דודי השמש נמצאים היום כמעט בכל בית

דוד שמש הינו התקן המחמם מים באמצעות המרת אנרגיה סולארית לאנרגיית חום. המרת האנרגיה נעשית על ידי קולטי השמש הנמצאים לרוב על הגג או במקום אחר החשוף לקרינת השמש. למעשה, קולטי השמש הם הרכיב העיקרי והייחודי בדוד השמש, זאת משום שהחלק השני, מיכל המים, משמש בעיקר לאגירת המים החמים. על בסיס אופן הפעולה של הקולטים בדוד השמש פותחו קולטים סולאריים למטרות יצירת אנרגיה סולארית להפקת חשמל ועוד.

עקרון הפעולה של קולטי השמש

 
בכדי להבין את דרך הפעולה של קולטי שמש צריך להכיר את המבנה שלהם ואת דרך ההמרה של אנרגיית השמש לאנרגיית חום:

  • מבנה הקולטים – קולטי שמש בנויים בצורת קופסה שטוחה יחסית בעלת שטח פנים גדול. הקולטים מורכבים מדופן אחת העשויה זכוכית או פלסטיק שקוף, שאר הדפנות מורכבות ממתכת. מתחת לשכבת הזכוכית עוברים צינורות מים העשויים נחושת או מתכת אחרת בצבע שחור. לקולטים יש צינור כניסה של מים המגיעים מאספקת המים של המבנה וצינור יציאה של מים המחובר למיכל המים של דוד השמש.


  • אופן המרת אנרגית השמש לאנרגית חום – קרני שמש פוגעות בקולטי שמש, הקולטים אשר עשויים ברובם ממתכת ומצינורות מים בצבע שחור בולעים את קרני השמש ובכך מומרת האנרגיה הסולארית לאנרגיית חום. דופן הזכוכית של הקולט מונעת את מעבר החום מתוך הקולט החוצה ובכך מסייעת לשמור על אנרגיית החום האגורה בקולט. כתוצאה מפגיעת קרני השמש בצינורות השחורים ובמתכת המרכיבה את הקולט, המים שעוברים בצינורות מתחממים. במקרה של דוד שמש, מים אלו ימשיכו הלאה למיכל המים וייאגרו בצורה של מים חמים. בתחנות כוח סולאריות המים המחוממים יעברו דרך צינורות דקים ליצירת קיטור, ואדי הקיטור יניעו טורבינה אשר תייצר חשמל.

 
קולטי שמש - עקרון הפעולה

קולטי השמש פועלים על עקרון פשוט וממחישים את החוכמה שבפשטות

העיקרון עליו פועלים קולטי שמש הינו עקרון קל ופשוט יחסית להבנה. עם זאת, הפעולה אותם הם מבצעים נשמעת הרבה יותר מורכבת ומסובכת. קולטי שמש הינם דוגמה טובה לכך שבמקרים רבים ניתן להמציא המצאות גדולות וחשובות בהתבססות על רעיון פשוט.