Tinkamai suprojektuotas ir įrengtas saulės kolektorius per metus pagamina 60–70 % karštam vandeniui ruošti bei 20–30 % pastatui šildyti būtinos energijos. Saulės kolektoriai – greitai atsiperkanti investicija.
Populiariausia sritis, kurioje taikoma saulės energija, – karšto vandens ruošimas
Neseniai Vokietijoje pastatytas namas, kuriame saulės kolektoriai pagamina tris kartus daugiau energijos nei gyventojai jos suvartoja. Saulės energija naudojama ir elektromobiliams įkrauti. Lietuvos klimato sąlygomis, vanduo kolektoriuose vasarą sušyla iki 70–100 °C, žiemą – iki 30–50 °C. Nors žiemą vandenį reikia papildomai šildyti, sutaupoma nemažai išteklių, nes pakelti vandens temperatūrai nuo +5 °C (vandentiekio temperatūra) iki +30 °C reikia ne tik papildomos energijos, bet ir lėšų.
Mūsų šalyje dėl visuotinio atšilimo pasikeitus klimatui šaltos ir saulėtos žiemos virto apsiniaukusiu rudeniu, todėl sumažėjo ir galimybių išnaudoti saulės energiją pereinamuoju laikotarpiu ir žiemą. Siekiant kuo efektyviau išnaudoti saulės energiją šaltuoju periodu, būtina mažinti ir sistemos, ir paties kolektoriaus nuostolius. Visi vamzdynai ir akumuliacinės talpos turi būti gerai izoliuoti. Naujai statomuose namuose verta įrengti į stogo konstrukciją integruotus saulės kolektorius ir papildomai juos apšiltinti iš pastogės pusės.
Pigiausias, paprasčiausias ir populiariausias būdas pritaikyti saulės energiją – tai karšto vandens ruošimas, naudojant saulės kolektorius. Kai saulė nešviečia, saulės kolektoriaus šildytuvą šildo elektrinis tenas ar katilas. Visą procesą valdo specialus valdiklis, turintis daviklių saulės kolektoriuose ir šildytuve.
Saulės kolektorių veikimo principas labai paprastas – sukaupta šiluma specialiu siurbliu perduodama į vandens šildytuvą. Vasarą jame vanduo gali įkaisti net iki 100 °C, tačiau, jei saulės nepakanka įšildyti iki reikiamos temperatūros, sistema ima naudoti papildomą energijos šaltinį. Specialistai teigia, kad saulės kolektoriai – gera ir greitai atsiperkanti investicija, padengianti daugiau nei pusę vandeniui šildyti skirto metinio energijos poreikio.
Saulės kolektoriaus prototipas energiją gamins netgi lyjant
Kinijos mokslininkai sukūrė naują saulės kolektorių prototipą, kuris greitai gali padaryti juos dar efektyvesnius. Šie kolektoriai, sukurti pritaikant unikalias grafeno savybes, gali generuoti energiją lyjant. Kai apsiniaukia ir ima lyti, saulės kolektoriai naudoja grafenu grindžiamą energijos surinkimo sistemą. Lietaus vandenyje yra įvairių druskų, kurias galima išskaidyti į teigiamus ir neigiamus jonus. Kinijos mokslininkai grafeno sluoksnį naudoja tam, kad atskirtų teigiamą krūvį turinčius jonus (kalcio, amoniako ar natrio) ir generuotų elektros energiją. Prototipas sukurtas prie saulės elementų pridėjus grafeno sluoksnį. Tuomet jis buvo įmontuotas ant skaidraus indžio alavo oksido ir plastiko pagrindo. Prototipas laboratorinėmis sąlygomis išmėgintas saulėtomis dienomis ir pilant lietaus pakaitalą. Pirminių bandymų metu mokslininkams pavyko pasiekti 6,53 % elektros energijos konvertavimo efektyvumą. Mokslininkai energijos gavybai naudoja cheminę reakciją, kurios metu teigiamo krūvio jonas prisiriša prie itin plono grafeno sluoksnio ir suformuoja dvigubą sluoksnį – vadinamąjį pseudokonduktorių, kuriame jau yra elektronų. Tarp šių dviejų sluoksnių esantys skirtumai yra pakankami, kad būtų generuojama elektros srovė ir įtampa. Dabar mokslininkai nori technologiją pritaikyti taip, kad ją naudojant būtų galima išgauti energiją iš įvairių kitų lietuje esančių jonų.
Saulės kolektoriai eksterjere
Ekologinė architektūra skatina harmoningus ir ekologiškus projektavimo metodus, žmogaus būsto ir gamtos neatsiejamą darnų ryšį bei tarpusavio santykį. Suprojektuoti ir pastatyti ekologišką namą – sudėtingas procesas. Kurdamas ekologišką namą, kiekvienas žmogus prisideda prie gamtos išteklių tausojimo, pavojaus žmonių sveikatai mažinimo, pasaulio klimato kaitos ir jos padarinių švelninimo, aplinkos apsaugos.
Vienas paprasčiausių būdų „ekologizuoti“ savo namus – saulės kolektoriai. Saulės gaminama energija yra palanki gamtai. Naudojant šią sistemą, mažiau eksploatuojamos sunkiai atsinaujinančios žemės gėrybės, tokios kaip nafta bei anglis.
Būtent dėl to vis dažniau atkreipiamas dėmesys į atsinaujinančius energijos šaltinius. Saulės energija gali suteikti mums šilumą, šviesą ir elektrą gerokai pigiau ir nekenkdama aplinkai.
Kuriant šiuolaikišką namų eksterjerą, saulės kolektorių pritaikymo galimybės yra milžiniškos. Seniau buvo populiaru kolektorius montuoti tiesiog ant stogo, tvirtinant juos prie lentjuosčių, dabar, siekiant rasti inovatyvesnį sprendimą ir suteikti didesnį funkcionalumą, įvairių spalvų ir formų saulės kolektoriai yra integruojami į fasadus ir stogus kaip architektūrinė pastato dalis.
