---------------------------    SOLÁRNÍ KOLEKTORY     ---------------------------
 
Princip solárního kolektoru  
 
   
Auta Z vlastní zkušenosti to známe všichni: Světlý a hladký povrch většinu dopadajícího slunečního světla odráží a prakticky se nezahřívá. V horkých letních dnech nosíme raději světlé oblečení. Naopak matný černý povrch světlo téměř úplně pohlcuje a silně se zahřívá. V tmavém oblečení se na prosluněné promenádě necítíme zrovna nejlépe. Barvu předmětů je proto vhodné vybírat nejen podle estetických hledisek, ale brát ohled i na "tepelné" požadavky. Například v kabině auta s matnou černou karosérií bude v létě určitě vyšší teplota než v autě s karosérií bílou.
 

 
Zařízením k přímé přeměně sluneční energie na teplo se říká různě - fototermická, solární, sluneční. Jejich základem je solární (sluneční) kolektor, který záření shromažďuje, pohlcuje a mění je na teplo, odváděné pomocí kapaliny nebo vzduchu k místu využití nebo uložení. Název "kolektor" bychom mohli nahradit výstižným českým slovem "sběrač". Z předchozích článků víme, že průměrná intenzita slunečního záření je u nás kolem 620 W/m2, každou sekundu bychom tedy mohli získat z metru čtverečního energii 620 J. Čím větší bude plocha, ze které kolektor "sbírá" energii, tím víc jí budeme mít k dispozici ...
 
Konstrukce kolektoru

Solární kolektory můžeme charakterizovat a rozdělit podle různých hledisek. Podle tvaru se dělí na ploché, trubicové a koncentrační. Podle způsobu přenosu tepla rozlišujeme kolektory kapalinové, teplovzdušné a kombinované. Blíže si všimneme jen nejběžnějšího typu, kterým je plochý kapalinový kolektor. Jeho základními stavebními prvky jsou absorbér, skříň, izolace a krycí sklo.
 

Absorbér - je vyroben z měděného nebo hliníkového plechu, k jehož zadní straně jsou připájeny nebo nalisovány měděné trubice. Povrch absorbéru je upraven tak, aby pohlcoval co nejvíce záření. Levné absorbéry, dostačující pro letní období, jsou natřeny matnou černou barvou. Kvalitnější typy mají na povrchu tzv. selektivní spektrální nátěr, který pohlcuje až 96 % záření a přitom teplo jen minimálně vyzařuje. Tyto nátěry umožňují využít nejen přímé, ale i rozptýlené sluneční světlo a jsou vhodné pro celoroční využití. Získané teplo se odvádí vodou nebo nemrznoucí kapalinou proudící v trubicích.
Skříň - kovová, plastová nebo dřevěná vana pro uložení absorbéru a dalších prvků. Musí být dostatečně robustní, protože slouží ke spolehlivému uchycení kolektoru na střechu nebo stěnu budovy a chrání jeho prvky před nepříznivými povětrnostními vlivy.
Izolace - omezuje tepelné ztráty a brání úniku tepla z absorbéru stěnami skříně. Nejčastěji se používá tepelná izolace z minerální vlny nebo polyuretanu. Musí odolávat teplotá do 200 °C a nesmí přijímat z okolního prostředí vlhkost.
Krycí sklo - omezuje tepelné ztráty přední stěnou kolektoru. Viditelné světlo jím snadno prochází a v absorbéru se mění na teplo. Dlouhovlnné tepelné záření však sklo nepropouští ven. Uvnitř kolektoru vzniká skleníkový jev, při kterém se zvyšuje teplota proudící kapaliny. Používá se speciální bezpečnostní solární sklo s velkou propustností a dlouhou životností.

Instalace kolektoru

Při instalaci kolektoru na střeše, stěně budovy nebo na volném terénu je třeba splnit několik podmínek. Konstrukce je obvykle nepohyblivá, takže je třeba při umístění kolektoru volit komprosmisní řešení.
  • Konstrukce - musí být dostatečně pevná, aby dobře odolávala různým přírodním vlivům (vítr, sníh). Kolektor by měl být co nejblíže místu spotřeby ohřáté vody, aby se co nejvíce omezily tepelné ztráty v rozvodném potrubí. Přívodní trubice musí být opatřeny dobrou tepelnou izolací.
  • Orientace kolektoru - nejvhodnější je natočení směrem k jihu nebo jihozápadu, aby se využila největší intenzita slunečního záření kolem poledne.
  • Sklon kolektoru - ideální by bylo, kdyby na plochu absorbéru dopadalo záření stále kolmo. Výška Slunce nad obzorem se však mění nejen během dne, ale i v průběhu roku. V létě je Slunce nad obzorem výš než v zimě. V létě by byl vhodný sklon kolektoru 30 ° od vodorovné roviny, v zimě kolem 60 °. Obvykle se jako kompromis volí sklon v rozmezí 35 °- 45 °.
Výška Slunce Sklon

Samotný kolektor pro praktické využití sluneční energie nestačí - zahřátá teplonosná kapalina musí získané teplo přenést na místo spotřeby. Kapalina, ohřátá v solárním kolektoru, se přivádí do zásobníku nebo výměníku tepla, součástí instalace jsou ventily, oběhové čerpadlo, regulační a další technické prvky. Všechny součásti vytvářejí solární systém. O jeho složení, různých variantách a konkrétních aplikacích pojednává následující článek.
 
 

2. kapitola

Začátek článku

Obsah