Солнечная тепловая энергия принадлежит активной солнечной системе и является технологией, которая использует солнечную энергию для производства тепла. Эта энергия используется для удовлетворения наших потребностей в отоплении помещений и нагреве воды (DHW).
Во внутренних помещениях, используется отопление за счет тепла теплоносителя — воды, которая нагревается при сжигании нефти или газа, к ним относятся радиаторы напольного отопления. Большой процент нагрева зависит от объекта. Вода, нагреваемая системой солнечной энергии, приводит к сокращению расхода топлива. В Греции, где сильный солнечный свет даже в зимние месяцы, применение солнечных тепловых систем является весьма эффективным. Даже в странах Северной Европы, где солнечное излучение значительно ниже, чем в Греции, уже с большим успехом очень развиты данные установки.
Основным принципом солнечной тепловой системы является, что она устанавливается одновременно с другими видами топлива (из существующих объектов). Часть вклада и, следовательно, сокращение потребления топлива зависит от размера установки, топографии и других факторов. Например, используя солнечную систему для изготовления теплых полов, расположенную на Крите, можно покрыть 100% потребность в отоплении, не используя при этом нефть. Однако в Северной Греции, где солнечное излучение уменьшается, значение использования тепловой солнечной системы будет значительно ниже, но все же, конечно это очень важно с точки зрения уменьшения потребления топлива и экономии затрат.
Если солнца нет, но существует необходимость для отопления, энергия поступает от неактивных контейнеров, называемыми буферными емкостями. Когда температура горячей воды в буфере становится ниже установленной, источник автономного питания включается в эксплуатацию, обычно это центральное отопление. Солнечный бак, подключенный к сети водоснабжения, имеет два теплообменника, один питается от теплоносителя из коллектора и второй подключен к котлу отопления. Если не использовать горячую воду, солнечные коллекторы держат ее теплой в течение нескольких дней. Хорошо вымеренное использование солнечной системы может предоставить достаточно энергии, чтобы охватить период с Мая по Сентябрь до 100% от потребности в горячей воды и от 50% до 70% ежегодно. Однако в зимнее время, обычные отопительные котлы должны работать дополнительно для солнечной системы. В зданиях с надлежащей изоляцией, солнечная энергия может сделать даже больше: весной и осенью обеспечить охлаждение, тогда как в зимний период может облегчить нагрузку на нефтяной или газовый котел от общей тепловой нагрузки.
Основными частями, из которых состоит система солнечного отопления, являются:
Панели солнечных батарей
Сантехника
Буферный танк
Солнечная станция
Контроллер автоматизации систем
Система солнечного отопления может устанавливаться в любой системе отопления, либо в начале его строительства либо впоследствии. Установка не требует каких-либо изменений в уже существующей системе отопления. Главным образом это практически выполнимо для полов с подогревом, потому что вода, как теплоноситель циркулирует при низких температурах. Сокращение потребления топлива может достигать до 80%, что очень важно для экономики домашних хозяйств и имеет огромное влияние на окружающую среду. В случае, где система отопления работает с (водонагревателем) обогревателем, разумно снизить температуру с помощью комплекта компенсации и увеличить периода времени в целях успешного использования «солнечных» приложений.
Для сбора солнечной энергии и нагрева воды, используются солнечные панели. Коллекторы обеспечивают высокое поглощение солнечной энергии и, следовательно, вносят большой вклад в систему отопления. Типичные коллекторы называется пластинами Солнечного коллектора, и обычно помещаются на крыше. Этот сборщик является прямоугольной пластиной с покрытием для высокого проникания солнца. Трубочки расположены внутри пластины, они несут воды или другую жидкость типа антифриза. Трубы монтируются на металлический поглотитель плиты, которая окрашена черным для лучшего поглощения солнечного тепла. Задняя часть и стороны коллектора, изолированные, дабы сохранить тепло. Тепло накапливается внутри коллектора и как жидкость проходит через трубы, нагревая их.
Аналогично проектированию солнечных зданий, солнечные системы отопления могут быть классифицированы как активные и пассивные системы. Наиболее распространенными системами являются активные, а это означает, что они используют насосы циркулирования в отапливаемых коллекторах-баках (буферах). В то время как солнечная водонагревательная система работает хорошо, она не производит в достатке тепловую энергию, когда солнце не светит. Вот почему, всегда ее работа сочетается с обычной системой, которая использует ископаемое топливо, газ или тепловой насос или котел биомассы в качестве источника основного отопления.
Стоимость установки солнечной тепловой системы варьируется в зависимости от размера завода и необходимого сокращения потребления топлива. Большим преимуществом такой системы является размер и, следовательно, стоимость. Она может быть адаптирована к требованиям пользователя и легко варьировать. Например, может быть установлена система, которая покрывает 30% общей тепловой нагрузки и по истечении одного года, она может быть расширена путем размещения дополнительных солнечных коллекторов с тем, чтобы достичь 60% от общей потребности в отоплении.
