Kolektory słoneczne łatwo pomylić z panelami słonecznymi. Obydwa urządzenia pozyskują energię odnawialną i często wyglądają podobnie. Na absorpcji energii ich wspólne cechy się kończą. Wykorzystują ją bowiem w zupełnie inny sposób. Panele słoneczne przekształcają energię w prąd stały, a kolektory słoneczne transferują do instalacji ciepłowniczej, aby posłużyła do ogrzania wody.
Jak zbudowany jest kolektor słoneczny?
Najważniejszym elementem kolektora słonecznego jest absorber. To w nim następuje pochłanianie energii słonecznej. Aby kolektor słoneczny pozyskiwał energię odnawialną, jego absorber musi być dobrze wyeksponowany na działanie słońca, a jednocześnie dobrze izolowany. Tak, aby nie oddawał pozyskanego ciepła w przestrzeń, tylko przekazywał dalej do instalacji. Ze względu na rozwiązanie konstrukcyjne wyróżniamy następujące rodzaje kolektorów słonecznych:
Płaskie kolektory słoneczne do izolacji wykorzystują powietrze. Umieszczone jest ono pomiędzy taflą szklaną, a absorberem w postaci bardzo cienkiej warstwy (jej maksymalna grubość to 10 mm). Sam absorber pokryty jest powłoką usprawniającą pochłanianie energii i ograniczającą jej oddawanie, dodatkowo szyba nie przeszkadza pozyskiwaniu energii odnawialnej i gwarantuje odbijanie promieniowania, które w znikomej ilości może emitować absorber. Szyba, zamiast wypuszczać promieniowanie do otoczenia, kieruje je z powrotem do absorbera.
Dużą zaletą płaskich kolektorów słonecznych jest niskie skomplikowanie ich konstrukcji oraz stosunkowo niewielkie koszty produkcji.
Wadą płaskich kolektorów słonecznych są straty ciepła. Warstwa powietrza jest w nich na tyle cienka, że ciepło przekazywane jest przez przewodzenie, więc straty się pojawiają. Aby je ograniczyć, niezbędna byłaby grubsza warstwa powietrza, a ona ograniczyłoby dopływ promieniowania słonecznych do absorbera.
Próżniowy kolektor słoneczny do izolacji wykorzystują próżnię. Uzyskiwana jest ona przez umieszczenie absorbera w szklanej skrzynce lub rurce. Dzięki temu poszczególne elementy kolektora słonecznego są szczelne, a próżnia funkcjonuje pomiędzy szybą, a absorberem. Promieniowanie słoneczne dociera do absorbera bez przewodzenia i nie dochodzi do strat ciepła.
Zaletą jest wydajne ograniczenie strat ciepła przez wyeliminowanie konieczności przewodzenia promieniowania.
Wadą jest wysokie skomplikowanie konstrukcji oraz jej wysokie koszty. Należy, do szklanego pojemnika, wprowadzić absorber jednocześnie utrzymując stan próżni. Jest to skomplikowane, nawet w rozwiązaniach, które skrzynkę lub rurkę wyposażają w podwójne szyby i tylko przestrzeń pomiędzy nimi traktują jako izolację.
Skupiający kolektor słoneczny nie ma dodatkowej izolacji. Zwiększa wydajność energetyczną pochłanianych promieni słonecznych stosując nie szybę, a soczewki lub zwierciadła. Dodatkowo są to kolektory o niewielkiej powierzchni, a więc wyposażone w absorbery o niewielkich rozmiarach i ograniczonych możliwościach oddawania energii otoczeniu.
Zaleta to duża wydajność. Uzyskuje się ją poprzez maksymalizowanie wartości promieniowania słonecznego na ograniczonej powierzchni absorbera.
Wada to konieczność ustawienia kolektorów skupiających zawsze prostopadle do kierunku padania promieni słonecznych. Urządzenie musi być wyposażone w dodatkowy mechanizm umożliwiający częstą zmianę swojego położenia.
Który kolektor słoneczny wybrać?
Poszczególne rodzaje kolektorów słonecznych służą różnym celom. Kolektory soczewkowe są zazwyczaj instalowane w elektrowniach słonecznych, a kolektory płaskie i próżniowe nadają się do montażu w budynkach mieszkalnych. Aby odpowiednio je dobrać, najlepiej skorzystać z usług Agnieszki Tomaszewskiej lub innej firmy zajmującej się montażem instalacji fotowoltaicznych. Fachowcy są w stanie prawidłowo ocenić indywidualnie możliwości poszczególnych typów urządzeń pozyskujących energię odnawialną.