Zawartość
Kolektory słoneczne to urządzenia, które wychwytują ciepło słońca podczas wykonywania zadań, w przeciwieństwie do paneli fotowoltaicznych wykorzystujących światło słoneczne. Jednym z powszechnych zastosowań kolektora słonecznego jest dostarczanie ciepłej wody użytkowej, ale mogą one również dostarczać ciepłe powietrze do ogrzewania domu, a nawet przegrzewać materiały do wytwarzania energii elektrycznej. Chociaż istnieje wiele różnych konstrukcji kolektorów słonecznych, można je podzielić na trzy szerokie kategorie.
Kolektory płaskie
Płaski kolektor słoneczny reprezentuje najprostszy typ, składający się z prostokątnego pudełka ze szklaną pokrywą i pochłaniającą ciepło dolną warstwą. Światło słoneczne przepływa przez szybę, ogrzewając wnętrze, a szereg rur lub przewodów umożliwia przepływ wody lub powietrza przez urządzenie i pochłanianie ciepła z otoczenia. Nieszkliwione płaskie kolektory pomijają szkło i szczelne pudełko i po prostu polegają na słońcu, ogrzewając same rury. Inna odmiana obejmuje zamontowany na dachu zbiornik wody pomalowany w celu pochłaniania ciepła słonecznego. Tego typu kolektory najlepiej nadają się do ciepłego klimatu, ponieważ nawet wersja zamknięta pozwoli na łatwe odprowadzenie zgromadzonego ciepła do zimnego powietrza.
Ewakuowane kolektory rurowe
W chłodniejszych klimatach lub zastosowaniach wymagających wyższych temperatur wody ewakuowany system rur zapewnia lepszą izolację. W tych kolektorach każda rura przechodzi przez szczelnie zamkniętą szklaną rurkę, w której nie ma powietrza. Pozwala to rurce działać jak termos, minimalizując przenoszenie ciepła z ogrzewanej rury wewnętrznej do środowiska zewnętrznego. Ewakuowane kolektory rurowe mogą utrzymywać temperaturę wody o ponad 50 stopni Celsjusza (122 stopni Fahrenheita) powyżej temperatury otoczenia.
Koncentratory słoneczne
Jeśli potrzebujesz systemu, który może stale dostarczać bardzo ciepłą wodę, najlepszym rozwiązaniem będzie koncentrator słoneczny. Koncentratory wykorzystują zwierciadła do odbijania i koncentrowania energii słonecznej na rurach wodnych, znacznie zwiększając temperaturę wody w nich. Ponieważ lustra w koncentratorach słonecznych zakrzywiają się, aby skupić promienie słoneczne, działają najlepiej, gdy są skierowane bezpośrednio na słońce, i często zawierają systemy śledzenia, które podążają za słońcem po niebie w celu uzyskania maksymalnej ekspozycji. Koncentratory słoneczne są powszechne w dużych elektrowniach słonecznych, które zawierają duże pola zwierciadeł w kształcie koryta, ogrzewających sieć rur wodnych w celu wytworzenia pary. Ta para napędza turbinę, wytwarzając prąd.
Wieże słoneczne
Jedną z odmian konstrukcji koncentratora słonecznego jest wieża słoneczna. Zamiast pola koncentratorów ogrzewających odcinek sieci wodociągów, system wieży słonecznej wykorzystuje pole luster, skupiając swoją energię na jednej centralnej wieży. To podnosi temperaturę w punkcie skupienia tak wysoko, że zamiast wody wieża może zawierać ciała stałe, takie jak sól, która topi się pod wpływem intensywnego ciepła. Rury wodne przechodzą przez konstrukcję, pochłaniając ciepło ze stopionej substancji, a dostarczona para napędza turbinę wytwarzając elektryczność. Systemy stopionej soli mają znaczącą przewagę nad tradycyjnymi koncentratorami słonecznymi, ponieważ sól pozostaje wystarczająco gorąca, aby wytworzyć parę długo po zachodzie słońca. Może to pozwolić elektrowni słonecznej na wytwarzanie energii elektrycznej 24 godziny na dobę, zamiast zapadania w sen w nocy.