Iš Saulės energijos gaunama šiluma

Terminė saulės energija – tai šilumos gamyba iš saulės spindulių, kuri naudojama šiltam vandeniui gaminti, bei namo šildymo palaikymui. Saulės šiluminė energija yra protinga investicija, nes naftos ir dujų ištekliai senka, o dėl visame pasaulyje augančių vartojimo apimčių tikėtina, kad iškastiniai žaliavų šaltiniai brangs.

Esminis terminio Saulės energijos panaudojimo principas labai paprastas: sode ar darže suvyniokite žarną, iš kurios vandeniu laistote gėles ar daržoves, ir padėkite ją Saulės atokaitoje. Po kurio laiko toje žarnoje esantis vanduo sušils. Galimas ir kitas "tobulesnis" tokios žarnos tvirtinimas ant stogo prijungiant prie vandentiekio, kaip matosi nuotraukoje, kurią padarėme Vilniuje. Be abejonės, tai daugumai iš mūsų jau žinomi ir išbandyti vasariški Saulės energijos panaudojimo metodai.

Toks pats principas naudojamas ir terminiuose Saulės kolektoriuose. Tačiau jiems nebūdingi higieniniai sodo žarnos trūkumai, be to, jie veikia daug kartų efektyviau ir juos galima naudoti ištisus metus, nes tokia įranga prijungiama prie namo šildymo sistemos. Šiuose kolektoriuose uždarame kontūre įkaitinamas specialus skystis (iki 200 laipsnių Celsijaus), kuris tuomet pumpuojamas į šilumokaitį. Šilumokaityje atiduota šiluma - kaupiama - vartojimo vandens bake. Tai nesudėtingos terminių Saulės kolektorių sistemos šildančios buitinį vandenį, baseinus. Šiuo metu auga susidomėjimas kombinuotomis sistemomis ilgesniam laikui akumuliuojančiomis Saulės šilumą, kuri naudojama namo šildymo palaikymui pereinamuoju metų laikotarpiu

Šiluma ir tuomet, kai dangų dengia debesys



Beje, naudojant šiuolaikinius Saulės kolektorius šilumai gauti nėra absoliučiai būtina, kad dangus būtų visiškai giedras ir skaisčiai šviestų Saulė. Dėl difūzinės šviesos spinduliuotės didesnę savo nominalinės galios dalį terminiai Saulės kolektoriai pasiekia net ir apsiniaukusią dieną.



Saulės kolektoriai gali būti įrengiami ant pastato stogo ar kitoje vietoje. Svarbi yra jų orientacija pasaulio šalių atžvilgiu (geriausia – pietūs), kolektoriaus plokštumos pasvirimo kampas (apytiksliai lygus platumai – pvz. 54º Vilniuje, jei naudojama ištisus metus) ir kolektoriaus plotas (priklauso nuo gyventojų skaičiaus). Lietuvos klimato sąlygomis, vanduo nuo kolektorių vasarą sušyla iki 70-100ºC, žiemą iki 30-50ºC. Nežiūrint to, kad žiemą reikia vandenį papildomai šildyti, sutaupoma nemažai išteklių, nes pakelti vandens temperatūrą nuo +5ºC (temperatūra vandentiekyje) iki +30ºC irgi reikalinga energija bei lėšos.
Tyrimais nustatyta, kad per metus žemės paviršių Lietuvoje pasiekia apie 1000 kWh/m² saulės energijos (Švedijoje – 800–1000 kWh/m², Čekijoje – 1055 kWh/m²). Daugiau kaip 80% šios energijos išspinduliuojama per šešis mėnesius (nuo balandžio pradžios iki rugsėjo pabaigos). Birželio mėnesį per parą 1 m² horizontalaus paviršiaus pasiekia 5,8 kWh energijos kiekis, o sausį – 0,55 kWh. 1840–1900 valandų per metus saulė šviečia pajūryje, o rytiniame šalies pakraštyje – tik 1700 valandų. Tai tiek pat ar netgi daugiau nei Čekijoje (1750 val.) ar Vokietijoje (1400–1700 val.).

Vidutinė metinė Saulės spindėjimo trukmė valandomis Lietuvoje, esant giedram dangui, kuomet galima gauti maksimalų spinduliuojamos energijos kiekį.



Pagrindiniai saulės energijos sistemų komponentai.

Saulės kolektoriai (dažniausiai 2-6)
Vamzdžiai nuo stogo į rūsį/"katilinę" (paprastai pro nenaudojamą dūmtraukį arba kitą kanalą)
Tūrinis karšto vandens boileris, kaupiklis (galimi kitokie sprendimai prie esamos sistemos)
Hidraulinis mazgas (Saulės energijos kontūro darbui reguliuoti)
Saulės energijos reguliatorius (automatiniam sistemos eksploatavimo režimui užtikrinti)
Plėtimosi indas (kompensuojantis šiluminį skysčio plėtimąsi)

Triegis karšto vandens pamaišymo vožtuvas
Terminiai Saulės energijos kolektoriai gali būti naudojami kartu su bet kurio tipo šildymo sistema (šildoma skystu kuru, dujomis, briketais, geotermine sistema) - ją per vieną-dvi dienas galima instaliuoti ir naudoti kartu su esamais prietaisais.

Tipinė terminių Saulės kolektorių jungimo schema karšto vandens ruošimui




Informacija panaudota iš: idejasildymui.lt