Marius, Maruxz

Saulės kolektoriai – alternatyva tradiciniam šildymui

saulės kolektoriaiAplinkosaugininkams vis garsiau skambinant pavojaus varpais dėl sparčiai senkančių Žemės gamtinių išteklių ir gąsdinančių šilumos kainų vis dažniau atsisukame į alternatyvius, atsinaujinančius šildymo bei elektros energijos pagaminimo būdus. Palyginus visai neseniai žmonija sumanė „pasikinkyti“ vėją, tačiau Saulė – pats galingiausias nuolatos atsinaujinantis energijos šaltinis Žemėje, paskaičiuota, kad jos energijos potencialas yra apie 60 kartų didesnis už vėjo energijos potencialą.

Deja, nepaisant tokio skirtumo, Saulės pagamintas energijos potencialas kol kas yra išnaudojamas mažiausiai. Džiugu tai, kad situacija keičiasi, o Lietuvoje saulės kolektoriai lėtai, bet užtikrintai išsikovoja savo vietą netradicinio šildymo rinkoje. Gal šis procesas vyktų gerokai greičiau, jei visuomenėje nebūtų tiek daug informacijos spragų. Visų pirma, saulės baterijos ir saulės kolektoriai dažnai laikomi sinonimais, tačiau tai klaidingas požiūris. Tad, trumpai aptarkime kiekvieną iš jų.

Saulės baterijos yra pagamintos iš medžiagų, tiesiogiai verčiančių šviesos energiją į elektros energiją, kuri teka nenutrūkstama srove. Šiuo metu didelė dalis saulės baterijų yra pagamintos iš silicio, kadangi jis yra puikus puslaidininkis ir plačiai paplitęs Žemėje. Saulės baterijos skirstomos į tris pagrindinius tipus: amorfinės, polikristalines ir monokristalines. Skirtumas tarp šių baterijų – atomų išsidėstymas silicio kristale bei paties silicio rūšis. Kodėl tai svarbu? Būtent nuo saulės baterijos tipo priklauso ir jos efektyvumas. Tarkim, polikristalinės ir monokristalinės baterijos yra panašaus efektyvumo, tačiau gerokai galingesnės už amorfines.

Saulės baterijos saulės šviesą verčia į energiją silicio kristalų dėka, tačiau prieš tai juos reikia tinkamai paruošti, nes priešingu atveju silicio kristalai nėra tinkami naudoti lauko sąlygomis, kadangi monokristalinio silicio elementai pakankamai trapūs, sunkiai valdomi ir visiškai neatsparūs drėgmei. Negana to, silicis generuoja labai mažą nuolatinę įtampą, kurią sunku panaudoti. Būtent dėl to saulės baterijos būna sudarytos iš nuosekliai sujungtų 30 – 40 silicio baterijų, kurios yra hermetizuotos skaidrioje, aplinkos poveikiui atsparioje medžiagoje.

Saulės kolektorių sistemą sudaro: saulės kolektorius, sujungtas su specialiu siurbliu, kuris paima šilumos energiją iš kolektoriaus ir reguliuoja, kad labai karštą dieną į kolektoriaus sistemą jos nepatektų per daug. Vėliau iš kolektoriaus paimta šilumos energiją siurblio dėka perduodama į vandens šildytuvą, kuriame vandenį kaitina du gyvatukai. Saulės kolektoriaus efektyvumą nurodo jo koeficientas – gautos ir panaudotos energijos santykis. Naudingumo koeficientas parodo kiek saulės spindulių prasiskverbia pro kolektoriaus paviršių. Saulės kolektoriaus tipas (vakuuminis su vamzdeliais ar plokščiasis) lemia ir kokie bus šilumos nuostoliai, nes jų išvengti vargu ar pavyks. Tarkim, kuo aukštesnė temperatūra ir prastesnis šilumos izoliavimas, tuo didesni šilumos nuostoliai, todėl svarbu, kad saulės energija šildomos patalpos būtų kokybiškai izoliuotos.

Saulės kolektoriaus pasirinkimas priklauso nuo to, ka mes norime šildyti, geriamą vandenį, namus, baseiną. Pavyzdžiui, plokščiasis arba vakuuminis saulės kolektorius yra gerokai efektyvesni už absorberinius, kai kalbama apie šilumos gamybą. Tačiau optimaliausią saulės kolektoriaus variantą vis dėlto gali parinkti profesionalai. Tinkamai parinktos saulės kolektorių sistemos gali padengti apie 60 proc. šilumos energijos poreikio karštam vandeniui ir namų šildymui per metus, o šiltuoju laikotarpiu saulės kolektoriai gali patenkinti 100 proc. karšto vandens poreikio.