KILKA SPOSOBÓW NA AMATORSKI KOLEKTOR
SŁONECZNY
Do budowy własnego kolektora można wykorzystać miedziane rurki wykorzystywane do
ogrzewania podłogowego. Można w obieg dodać pompkę elektryczną włączaną
własnoręcznie zrobionym sterownikiem opartym o wzmacniacz 741 (tzw. przerzutnik
Schmitta) załączający przekaźnik na podstawie pomiaru temperatury z termistorów umieszczonych w kolektorze i zbiorniku.
Tylko jeśli zastosujemy pompkę można zbudować kolektor o konstrukcji jak poniżej
wykorzystując np. długi wąż ogrodniczy (o ciemnym kolorze):
1
Szyba powinna znajdować się ok. 2 cm nad górną powierzchnią węża. Wąż można
przymocować do arkusza blachy (najlepiej aluminiowej) pomalowanej na ciemno, w
ostateczności można wykorzystać płytę pilśniową - ponieważ poszczególne zwoje węża
są blisko siebie, to one tworzą płaszczyznę, którą ogrzewa Słońce. Wąż nie powinien
mieć tendencji do załamywania się przy zagięciach. Całą drewnianą konstrukcję
pomalować najlepiej na biało. Przy łączeniach ram zastosować uszczelki do okien,
połączenie szyby z ramą ze starego okna można ewentualnie doszczelnić silikonem.
Najlepiej, by Słońce padało prostopadle do płaszczyzny pochłaniającej. Dlatego idealne
rozwiązanie to kolektor podążający za ruchem Słońca - stale ustawiający się prostopadle
do promieni słonecznych. Można tu wykorzystać system naprowadzający kolektor na
słońce. Jeden silniczek może sterować przekręcaniem kolektora względem słońca w
płaszczyźnie poziomej, a drugi w płaszczyźnie pionowej. Mogą one być sterowane
układami elektronicznymi wykorzystującym fotorezystory.
Jeśli decydujemy się na stacjonarne ustawienie kolektorów, to trzeba zdecydować o
jakiej porze roku mają mieć największą sprawność i dobrać odpowiednio do tego
optymalny kąt nachylenia. W Polsce najlepsze nasłonecznienie jest w godzinach od 9:00
do 15:00, jednak takie nachylenie kolektora, przy którym promienie słoneczne padają na
niego prostopadle w samo południe, wcale nie jest najlepsze. Optymalna godzina to
10:45.
Dopuszcza się niewielkie odchylenie kolektora od osi północ-południe: do 30° - jeśli ma
działać tylko latem i do 10° dla kolektorów działających również zimą. Kolektor powinien
być pochylony ok. 45 stopni względem poziomu - jest to najlepszy kąt przy wykorzystaniu
kolektora od lutego do listopada. Jeżeli kolektor ma być używany tylko w miesiącach
letnich, należy go zainstalować pod kątem 30 stopni.
Układ ogrzewania wody wykorzystujący energię słoneczną jest typową instalacją
grzewczą, w której może dojść do przegrzania, wzrostu ciśnienia. Dlatego potrzebne są
elementy zabezpieczające: zawór bezpieczeństwa, przeponowe naczynie wzbiorcze,
odpowietrznik, ogranicznik temperatury itp.
Straty cieplne mogą znacznie obniżyć sprawność kolektora nawet do 30%. Również im
większa różnica temperatur pomiędzy kolektorem, a otoczeniem tym bardziej wzrastają
straty termiczne. Dla kolektorów próżniowych utrata sprawności dla różnicy temperatur
40°C wynosi do 15%, kolektorów płaskich nawet o 50%. Dlatego nie należy łączyć
szeregowo większej liczby kolektorów, tylko raczej równolegle. Także niższe natężenie
promieniowania słonecznego obniża sprawność - dla kolektorów płaskich
jednoszybowych o małej zdolności wychwytywania energii i o niskim współczynniku
absorpcji może ona zmaleć nawet poniżej poziomu 10%. Przyjmuje się zwykle, że
średnioroczna sprawność całego systemu składającego się z kolektora (fabrycznego) i
instalacji waha się w okolicach 50%.
Potrzebną powierzchnię kolektora można wyliczyć ze wzoru:
2
Amatorsko zbudowane kolektory słoneczne można znaleźć na stronach:
http://www.wiatroda.com/kolektor_slon/index.htm
http://www.sq4cuc.jestok.com/index2.html
http://www.mrbroda.republika.pl
Kolektory słoneczne. Poradnik wykorzystania energii słonecznej.
G. Wiśniewski, S. Gołębiowski, M. Gryciuk. Książka ta zawiera kilka sposobów budowy
kolektorów słonecznych systemem gospodarczym, jak i wiele innych tematów
związanych z kolektorami słonecznymi. http://www.ecbrec.pl/pl/wydawnictwa.html
Gospodarcze sposoby wykonywania solarnych systemów do
podgrzewania ciepłej wody użytkowej. Materiały seminaryjne. 2002. Materiały te można
3
jedynie traktować jako pewne uzupełnienie ww. książki, w której zawarto większość
informacji przedstawionych w tej publikacji. http://www.ecbrec.pl/pl/wydawnictwa.html
4