Colectoare Solare

Principalele tipuri de colectoare solare folosite în aplicatiile obisnuite sunt colectoarele plane si cele cu tuburi vidate. Colectoarele plane s-au folosit pe scara larga datorita pretului mai scazut. Colectoarele cu tuburi vidate - mai scumpe dar mai performante se utilizeaza de mai bine de douazeci de ani. În ultima vreme preturile au devenit accesibile datorita seriilor mari de fabricatie si a avansului tehnologic. Acestea din urma se utilizeaza în special la aplicatiile unde este necesara o temperatura mai ridicata sau la instalatiile complexe, care genereaza atât apa calda menajera cât si caldura pentru încalzirea locuintelor.

La aceasta ora, recomandarea tehnicienilor se îndreapta tot mai mult înspre colectoarele cu tuburi vidate datorita gradului ridicat de izolare termica, a eficientei lor mult crescute si a scaderii continue a pretului.

Colectoare plane

În general, colectoarele plane sunt formate dintr-o retea de tevi din material termoconductor (cupru, în general) cu aripioare din tabla pentru cresterea suprafetei de captare. Tot acest ansamblu este asezat într-o cutie bine izolata termic. Aceasta cutie are peretele dinspre soare transparent (din sticla cu transparenta ridicata) iar suprafata tevii si a aripioarelor metalice este acoperita cu un strat selectiv care faciliteaza absorbtia radiatiilor solare si limiteaza în acelasi timp reflexia acestora.

Eficienta acestui tip de colectoare este mai redusa decît a colectoarelor cu tuburi vidate - la suprafete de captare similare - dar pretul de cost este si el mai scazut.

Exista asemenea colectoare plane în multiple variante constructive, iar recent eficienta lor a fost imbunatatita simtitor.

Colectoare cu tuburi vidate

Tuburile vidate constituie elementul cheie al captarii energiei solare. La origine un proiect dezvoltat de Universitatea din Sydney, Australia, acest sistem de tuburi sunt actualmente larg utilizate în Germania, Canada, Marea Britanie si China datorita performantelor lor tehnice si a pretului scazut.

Fiecare tub este format din doua tuburi concentrice din sticla borosilicat (foarte rezistenta si cu un grad de transparenta ridicat), sudate între ele. Spatiul dintre cele doua tuburi se videaza iar suprafata interioara a tubului interior se acopera cu un strat selectiv cu excelente proprietati de absorbtie a radiatiei solare (>92%) si cu o reflexivitate foarte redusa (<8%). Caldura este transferata agentului termic sau în mod direct, sau cu ajutorul unui tub termic. Vacuum-ul dintre cele doua tuburi formeaza un fel de "termos" astfel încât - desi temperatura în interior ajunge la 150°C - la exterior tubul este rece. Aceasta proprietate face instalatia utilizabila si în climate foarte reci, colectoarele cu tuburi fiind mai eficiente decât colectoarele solare clasice, plane.

Exista si alte tipuri de colectoare cu tuburi vidate, iar dintre acestea amintim colectoarele cu tuburi vidate simple, cu placuta de absortie. Tuburile de acest tip au în interior o teava din cupru cu aripioare, care maresc suprafata de absortie a ansamblului. Elementul de absortie este acoperit cu un strat selectiv, iar teava din cupru este de fapt un tub termic care transfera caldura absorbita la capatul superior, unde este preluata de agentul termic sau de apa de încalzit. Acest tip de tuburi au inertie termica mai redusa si randament mai bun. Cu toate acestea, costul lor ridicat a limitat uzul colectoarelor cu astfel de tuburi pe scara larga.

Sisteme de încalzire solara

Principala aplicatie de încalzire solara este prepararea apei calde menajere, aplicatiile secundare uzuale fiind încalzirea spatiilor de locuit si a piscinelor. Desi diferitele tipuri de sisteme de încalzire solara difera mult sub aspect constructiv, anumite componente se regasesc la toate variantele constructive.

Colectorul solar are rolul de a colecta energia solara si a o transforma în caldura. Exista mai multe tipuri constructive, cel mai raspândit fiind colectorul plan. Un alt tip de colector solar folosit la încalzirea apei menajere este colectorul cu tuburi vidate. Colectoarele de acest tip au performante ridicate, functionând chiar si pe timpul iernii.

Rezervorul de acumulare este folosit pentru a stoca apa încalzita solar. Capacitatea rezervorului trebuie sa fie suficient de mare pentru a putea stoca cel putin cantitatea de apa calda necesara zilnic. Exista mai multe tipuri de rezervoare - nepresurizate sau sub presiune, cu sau fara schimbatoare de caldura, cu sau fara încalzitor electric auxiliar, etc. Tipul rezervorului de acumulare se alege în functie de particularitatile aplicatiei de încalzire solara, însa rolul sau e acelasi. Exista chiar sisteme de încalzire solara cu doua sau mai multe rezervoare.