Jednym z odnawialnych źródeł energii jest słońce. Istnieje możliwość wykorzystania tej energii do ogrzewania wody stosując kolektory słoneczne. Polska wręcz pozorom nie odbiega z rocznym nasłonecznieniem od innych krajów w Europie. Średnie roczne nasłonecznienie w Polsce mieści się w przedziale 900-1100 kWh/rok. Ilość tej energii w przybliżeniu odpowiada ilości energii jaką można uzyskać z ok. 100 litrów oleju opałowego. Jak wiadomo paliwa kopalne kurczą się na całym świecie co powoduje wzrost ich cen, energia słoneczna natomiast jest darmowa.
Wykorzystując energię słoneczną poprzez montaż kolektorów zyskujemy:
- ciepłą wodę za darmo,
- oszczędność na rachunkach za energię,
- uniezależnienie się od paliw kopalnych.
Kolektory słoneczne możemy podzielić na kolektory płaskie i kolektory próżniowe.
Zasady działania kolektorów płaskich:
Na płytę kolektora padają promienie cieplne, które pochłaniane są przez absorber a następnie energia zgromadzona w absorberze oddawana jest do czynnika grzewczego. Czynnik grzewczy podawany jest przez pompę do ogrzewacza wody, w którym poprzez wymiennik zgromadzone ciepło oddawane jest do ciepłej wody. Czynnik grzewczy jest w układzie zamkniętym i krąży pomiędzy kolektorem a wymiennikiem w ogrzewaczu. Procesem tym steruje sterownik, który porównuje temperaturę czynnika grzewczego na kolektorze i w ogrzewaczu wody. Jeżeli na kolektorze solarnym temperatura wzrośnie odpowiednio dużo wówczas sterownik uruchamia pompę obiegową i następuje cykl wymiany ciepła między kolektorem a ogrzewaczem wody.
Najpopularniejszą warstwą absorbującą jest czarny chrom lub tlenek tytanu.
Zasada działania kolektora próżniowego:
Kolektor próżniowy składa się z rurek szklanych wypełnionych próżnią. W rurce szklanej umieszczona jest rurka miedziana, w której znajduje się środek chemiczny parujący już w temperaturze 25ºC. Kolektor próżniowy zyskuje przewagę nad kolektorem płaskim w okresach przejściowych, wiosennych i jesienno-zimowych, wynika to ze zdolności kolektora próżniowego do absorbowania promieniowania rozproszonego i drastycznie ograniczonych strat ciepła dzięki próżni w rurach kolektora. Czynnik chemiczny zawarty w rurce miedzianej podczas parowania unosi się do góry do kondensatora, w którym się skrapla oddając zgromadzoną energię. Kondensator zgromadzoną energię oddaje do czynnika grzewczego, który krąży między kondensatorem a wymiennikiem w ogrzewaczu. Czynnik chemiczny podczas oddawania ciepła do kondensatora schładza się i spada w dół rurki miedzianej, gdzie ponownie się ogrzewa i zaczyna parować i tak cykl się powtarza.
Zasady montażu:
Kolektory możemy montować praktycznie wszędzie: na dachu, na ścianie lub na ziemi na nóżkach.
Jednak trzeba zachować pewne zasady aby otrzymać najlepsze efekty. Kolektor powinien być zamontowany tak aby powierzchnią absorbującą ciepło był zwrócony w stronę południa. Kolektor powinien być pochylony pod kątem 45º względem poziomu jest to idealny kąt nachylenia dla naszego kraju, uwzględnia warunki nasłonecznienia panujące latem i zimą (gdyż latem powinno się ustawiać kolektor pod kątem 30º , zimą pod kątem 60º). Kolektor należy instalować w miejscu, które nie jest zacienione przez drzewa, krzaki czy inne przedmioty.
Kolektory montuje się za pomocą specjalnych zestawów montażowych.