Ηλιακά παθητικά συστήματα - Ηλιακός θερμοσίφωνας

 

 

   Ηλιακά συστήματα ονομάζουμε τα ενεργητικά ηλιακά συστήματα τα οποία εκμεταλλεύονται την ηλιακή ενέργεια για να θερμάνει νερό χρήσης καθώς και να συμβάνει στη θέρμανση των κτηρίων.

 

   Είδη ηλιακών θερμοσιφώνων:

α) Ηλιακούς θερμοσίφωνες ανοικτού κυκλώματος, στους οποίους το νερό χρήσης ρέει μέσα από τον συλλέκτη, θερμαίνεται και αποθηκεύεται στο δοχείο ζεστού νερού χρήσης.

β) Ηλιακούς θερμοσίφωνες κλειστού κυκλώματος, στους οποίους το νερό χρήσης δεν ρέει, αλλά βρίσκεται αποθηκευμένο στο μπόιλερ, ενώ η μεταφορά ενέργειας απο το συλλέκτη στο μπόιλερ γίνεται με τη βοήθεια του κλειστού κυκλώματος, που περιέχει άλλο νερό, πλήρως διαχωρισμένο από το νερό χρήσης.

 

   Τύποι ηλιακών θερμοσιφώνων κλειστού κυκλώματος

α) Τους ηλιακούς θερμοσίφωνες φυσικής ροής, στους οποίους το δοχείο θέρμανσης ΖΝΧ (μπόιλερ) είναι συναρμολογημένο επάνω στη βάση του συλλέκτη και βρίσκεται ψηλότερα από αυτόν, με αποτέλεσμα η ροή νερού στο κλειστό κύκλωμα να γίνεται με φυσικό τρόπο (το θερμό ανεβαίνει μόνο του ψηλά και ωθεί το νερό που έχει κρυώσει στο μπόιλερ να επιστρέψει στον συλλέκτη για αναθέρμανση.

β) Τους ηλιακούς θερμοσίφωνες εξαναγκασμένης ροής (ή αλλιώς τους διαιρούμενους ηλιακούς θερμοσίφωνες), στους οποίους το δοχείο θέρμανσης ΖΝΧ βρίσκεται χαμηλότερα από τον συλλέκτη και για τον λόγο αυτόν δεν είναι δυνατή η μεταφορά ενέργειας από το συλλέκτη στο μπόιλερ με φυσικό τρόπο, αλλά γίνεται με εξαναγκασμό, με τη βοήθεια κυκλοφορητή που κυκλοφορεί τα νερά στο κλειστό κύκλωμα και μεταφέρει την ενέργεια από το συλλέκτη στο δοχείο ΖΝΧ ή αδρανείας ή μπόιλερ λεβητοστασίου, ανάλογα την εφαρμογή.

 

   Ηλιακοί συλλέκτες:

α) Επίπεδοι ηλιακοί συλλέκτες. Είναι στην ουσία μια στεγανή και μονωμένη σκάφη που περιέχει την συλλεκτική μεταλλική επιφάνεια (συνήθως βαμμένο φύλλο από χαλκό) όπου συνδέεται με τις σωληνώσεις κυκλοφορίας του νερού είτε με συγκόλληση είτε με μηχανική σύσφιξη και κλείνει στεγανά στο πάνω μέρος της με το κρύσταλλο. 

β) Επιλεκτικοί επίπεδοι συλλέκτες. οι συλλέκτες που φέρουν συλλεκτική επιφάνεια βαμμένη με επιλεκτική βαφή, ονομάζονται επιλεκτικοί συλλέκτες. Η επιλεκτική βαφή προσφέρει πολύ υψηλό συντελεστή απορρόφησης της ηλιακής ακτινοβολίας (~95%) μειώνοντας αντίστοιχα την ανακλώμενη ενέργεια. ο χρώμα περιέχει τιτάνιο και εφαρμόζεται στη μεταλλική επιφάνεια με μοριακό βομβαρδισμό. Η επιλεκτική βαφή, προσδίδει στον συλλέκτη ένα χαρακτηριστικό γαλαζο-μπλέ χρώμα.

γ) Ηλιακοί συλλέκτες κενού. Οι συλλέκτες αυτού του τύπου αποτελούνται από λυχνίες με διπλό τοίχωμα, που περιέχουν εσωτερικά τους σωλήνα με ειδικό θερμικό υγρό. Ανάμεσα στις δύο γυάλινες επιφάνειες, υπάρχει ένα στρώμα από θερμοαπορροφητικό υλικό, το οποίο απορροφά την ηλιακή ενέργεια, θερμαίνοντας με αυτόν τον τρόπο το εσωτερικό της λυχνίας και κατ' επέκταση την εσωτερική σωλήνα που φέρει το εργαζόμενο μέσο. Οι ηλιακοί συλλέκτες κενού παρέχουν επαρκή μόνωση (το κενό ανάμεσα στα δύο γυαλιά είναι μονωτικό), και λειτουργούν άσχετα με την κλίση της ηλιακής ακτινοβολίας, σε αντίθεση με τους επίπεδους συλλέκτες στους οποίους η κλίση της ακτινοβολίας παίζει πρωτεύοντα ρόλο.