Kolektory słoneczne
Kolektory słoneczne pozwalają wykorzystać darmową energię słoneczną do potrzeb ogrzania ciepłej wody użytkowej oraz wspomagania ogrzewania. Jednokrotna inwestycja, polegają na montażu słonecznych wraz z instalacją solarną, pozwala na uniezależnienie się od rosnących cen energii - szczególnie paliw kopalnych - i zapewnienie darmowego ciepła na wiele lat. Nasłonecznienie w Polsce jest wystarczające, aby średnio 65% czasu w roku korzystać z tej darmowej energii.
Prawidłowo zaprojektowane instalacje kolektorów z wzajemnie dopasowanymi komponentami systemowymi dostarczają praktycznie darmową energię. W lecie można nawet zrezygnować całkowicie z dogrzewania wody innymi źródłami ciepła niż energia słoneczna.
Zastosowanie systemów solarnych
Kolektory słoneczne są możliwe do zastosowania nie tylko jako system do podgrzewania ciepłej wody, ale również jako wspomaganie ogrzewania pomieszczeń budnynków.
Wykorzystanie energii słonecznej za pomocą systemu solarnego do wstępnego podgrzania górnego źródła ciepła w przypadku zastosowania pomp ciepła powoduje wielokrotne zwiększenie efektywności układu, a co za tym idzie redukcję i tak już niskich kosztów ekslpoatacji. Łatwo przecież policzyć, iż koszt podgrzania wody w zimie od temperatury 30 °C do 42°C będzie dużo niższy, niż od temperatury 12°C
Jeszcze więcej energii można oszczędzić zasilając pralkę i zmywarkę podgrzaną wodą. Jak wiadomo urządzenia te większość energii wykorzystują właśnie do podgrzania wody.
Systemy solarne zastosowanie znajdują nie tylko przy przygotowaniu ciepłej wody i wspomagania ogrzewania, lecz również do ogrzewania wody basenowej, co przy ilości wymaganej energii cieplnej niezbędnej do tego celu daje kolosalne oszczędności.
Bardzo częstym pytaniem jest, czy kolektory słoneczne działają również w okresie zimowym. Otóż funkcjonują one przez cały rok, jednak w okresie zimowym temperatury na wejściu do układu będą niższe. Średnia temperatura w zimie osiągana z kolektora płaskiego to około 30°C-40°C przy pochmurnej pogodzie. Natomiast kolektory próżniowe nie są tak wrażliwe na temperatury zewnętrzne i temperatury uzyskiwane w zimie są dużo wyższe.
Ile to kosztuje?
Mimo tego, iż dzięki energii słonecznej ciepła woda jest za darmo, to inwestycja tego typu, jeszcze niedawno była sporym wydatkiem. Jednak koszt ten w ciagu ostatnich lat znacznie sie zmniejszyl.
Podstawowy uklad wraz z zasobnikiem na ciepla wode, kosztuje obecnie na poziomie typowego pieca gazowego. Jezeli przy realizacji inwestycji, do ukladu wykorzystamy istniejaca wcześniej instalacje do magazynowania cieplej wody (lub wliczymy je w i tak niezbędne koszty wykonania kotłowni), okaze sie, iz cena zakupu będzie jeszcze nizsza.
Średnio szacuje się, iż czas zwrotu takiego układu jest mniejszy niż 5 lat. Czyli po 5 latach od momentu uruchomienia instalacji solarnej, będziemy mieli ciepłą wodę za darmo.
Warianty montażu kolektorów
Kolektory wpuszczone w pokrycie dachu. Jest to bardzo estetyczne sposó zabudowy, dodatkowo minimalizująy straty ciepł spowodowane wychładzaniem kolektorów przez czynniki atmosferyczne. Ten typ montażu jest polecany w przypadku obiektów nowo wznoszonych, gdzie nie ma jeszcze wykonanego poszycia dachowego. Na obiektach istniejących, zabudowa połaci spotykana jest na dachach pokrytych dachówką. Rozebranie części takiego pokrycia i położenie w tym miejscu kolektorów nie nastręcza większych kłopotów.
Kolektory na stelażu umieszczonym tuż nad dachem. Jest to najczęściej spotykany sposób zabudowy. Większość producentów zestawów solarnych, posiada w swojej ofercie mocowania systemowe, które znacznie skracają czas montażu.
Kolektory na stelażu przestrzennym z nierównoległym ułożeniu w stosunku do dachu. Często mamy do czynienia z sytuacją, w której połać dachu nie ma odpowiedniego kąta nachylenia. Wykonuje się wówczas stelaż przestrzenny korygujący ten kąt. Takie mocowanie kolektorów musi być odporne na silne podmuchy wiatru, gdyż odchylona górna część baterii działa jak żagiel. W takiej sytuacji zwiększone jest wychładzanie kolektorów, dlatego też często wykonuje się dodatkowe blaszane osłony, które minimalizują tego typu zjawisko.
Kolektory na stelażu przestrzennym, mocowanym poza dachem. Kiedy konstrukcja dachu nie pozwala na zamocowanie kolektorów słonecznych od strony południowej, jedynym miejscem pozostaje ściana domu, balkonu, bądź płaska podłoga tarasu. Należy zwrócić przy tym uwagę, aby mocowane w ten sposób kolektory harmonizowały z koncepcją architektoniczną obiektu. Stelaż można wykonać w formie zadaszenia nad drzwiami wejściowymi, lub schodami na taras.
Kolektory umieszczone na gruncie. Ukształtowanie tereny może utworzyć naturalną gradację kolejnych rzędów baterii kolektorów. Ta technika montazu sprawdza się zwłaszcza w górach, choć instalator nie powinien zapominać, że łańcuchy górskie w określonych porach roku mogą rzucać głęboki cień. Duża bateria kolektorów, zainstalowana na stoku, może ogrzewać wodę w obiektach o sporych rozmiarach, jak baseny, pensjonatym hotele i in.
Typy kolektorów
Istnieje kilka głównych typów kolektorów słecznych montowanych do celów przygotowania ciepłej wody i wspomagania ogrzewania. Są to m.in. kolektory płaskie z izolacją termiczną lub izolacją próżniową, kolektory powietrzne, kolektory rurowe próżniowe z bezpośrednim lub pośrednium przepływie czynnika solarnego oraz inne - np. kolektory zwierciadlane . Najbardziej popularnymi w Polsce, ze względu na prostą budowę - a co za tym idzie - niską cenę są obenie kolektory płaskie z izolacją termiczną..
Kolektory rurowe mają wyższą sprawność, gdyż rolę izolatora chroniącego przed stratami ciepła do otoczenia pełni w nich próżnia. Różnica ta jest szczególnie widoczna w okresach o mniejszej intensywności promieniowania oraz niskiej temperaturze zewnętrznej. W tym czasie ilość ciepła docierająca do kolektora jest mała. W związku z tym dla uzyskania odpowiedniej wydajności systemu straty ciepła powinny być jak najmniejsze. Kolektory rurowe są łatwiejsze w montażu, w przypadku braku miejsca na połaci dachowej mogą być montowane również na fasadzie budynku. Jeśli instalacja ma wspomagać wyłącznie podgrzewanie wody użytkowej i dysponują Państwo połacią dachową skierowaną na południe, można stosować zarówno kolektory płaskie jak i rurowe. W celu wspomagania centralnego ogrzewania stosuje się przede wszystkim kolektory rurowe.
Kolektory płaskie z kolei mają inne zalety - po pierwsze są tańsze, co często jest brane przy realizacji inwestycji tego typu. Inną zaletą może być ich "wada wrodzona", którą jest właśnie utrata ciepła, gdyż w czasie dużego zaśnieżenia tego typu kolekotra, łatwo on rozmarza i pozbywa się ze swojej powierzchni śniegu, właśnie dzięki wypromieniowaniu ciepła na zewnątrz.
