Przy dzisiejszych cenach kolektorów słonecznych, wielu inwestorów zastanawia się, jak własnoręcznie zbudować kolektor słoneczny. Temu właśnie ma służyć ten wpis. Z jego pomocą, przy odrobinie własnej inwencji twórczej i wysiłku, powinno Ci się udać zbudowanie kolektora. Jak więc zrobić wodny kolektor słoneczny? (Kolektory słoneczne powietrzne to zupełnie inna historia).

Budowa kolektora płaskiego

Zacznijmy od najprostszego. Będzie to kolektor słoneczny płaski. Najłatwiejszy do wykonania, ale najmniej sprawny. W przypadku instalacji domowej roboty sprawność przekształcenia energii słonecznej na ciepło jest mało ważna. Najważniejszy jest koszt! Można zrobić kolektor dwukrotnie gorszy za trzy razy mniejsze pieniądze a potem dostawić obok drugi taki sam, koszt i tak będzie niższy.

Zaprezentowany po prawej stronie rysunek to przekrój przez najprostszy kolektor słoneczny. Składa się on z powierzchni odbierającej ciepło (absorber), umieszczonej w zaizolowanej „skrzynce”, przykrytej z góry szkłem. Do absorbera są przytwierdzone rurki, przez które przepływa woda lub glikol, co pozwala odebrać ciepło od nagrzewającego się absorbera (wymiennik ciepła). Izolacja cieplna umieszczona między rurkami i absorberem a ściankami skrzyni powoduje, że rozgrzany absorber nie podgrzewa otaczającego kolektor powietrza. Z tego samego powodu skrzynia zamknięta jest z góry szkłem.

Rurki wymiennika powinny być jak najlepiej przytwierdzone do absorbera. Mam tu na myśli jak największą powierzchnię kontaktu. Im lepszy kontakt rurki wymiennika do płyty absorbera, tym łatwiej będzie wodzie odbierać ciepło od absorbera. Tym mniej ciepła będzie traconego. Tym mocniej będzie się nagrzewać woda. Tym lepsza sprawność. Budowa kolektora słonecznego musi mieć na celu przede wszystkim zmniejszenie strat ciepła z kolektora!

Budowa kolektora próżniowego / rurkowego

Kolektor próżniowy, zwany też rurkowym albo parabolicznym, działa na nieco innej zasadzie. Najpierw poglądowa ilustracja (niestety z opisem po angielsku).

Jak widać na tym rysunku, tu absorberem nie jest płaska płyta tylko metalowy cylinder. Umieszczony jest on wewnątrz szklanej tuby. W przestrzeni pomiędzy absorberem a tubą znajduje się próżnia, co minimalizuje straty ciepła. Wewnątrz absorbera znajdują się dwie rurki, przez które przepływa ciecz, odbierając od niego ciepło. W nowoczesnych kolektorach mogą to być również tzw. rurki ciepła (heat pipe), które do jego transportu wykorzystują zjawiska parowania i skraplania. Tak czy siak, ze względu na mniejszą powierzchnię absorbera, w takich kolektorach wykorzystuje się paraboliczne zwierciadła. Dzięki nim słońce wpadające do kolektora pomiędzy rurkami też jest wykorzystywane!

Taki kolektor słoneczny trudniej jest zrobić własnoręcznie. Na dobrą sprawę jest to niemalże niemożliwe, bez dostępu do specjalistycznych narzędzi. Domowemu majsterkowiczowi nie uda się przytwierdzenie rurki wymiennika do wewnętrznej powierzchni absorbera. Nie jest również łatwo wytworzyć próżnię wewnątrz szklanej obudowy rurki no i same rurki ciepła trudno jest zrobić w domu.

Czy samodzielna budowa kolektora jest rozsądna?

Myślę, że tak. Ceny kolektorów są naprawdę bardzo duże. Koszt ich zakupu i instalacji zwraca się dość długo, zwłaszcza przy korzystaniu z takich źródeł ciepła jak kocioł na drewno. Wtedy jedynym uzasadnieniem takiej niemałej inwestycji jest większy komfort użytkowania ciepłej wody, bez konieczności codziennego rozpalania kotła.

Dobrze jest, gdy kolektor konstruuje się z elementów dostępnych na miejscu, najlepiej takich, które swój pierwszy żywot już zakończyły. Wtedy koszt budowy naprawdę mocno się zmniejsza.