Sadržaj
Solarni kolektori su uređaji koji skupljaju sunčevu toplinu za obavljanje zadataka, za razliku od fotonaponskih panela koji koriste sunčevu svjetlost. Jedna uobičajena upotreba solarnog kolektora je opskrba toplom vodom za stanovanje, ali oni također mogu pružiti topli zrak za grijanje kuće ili čak pregrijati materijale za proizvodnju električne energije. Iako postoji mnogo različitih dizajna solarnih kolektora, oni spadaju u tri široke kategorije.
Ravni sakupljači
Solarni kolektor s ravnim pločama predstavlja najjednostavniji tip, sastavljen od pravokutne kutije sa staklenim poklopcem i donjim slojem koji apsorbira toplinu. Sunčevo svjetlo prolazi kroz staklo, zagrijavajući unutrašnjost, a niz cijevi ili kanala omogućava da voda ili zrak prolaze kroz jedinicu i apsorbiraju okolnu toplinu. Neglazirani sakupljači ravnih ploča ostavljaju čašu i nepropusnu kutiju i jednostavno se oslanjaju na sunčevu toplinu, zagrijavajući same cijevi. Druga varijanta uključuje krovni spremnik za vodu obojen kako bi apsorbirao sunčevu toplinu. Ove vrste kolektora najprikladnije su za toplu klimu, jer čak i verzija sa zatvorenom kutijom omogućuje prikupljenoj toplini da brzo pobjegne u hladan zrak.
Evakuirani cijevni kolektori
Za hladnije klime ili aplikacije koje zahtijevaju više temperature vode, sustav evakuiranih cijevi nudi bolju izolaciju. U tim sakupljačima svaka cijev prolazi kroz nepropusnu staklenu cijev, a unutra nema zraka. To omogućava da cijev djeluje poput termosa, minimizirajući prijenos topline iz unutarnje grijane cijevi u vanjsko okruženje. Evakuirani cijevni sakupljači mogu održavati temperaturu vode višu od 50 stepeni Celzijusa (122 stupnja Farenheita) iznad temperature okoline.
Solarni koncentratori
Ako vam je potreban sustav koji može kontinuirano pružati vrlo toplu vodu, solarni koncentrator je vaša najbolja ponuda. Koncentratori koriste ogledala za odražavanje i koncentriranje sunčeve energije na vodovodnim cijevima, uvelike povećavajući temperaturu vode unutar. Budući da zrcala u solarnim koncentratorima krivuljaju za fokusiranje sunčevih zraka, oni najbolje djeluju kada su usmjereni direktno prema suncu i često uključuju sustave za praćenje kako bi sunce pratilo nebo za maksimalno izlaganje. Solarni koncentratori su uobičajeni u solarnim elektranama velikih razmjera, koje sadrže velika polja ogledala u obliku korita, koja zagrijavaju mrežu vodovodnih cijevi za stvaranje pare. Ta para pokreće turbinu, stvarajući struju.
Solarni tornjevi
Jedna od varijacija dizajna solarnog koncentratora je solarni toranj. Umjesto polja koncentrata koji svaki zagrijavaju dio mreže vodovodnih cijevi, sustav solarnih kula koristi polje ogledala koja sva svoja energija usredotočuju na jedan središnji toranj. Time se temperatura u žarištu podiže toliko visoko da umjesto vode u tornju može biti čvrsta tvar poput soli koja postaje topljena pod jakom toplinom. Vodovodne cijevi prolaze kroz strukturu, apsorbirajući toplinu iz rastaljene tvari, a osigurana para pokreće turbinu za proizvodnju električne energije. Sustavi rastopljene soli imaju značajnu prednost u odnosu na tradicionalne solarne koncentratore, jer sol ostaje dovoljno vruća da stvori pare dugo nakon što sunce zađe. Ovo može solarnoj elektrani omogućiti stvaranje električne energije 24 sata dnevno, umjesto da uspava noću.