3 Exemple de colectoare solare

Colectorii solari sunt dispozitive care captează căldura soarelui pentru îndeplinirea sarcinilor, spre deosebire de panourile fotovoltaice care utilizează lumina soarelui. O utilizare obișnuită pentru un colector solar este de a furniza apă caldă rezidențială, dar pot oferi, de asemenea, aer cald pentru încălzirea locuinței sau chiar materiale de supraîncălzire pentru generarea de electricitate. Deși există multe modele diferite de colectoare solare, acestea se încadrează în trei mari categorii.

Un colector solar cu plăci plate reprezintă cel mai simplu tip, compus dintr-o cutie dreptunghiulară cu un capac de sticlă și un strat inferior absorbant de căldură. Lumina soarelui trece prin sticlă, încălzind interiorul, iar o serie de țevi sau conducte permit apei sau aerului să curgă prin unitate și să absoarbă căldura ambientală. Colectoarele de plăci plate, lipite de sticlă, lasă sticla și cutia sigilată și se bazează pur și simplu pe căldura soarelui, încălzind ele însele conductele. O altă variantă include un rezervor de apă montat pe acoperiș vopsit pentru a absorbi căldura solară. Aceste tipuri de colectoare sunt cele mai potrivite pentru climă caldă, deoarece chiar și versiunea cu cutie sigilată va permite căldura colectată să scape ușor în aerul rece.

Pentru clime mai reci sau aplicații care necesită temperaturi mai ridicate ale apei, un sistem de tuburi evacuate oferă o izolare mai bună. În acești colectoare, fiecare țeavă trece printr-un tub de sticlă etanș, fără aer în interior. Acest lucru permite tubului să funcționeze ca un termos, minimizând transferul de căldură din conducta încălzită interioară către mediul exterior. Colectoarele de tuburi evacuate pot fi capabile să mențină temperaturi ale apei mai mari de 50 grade Celsius (122 grade Fahrenheit) peste temperatura ambiantă.

Dacă aveți nevoie de un sistem care poate furniza în mod constant apă foarte fierbinte, un concentrator solar este cel mai bun pariu. Concentratorii folosesc oglinzi pentru a reflecta și concentra energia soarelui pe conductele de apă, crescând foarte mult temperatura apei din interior. Deoarece oglinzile din concentratoarele solare se curbează pentru a concentra razele soarelui, acestea funcționează cel mai bine atunci când sunt îndreptate direct la soare și includ adesea sisteme de urmărire pentru a urmări soarele peste cer pentru maxim expunere. Concentratoarele solare sunt comune în centralele solare la scară largă, care conțin câmpuri mari de oglinzi în formă de jgheab care încălzesc o rețea de conducte de apă pentru a crea abur. Acest abur conduce o turbină, creând electricitate.

O variantă a designului concentratorului solar este turnul solar. În loc de un câmp de concentratoare, fiecare încălzind o secțiune a unei rețele de conducte de apă, un sistem de turn solar utilizează un câmp de oglinzi, toate concentrându-și energia pe un singur turn central. Acest lucru crește temperatura la punctul de focalizare atât de mare încât, în loc de apă, turnul poate conține materie solidă precum sarea care se topește sub căldura intensă. Conductele de apă trec prin structură, absorbind căldura din substanța topită, iar aburul furnizat conduce o turbină pentru a genera electricitate. Sistemele de sare topită au un avantaj semnificativ față de concentratoarele solare tradiționale, deoarece sarea rămâne suficient de fierbinte pentru a crea abur mult timp după apusul soarelui. Acest lucru poate permite unei centrale solare să creeze energie electrică 24 de ore pe zi în loc să adoarmă noaptea.