Kolektory słoneczne

Podstawą życia na Ziemi jest Słońce, a energia słoneczna zakumulowana jest w prawie wszystkich klasycznych nośnikach energii pierwotnej, takich jak: węgiel, ropa naftowa, torf itp.

W przeciwieństwie do klasycznych nośników energii, które ulegają wyczerpaniu, a proces pozyskiwanie z nich energii szkodzi środowisku naturalnemu, energia słoneczna jest nieograniczoną czystą formą. Ilość energii niesionej przez promieniowanie słoneczne znacznie przewyższa potrzeby energetyczne ludzkości.

Nic więc dziwnego, że od dawien dawna ludzie próbowali w sposób bezpośredni wykorzystać energię Słońca. Już w starożytności ciepłą wodę do wieczornej kąpieli uzyskiwano, stawiając na słońcu naczynia z zimną wodą. Pamiętam, jak będąc dzieckiem na wakacjach na wsi, kąpałem się wieczorem w wanience z blachy ocynkowanej, w której woda ze studni grzała się na słońcu przez cały dzień.

Zasada przejmowania energii promieniowania cieplnego przez czynnik grzewczy to podstawa działania kolektorów słonecznych. Oczywiście, gdybyśmy znali ekonomiczny sposób pozyskiwania energii z promieniowania słonecznego w czasie i miejscu, w którym jest ona obecnie potrzebna, nie istniałby problem efektu cieplarnianego, zmian klimatycznych, a tania energia dałaby duży impuls rozwojowi cywilizacyjnemu.

Tymczasem mamy rejony świata o nadmiarze ekspozycji słonecznej i potrzebie stosowanie klimatyzacji prawie przez cały rok i rejony, gdzie zimy są długie i mroźne, a dni krótkie i pochmurne.

Problem transportu i magazynowania energii cieplnej uzyskiwanej za pomocą kolektorów słonecznych jest więc kluczowy. Są różne sposoby jego rozwiązania, np. akumulacja w okresie letnim energii cieplnej w magazynach gruntowych i odzyskiwanie jej w zimie. Częściej jednak stosuje się rozwiązania hybrydowe czy dwa źródła ciepła w budynku np. kolektory słoneczne i kocioł na biomasę.

opr.: dr inż. Arkadiusz Węglarz
zdjęcie: Viessmann