Solary czyli coraz bardziej popularne kolektory słoneczne są coraz częściej spotykane nie tylko na polskich dachach. Czy są warte uwagi? Czy warto w nie inwestować? Jak właściwie działają kolektory słoneczne, czym się różnią ich typy i kiedy wybrać kolektory próżniowe a kiedy płaskie? Po trzech latach korzystania z takiej instalacji mogę na ten temat co nieco powiedzieć.
Człowiek do życia potrzebuje kilku niezbędnych rzeczy. Jedzenia, picia, czystego powietrza. Ale są rzeczy, które znacznie uprzyjemniają życie. Do tych luksusów należy ciepła woda.
Wieczorem wychodząc na dwór można poczuć w powietrzu zapach palonych śmieci, węgla, drewna itp. „materiałów opałowych”. Nawet latem, kiedy termometry wskazują około 30 stopi Celsjusza, piece w domu pracują, żeby nagrzać wodę do zmywania, do kąpieli, do mycia.
Sam jeszcze całkiem nie dawno musiałem palić w piecu co wieczór, żeby mieć ciepłą wodę do kąpieli. Jest to przede wszystkim uciążliwe, kosztowne, mało komfortowe i mało ekologiczne.
Na szczęście z „zachodu” przywędrowała do nas moda na tzw. „solary”, czyli kolektory słoneczne służące do podgrzewania ciepłej wody. Proste zestawy, które wykorzystują energię wysyłaną przez słońce i podgrzewają ciepłą wodę użytkową i nie tylko.
Na rynku rozróżniamy dwa typy kolektorów, płaskie i próżniowe.
Płaskie to w dużym uproszczeniu dobrze zaizolowana skrzynka, w której na warstwie absorbera ciepła, czyli najczęściej blachy pomalowanej na czarno, zamontowane są „zwoje” miedzianych rurek, przez które przepływa najczęściej glikol (bo nie zamarza zimą) i przepływając ogrzewa się. Tak podgrzany płyn przepływa przez wężownicę, czyli spiralę z rurek, umieszczoną w bojlerze i oddaje ciepło, podgrzewając wodę. Ochłodzony glikol wraca na dach, do kolektora, ponownie się nagrzewając.
Kolektory próżniowe mają podobną zasadę działania, z tą różnicą, że zamiast skrzynki z rurkami mamy rurki przypominające swoją budową termometr. Rura kolektora próżniowego składa się z dwóch warstw, oddzielonych próżnią, czyli bardzo dobrym izolatorem. Wewnątrz rurek jest płyn, którego temperatura wrzenia to już około 15-20 stopni Celsjusza. Płyn znajduje się w dolnej części rurki. Słońce ogrzewa ten czynnik, który zaczyna parować i wydziela przy tym ciepło. Ogrzana para unosi się do góry i ogrzewa przepływający przez „listwę” w którą włożone są rury, glikol. Ciąg dalszy już znasz.
Kolektory płaskie mają większą sprawność latem, tzn. Podgrzewają wodę do wyższej temperatury, a tym samym aby podgrzać określoną ilość wody potrzeba mniejszą powierzchnię kolektorów płaskich niż próżniowych. Ale przewaga ta widoczna jest tylko, kiedy ostro grzeje słońce.
Kolektory próżniowe mają mniejszą sprawność latem, ale wyższą średnią temperaturę, do której można podgrzać wodę, w okresie całorocznym. Tzn. latem grzeją bardzo dobrze, a zimą dobrze lub dostatecznie, a płaskie zimą prawie nie grzeją.
Kolektory próżniowe mają jeszcze jedną, ważną zaletę. Do pracy nie potrzebują „żarówy”, czyli pełnego słońca. Przy lekko pochmurnym dniu, kiedy warstwa chmur nie jest zbyt gruba i część promieni słonecznych dociera do ziemi, również pracują i podgrzewają wodę. Wiem, sprawdziłem to na własnym przykładzie i w pochmurny dzień woda została podgrzana do 50 stopni Celsjusza, a to już wynik całkiem niezły.
Nie będę tutaj dywagował na temat tego, który typ kolektora jest lepszy, płaski czy próżniowy. Nie będę tutaj dyskutował nad pytaniem, czy w ogóle warto montować kolektory, czy nie. Odpowiedź na te pytania guzik mnie obchodzi.
Ja przy planowaniu domu, przy pracy nad jego projektem, przy wyborze działki, od początku zakładałem, że będę miał zamontowane kolektory słoneczne i uparcie, z konsekwencją dążyłem do tego celu, i go osiągnąłem.
Tak na prawdę montaż kolektorów słonecznych zaczynamy już na etapie wyboru działki. No, chyba że ktoś już ma działkę, to wtedy ten etap ma już za sobą. Musi tylko odpowiedzieć sobie na pytanie, czy działka, którą posiada, nadaje się do korzystania z energii słonecznej, czyli, czy jest dobrze nasłoneczniona.
Ja szukałem działki, która będzie dobrze nasłoneczniona i taka, obok której za kilka lat nikt nie wybuduje wieżowca, czy nie posadzi lasu.
I taką znalazłem, działkę, na której cały dzień, przy bezchmurnym niebie świeci słońce.
Po działce przyszedł czas na projekt domu. I tutaj znów warunkiem, który musiał być spełniony było to, że dach lub jego większa część, na której będzie można zamontować kolektory słoneczne, musi być zwrócona na południe. Jak chciałem, tak mam.
Kolejny etap, to wybór projektu i firmy, która będzie nam montować kolektory słoneczne. Aby nasza instalacja działała bez problemów, trzeba wybrać firmę sprawdzoną, polecaną i istniejącą na rynku już jakiś czas. Firma ta powinna również odpowiedzieć na wszystkie nasze pytania, wątpliwości. Powinna również pomóc nam w uzyskaniu dotacji na kolektory słoneczne, jeśli chcemy skorzystać z dotacji Państwa, i/lub gminy. Wiele gmin dodatkowo dotuje zakup kolektorów słonecznych.
Ponieważ mój dom dopiero się budował, wybrałem instalację z dwoma zbiornikami, i dość mocno przewymiarowaną ilością rur, czyli powierzchnią grzewczą kolektorów.
Ogólnie przyjmuje się, że na każde 100 litrów wody użytkowej, którą trzeba podgrzać trzeba 10 rur kolektorów próżniowych. Ja mam właśnie próżniowe i dlatego tylko o tych będę pisał.
Moja instalacja miała w założeniach projektowych podgrzewać ciepłą wodę użytkową i wspomagać ogrzewanie. Takie wspomaganie ogrzewania ma sens tylko wtedy, kiedy cały dom ogrzewany jest ogrzewaniem podłogowym, gdzie temperatura wody w ogrzewaniu nie powinna przekraczać 55 stopni, czyli tylko w przypadku ogrzewania niskotemperaturowego.
Zamontowana w moim domu instalacja składa się z dwóch zbiorników, jednego do podgrzewania ciepłej wody użytkowej o pojemności 300 litrów, oraz bufora, o pojemności 1000 litrów. Bufor to punkt wspólny instalacji ogrzewania i instalacji do przygotowania ciepłej wody użytkowej. Całość dopełnia „bateria” rur na dachu domu. Dla 300 litrów wystarczyłoby 30 rur próżniowych, ja na dachu ma ich 80. Daje to ponad 12 m2 powierzchni kolektora. Wszystkim steruje sterownik solarny.
Zasada działania instalacji jest prosta.
Kolektory ogrzewają wodę w pierwszej kolejności w małym zbiorniku, czyli ciepłą wodę użytkową. Jak temperatura osiągnie wartość jaką sobie ustawimy, nadmiar ciepła zrzucany jest do bufora. W nocy, kiedy jest chłodniej, ciepło z bufora przez ogrzewanie podłogowe, ogrzewa dom. Zbiornik się wychładza i jest gotowy na przyjęcie kolejnej porcji ciepła następnego dnia.
Tak działa to latem, a nadmiar ciepła nocą zrzucam na kaloryfery w łazienkach, dzięki czemu mam rano suche ręczniki.
Zimą kiedy dni są dłuższe i słońca jest mniej, podłączony do bufora kominek z płaszczem wodnym, podgrzewa wodę w buforze a ogrzewanie podłogowe rozprowadza tą wodę po całym domu i jest ciepło i komfortowo.
Dodatkowo, po zmianie dwóch parametrów w sterowniku układ działa odwrotnie, czyli ciepło zgromadzone w buforze ogrzewa wodę użytkową, Jak tylko temperatura ciepłej wody spadnie np. poniżej 40 stopni, włącza się pompka i woda użytkowa jest podgrzewana.
Wszystko działa automatycznie.
Tak miało być w teorii, takie były założenia. A jak jest w rzeczywistości, to już temat na kolejny post.
Inne ciekawe wpisy, które warto przeczytać
