Сончеви системи

СОНЧЕВА ЕНЕРГИЈА 

Најважниот енергетски ресурс на планетата Земја е сонцето, целокупниот жив свет постои и зависи од сончевата енергија. Во исто време, тоа е најеколошката форма на енергија која може да се користи на многу начини, во различни географски и социјални опкружувања. Се проценува дека староста на сонцето е околу пет милијарди години. Сонцето е нуклеарен реактор, поставен на безбедно растојание (143 милиони километри) од Земјата.

Иако сончевата енергија е најголемиот енергетски извор кој го прима Земјата, нејзиниот интензитет на Земјината површина е всушност многу низок заради големото растојание меѓу земјата и сонцето и заради Земјината атмосфера која апсорбира и дисперзира (разбива) дел од зрачењето. Дури и при чисто небо во дневни услови, кога сонцето е директно поставено, енергијата која стигнува до земјата Земјината површина се намалува за околу 30% заради атмосферските слоеви. Кога сонцето е блиску до хоризонтот, а небото е со облаци, сончевата енергија која пристигнува до површината на Земјата може да биде занемарлива. Исто така, интензитетот варира од една до друга точка на Земјината површина. Сончевото зрачење пристигнува на површината на Земјата со максимално можна моќност од 1 киловат за метар квадратен. Реално искористливиот дел е различен, зависно од географската локација, покриеност со облаци, времетраењето на осветленоста во текот на денот, итн. Практично, расположливата сончева енергија варира меѓу 250 до 2500 киловат-часови за метар квадратен на годишно ниво. 

СОЛАРНИ СИСТЕМИ MOЖЕ ДА ГИ ПОДЕЛИМЕ НА: 
-Термосифонски систем
-Затворен систем 
Во двата системи Соларниот колектор е главната алатка. Колекторите може да бидат вакумски или рамни плочи. Овој пат ќе се задржиме на затворениот соларен систем.

ЕЛЕМЕНТИ НА ЗАТВОРЕН СОЛАРЕН СИСТЕМИ
1.Соларен колектор
2.Комбиниран бојлер за соларна енергија
3.Циркуалациона група 
4.Соларен контролер
5.Експанзионен сад за солар
6.Автоматско воздушно лонче за солар



СПОРЕДБА ПОМЕЃУ РАМЕН ПЛОЧЕСТ КОЛЕКТОР И КОЛЕКТОР СО ВАКУУМСКИ ЦЕВКИ

Вакуумските колектори и рамните плочести колектори се двата главни типа на соларни колектори кои се на располагање на сопствениците на домаќинствата за соларно загревање на водата. 
Постојат повеќе разлики помеѓу овие два типа колектори. 

Физичка структура и површина 

Еден квадратен метар на покривот покриен со колектор со вакумски цевки (колектор-бруто површина) е поголема од површината на абсорберот на колекторот (апсорберска површина). Колекторите со вакуумските цевки имаат помала апсорберска површина во однос на бруто површината (обично 60-80% од бруто површина) во споредба со плочестите колектори каде оваа разлика е многу помала. Меѓутоа, благодарение на конструкцијата на вакуумската цевка, во однос на абсорберската површина, вакуумските колектори се поефиксни во споредба со плочестите на годишно ниво, дури 20-30%. И ова ги прави попогодни, особено кога станува збор за ограничен простор на покривот. 

Загуба на топлина

 Плочестите колектори обично губат повеќе топлина во околината од вакумските цевки и оваа загуба се зголемува со температурна разлика. Кај вакуумските цевки, благодарение на вакумот кој е одличен изолатор, нема загуби на топлина од конвекција и кондукција, кои се значително поголеми кај плочестите колектори. Во принцип, по инсталиран квадратен метар (бруто површина на колектор), вакуумските цевки испорачуваат  повеќе енергија кога околната температура е ниска (на пример, во текот на зимата), или кога небото е облачно на подолги периоди. 
Поради конструкцијата на самата цевка, заобленоста на вакумските цевки, овозможува да колекторите го абсорбираат сончевото зрачење независно од аголот на сонцето, речиси преку целиот ден, односно имаат т.н пасивното следење на сонцето.
Вакуумските колектори имаат предност во услови на мраз. Кога надворешната  температура на воздухот паѓа под нула степени, плочестиот колектор треба да се чува од замрзнување за да се спречи оштетување. Едно парче од стакло е лош изолатор и топлина од плочата  лесно се предава на околината, за разлика од кај вакуумските колектори.
Меѓутоа, не постојат докази дека двете колекторски технологии се разликуваат кога станува збор за долгорочна сигурност. Примена на двата типа на колектори во зависност од температурната разлика Плочестите колектори можат да биде соодветни и во тропските или суптропските средини ако топлата вода треба да се загрева до 70 °C. Вакуумските колектори се преферираат кога се потребни повисоки температури на водата. Зимно време, плочестите колектори ќе останат покриени со снег во текот на облачно време, но сепак, кога ќе се појави сонце, колекторот ќе се загрее малку при што ќе се создаде тенок слој на вода помеѓу стакло и снегот. Понатаму гравитацијата го прави останатото, овозможувајќи на снегот да се лизга од колекторот. Во принцип, плочестите колектори се поедноставни за чистење поради рамната површина, за разлика од вакумските цевки, каде нечистотии и листови можат да се нафатат помеѓу самите цевки, што го отежнува чистењето. Вакумските цевки се изработени од боросиликатно стакло, а плочестите колектори со калено (темперирано) стакло. Покрај ефикасноста, постојат и други разлики: Цевките кај вакуумските колектори можат да се заменуваат индивидуално без запирање на целиот систем. Не постои кондензација или корозија во цевките. Плочестите колектори се сепак поевтина опција. 

СОЛАРНИ СИСТЕМИ: РАЗЛИКИ ПОМЕЃУ ТЕРМОСИФОНСКИ И СИСТЕМ СО ПУМПА

Кога станува збор за добивање на топла санитарна вода, независно од  сончевиот систем, потребно е складирање на водата, за да се овозможи истата да се користи во било кој дел од денот.
За складирање на топлата вода во текот на ноќта или на облачни денови, потребен е резервоар за вода. Наједноставен начин, а со употреба на гравитацијата е  термосифонскиот систем.
Принципот на работа на овој систем се базира на тоа дека ладната вода има поголема специфична густина од топлата вода, и тоа овозможува да топлата вода се качува нагоре, кон резервоарот, додека ладната вода (бидејќи е потешка) останува доле. Затоа, соларниот колекторот кај овој систем, секогаш се монтира под  резервоарот за вода. Кога колекторот ја загрева водата, таа се издига и преку нагорната цевка се носи во резервоарот, која потоа се искористува од горниот дел од резервоарот. Дополнување со вода во системот се врши со ладна вода од водоводот. Ладната вода се загрева во колекторот и процесот се повторува.
Резервоарот треба да биде поставен правилно на добра висина, зашто во спротивно може водата да циркулира наназад и да се олади за време на ноќта. Исто така овој систем не работи добро на мали висински разлики. Принципот на работа на термосифонските системи е многу едноставен, поради тоа што немаат потреба од инсталирање на пумпа ниту соларна станица за контрола на системот, за разлика од индиректниот систем со плочести колектори. Меѓутоа, термосифонските системи не се погодни за големи системи, оние кај кои има повеќе од 10 метри квадратни на колекторска површина.
Овие системи се и тешки за поставување на згради со спуштени покриви, и не се препорачуваат за региони со ниски температури и каде има можности за појава на мраз. 
Поради тоа што системот е поедноставен,термосифонските системи се и поевтини.
Независни се од електрична енергија,па топла вода има и во моменти кога нема струја. 
Меѓутоа ваквиот систем има многу големи термички загуби.
За разлика од директниот систем, индиректниот сончев систем, користи пумпа за циркулација на водата низ системот. Ова ја зголемува цената на системот, но затоа ефикасноста е многу поголема. Овие системи се и со многу повеќе предности: 
-Позицијата на резервоарот не зависи од позицијата на колекторот
- Резервоарот може да биде и вертикален, наместо хоризонтален, со што се овозможуваат повеќе температурни слоеви во цилиндарот.
-Со вградената контрола (контролерот во соларната станица), се добиваат повеќе информации за тоа како системот работи, и кои се можните дефекти. 
-Колекторот е независен од резервоарот и може да се монтира на веќе постоечки бојлер. Има помала тежина, па поради тоа нема потреба од додатна потпора на покривот, а и со тоа има и поедноставна монтажа.
-Поради можноста резервоарот да биде поставен било каде, се овозможува полесен пристап во случај на дефект. 
-Резервоарот има помали загуби, затоа што се поставува во внатрешноста на домот, и не е изложен на надворешни влијанија. 

Иако со повисока цена, овој систем е значително поефикасен во споредба со термосифонскиот

Многу е важно да се одреди правилната големина на соларниот систем. Таа големина зависи од бројот на корисниците и уредите кои ќе ја трошат топлата вода. За Ваша информација:
Според европските стандарди, потрошувачката на топла вода во фамилијата просечно е од 30 до 60 литри за едно лице.
•Машината за садови во еден турнус троши 100 литри вода на температура од 60 до 70 степени.
•Машината за перења алишта троши 90 литри вода за 5 килограми алишта.
•За полнење на када со средна големина потребно е 200 до 300 литри топла вода.
За да можеме да го одредиме капацитетот на соларниот систем, потребно е да го знаеме и следното:

•Од 150 литарски бојлер кога ќе се загрее на температура од 60 до 70 степени, со разладување добиваме околу 300 литри вода на 35 до 39 степени.
•Од 300 литарски бојлер кога ќе се загрее на температура од 60 до 70 степени, со разладување добиваме околу 600 до 650 литри вода на 35 до 39 степени.