Panouri solare - modele constructive

Panouri solare plate

In principiu, un panou solar are o carcasa metalica de forma dreptunghiulara in care se afla montate celelalte elemente. Printr-un geam de sticla, razele solare cad pe o suprafata care absoarbe aproape intregul domeniu spectral al acestora. Energia calorica rezultata nu se pierde, panoul solar fiind izolat termic in toate partile. Caldura de convectie spre exterior este limitata de unul sau mai multe geamuri. La panourile solare cu vacuum, aceasta este aproape in intregime eliminata. Caldura de radiatie, datorata temperaturii proprii, este de asemenea impiedicata de geamul de sticla care este opac pentru lungimile de unda mai mari. Aceasta caldura este retinuta in interiorul panoului solar, echilibrul termic conducand la o temperatura mai inalta decat in situatia fara geam. Acest efect este cunoscut sub numele de efect de sera. La panourile solare moderne se utilizeaza sticla speciala, cu un continut cat mai mic posibil de fier si cu o rezistenta marita la grindina si incarcare cu zapada.

Elementul absorbant, mai ales la panourile solare cu vid, poate prezenta o selectivitate fata de lungimea de unda, astfel incat, pe de o parte, sa absoarba o gama cat mai larga de radiatie solara si, pe de alta parte, sa aiba o emisie cat mai redusa in domeniul de infrarosu apropiat, pentru a reduce emisia de caldura

Elementul absorbant cedeaza caldura agentului termic ce curge prin conductele de cupru sau aluminiu atasate acestuia. Agentul termic transporta energia calorica la utilizator sau la un recipient de stocare. Unele instalatii solare au circuitul agentului termic deschis, ceea ce inseamna ca prin conductele panoului solar circula chiar apa necesara utilizatorului, cum este cazul in principal al instalatiilor functionand pe principiul termosifonului. In regiunile cu pericol de inghet mai mare, se apeleaza totusi de regula la circuite separate. Circuitul primar, cel al panoului solar contine un lichid rezistent la inghet (antigel). Din circuitul primar caldura este transferata prin intermediul unui schimbator de caldura apei din circuitul secundar, cel al utilizatorului.

Panouri solare cu tuburi vidate

O constructie speciala prezinta panourile solare cu tuburi vidate. Panourile solare cu tuburi vidate se compun din tuburi paralele in spatele carora se afla reflectoare pentru concentrarea radiatiei solare. Tuburile vidate se compun din doua tuburi de sticla concentrice intre care este vid. Tubul din interior este inconjurat de o suprafata absorbanta de care este atasat un tub de cupru prin care circula un agent termic. Vidul dintre tuburi reduce la minimum pierderile de caldura prin convectie si conductie, permitand obtinerea de performante superioare (randament si temperaturi mai mari). Datorita temperaturilor mai mari instalatia de incalzire poate necesita elemente speciale pentru eliminarea pericolului supraincalzirii. Astfel de panouri solare sunt mai eficiente in zonele cu temperatura moderata, utilizarea lor in zone calde justificandu-se doar in instalatii tehnice unde este nevoie de temperaturi mai mari. Un alt avantaj il reprezinta faptul ca suprafata absorbanta fiind mereu perpendiculara pe directia razelor solare, energia absorbita este aproape constanta in cursul zilei. Tehnologia utilizata la fabricarea acestui tip de panou solar este asemanatoare celei de la centralele termice cu jgheaburi parabolice.