Solární termické kolektory

Termické kolektory a panely se používají k výrobě tepelné energie. Slouží k ohřevu vody v bazénech, k přípravě teplé užitkové vody (TUV) a v neposlední řadě i k vytápění. V průmyslu se také využívají k výrobě páry nebo technologického tepla.

Termické sluneční kolektory jsou rozděleny:

bazénové sluneční kolektory
ploché sluneční kolektory
vakuové sluneční kolektory

Základním prvkem kolektoru je absorbér – deska resp. trubice, která se nachází uvnitř kolektoru. Sluneční paprsky dopadají na povrch absorbéru a proměňují se na tepelnou energii. Bazénové a kapalinové kolektory jsou deskovitého tvaru. Vakuové kolektory mají vzhledem ke svým konstrukčním požadavkům tvar trubicový.

Bazénové solární kolektory

Bazénový kolektor je nejjednodušším typem termických kolektorů. Kolektor je tvořen absorbérem černé barvy a není vybaven skříní a skleněnou deskou. Tento typ solárních kolektorů slouží výhradně na ohřev vody v bazénech či nádržích, kdy teplotní rozdíl absorbéru a okolí je od 0 do 20°C. Díky tomu, že v konstrukci není osazena skleněná deska, odpadají ztráty odrazem a prostupem. Při nevýrazných teplotních rozdílech tj. do 10°C mezi absorbérem a okolním prostředím je stupeň účinnosti, v porovnání s kapalinovým i vakuovým kolektorem vyšší. Při teplotních rozdílech větších než 10°C se tato výhodná účinnost ztrácí.


Dotázat se
Ploché solární kolektory

Sluneční paprsky jsou v plochých kolektorech zachycovány nejprve absorbérem, kde se přímo transformují na tepelnou energii, která je následně pomocí teplonosné kapaliny odvedena do tepelného výměníku, kde je teplo využito k přípravě teplé užitkové vody (TUV), pro vytápění, případně uskladněno k pozdějšímu využití (když je sluneční svit nedostatečný např. v noci). Teplonosnou kapalinou je obvykle ekologicky nezávadná nemrznoucí směs.

Ploché kapalinové sluneční kolektory, které jsou vybaveny selektivní absorpční vrstvou podstatně zvětšují svojí schopnost zachytit sluneční záření. Dokáží totiž zachytit i tzv. difúzní záření ( záření rozptýlené v atmosféře, které vzniklo odrazem slunečního záření na překážkách v atmosféře).

Pomocí termických plochých kolektorů lze v podmínkách České republiky ušetřit až 75% ročních nákladů na ohřev teplé vody. Termické systémy mohou pracovat s účinností až 80%. Životnost základních komponentů se pohybuje okolo 30let.

Výhodou kapalinových kolektorů je nízká pořizovací cena, nevýhodou naopak mírně nižší účinnost. V praxi se využívají především k ohřevu teplé užitkové vody, přičemž ploché solární kolektory se selektivním povrstvením lze využít i k vytápění.



Vakuové solární kolektory

Vakuové kolektory mají nižší tepelné ztráty a vyšší účinnost. V porovnání s kapalinovým kolektorem je vakuový kolektor výkonnější, obzvlášť když je rozdíl teploty vzduchu a kolektoru výrazný (v zimě), nebo při menším záření. Ztráty se ve vakuových kolektorech minimalizují odstraněním vzduchu z kolektoru. Tento princip je nám všem ostatně dobře známý, neboť byl využit např. k výrobě termosky.

Solární kolektory prostřednictvím vakuované trubice zachycují sluneční záření a přeměňují jej na tepelnou energii. Vlivem působení této energie dochází k výparu teplonosné kapaliny (obvykle voda při sníženém tlaku, nebo alkohol), ta přechází jako pára do kondenzátoru, kde předá teplo topné vodě, nebo TUV. Poté se ochladí, zkapalní a vrací se zpět do kolektoru.

Výhodou vakuových kolektorů je vyšší účinnost oproti kapalinovým kolektorům. Nevýhodou je jejich vyšší pořizovací cena a vyšší citlivost na možnost poškození např. krupobitím. Vakuové kolektory jsou vhodné pro vytápění budov, naproti tomu jsou méně vhodné k přípravě TUV (k tomuto účelu se využívají pouze pokud majitel vyžaduje vyšší teplotu vody) a zcela nevhodné pro ohřev bazénové vody.


Energetické zisky

• Kapalinové kolektory bez selektivního povrstvení 250 – 400 kWh/m2 za rok
• Kapalinové kolektory se selektivním povrstvením 320 – 530 kWh/m2 za rok
• Vakuové trubicové kolektory 400 – 890 kWh/m2 za rok