Kolektory słoneczne

Kolektory
sïoneczne
Jarosïaw Antkiewicz
INSPIRACJE
WykorzystaÊ
sïoñce
Zapotrzebowanie domu na ciepïo
moĝna zdecydowanie ograniczyÊ,
poprawiajÈc izolacyjnoĂÊ jego
przegród zewnÚtrznych.
Jednak nawet w bardzo energooszczÚdnym domu zuĝycie energii
do przygotowania ciepïej wody
uĝytkowej (c.w.u.) nie da siÚ
zbytnio ograniczyÊ, bo iloĂÊ
potrzebnej wody zaleĝy po prostu
od liczby mieszkañców i ich
nawyków. Ciepïo moĝna jednak
pozyskaÊ ze sïoñca za pomocÈ
kolektorów, nie zanieczyszczajÈc
Ărodowiska. Instalacja solarna
jest niestety doĂÊ kosztowna,
warto wiÚc dopasowaÊ jÈ
do potrzeb, by niepotrzebnie
nie przepïacaÊ.
54
BUDUJEMY DOM
6/2010
Budowa kolektorów
Na rynku wystÚpujÈ przede wszystkim dwa typy kolektorów: pïaskie oraz próĝniowe. Nie moĝna powiedzieÊ, ĝe któreĂ z nich sÈ lepsze. Gdy jest zimno, wiÚcej energii uzyskamy z kolektorów próĝniowych, bo one mniej tracÈ go do otoczenia, jednak latem przewagÚ
majÈ kolektory pïaskie. Za kolektorami pïaskimi przemawia teĝ ich
niĝsza cena.
Najwaĝniejsze, by kolektory byïy starannie wykonane, a ich montaĝ fachowy – wystarczy choÊby zïa izolacja rur, byĂmy stracili
znacznÈ czÚĂÊ pozyskanego ciepïa. Zanim kupimy kolektory, najlepiej poprosiÊ o przedstawienie symulacji wydajnoĂci caïej instalacji
w poszczególnych miesiÈcach dla róĝnych wariantów proponowanych przez sprzedawcÚ (np. kolektory pïaskie/kolektory próĝniowe).
Wówczas bÚdziemy mogli porównaÊ spodziewane zyski z kosztami
inwestycji.
Kolektory pïaskie
Promieniowanie sïoneczne pochïaniane jest w nich przez metalowÈ pïytÚ nazywanÈ absorberem, która nagrzewa siÚ i przekazuje ciepïo do wypeïnionych roztworem glikolu rurek umieszczonych na jej
spodzie. Ogrzany pïyn pïynie przewodami do wymiennika ciepïa
umieszczonego w zasobniku ciepïej wody, po czym ochïodzony powraca do kolektora.
Obudowa kolektora musi chroniÊ go przed uszkodzeniami, dlatego od góry przykrywa go tafla szkïa odpornego na grad. Obudowa
zapobiega teĝ ucieczce ciepïa z kolektora do otoczenia, dlatego jest
izolowana termicznie – najczÚĂciej weïnÈ mineralnÈ. Sama pïyta
absorbera jest pokryta specjalnÈ powïokÈ, która bardzo skutecznie
pochïania promieniowanie sïoneczne, lecz sama wypromieniowuje niewiele ciepïa.
fot. Viessmann
EnergooszczÚdne
inspiracje
ENERGOOSZCZ}DNE
Kolektory sïoneczne
a
b
rurki miedziane
– przepïywa przez nie roztwór glikolu,
który odbiera ciepïo od absorbera
szyba ze szkïa hartowanego
– zabezpiecza przed uszkodzeniami oraz izoluje cieplnie
szklana
rura próĝniowa
kondensator
rurki cieplnej, tu
skraplajÈc siÚ,
czynnik roboczy
oddaje ciepïo
ry
pïyta absorbera
– pochïania padajÈce promieniowanie sïoneczne, równoczeĂnie
wypromieniowujÈc bardzo maïo ciepïa
s.
Vi
es
sm
an
próĝnia
absorber
na Ăciance
rurki
n
miedziana
rurka cieplna
warstwa izolacji cieplnej
– ogranicza straty
ciepïa do otoczenia
czynnik roboczy
parujÈcy
w niskiej
temperaturze
Budowa kolektora: (a) pïaskiego; (b) próĝniowego z ciepïowodem (heat pipe)
Rurowe kolektory próĝniowe
SkïadajÈ siÚ z wielu szklanych rur, wewnÈtrz
których znajduje siÚ element absorbujÈcy promienie sïoneczne. W rurach panuje próĝnia,
która jest niemal doskonaïym izolatorem, zatem straty pozyskanego przez absorber ciepïa
sÈ znikome.
Absorberem jest najczÚĂciej:
metalowa blaszka;
druga szklana rurka z naniesionymi na
zewnÚtrzne Ăcianki zwiÈzkami metali, które
poprawiajÈ absorpcjÚ promieniowania sïonecznego;
Ciepïo absorber przekazuje albo rurce z glikolem umieszczonej wewnÈtrz szklanej rury,
albo tzw. ciepïowodowi (heat pipe). NastÚpnie
ciepïo musi trafiÊ do instalacji. W tym celu
poszczególne rury ïÈczy „szynÈ zbiorczÈ” (np.
rurÈ, przez którÈ przepïywa roztwór glikolu).
PoïÈczenia elementów muszÈ zapewniaÊ z jednej strony efektywne przekazywanie ciepïa,
a równoczeĂnie – nie mogÈ powodowaÊ nadmiernych jego strat do otoczenia. Speïnienie
tych warunków jest trudne.
Rurowe kolektory próĝniowe mogÈ doĂÊ
skutecznie wykorzystywaÊ takĝe promieniowanie padajÈce na rury z boku, a dodatkowo
REKLAMA
BUDUJEMY DOM
6/2010
55
EnergooszczÚdne inspiracje
czÚsto wyposaĝa siÚ je w zwierciadïa paraboliczne skupiajÈce Ăwiatïo na absorberze.
Ciepïo pozyskane z instalacji solarnej moĝe
byÊ wykorzystane na dwa sposoby:
do podgrzania ciepïej wody uĝytkowej
(c.w.u.);
do dogrzewania pomieszczeñ.
Kolektory muszÈ jednak zawsze wspóïpracowaÊ z innym ěródïem ciepïa – zwykle kotïem grzewczym, bo nie sÈ w stanie w peïni,
przez caïy rok, zaspokoiÊ zapotrzebowania
na ciepïo. Ich zastosowanie warto uwzglÚdniÊ juĝ na etapie projektowania domu, bo
nie kaĝda instalacja do ogrzewania pomieszczeñ i przygotowywania c.w.u. bÚdzie dobrze
wspóïpracowaÊ z instalacjÈ solarnÈ.
fot. Nibe Biawar
Wykorzystanie kolektorów
Elementy instalacji solarnej: kolektory, grupa pompowa, sterownik, zasobnik itp. – ich parametry muszÈ
byÊ do siebie ĂciĂle dopasowane
150–200 l, gdy kocioï jest jednofunkcyjny,
jeĂli zaĂ kocioï jest dwufunkcyjny (moĝe
podgrzewaÊ wodÚ przepïywowo), to dla peïnego komfortu wystarcza kilkudziesiÚciolitrowy zasobnik, ale moĝna z niego nawet
caïkowicie zrezygnowaÊ, jeĂli nie stosujemy
cyrkulacji c.w.u.
KorzystajÈc z kotïa grzewczego ze stosunkowo nieduĝym zasobnikiem, moĝemy w razie koniecznoĂci bardzo ïatwo zwiÚkszyÊ dostÚpnÈ iloĂÊ gorÈcej wody – podnosimy jej
temperaturÚ w zasobniku, np. do 60°C, a za
pomocÈ baterii czerpalnych dodajemy do niej
wiÚcej zimnej.
Instalacja solarna nie daje takich moĝliwoĂci – maksymalna temperatura wody zaleĝy od intensywnoĂci promieniowania sïonecznego oraz w mniejszym stopniu od
budowy i wielkoĂci kolektorów.
Rodzaj zasobnika. W stosunku do
pojemnoĂci zbiorniwoda
ka powierzchnia wÚdogrzana
woda
ĝownicy w zasobniku
przez kocioï
podgrzana
powinna byÊ wiÚkprzez kolektory
sza niĝ w typowym
kocioï
grzewczy
zasobniku wspóïpracujÈcym tylko z kotïem. To konieczne,
gdyĝ instalacja solarna zaczyna ogrzewaÊ
wodÚ, gdy róĝnica
temperatury pomiÚdzy pïynem solarnym a wodÈ wynosi
zaledwie ok. 6°C, jezimna woda
Ăli wÚĝownica bÚdzie
wodociÈgowa
maïa, to wymiana
Dwa zasobniki jednowÚĝownicowe mogÈ byÊ nieco efektywniejszym rozwiÈciepïa bÚdzie wówzaniem niĝ jeden zbiornik dwuwÚĝownicowy
czas nieefektywna.
Przygotowanie c.w.u.
PojemnoĂÊ zasobnika. Instalacja, w której kolektory sïuĝÈ do przygotowania c.w.u.,
musi byÊ wyposaĝona w doĂÊ duĝy zasobnik. Trzeba o tym pamiÚtaÊ, bo nie
w kaĝdym projekcie domu przewidziano na niego doĂÊ miejsca. Za typowe uznaje siÚ zuĝycie 50 l c.w.u. na osobÚ w ciÈgu
doby, gdy jej temperatura wynosi ok. 45°C.
Czteroosobowa rodzina potrzebuje wiÚc ok.
200 litrów wody. PojemnoĂÊ zasobnika powinna byÊ jednak ok. 1,5 raza wiÚksza niĝ
dobowe zuĝycie c.w.u., inaczej wystarczy
kilka pochmurnych godzin, by zabrakïo
nam gorÈcej wody. Dla czteroosobowej rodziny zasobnik powinien mieÊ wiÚc 300 l.
W instalacjach zasilanych tylko przez kocioï grzewczy zasobniki sÈ mniejsze, majÈ
56
BUDUJEMY DOM
6/2010
Poza sezonem letnim kolektory czÚsto jedynie wstÚpnie podgrzewajÈ wodÚ, np. od
+10°C (temperatura wody wodociÈgowej)
do +30°C, dalsze podgrzanie do uĝytecznej
temperatury co najmniej 40°C zapewnia kocioï grzewczy (lub. np. grzaïka elektryczna).
W zwiÈzku z tym najczÚĂciej stosowane
sÈ zasobniki z dwiema wÚĝownicami:
– dolnÈ, która ma bezpoĂredni kontakt
z zimnÈ wodÈ wodociÈgowÈ, zasila instalacja solarna;
– górnÈ, która dogrzewa wstÚpnie podgrzanÈ przez dolnÈ wÚĝownicÚ wodÚ do
uĝytecznej temperatury, zasila kocioï.
Takie rozwiÈzanie jest jednak niedoskonaïe. Szczególnie w okresach, gdy woda
jest dodatkowo podgrzewana przez kocioï,
jej temperatura w pobliĝu dolnej wÚĝownicy moĝe byÊ nawet wyĝsza niĝ temperatura pïynu solarnego i wynosiÊ np. 40°C. JeĂli
nie zuĝyjemy ciepïej wody, albo ona sama
nie ostygnie, instalacja solarna zacznie pracowaÊ dopiero gdy temperatura czynnika
roboczego w kolektorze przekroczy 45°C.
W sezonie grzewczym, gdy sïoñca jest niewiele, oznacza to, ĝe nie wykorzystamy
znacznej czÚĂci jego energii.
Alternatywnym rozwiÈzaniem jest zastosowanie dwóch poïÈczonych szeregowo zasobników, kaĝdego wyposaĝonego w jednÈ
wÚĝownicÚ:
– do pierwszego z nich trafia zimna woda
wodociÈgowa i jest wstÚpnie podgrzewana
przez wÚĝownicÚ zasilanÈ przez kolektory;
– do drugiego wpïywa zaĂ wstÚpnie podgrzana woda i w razie koniecznoĂci jest tam
dalej ogrzewana przez wÚĝownicÚ poïÈczonÈ z kotïem.
W takiej sytuacji, niezaleĝnie od tego jak
bardzo zostanie podgrzana woda w dru-
gim zasobniku, w pierwszym z nich temperaturÚ podnosi tylko rozgrzany czynnik roboczy pïynÈcy z kolektora, jeĂli ma
on np. +30°C, to i temperatura wody nie bÚdzie wyĝsza. ZaĂ kaĝde zaczerpniÚcie wody
otwiera dopïyw zimnej wody wodociÈgowej
(ok.+10°C), co pozwala wykorzystaÊ ciepïo
nawet ze stosunkowo sïabo ogrzanych kolektorów.
Warto zauwaĝyÊ, ĝe pojemnoĂÊ drugiego zbiornika moĝe byÊ zdecydowanie mniejsza niĝ pierwszego. W zasadzie wstÚpnie
podgrzana woda moĝe byÊ potem dogrzewana nawet w sposób przepïywowy, warto to
rozwaĝyÊ szczególnie, jeĂli do przygotowania c.w.u. zamierzamy wykorzystaÊ energiÚ
elektrycznÈ.
Dogrzewanie pomieszczeñ
W polskich warunkach klimatycznych instalacja solarna moĝe jedynie wspomagaÊ
inne urzÈdzenie grzewcze – bÚdzie dogrzewaÊ pomieszczenia wiosnÈ i jesieniÈ, jednak
zimÈ, gdy ciepïa potrzebujemy najwiÚcej, jej
moĝliwoĂci bÚdÈ zbyt maïe.
W sezonie grzewczym temperatura wody
podgrzanej przez kolektory bÚdzie siÚgaÊ
co najwyĝej 40–50°C, ogrzewanie musi byÊ
wiÚc niskotemperaturowe, pïaszczyznowe, czyli podïogowe, Ăcienne lub sufitowe.
Typowe grzejniki Ăcienne musiaïyby mieÊ
bardzo duĝÈ powierzchniÚ, co oczywiĂcie
znaczÈco podnosiïoby koszt wykonania instalacji, a ponadto bardzo utrudniaïoby
aranĝacjÚ pomieszczeñ.
Powierzchnia kolektorów. W instalacji sïuĝÈcej takĝe do dogrzewania pomieszczeñ powierzchnia kolektorów musi byÊ
znacznie wiÚksza niĝ gdyby tylko podgrzewaïy c.w.u. – zwykle przyjmuje siÚ, ĝe 1 m2
powierzchni kolektora przypada na 5 m2
ogrzewanej powierzchni. Oznacza to wiÚc,
ĝe dla domu o powierzchni 150 m2 potrzebujemy ok. 30 m2 powierzchni kolektorów.
Do podgrzania zaĂ tylko ciepïej wody dla
4 osób w takim domu projektuje siÚ zaledwie 6–8 m2 kolektorów.
Zastosowanie kolektorów do ogrzewania
domu trzeba wiÚc dobrze przemyĂleÊ pod
wzglÚdem ekonomicznym. Tym bardziej ĝe
w takiej sytuacji lepiej sprawdzajÈ siÚ kolektory próĝniowe, które efektywniej niĝ
pïaskie pracujÈ, gdy temperatura otoczenia
jest niska, jednak sÈ od nich droĝsze.
Zagospodarowanie nadmiaru ciepïa.
Poza wyĝszymi kosztami inwestycji z duĝÈ
fot. Wieland
Kolektory sïoneczne
Niskotemperaturowe ogrzewanie pïaszczyznowe – tylko ono nadaje siÚ do wspóïpracy z instalacjÈ
solarnÈ
instalacjÈ w domu jednorodzinnym wiÈĝe siÚ jeszcze problem sezonowego zagospodarowania nadmiaru ciepïa wytwarzanego
przez kolektory.
Latem, przy duĝym nasïonecznieniu, kolektory pracujÈ najefektywniej, jednak cieREKLAMA
JUNKERS
RADZI
Solarne ogrzewanie
wody basenowej
Instalacja solarna ogrzewajÈca wodÚ w basenie czÚsto sïuĝy
takĝe do przygotowania ciepïej wody
oraz wspomagania ogrzewania. Wynika
to stÈd, ĝe ta dodatkowa opcja powoduje
tylko nieznaczne zwiÚkszenie powierzchni kolektorów sïonecznych.
IloĂÊ kolektorów zaleĝy od rodzaju basenu (zewnÚtrzny czy wewnÚtrzny) oraz od jego powierzchni (najwiÚcej ciepïa basen traci przez powierzchniÚ
wody).
ZakïadajÈc, ĝe basen wewnÚtrzny ma powierzchniÚ 32
m2, a woda bÚdzie w nim podgrzewana do temperatury
25–26°C, naleĝy zamontowaÊ okoïo 13 m2 powierzchni pïaskich
kolektorów sïonecznych. W przypadku basenów zewnÚtrznych najczÚĂciej przyjmuje siÚ, ĝe powierzchnia kolektorów powinna byÊ, co najmniej równa
poïowie powierzchni basenu. JeĂli zatem przyjmiemy basen o tej samej powierzchni co poprzednio czyli 32 m2, to powierzchnia pïaskich kolektorów powinna wynieĂÊ ok.16 m2.
W przypadku braku odbioru ciepïa przez basen naleĝy przewidzieÊ dodatkowy odbiór ciepïa z kolektorów sïonecznych. Np. przyjmujÈc, iĝ 1m2 pïaskiego kolektora moĝe wygrzewaÊ ok. 60 litrów wody – ĝeby nie mieÊ problemu z przegrzewami w ukïadzie solarnym powinniĂmy w przypadku naszego przykïadu – dla basenu wewnÚtrznego posiadaÊ zasobnik solarny o pojemnoĂci ok. 600 litrów, w przypadku basenu zewnÚtrznego zasobnik powinien mieÊ
pojemnoĂÊ rzÚdu 800 litrów.
Przy zastosowaniu zasobników buforowych do instalacji c.o. moĝliwe jest teĝ wspomaganie centralnego ogrzewania kolektorami sïonecznymi.
W przypadku, gdy nie wspomagamy centralnego ogrzewania ukïadem solarnym – moĝna zastanowiÊ siÚ nad tym, aby na czas niewykorzystywania
kolektorów do grzania albo je przykrywaÊ albo wrÚcz spuĂciÊ pïyn solarny z ukïadu solarnego.
www.junkers.pl
BUDUJEMY DOM
6/2010
57
EnergooszczÚdne inspiracje
fot. Solar Shop
Ustawienie kolektorów
pïo jest wówczas potrzebne tylko do przygotowania c.w.u. i dla typowej rodziny
zuĝywajÈcej w ciÈgu doby 200–300 l gorÈcej
wody jest go zbyt duĝo.
Tego problemu nie ma, jeĂli kolektory podgrzewajÈ takĝe wodÚ w basenie lub dom sïuĝy latem jako pensjonat dla turystów, którzy
zuĝywajÈ zwykle duĝo ciepïej wody.
ZresztÈ nawet w maïych instalacjach solarnych moĝe pojawiÊ siÚ problem z nadwyĝkami ciepïa. Dzieje siÚ tak np. gdy domownicy wyjadÈ latem na wczasy i z ciepïej
wody nikt nie korzysta. Dlatego niektórzy
producenci przewidujÈ takĝe taki tryb pracy
urzÈdzeñ, gdy czynnik roboczy krÈĝy
w instalacji równieĝ nocÈ, gdy temperatura
na zewnÈtrz jest niĝsza od temperatury wody
podgrzanej za dnia, wówczas ciepïo jest poprzez kolektor oddawane do otoczenia.
Kolektory sïoneczne i pompa ciepïa.
Zarówno pompa ciepïa, jak i kolektory dogrzewajÈce pomieszczenia najlepiej wspóïpracujÈ z niskotemperaturowym ogrzewaniem pïaszczyznowym
(najczÚĂciej podïogowym).
DziÚki pompie ciepïa moĝna ponadto rozwiÈzaÊ problem
„nadprodukcji” ciepïa przez instalacjÚ solarnÈ. Jego nadmiar
jest latem przekazywany do gruntu (ew. stawu), z którego w zimie
pompa czerpie ciepïo.
Grunt peïni wiÚc rolÚ
akumulatora ciepïa pozyskanego z energii
sïonecznej.
58
BUDUJEMY DOM
6/2010
Przygotowanie
c.w.u. dla 4–5 osób
NajrozsÈdniejszym rozwiÈzaniem bÚdzie
zakup gotowego, standardowego zestawu
opartego na kolektorach pïaskich. Parametry
wszystkich czÚĂci (kolektorów, zasobnika,
grupy pompowej, naczynia wzbiorczego,
sterownika) zestawu sÈ optymalnie dopasowane, wiÚkszoĂÊ elementów jest ponadto juĝ zmontowana, a caïoĂÊ tak zaprojektowana, by zajmowaïa jak najmniej miejsca.
Mniejsze jest prawdopodobieñstwo popeïnienia bïÚdów przez instalatora, a niektórzy
producenci na takie zestawy oferujÈ nawet
dïuĝszÈ gwarancjÚ niĝ ta obowiÈzujÈca przy
zakupie poszczególnych elementów.
Instalacja zapewni wystarczajÈcÈ iloĂÊ ciepïej wody w okresie od póěnej wiosny do jesieni. To najtañsze rozwiÈzanie, niekiedy wybierane takĝe, gdy c.w.u. jest podgrzewana
stosunkowo tanio przez kocioï na paliwo staïe. Kolektory sÈ bardziej ekologiczne, a ponadto unikamy niedogodnoĂci zwiÈzanych z
obsïugÈ kotïa poza sezonem grzewczym.
Certyfikaty i podstawowe
parametry
fot. Watt
Ustawienie kolektorów na niezaleĝnej konstrukcji a nie na dachu pozwala optymalnie dobraÊ ich
kÈt nachylenia
Dla niewielkiej rodziny wystarcza maïy zestaw
z 2–3 kolektorami
Najkorzystniejsze jest ustawienie kolektorów na poïudnie. Ich odchylenie na wschód
lub zachód naleĝy zrównowaĝyÊ, nieco
zwiÚkszajÈc ich powierzchniÚ. Stopieñ korekcji powinien dobraÊ projektant instalacji
(doradca techniczny).
Waĝny jest takĝe kÈt nachylenia kolektorów w stosunku do poziomu – zmieniajÈc
go, wpïywamy na uzysk energii w poszczególnych porach roku (od pory roku zaleĝy
kÈt padania promieni sïonecznych).
Zalecane kÈty nachylenia sÈ nastÚpujÈce:
do 30° – jeĂli zaleĝy nam na wykorzystaniu kolektorów gïównie latem, bo np. podgrzewamy wówczas wodÚ w basenie albo
prowadzimy pensjonat, do którego wiÚkszoĂÊ goĂci przyjeĝdĝa latem. Lepiej zastosowaÊ kolektory pïaskie;
ok. 50° to najczÚstsze rozwiÈzanie, dobre
gdy kolektory podgrzewajÈ c.w.u. dla kilku
osób. Zapewnia zwiÚkszenie uzysku energii wiosnÈ i jesieniÈ, zimÈ zaĂ i tak moĝliwoĂci kolektorów sÈ bardo maïe, natomiast
latem mamy raczej nadmiar ciepïa do wykorzystania. Ze wzglÚdu na cenÚ lepiej wybraÊ kolektory pïaskie, choÊ próĝniowe
bÚdÈ nieco wydajniejsze;
80°–90° – gdy przede wszystkim chcemy uzyskaÊ jak najwiÚcej ciepïa w sezonie
grzewczym (dogrzewanie pomieszczeñ).
Taka instalacja bÚdzie musiaïa byÊ zdecydowanie wiÚksza niĝ typowa, co przy okazji zrównowaĝy wpïyw niekorzystnego
latem ustawienia kolektorów, gdy potrzebujemy tylko c.w.u. W tym przypadku uzasadnione jest stosowanie tylko kolektorów
próĝniowych.
Porównanie róĝnych urzÈdzeñ ma sens tylko wtedy, gdy procedura ich testowania byïa
taka sama (zgodna z tÈ samÈ normÈ), a badanie przeprowadzono rzetelnie. Niezaleĝne
oĂrodki badawcze prowadzÈ takie badania
na ĝyczenie producentów i przyznajÈ certyfikaty, z których najpopularniejszy jest tzw.
Solar Keymark.
Uwaga! Zawsze proĂmy o udostÚpnienie szczegóïowych wyników badañ – dwa
urzÈdzenia mogÈ znaczÈco siÚ róĝniÊ, choÊ
oba bÚdÈ speïniaÊ pewne minimalne
wymagania i uzyskajÈ certyfikat. Ponadto wyników badañ nie moĝna bezpoĂrednio przekïadaÊ na praktykÚ eksploatacyjnÈ
– rzeczywiste warunki pracy naszej
instalacji mogÈ znaczÈco odbiegaÊ od stan-
Kolektory sïoneczne
Ile kosztuje „darmowa energia”?
Kompletna instalacja solarna przygotowujÈca c.w.u. dla 4–5 osób kosztuje kilkanaĂcie tysiÚcy zïotych, z czego koszt samych kolektorów to ok. 50%. Moĝna siÚ spodziewaÊ, ĝe róĝnice w cenie
urzÈdzeñ pïaskich i próĝniowych z czasem bÚdÈ maleÊ, ale obecnie za instalacjÚ z kolektorami
próĝniowymi zapïacimy co najmniej 25% wiÚcej.
W typowym domu jednorodzinnym, gdzie wody zuĝywa siÚ stosunkowo niewiele, instalacja solarna
zmniejszy zuĝycie energii do podgrzania c.w.u. o ok. 2500 kWh rocznie. Nawet jeĂli woda podgrzewana jest prÈdem elektrycznym (najdroĝszym noĂnikiem), to przy obecnych cenach, zaoszczÚdzimy ok. 1200 zï rocznie. Na zwrot kosztów inwestycji bÚdziemy wiÚc czekaÊ ponad 10 lat (chyba ĝe konwencjonalne noĂniki energii bÚdÈ droĝeÊ bardzo szybko). A czas eksploatacji kolektora
szacowany jest na 15–20 lat.
W przeciwieñstwie do wielu krajów europejskich w Polsce nieïatwo uzyskaÊ dofinansowanie, tym
bardziej, ĝe zlikwidowano gminne i powiatowe fundusze ochrony Ărodowiska. Przede wszystkim
trzeba sprawdziÊ, czy wïadze gminne lub powiatowe uzyskaïy jakieĂ Ărodki na dofinansowanie tego
rodzaju inwestycji – nie ma tu jednolitych zasad w skali kraju. Szanse na dotacje wzrastajÈ np. jeĂli
realizowany jest tzw. Program Ograniczenia Niskiej Emisji – czyli zanieczyszczeñ powodowanych
przez maïe domowe kotïownie.
JesieniÈ ma ruszyÊ takĝe program dotacji dla inwestorów indywidualnych finansowany ze Ărodków Narodowego Funduszu Ochrony ¥rodowiska i Gospodarki Wodnej, obecnie to jednak dopiero powstajÈcy projekt.
Dodatkowe moĝliwoĂci daje dziaïanie zbiorowe. Wïadze lokalne, ale takĝe stowarzyszenia powoïane przez samych mieszkañców, mogÈ staraÊ siÚ o pieniÈdze pochodzÈce np. z Regionalnych
Programów Operacyjnych (to fundusze unijne). WystÚpujÈ wówczas w imieniu duĝej grupy zainteresowanych inwestycjÈ mieszkañców. Udaïo juĝ siÚ uzyskaÊ tego rodzaju dotacje siÚgajÈce
85% wartoĂci inwestycji.
mieniowane sïoneczne pada na absorber.
W kolektorach pïaskich róĝnice pomiÚdzy
tymi dwoma wielkoĂciami sÈ znikome, ale
w kolektorach rurowych z lustrem parabolicznym powierzchnia apertury jest znacznie wiÚksza od powierzchni absorbera (skupia siÚ na nim promieniowanie z duĝej
powierzchni). Najlepiej jeĂli producent podaje inne parametry, np. uzysk energii
z 1 m2 kolektora, bazujÈc na powierzchni
fot. Velux
dardowych, w których przeprowadza siÚ
testy.
Najwaĝniejsze parametry kolektorów
przedstawiono poniĝej.
Wspóïczynnik przenikania ciepïa – liniowy oraz kwadratowy – im sÈ mniejsze,
tym lepiej. OkreĂlajÈ skutecznoĂÊ izolacji
termicznej urzÈdzenia. BywajÈ róĝnie nazywane i oznaczane (najczÚĂciej „a1” „a2”), ale
bardzo charakterystyczne sÈ jednostki:
W/(m2·K) oraz W/(m2·K2)
SprawnoĂÊ optyczna – im wyĝsza, tym lepiej. To maksymalna sprawnoĂÊ kolektora
uzyskiwana, gdy jego temperatura jest równa temperaturze otoczenia (zatem nie ma
ucieczki ciepïa). WielkoĂÊ ta wskazuje, jaka
czÚĂÊ docierajÈcej do kolektora energii sïonecznej zostanie zamieniona na ciepïo –
z uwzglÚdnieniem zarówno parametrów absorbera, jak i wpïywu osïaniajÈcej go szyby.
Sprzedawcy zamiast sprawnoĂci optycznej
chÚtnie eksponujÈ, robiÈce na laikach wiÚksze wraĝenie, parametry samego absorbera: wspóïczynnik absorpcji przekraczajÈcy
95% oraz niski, poniĝej 5%, wspóïczynnik
emisji, sugerujÈc, ĝe porównanie tych wartoĂci okreĂla sprawnoĂÊ caïego urzÈdzenia.
Jednak o ile róĝnice w sprawnoĂci optycznej sÈ duĝe pomiÚdzy poszczególnymi urzÈdzeniami, to parametry absorberów sÈ niemal identyczne.
Kolektory pïaskie majÈ wyĝszÈ sprawnoĂÊ
optycznÈ niĝ próĝniowe, dlatego w sezonie
letnim mogÈ byÊ efektywniejsze, bo wówczas
ich gorsza izolacja cieplna traci na znaczeniu.
Powierzchnia kolektora – im wiÚksza,
tym lepiej. NajczÚĂciej podawana jest powierzchnia absorbera oraz powierzchnia
apertury, czyli powierzchnia, z której pro-
apertury, bo w odniesieniu do rurowych kolektorów próĝniowych przyjÚcie powierzchni absorbera prowadzi do sztucznego zawyĝenia wyników.
Uwaga! Producenci czÚsto podajÈ teĝ powierzchniÚ zabudowy – warto na niÈ zwróciÊ uwagÚ, bo informuje o tym, ile miejsca
zajmie kolektor na dachu lub Ăcianie.
Potwierdzony certyfikatem roczny uzysk
energii z 1 m2 powierzchni kolektora – im
jest wyĝszy, tym lepiej, trzeba jednak od
razu sprawdziÊ, jak byï liczony. Bardzo czÚsto producenci podajÈ wartoĂci uzyskane
dla lokalizacji w Niemczech (Würzburg),
a w polskich warunkach, ze wzglÚdu na
czÚsto niĝszÈ temperaturÚ otoczenia, zwykle bÚdÈ one mniejsze. Nie mniej istotne jest
okreĂlenie, jakÈ czÚĂÊ rocznego zapotrzebowania na c.w.u. pokrywaïa instalacja. JeĂli
byïo np. tylko 30%, to wystarczyïo mniej
kolektorów, a uzysk z 1 m2 byï wiÚkszy niĝ
w wiÚkszej instalacji wykorzystujÈcej ten
sam model kolektorów, ale zaprojektowanej tak, by pokrywaïa 60% zapotrzebowania
rocznego.
Termoizolacyjna pianka na rurze ïÈczÈcej kolektory w bateriÚ. Na praktyczne osiÈgi instalacji
ogromny wpïyw ma starannoĂÊ jej wykonania
BUDUJEMY DOM
6/2010
59