń (np. test odporności na gradobicie). Zapewniać musi także maksymalnie wysoką przepuszczalność promieniowania słonecznego (np. najwyższa klasa U1 – powyżej 90%) do wnętrza kolektora słonecznego, stąd posiada obniżoną zawartość tlenków żelaza.

Szyby stosowane w kolektorach słonecznych Hewalex cechują się przepuszczalnością promieniowania zwykle ponad 91%. Dostępne są także szyby o jeszcze wyższych parametrach wykonywane z tzw. szkła AR antyrefleksyjnego o przepuszczalności bliskiej nawet 97%. Jednak koszt ich zastosowania, a także brak dłuższego doświadczenia w zachowaniu parametrów w długoletniej eksploatacji kolektora słonecznego, ogranicza obecnie szersze zastosowanie szkła antyrefleksyjnego.

Budowa kolektora słonecznego stanowi o jego wartości dla użytkownika, decydując o zachowaniu wysokich parametrów pracy przez cały okres jego eksploatacji. Potwierdzeniem jakości kolektora słonecznego jest jego zgodność z wymaganiami normy EN 12975, która przewiduje cykl testowy symulujący jego 20-letnią eksploatację. Od kilku lat na rynku europejskim funkcjonuje w tym zakresie certyfikat Solar Keymark nadawany kolektor słonecznym, które pomyślnie przeszły w niezależnym instytucie badawczym, przewidziane w normie EN 12975 testy.