Fot. MakrotermInstalacje wykorzystujące kolektory słoneczne są coraz powszechniej stosowane nie tylko w budownictwie jedno- i wielorodzinnym, ale także w firmach, hotelach czy obiektach użyteczności publicznej. Kolektor to urządzenie przeznaczone do absorpcji energii promieniowania słonecznego i przekształcania jej na energię cieplną – odbiera ciepło z promieni słonecznych i oddaje je czynnikowi roboczemu (ciecz lub gaz), który wykorzystuje ją do podgrzania wody w zasobniku. Najważniejszym elementem urządzenia jest absorber. Ze względu na budowę kolektory można podzielić na:
- płaskie (gazowe, cieczowe, dwufazowe);
- rurowe (próżniowe),
- skupiające,
- specjalne.

Urządzenia są najczęściej instalowane na dachach skośnych (wbudowane w konstrukcję dachową) lub na konstrukcjach wsporczych na dachach płaskich, fasadach budynków oraz na powierzchni terenu. Kolektory powinny być montowane pod kątem 45° względem poziomu, a ich strona absorpcyjna winna być skierowana na południe w celu optymalnego wykorzystania promieniowania słonecznego! Miejsce, w których lokalizowany jest kolektor, musi być nasłonecznione – nie powinien padać na nie cień ze znajdujących się w pobliżu drzew czy krzewów lub innych budynków. Jeśli urządzenie ma być użytkowane jedynie okresowo (np. w domach letnich), kąt pochylenia winien wynosić 30° – w miesiącach letnich lub 60° w miesiącach zimowych.

Fot. MakrotermIPonieważ w naszych warunkach klimatycznych największą ilość ciepła z promieniowania słonecznego uzyskuje się od kwietnia do września, urządzenia te są wykorzystywane głównie do podgrzewania c.w.u. i wody do basenu. Pozyskana w tym okresie energia jest wystarczająca do zaspokojenia zapotrzebowania na ciepłą wodę 3-5-osobowej rodziny. W pozostałym okresie energia słoneczna wykorzystywana jest do wstępnego podgrzewania tej wody.

Urządzenia te są ekologiczne i przyczyniają się do redukcji emisji gazów cieplarnianych. Ich konstrukcja jest systematycznie udoskonalana, w efekcie czego zwiększa się skuteczność wytwarzania energii cieplnej, jak i poprawia się komfort i bezpieczeństwo użytkowanego systemu.

Prosty kolektor płaski można bez problemu wykonać samodzielnie. Jego efektywność będzie zdecydowanie niższa w porównaniu z urządzeniem zakupionym od producenta, natomiast zaletą jest niewysoki koszt budowy. Inaczej jest w przypadku kolektorów próżniowych, zwłaszcza ich najbardziej zaawansowanych rozwiązań. Te trudno wykonać samodzielnie. Konstrukcja kolektora próżniowego pozwala na efektywne wychwytywanie promieniowania rozproszonego, co sprawia, że jest on skuteczny także w pochmurne dni. Rury próżniowe są mocowane szeregowo w izolowanej szynie zbiorczej, w której biegną rurki miedziane zbiorcze. Można je obracać w kierunku, z którego padają promienie słoneczne – nie ma potrzeby stosowania konstrukcji wsporczych. Dzięki zwierciadłu parabolicznemu wykorzystywane jest promieniowanie słoneczne padające nawet pod bardzo ostrym kątem.

Obudowa dobrego kolektora powinna być szczelna. Dzięki temu materiał izolacyjny i absorber chroniony jest przed zawilgoceniem. Przy wyborze urządzeń warto wziąć pod uwagę także ich masę, odporność na różnice temperatur, promieniowanie UV oraz inne, skrajne warunki atmosferyczne.

Fot. MakrotermNowoczesne instalacje grzewcze coraz częściej bazują na systemach zintegrowanych. A kolektory słoneczne pełnią kluczowe funkcje w tego typu rozwiązaniach. Podstawową zaletą systemu zintegrowanego jest obniżenie kosztów ogrzewania domu. W jaki sposób? Dzięki dogrzewaniu pomieszczeń za pomocą instalacji solarnej. Latem ciepło może być kierowane do instalacji ogrzewania podłogowego, grzejników suszarkowych czy też podgrzewania wanny. Pracę całego systemu nadzorują sterowniki. Mimo że każdy element instalacji ma swoje urządzenie sterujące, często uwzględnia się dodatkowy, centralny sterownik, który optymalizuje pracę wszystkich systemów. W zintegrowanym ogrzewaniu istotną rolę odgrywają integratory. To właśnie one łączą ciepło z kilku źródeł i kierują je tam, gdzie akurat jest ono potrzebne.

Mówiąc o zintegrowanych systemach ogrzewania, warto wspomnieć o wzajemnym uzupełnianiu się źródeł ciepła. Przykładem może być współpraca kolektorów i Turbokominka. Ten ostatni przejmuje nadwyżki energii z kolektorów. Może pełnić funkcję bufora a zgromadzona energia może być przesyłana na odbiorniki ciepła, takie jak ogrzewanie grzejnikowe czy też podłogowe. Istnieje również możliwość powrotu ciepła do zasobnika ciepłej wody użytkowej.

Interesujące rozwiązanie stanowi też Turbosolar I, którego nowoczesna konstrukcja pozwala na bezpośredni przepływ płynu solarnego. Dzięki temu zyskuje się wysoką wydajność kolektora przy zachowaniu niewielkich wymiarów urządzenia. Rury próżniowe wykonano z jednolitego szkła borowo-krzemianowego, co gwarantuje odporność na działanie substancji agresywnych jak i skrajnych warunków atmosferycznych. Zapewniona jest więc szczelność urządzenia oraz jego wysoka sprawność. Na uwagę zasługuje także specjalny system głowic, które są zrobione z trwałych materiałów z uszczelnieniami. Kolektor zaś może pracować w bardzo wysokich temperaturach.