1.6. Пасивне використання сонячної енергії

Пасивні сонячні будинки - це, проект яких розроблений з максимальним урахуванням місцевих кліматичних умов, і застосовуються відповідні технологій і матеріали для обігріву, охолодження й об'єктивності освітлення будинку з допомогою енергії Сонця. До них належать традиційні будівельні технологій і матеріали, такі як ізоляція, масивні підлоги, обернені на південь вікна. Таке житлове приміщення може бути побудовано в окремих випадках без додаткових витрат. За інших випадках виниклі для будівництва додаткові видатки можуть бути компенсовані зниженням енерговитрат. Пасивні сонячні будинки є екологічно чистими, вони сприяють створенню енергетичної незалежності і енергетично збалансованого майбутнього.

У пасивної сонячної системі сама конструкція будинку виконує роль колектора сонячної радіації. Цю ухвалу відповідає більшості найпростіших систем, де тепло зберігається у будинку завдяки одній в його стінах, стелям чи підлогам. Є й системи, де передбачені спеціальні елементи для накопичення тепла, умонтовані в конструкцію будинку (наприклад, ящики з каменями чи заповнені водою баки чи бутлі). Такі системи також класифікуються як пасивні сонячні.

1.7. Сонячні колектори та їх види

У багатьох сонячних енергетичних системах лежить застосування сонячних колекторів. Колектор поглинає світлову енергію Сонця і перетворює її у тепло, що передається теплоносію (рідина чи повітрю) і далі використовується для обігріву будинків, нагріву води, виробництва електрики, сушіння сільськогосподарської продукції або приготування їжі. Сонячні колектори можна застосовувати практично у всіх процесах, де використовують тепло.

Технологія виготовлення сонячних колекторів досягла практично рівня в 1908 року, коли Вільям Бейлі з американської "Carnegie Steel Company" винайшов колектор з теплоізолірованим корпусом і мідними трубками. Цей колектор дуже був схожий на сучасну термосифону систему. Наприкінці першої Першої світової Бейлі продав 4 000 таких колекторів, а бізнесмен з Флориди, купивши в нього патент, до 1941 року продав майже 60 000 колекторів.

Типовий сонячний колектор накопичує сонячну енергію в встановлених нп даху будинку модулях трубок і металевих пластин, забарвлених у чорний колір для максимального поглинання радіації. Вони укладені в скляний чи пластмасовий корпус і нахилені на південь, щоб вловлювати максимум сонячного світла. Отже, колектор є мініатюрна теплиця, що накопичує тепло під скляною панеллю. Оскільки сонячна радіація розподілена по поверхні, колектор повинен мати велику площу.

Існують сонячні колектори різних розмірів та конструкцій залежно від застосування. Вони можуть забезпечувати господарство гарячою водою для прання, миття і приготування їжі, або використовуватися для попереднього нагрівання води для існуючих водонагрівачів. Нині ринок пропонує масу різноманітних моделей колекторів.

Інтегрований колектор

Найпростіший вид сонячного колектора - це ємнісний термосифонний колектор, який одержав цю назву оскільки колектор одночасно й теплоакамулюючим баком, у якому нагрівається, і зберігається "одноразова" порція води. Такі колектори йдуть до попереднього нагрівання води, які потім нагрівається до потрібної температури в традиційних установках, наприклад, в газових колонках. У разі домашнього господарства попередньо підігріта вода вступає у бак-накопичувач. Такий колектор - недорога альтернатива активної сонячної водонагрівальної системи, яка не використовує рухомі частини (насосів), потребує мінімального технічного обслуговування, з нульовими експлуатаційними видатками.