SŁOŃCE W DOMU

Mogło by się zdawać, iż słońce jest czymś oddalonym, abstrakcyjnym i niemożliwym do okiełznania. Jest ono źródłem ogromnej ilości energii, lecz możliwość wykorzystania jej do czegoś więcej niż naturalnych procesów (np. fotosyntezy), długo nie mogła dotrzeć do zbiorowej świadomości.

Co najmniej od trzydziestu lat istnieją techniki wykorzystania energii słonecznej w taki sposób, by w jeszcze większym wymiarze niż dotychczas pracowało ono dla człowieka. Generalnie można wykorzystać dwa parametry występujące wskutek promieniowania słonecznego, tj. ciepło i światło. Przyjrzyjmy się więc jak w praktyczny sposób można sprowadzić więcej energii słonecznej do naszego domu.

AKTYWNE POZYSKIWANIE CIEPŁA – KOLEKTORY SŁONECZNE
Najbardziej popularną metodą wykorzystania energii słonecznej, jest w Polsce pozyskiwanie jego ciepła za pomocą kolektorów słonecznych. Kolektory słoneczne są urządzeniami, które pochłaniają ciepło promieniowania słonecznego i przekazują je do cieczy, która przez nie przepływa. Kolektory składają się z absorbera, czyli metalowej płyty z przylutowanymi rurkami (przepływa przez nie ciecz) pokrytej czarną powłoką, obudowy, izolacji oraz przeźroczystej pokrywy. Kolektory słoneczne najczęściej stosuje się do ogrzewania ciepłej wody użytkowej (czyli tej, w której się myjemy). Ogrzewanie pomieszczeń za pomocą kolektorów słonecznych również jest możliwe, aczkolwiek wymaga zastosowania ogromnych podziemnych zbiorników ciepła, dużej ilości kolektorów i skomplikowanej automatyki, a co za tym idzie, jest niezmiernie drogie. Oprócz kolektorów w odpowiedniej ilości (w polskim klimacie kolektor o powierzchni absorbera ok. 1,7 m2, wystarcza do ogrzania 80 – 100 l wody) w skład słonecznej instalacji grzewczej musi wejść bojler z wymiennikiem ciepła, pompa obiegowa i sterownik. Zasada działania tego układu jest prosta. Gdy temperatura na kolektorach jest wyższa od temperatury wody w zbiorniku, sterownik załącza pompę, która tłoczy ciecz przez kolektory słoneczne i wymiennik ciepła w bojlerze. Ciecz ta nagrzewa się w kolektorach i przekazuje ciepło tam zebrane do bojlera, podnosząc tym samym temperaturę wody w nim się znajdującej. Gdy temperatura w obu miejscach się wyrówna, sterownik wyłącza pompę, by załączyć ją ponownie gdy słońce nagrzeje znów kolektory. W polskim klimacie kolektory słoneczne można wykorzystywać do ogrzewania ciepłej wody użytkowej przez połowę roku. Przez pozostały czas mogą one podnieść jej temperaturę o kilka, kilkanaście stopni, lecz nadal będzie ona wymagać dogrzania. Dlatego istnieje możliwość podłączenia do bojlera, za pomocą drugiego wymiennika, również innego źródła ciepła np. pieca C.O., sieci miejskiej itp.


kolektory słoneczne na dachu budynku. Powyżej kolektorów kopuła świetlika rurowego.

PASYWNE POZYSKIWANIE CIEPŁA – SZKLARNIE ZINTEGROWANE Z BRYŁĄ BUDYNKU
Mniej znaną technologią jest pozyskiwanie ciepła słonecznego za pomocą szklarni dobudowanej do budynku. W polskim klimacie najlepiej jest, gdy powierzchnie przeszklone takiej szklarni są pochylone pod kątem 60° i usytuowane po stronie południowej budynku. W procesie ogrzewania pomieszczeń wykorzystuje się w tym przypadku tzw. efekt szklarniowy. Promieniowanie słoneczne w ciągu dnia wpada do środka szklarni nagrzewając jej wnętrze, posadzkę oraz inne elementy przeznaczone do magazynowania ciepła (np. beczki stalowe wypełnione piaskiem). W nocy elementy te oddają ciepło. Wymiana ciepła pomiędzy szklarnią a pozostałymi pomieszczeniami domu następuje grawitacyjnie, na skutek różnic w temperaturze. Istnieje również możliwość zastosowania do tego systemu kanałów i nadmuchów. Aby ciepło nie uchodziło ze szklarni zbyt szybko przez szyby, można zastosować izolację w celu jego zatrzymania, np. gazy szlachetne, zasypkę ze styropianu (niestety trzeba ją co rano wypompowywać z przestrzeni między dwoma szybami) czy też wielozasłony. Oczywiście system ten nie ogrzeje całego budynku, zwłaszcza w zimie. Jednak jego zastosowanie może ograniczyć konieczność ogrzewania pomieszczeń za pomocą innych źródeł.


szklarnia zintegrowana z bryłą budynku. Na dachu widoczne moduły fotowoltaiczne.

schemat słonecznej instalacji grzewczej. 1. Kolektory słoneczne, 2. Pompa obiegowa wraz ze sterownikiem, 3. Bojler z dwoma wymiennikami ciepła, 4. Dodatkowe źródło ciepła – piec C.O.

PRĄD ZE SŁOŃCA – FOTOWOLTAIKA
Jak wiadomo, ciepło to we współczesnym świecie nie wszystko. Aby dzisiejsze gospodarstwo domowe mogło funkcjonować, potrzebny jest również prąd elektryczny. Również on może być produkowany z wykorzystaniem energii słonecznej. Jest to możliwe dzięki wykorzystaniu modułów fotowoltaicznych, które przemieniają światło słoneczne bezpośrednio w energię elektryczną. Moduły składają się z kilkudziesięciu połączonych ze sobą ogniw fotowoltaicznych, wykonanych z półprzewodnika, najczęściej krzemu. Z chwilą gdy do modułów dołączone są urządzenia i pada na nie światło słoneczne, następuje przepływ prądu. Instalacja fotowoltaiczna może zasilać część lub całość budynku. Jej wielkość jest praktycznie nieograniczona. Może być podłączona za pomocą specjalnego falownika do sieci energetycznej – w tym przypadku nadmiar wyprodukowanej przez moduły energii można sprzedać do sieci publicznej, a w przypadku niedoborów również pobrać odpowiednią jej ilość. Bardziej skomplikowane są instalacje autonomiczne, które mają na celu zasilić obiekty nie połączone z siecią. W instalacjach takich oprócz modułów fotowoltaicznych, występują akumulatory (przecho¬wuje się w nich energię przeznaczoną do zużycia po zmroku, a także zapas na pochmurne dni), regulator ładowania (chroni akumulator przed przeładowaniem i rozładowaniem) oraz przetwornica napięcia (przemienia prąd stały produkowany przez moduły fotowoltaiczne, na prąd przemienny 220V). Instalacje fotowoltaiczne są coraz bardziej popularne w Europie Zachodniej (zwłaszcza w Niemczech), gdzie zasilają nie tylko całe budynki mieszkalne ale również produkują prąd na sprzedaż.


przekrój przez świetlik surowy

SŁONECZNYCH TUNEL –  W KAŻDYM BUDYNKU JEST MIEJSCE GDZIE PRZYDAŁO BY SIĘ WIĘCEJ ŚWIATŁA
Światło dzienne jest jedną z najbardziej widocznych oznak działalności słońca. Potrzebne jest ono do właściwej wegetacji, a jego duża ilość sprawia iż ludzie czują się lepiej. O tym, jak bardzo lubimy mieć dużą ilość światła w poszczególnych pokojach, niech świadczy chociażby rosnąca sprzedaż okien dachowych. Niestety nie we wszystkich pomieszczeniach można mieć duże okna czy okna dachowe. Czy oznacza to jednak, że w pokojach z małymi oknami, na parterze budynku, musi być zawsze ciemno i trzeba w nich będzie zawsze świecić światło? Nie. Dzięki technologii Sun Tunnel, istnieje możliwość oświetlenia każdego pomieszczenia światłem słonecznym, za pomocą specjalnego świetlika rurowego. Świetlik ten składa się z trzech elementów: kopuły dachowej, rury światłonośnej oraz rozpraszacza pryzmatycznego. Kopuła jest zainstalowana na dachu budynku, gdzie zbiera światło słoneczne. Następnie światło to wędruje specjalną, giętką rurą światłonośną, omijając wszelkie przeszkody konstrukcyjne, do rozpraszacza pryzmatycznego, który równomiernie rozprowadza światło po pomieszczeniu. Zakłada się, że jeden świetlik tego typu wystarcza na oświetlenie powierzchni 16 m2.



OGŁOSZENIE
Nauczyciel nowoczesnej jogi dynamicznej z Krakowa poszukuje asystentki do zajęć dydaktycznych. Zgłoszenia można kierować:

Feliks Chodkiewicz tel. 421-54-12, godz. 21-22 felicjus@wp.pl