Mis on päikesekollektor?

Päikesekollektor on seade, mida kasutatakse päikese soojusenergia hõivamiseks ja selle muundamiseks inimesele hõlpsamini kasutatavasse vormi. Erinevalt fotogalvaanilisest elemendist on päikesekollektor suhteliselt madal tehnoloogiline ning neid saab luua ja paigaldada väga madala hinnaga. Kõige elementaarsem päikesekollektori tüüp hõlmab mingit vedelat keskkonda, mida päikesekiired soojendavad ja seejärel transporditakse soojuse mujale jaotamiseks.

Päikesekollektori lihtsat vormi saab näha, kui jätta kuuma päikese alla suur must veega täidetud anum. Juba mõne tunni pärast on anumas olev vesi neelanud suure osa päikesevalguse energiast ja on väga kuum. Seda kuuma vett saab kasutada lihtsal otstarbel, näiteks duši all käimiseks, kuuma veepudeli täitmiseks magamiskoti soojendamiseks või muul viisil soojuse jaotamiseks. Keerulisemad kollektorid võtavad selle põhikontseptsiooni ja laiendavad seda, muutes soojuse kogumise tõhusamaks ja soojusjaotuse dünaamilisemaks.

Üks peamisi viise, kuidas päikesekollektorit tõhusamaks muuta, on kasutada transpordivahendit, mis erineb soojendatavast. Kuigi vesi ise on täiesti kasutatav keskkond, eelistavad paljud inimesed kasutada midagi muud, olenevalt keskkonnaolukorrast. Piirkondades, kus temperatuur langeb alla nulli, võib näiteks vee asemel kasutada külmumisvastast lahust, et vältida torude või plaatide pragunemist. Glükooli kasutatakse sageli ka kütteainena, kuna seda võib olla mugavam käsitseda ja see on viskoossem kui vesi, kuid jääb suurepäraseks soojahoidjaks.

Sageli kasutab päikesekollektor vee kiiremaks soojendamiseks torustikku. Need torud on tavaliselt valmistatud tugevast soojusjuhist, näiteks vasest, ja neid juhitakse mööda pinda edasi-tagasi, et ruumi võimalikult hästi ära kasutada. Vesi sunnitakse torude kaudu päikese all soojenema ja kui see on piisavalt kuum, juhitakse see reservuaari või otse rakendusse, kus soojust saab kasutada.

Üks koht, kus päikesekollektoreid sageli kasutatakse, on hoonete siseruumide kütmine, üldjuhul torustiku põrandate kaudu. Vett saab soojendada päikese käes ja seejärel suruda see läbi kiviplaatpõrandasse paigaldatud torude, kus soojus eraldub seejärel ruumi õhumassi soojendamiseks. See võib olla odav ja taastuv kütteenergia allikas kohtades, kus päikesekiirgus on piisav.

Tavaliselt kasutatakse päikesekollektorit hooajaliselt, selle neelab soojust kasutatakse ära päeva või kahe jooksul, mistõttu on see enamikus kohtades ideaalne ainult suvekuudel. Mõnel juhul võib piisav soojusmass muuta võimalikuks soojuse salvestamise mitme kuu jooksul. Näiteks on mõned suured korterikompleksid hakanud katsetama miljonite gallonite vee kasutamist termilise massina, mida saab suve jooksul soojendada ja seejärel kasutada terve talve kütteallikana.