Rosyjska koncepcja kolektorów słonecznych

Rosyjska koncepcja kolektorów słonecznych

Grupa specjalistów z firmy ALTEN pod przewodnictwem profesora Boris’a Kazandzhan’a z Moskiewskiego Instytutu Inżynierii Energetycznej opracowała rosyjską koncepcję kolektora słonecznego. Główną zaletą urządzenia jest jego wysoka sprawność, która wynika m.in. z zastosowania specjalnych materiałów.

Zasadniczym problemem w przypadku kolektorów słonecznych jest sposób magazynowania energii słonecznej, bowiem wystawienie zbiornika z wodą na działanie promieni spowoduje że ulegnie on nagrzaniu, jednak bardzo szybko odda pozyskaną energię do otoczenia w postaci promieniowania podczerwonego.

W celu zwiększenia efektywności absorpcji energii oraz redukcji utraty ciepła, Rosjanie użyli specjalnego, selektywnego wielowarstwowego płaszcza w którego skład wchodzi węglik tytanu. Dzięki zaciemnieniu zewnętrznej powierzchni urządzenia płaszcz absorbuje energię słoneczną w zakresie światła widzialnego jak i podczerwieni. W paśmie podczerwonym skoncentrowane jest około 90% całkowitej energii niesionej przez promieniowanie słoneczne. Zamiast wody można użyć innego medium absorpcyjnego jednakże użycie wody jest rozwiązaniem najtańszym.

W celu redukcji wymiany ciepła z otoczeniem poprzez konwekcję, absorbery są umieszczane w specjalnej plastikowej osłonie składającej się z poliwęglanu. Ich konstrukcja ma strukturę komórkową, co powoduje, że znajdujące się w nich powietrze jest w bezruchu, dzięki czemu zostaje utrzymane ciepło wody. Materiał poliwęglanowy umożliwia swobodne przenikanie promieni słonecznych oraz nie przyczynia się do powstawania cienia, co również zwiększa efektywność systemu. W rezultacie podczas słonecznego dnia pojedynczy kolektor słoneczny o powierzchni 2 m2 jest w stanie podgrzać 150 litrów wody do temperatury 60-70 °C. Jeżeli istnieje konieczność można również doprowadzić wodę do wrzenia. System zbudowany z kilkunastu kolektorów może zostać użyty do zaopatrzenia w ciepłą wodę i ciepło małą wioskę. Mankamentem jest oczywiście ograniczenie w zastosowaniu spowodowane porą roku bowiem w okresie zimy efektywność urządzenia spada do 1%. W klimacie środkowoeuropejskim system może pracować przez cały rok. W najbliższej przyszłości będzie on zasilał pierwszy dom w miejscowości Sochi nad Morzem Czarnym.