Solarni kolektori su u današnje vreme dovedeni na veoma jednostavan nivo, a veliki broj proizvođača garantuje da svako može naći opremu koja će odgovarati njegovim potrebama. Osnovna namena ovakog vida korišćenja obnovljive energije jeste zagrevanje sanitarne vode ili tokom zimskih meseci kao dopuna sistemu za grejanje.
Ovakav sistem za iskorišćenje sunčeve energije može brz problema da se postavi i na kose i na ravne krovove. Ovi nosači panela se prave od aluminijuma, ali su u profilima pa bez većih problema mogu nositi solarne kolektore. Pored ovih opcija u novije vreme se pojavila i mogućnost da se montaža izvrši na zidovima, naravno ukoliko su oni osunčani tokom celog dana.
Sami solarni kolektori za toplu vodu su zapravo deo većeg sistema, koliko se vidi na krovu toliko ima i pod krovom. Pored aktivnog sistema sa pumpom o kom ćemo najviše pisati postoji i pasivni sistem. On je nisko efikasan, ali ne zahteva neku specijalnu tehnologiju, kod njega je bitno da se kolektor za grejanje vode nalazi ispod rezervoara za vodu. Pasivni sistemi su dobri na primer za vikendice.
Kako solarni kolektori rade
Princip rada je prilično jednostavno opisati, a na samom početku se nalaze cevi u kojima je termo fluid. To je tečnost koja je otporna na smrzavanje tokom zime (nije u pitanju običan antifriz), ona nije toksična, a napravljena je na bazi polipropilen glikola (ekoliški prihvatljiva). Preko leta sasvim redovno prima toplotu i prenosi je dalje.
Pomoću pumpe se ta tečnost potiskuje prema izmenjvaču toplote. Ovi izmenjvači se mogu nalaziti na primer u bojleru ako se tu voda dogreva.
Tim kretanjem kroz izmenjivač se toplota izdvaja iz fluida, i tako prenosi na vodu u bojleru. Da bi se ovaj proces mogao na kvalitetan način ispratiti koriste se kontroleri. Pomoću njih se određuje parametri koji kada se dostignu, sledi aktiviranje pumpe koja pokreće termo fluid.
Obično se prati temperatura vode u donjem delu rezervoara, kada ona bude manja od temperature u kolektorima za zadanu vrednost pumpa se uključuje.
Sami paneli u koje se smešta cevna harfa (naziv za niz od više cevi sa tečnošću) su dodatno izolovani sa kamenom vunom sa donje strane. Na taj način se smanjuje gubitak toplote na krovu, a za to dodatno služe i premazi preko površine koja prima sunčevu svetlost (apsorbera).
Zagrevanje vode može da se obavlja u rezervoarima koji imaju zapreminu od 150 do 500 litara (ovo je za domaćinstva, mada postoje i veće opcije). Ovi rezervoari su dobro izlovani te na taj načim smanjuju gubitak temperature.
Jedna od logičnih stvari jeste da se kolektori trebaju postaviti na južnu stranu krova, ili bar na način da nisu u senci tokom dana. Takođe treba paziti na nagib kolektora, leti se sunce kreće višlje, a zimi niže, pa bi taj nagib trebao biti na sredini te vrednosti da bi mogao da se koristi ravnomerno tokom godine (nije neophodno da bude paralelan sa krovom).
Solarni kolektori (ravni kolektori ili pločasti) se mogu praviti od običnih bakarnih cevi koje se moraju pričvrstiti na bakarni lim. Usled izloženosti suncu, površina lima se zagreva i prenosi toplotu na bakarne cevi. Da bi se takav sistem učinio uspešnijim potrebno je da se sve prefarba crnom mat bojom. Njihova zastupljenost je u EU oko 70 procenata, mada imaju za oko 25% lošije rezultate od onih sa vakumskim cevima.
Na vrhu sistema se nalazi staklo koje u određenoj meri sprečava reflektovanje sunčeve svetlosti nazad, te tako poboljšava učinak. Za ove potrebe se koristi malo deblje kaljeno staklo sa većim procentom metala unutar sebe.
Na šta obratiti pažnju
Prva bitna stavka je pravilno pozicioniranje da bi se dobila dobra osunčanost površine. Zatim na sam sistem montaže, predviđeno je da oni na jednom mestu provedu oko 15 godina. Bilo kakva improvizacija i odstupanje od preporuka proizvođača može dovesti do problema. Treba imati na umu da je ta oprema tokom više godina izložena svim vremenskim uslovima, od najvećih minuseva do vrelih letnjih dana.
Kada se kolektori napune tečnošću dobija se prilično velika težina, te pored samog sistema se treba povesti računa i o nosačima na koje se sve to montira. Ovde se može malo inprovizovati, ali samo do mere da se stvari prilagode situaciji na terenu. Sama težina sistema na krovu postaje i veća kada na njega padne vlažni sneg tokom zime, te i o tome treba povesti računa.
U osnovi sami kolektori na krovu mogu biti u ravni sa krovom, upušteni u krov ili malo odignuti od površine krova. Ova poslednja opcija se najčešće primenjuje, da bi se kiša i sneg mogli ispod njega spustiti bez problema, razmak se obično ostavlja 10 cm.
Pored izolacije samog kolektora potrebno je pažnju posvetiti i cevima koje sprovode vodu do rezervoara. Ovaj rezervoar (bojler) se obično nalazi dosta udaljen od kolektora i ako se na tom delu ne odradi kvalitetno izolacija cevi gubici toplote mogu biti značajni.
Ukoliko sistem ima vazdušni odušak, koji se inače postavlja na najvišu tačku sistema, malo višlje od solarnog kolektora bilo bi zgodno ako se to izvede tako da se on nađe unutar krova.
Što se tiče montiranja ekspanzione posude, to je veoma poželjno. Njena veličina treba da bude prilagođena samoj veličini sistema, što nije problem jer je na tržištu baš velika ponuda. Ekspanzione posude služe da apsorbuju promene zapremine tečnosti koja se koristi u sistemu, a koje nastaju usled promena temperature.
Vakumski kolektori sa oznakom CPC imaju ispod cevi postavljenu paraboličnu reflektujuću površinu (kao ogledalo) te se na taj način povećava iskorišćenje sunčevih zraka.
Sasmi solarni kolektori su veoma efikasni tokom dana, dok noću dolazi do otpuštanja nakupljene energije postepeno. Iz ovoga razloga se aktivno radi na razvijanju tehnologije za skladištenje i čuvanje sakupljene toplote u što dužem periodu.
Pored ovih nabojanih mogućnosti postoje još mnoge među varijante, a pojavlju se povremeno i neke nove stvari. Razlog za to je što se veoma aktivno radi na usavršavanju sistema ili na pronalaženju novih koji će povećati efikasnost.
