תוֹכֶן
קולטי שמש הם מכשירים הלוכדים את שמש השמש לביצוע משימות, לעומת לוחות פוטו-וולטאים המשתמשים באור השמשות. שימוש נפוץ אחד עבור קולט שמש הוא לספק מים חמים למגורים, אך הם יכולים לספק גם אוויר חם לחימום ביתי או אפילו לחימום מחומם-על לייצור חשמל. אמנם קיימים עיצובים רבים של קולטנים סולאריים שונים, אך הם מתחלקים לשלוש קטגוריות רחבות.
אספני צלחות שטוחות
אספן שמש שטוח שטוח מייצג את הסוג הפשוט ביותר, המורכב מתיבה מלבנית עם כיסוי זכוכית ושכבה תחתונה סופגת חום. אור השמש עובר בזכוכית, מחמם את פנים, וסדרה של צינורות או צינורות מאפשרים מים או אוויר לזרום דרך היחידה ולספוג את החום הסביבתי. אספני צלחות שטוחות לא מוסתרים משאירים את הזכוכית ואת התיבה האטומה, ופשוט סומכים על חום השמשות ומחמם את הצינורות עצמם. וריאציה אחרת כוללת מיכל מים רכוב על גג שצויר לספיגת חום השמש. סוגים אלה של אספנים מתאימים ביותר לאקלים חמים, שכן אפילו גרסת הקופסא האטומה תאפשר לחום שנאסף לברוח בקלות לאוויר קר.
אספני צינורות מפונים
עבור אקלים או יישומים קרים יותר הדורשים טמפרטורת מים גבוהה יותר, מערכת צינורות מפונה מציעה בידוד טוב יותר. באספנים אלה כל צינור עובר בצינור זכוכית אטום ללא אוויר בפנים. זה מאפשר לצינור לתפקד כמו תרמוס, ובכך למזער את העברת החום מהצינור המחומם הפנימי לסביבה החיצונית. אספני צינורות מפונים עשויים להיות מסוגלים לשמור על טמפרטורות מים של יותר מ- 50 מעלות צלזיוס (122 מעלות פרנהייט) מעל לטמפרטורת הסביבה.
ריכוזי שמש
אם אתה זקוק למערכת שיכולה לספק באופן עקבי מים חמים מאוד, רכז שמש הוא הדבר הטוב ביותר שלך. ריכוזים משתמשים במראות כדי לשקף ולרכז את אנרגיית השמש בצינורות מים, מה שמעלה מאוד את הטמפרטורה של המים בתוכם. מכיוון שהמראות בריכוזי השמש מתעקלות למיקוד קרני השמש, הן פועלות בצורה הטובה ביותר כאשר מכוונות ישירות אל השמש, וכוללות לרוב מערכות מעקב העוקבות אחר השמש מעבר לשמיים לצורך חשיפה מקסימאלית. ריכוזי שמש נפוצים בתחנות כוח סולאריות רחבות היקף, המכילות שדות גדולים של מראות בצורת שוקת המחממות רשת צינורות מים ליצירת אדים. קיטור זה מניע טורבינה ויוצר חשמל.
מגדלי שמש
וריאציה אחת של עיצוב ריכוז השמש היא מגדל השמש. במקום שדה של רכזים שכל אחד מחמם חלק מרשת של צינורות מים, מערכת מגדלי שמש משתמשת בשדה של מראות שכולן ממקדות את האנרגיה שלהן במגדל מרכזי אחד. זה מעלה את הטמפרטורה בנקודת המיקוד כל כך גבוהה שבמקום מים, המגדל יכול להכיל חומר מוצק כמו מלח שהולך ונמס תחת החום העז. צינורות מים עוברים דרך המבנה, סופגים חום מהחומר המותך, והקיטור המסופק מניע טורבינה לייצור חשמל. למערכות מלח מותכות יש יתרון משמעותי על פני מרכזי השמש המסורתיים, מכיוון שהמלח נשאר מספיק חם כדי ליצור אדים זמן רב לאחר שהשמש שוקעת. זה יכול לאפשר למפעל סולארי לייצר חשמל 24 שעות ביממה במקום ליפול רדום בלילה.