
Соларни колектори користе соларно зрачење које допире до земље. Количина ове енергије је хиљадама пута већа од потражње за њом широм наше планете. Да бисте га користили, прво га морате довести у користан облик - топлоту или електричну енергију.

Шта одређује величину соларних колектора?
Површина соларних колектора зависи пре свега од тога за шта ће се они користити. Ако за грејање мале куће (око 150 м 2 ) треба да буде 45-75 м 2 .
Колектори се често користе за загревање базена. Њихова површина тада треба да чини 40% површине затвореног базена и 70% површине отвореног базена.
У пољским условима има смисла користити соларне колекторе пре свега за припрему топле воде у домаћинству. Стога је соларна инсталација димензија тако да може да покрије потражњу за њом. Произвођачи соларних система препоручују одабир инсталација на начин који задовољава 60-70% ове потражње. Са таквим пропорцијама може се постићи компромис између трошкова соларне инсталације и количине произведене енергије.
Капацитет резервоара за топлу воду треба да буде 1, 5-2 пута већи од дневне потребе за њим. Вода која се у њему чува је нека врста акумулатора топлоте. Будући да сакупљачи греју воду само током дана, потребно је да акумулирате довољно воде како би се сви чланови домаћинства могли опрати увече и наредног јутра. Резервоар мора бити добро изолован, нпр. Полиуретанском пеном или минералном вуном дебљине најмање 50 мм.
У малим инсталацијама за породичне домове нису неопходни прецизни прорачуни површине колектора. Обично се користе поједностављене методе за одабир уређаја у зависности од броја становника. Претпоставља се да сваки од њих троши 50 литара топле воде на 45 ° Ц дневно. Да бисте га загревали, потребан вам је соларни колектор површине 1 м 2 . Када бирате ладицу, требало би да оставите резерву. Соларни резервоари запремина су од 200 л и више. Две стотине литара је довољно за породицу од две породице, јер би капацитет четири особе требало да буде најмање 300 литара, али ако се сви желе окупати у великој кади, боље је одабрати још већу посуду.
Колектори се купују у облику соларних панела са специфичним димензијама. Површина појединачног равног колектора обично је 2-2, 5 м 2, цеваста око 1 или 2 м 2 . Прецизни израчуни обично показују да су за просечну кућу у једној породици потребни колектори са активном површином апсорбера од 4-5 м 2, најчешће морате купити два, у најгорем случају три плоче. Наравно, уређаји појединих произвођача незнатно се разликују по ефикасности и димензијама, па је у сваком случају најбоље питати продавца или инсталатера за избор уређаја.
Пошто су соларне инсталације прилично скупе, не би их требале прекомерно користити. Количина топлине добијене захваљујући већој површини колектора ће наравно бити већа, али ако је не будете могли користити, скупља инвестиција се уопште неће исплатити.


Врсте соларних колектора
Равни колектори се користе за припрему топле воде. Монтирани су на косим крововима. Могу се интегрисати са крововима. У најједноставнијој варијанти то су колекционари са апсорбером прекривеним црним лаком, одоздо изолирани минералном вуном или полиуретанском пеном. Њихова ефикасност је мала због великих губитака топлоте услед апсорпционог зрачења и конвекције изазваних кретањем ваздуха унутар кућишта колектора. У равним колекторима са апсорбером прекривеним селективним слојем, иако су изграђени на исти начин, губици топлоте зрачењем су чак 50% мањи.
Генерално, равни колектори немају баш високу ефикасност - од 25 до 35%. Они су довољни за припрему топле комуналне воде у лето, а могу бити корисни и у пролеће и у јесен. Њихова предност је релативно ниска цена. Да би се повећала ефикасност колектора, у њима се ствара вакуум. У равним вакуумским колекторима готово да и нема губитка топлоте услед конвекције. Њихова ефикасност достиже 45%, стога могу имати мању површину од раније описане. Такође имају и додатну предност - водена пара се не кондензира изнутра, а њихове компоненте кородирају спорије. Нажалост, ова врста колектора се отвара с временом и потребно је да поново створите вакуум у њима. Они су и скупљи од конструкција са ваздухом.
Вакуумски сакупљачи цијеви конструирани су различито. Поједини сакупљач састоји се од неколико до неколико десетина стаклених цеви пречника 65-100 мм. У сваком од њих налази се апсорбер са бакреном цевком кроз који тече медијум за грејање. Стаклена цев ствара вакуум који спречава конвекцију, тако да је губитак топлоте кроз њене зидове врло ограничен. Свака од цеви може се независно ротирати тако да апсорбер буде окомит на сунчеву светлост која пада на њега. Захваљујући томе, цео колектор који се састоји од многих цеви спојених заједно може се причврстити вертикално или водоравно на фасаду или равни кров, а затим постављање сваког апсорбера оптимално у правцу сунчеве светлости. На овај начин можете максимално искористити соларну енергију. Такође је могуће мењати угао апсорбера у зависности од сезоне, а да не морате да мењате положај целог колектора.
Код ове врсте колектора грејни медиј који кружи соларним системом тече кроз цеви причвршћене на апсорбер. У свакој стакленој вакуумској цеви мора постојати цев за довод и поврат. Могу се монтирати концентрично (цев у цеви). Затим хладна цев тече кроз хладни медијум и напокон прелази у спољну цев, где се загрева из апсорбера. Цеви које излазе из свих стаклених вакуумских цеви повезане су у окомите сабирне цеви већег пречника, такозвани колектори (да се не мешају са соларним) - довод и поврат. Соларне цеви повезане са њима воде до резервоара за пиће. Вакуумски сакупљачи цијеви се испоручују у двије врсте. Први су колектори са директним протоком грејног медија. У њиховим цевима, затвореним у вакуумске цеви, тече медијум за грејање, који се затим претака у измењивач топлоте у резервоару за домаћинство (раствор воденог гликола).
Друга сорта су соларни колектори са топлотном цеви. У њиховом случају, грејни медиј не тече из соларног система у колекторске цеви, већ само до измењивача топлоте на који су сви повезани. Цеви колектора имају течност за испаравање на ниским температурама. Загреван сунчевом светлошћу, она испарава и прелива се у кондензатор који се налази у горњем делу. Тамо се у контакту са зидовима измењивача топлоте хлађен течним медијумом за грејање из соларне инсталације кондензира и тече низ унутрашњи зид топлотне цеви. Да би ово било могуће, сакупљаче треба нагнути под углом од око 20 °. Употреба феномена промене фаза (испаравање и кондензација) омогућава повећање ефикасности соларног колектора. Ове врсте уређаја постижу ефикасност и до 50%, а захваљујући мањим губицима топлоте, погодне су и за употребу када је вани хладно, а самим тим и зими.
Производе се и колектори опремљени параболичним огледалима која усмеравају сунчеве зраке до цеви фактора грејања у њиховим жариштима. Колектор је направљен од концентричних стаклених цеви. У простору између унутрашње и спољашње цеви постоји вакуум, као у термосу. Цеви са грејним средством налазе се у унутрашњој цеви, чији је зид прекривен слојем апсорбера. Захваљујући огледалима која фокусирају сунчеве зраке, сакупљачи чак апсорбују и зрачење под неповољним углом - увече и ујутро. Текући медијум може достићи температуре и преко 100 ° Ц, па се најчешће користе у индустријским инсталацијама.