Сонячна устава як альтернативний спосіб

Сонячний колектор є основним конструкційним елементом сонячної устави, який збирає сонячну енергію та перетворює її на тепло, нагрівання води, повітря та інших теплоносіїв.

Розрізняють плаский і фокусуючий сонячний колектори.

Якщо плаский колектор поглинає сонячну енергію без концентрації, то фокусуючий – з концентрацією, тобто зі збільшенням щільності потоку радіації, що надходить. У низькотемпературних геліосистемах найчастіше використовують плаский колектор. Принцип його роботи аналогічний ящику, що горить: променепоглинаюча поверхня, яка має контакт з трубами для руху теплоносія.

Сукупність плоскої поверхні та труб утворює абсорбер, який є загальним конструкційним елементом. Верхню поверхню абсорбера фарбують у чорний колір або покривають спеціальним покриттям для поглинання для поліпшення абсорбції. Теплоносій у плоскому колекторі можна максимально нагріти до 100 градусів. Головною перевагою плоского сонячного колектора в порівнянні з іншими типами сонячних батарей є його здатність вловлювати пряму та розсіяну променисту енергію, а отже, його можна встановлювати стаціонарно, не відстежуючи Сонце.

Вбирач пласкопанельного колектора виготовляється із сталі, міді чи алюмінію, що характеризуються високою теплопровідністю. Щільність потоку сонячної енергії збільшується за рахунок оптичних пристроїв дзеркал або лінз.

Це притаманне фокусуючим колекторам, для яких необхідна опція стеження за сонцем. Лінзи при цьому виготовляються зі скла або пластмаси, а дзеркала (пласкі, параболо-циліндричні та параболоїдні) виготовляють з фольги або тонкого металевого листа, що має високу здатність до відбиття.

Там, де потрібна висока температура (печі, кухні, сонячні електростанції), використовується фокусуючий сонячний колектор. Для вирішення завдань теплопостачання будівель вони не використовуються. Показник надходження сонячного тепла та споживання тепла нерівнозначний за часом, тому існує необхідність акумулювання сонячної енергії. Потік сонячної енергії непостійний, протягом доби він змінюється від 0 вночі до максимальної температури сонячного полудня.

Теплоспоживання в холодну пору року максимальне, особливо в грудні-січні, коли надходження сонячної енергії мінімальне, а для забезпечення теплоспоживання необхідно більше енергії, ніж є на даний момент. Акумулятори поділяються за показниками фізико-хімічних процесів, що протікають у теплоакумулюючих матеріалах.

Це акумулятори ємнісного типу, в яких теплоємність акумулюючого матеріалу, що нагрівається або охолоджується, без змін його агрегатного стану (галька, природний камінь, водний розчин солі, вода); акумулятори фазового переходу речовини, у яких використовується теплота плавлення чи затвердіння; акумулятори з виділенням або поглинанням теплоти при оборотних фотохімічних та хімічних реакціях.