Соларно гријање

Кућа са соларним (црни) и фотонапонским (плави) панелима

Соларно гријање је процес загријавања простора, воде или ваздуха помоћу конвертоване сунчеве енергије. Сунчева енергија зрачења се претвара у топлотну енергију уз помоћ топлотних пријемника сунчеве енергије који се обично зову соларни колектори. Енергија може бити коришћена за грејање простора за боравак људи, топле воде за базене или ваздуха за стаклене баште. Било која површина изложена сунчевом зрачењу може бити пријемник топлоте. Неколико једноставних правила одређују облик, врсту и изглед соларних пријемника. Тамне површине више упијају зрачења него светле, уколико је површина нормална на правац зрачења довољна је мања површина пријемника, уколико је пријемник од метала тада се лакше преноси топлота на радни флуид а изолација пријемне плоче од околног простора повећава ефикасност претварања топлоте. Постоји више врста соларних колектора:

• равни соларни колектори

равним колекторима могу се добити температуре флуида до 100 °C, једноставне су конструкције, јефтиније и веома су често у употреби.

• соларни колектори са вакуумираним цевима

су састављени од низа стаклених цеви из којих је извучен ваздух и чијом осом пролази таман метални пријемник кроз кога протиче радни флуид.

За соларно гријање у домаћинствима се најчешће користе равни соларни системи мада је у Кини, због јефтиних колектора, популаран тип са вакуумираним цевима. Саставни део инсталације за соларно грејање су редовно резервоари а често и измењивачи топлоте. Овако добијена вода се користи обично за санитарне сврхе али и за грејање просторија. Због ниже температуре воде у цевима, обично се уз соларне панеле препоручује подно грејање.

Постоји посебан вид соларне архитектуре који може донети добробити соларног грејања. То је изградња стаклених атријума, веранди или Тромбовог зида.

Комбинација архитектонских решења и соларних колектора се обично зове пасивно соларно грејање. Уколико је овакав систем надограђен контролном електроником за аутоматизацију грејања, пумпама и другом опремом, онда се уобичајено назива активно соларно грејање. Пасивни системи су знатно јефтинији, брже се отплаћују и популарнији су док су активни ефикаснији и универзалнији. Соларни системи грејања, пасивни или активни, представљају нејјефтинији начин коришћења сунчеве енергије.

Поступак

Топла вода која се добија помоћу оваквог система (равни соларни колектор) се складишти у резервоару (уједно и размјењивач топлоте) (температуре око 60°C) и капацитета од 150 - 300 l, што зависи од броја чланова домаћинства или површине стана. Површина колектора је од 4-6 m². Елементи система су:

ОВ – одзрачни вентил, ТВ – излаз топле воде, ХВ – улаз хладне воде I/Р – измјењивач и резервоар, ЕП – експанзиона посуда, ТСК – соларни колектор.

Приказани систем има бојлер изнад пријемника и нема пумпу у колу па се кретање воде обавља као последица ширења на вишој температури и пењања навише. Ово у стварности функционише и зове се сифонски ефекат, али је много ефикасније ако постоји пумпа и присилно тера воду контролисаном брзином да хлади цеви и преноси топлоту кроз размењивач. Такође је битно да ли овај систем ради зими и како се штити од смрзавања. Обично се ставља антифриз и предузимају посебне мере изолације панела.

Види још

• Обновљиви извори енергије

Литература

• Физика и техника соларне енергетике, Павловић Томислав, Чабрић Бранислав, Грађевинска књига, Београд 2006, ISBN 86-395-0505-5
• Соларна енергетика и одрживи развој, Ј. Радосављевић, Томислав Павловић, Мирослав Ламбић, Грађевинска књига, Београд, 2004, ISBN 86-395-0405-9
• Активни соларни системи, мр Весна Косорић, Грађевинска књига, Београд, 2008, ISBN 86-395-0534-9