Kolektory słoneczne są w Polsce coraz bardziej popularne, a to dlatego, że są jednym z najbardziej przyjaznych środowisku źródeł energii. Pozwalają na uzyskanie ciepłej wody i ogrzewania bez konieczności używania prądu czy gazu.
Najlepiej sprawdzają się w okresie od marca do października, kiedy Słońce świeci najczęściej. Dzięki temu, że są bardzo wygodne w użytkowaniu, na ich założenie decyduje się coraz więcej gospodarstw domowych. Czym w zasadzie są kolektory słoneczne i jak wybrać takie, które spełnią wszystkie oczekiwania?
Jak działają kolektory słoneczne?
Najprościej mówiąc, kolektory to urządzenia, które są pasywne, czyli wykorzystują naturalne źródło ciepła. Zmieniają one promienie słońca na ciepło, którym podgrzewają wodę. Zwykle w taki sposób podgrzewa się wodę użytkową, czyli tą stosowaną do kąpieli czy mycia naczyń. Można spotkać się także z podgrzewaniem wody w basenie lub w instalacji grzewczej, jednak są to sporadyczne przypadki.
Istnieje kilka rodzajów kolektorów słonecznych, wśród których wyróżniamy:
- kolektory słoneczne płaskie – najprostsze oraz zwykle najtańsze.Zbudowane są z izolacji, na której umieszcza się wymienniki ciepła połączone z absorberem. Są to jedne z najbardziej trwałych rodzajów kolektorów. Ich prosta budowa sprawia, że łatwo je naprawić w razie awarii, dlatego często użytkowane są przez kilkadziesiąt lat.
- kolektory próżniowe – w tych modelach absorber umieszczany jest w próżni. Są one jednak o wiele bardziej kosztowne, a cała instalacja jest dużo mniej odporna na czynniki zewnętrzne. Jednak mają jeden bardzo duży plus, a jest nim to, że zmniejszają straty ciepła uzyskanego z energii słonecznej.
- kolektory słoneczne skupiające – posiadają wygięty element, tzw. zwierciadło, który powoduje, że więcej promieni słonecznych trafia na absorber. Jednak w Polsce jest to rozwiązanie mało popularne z tego względu, że, aby takie kolektory dawały oczekiwany efekt, musiałyby zmieniać swoje położenie, zgodnie z położeniem słońca.
Jak wybrać odpowiednie kolektory słoneczne?
Kolektory słoneczne to bardzo ciekawa propozycja. Dzięki nim można wykorzystać energię słoneczną do produkcji ciepła. Warto jednak wiedzieć o czym pamiętać wybierając właściwą wielkość paneli. Powinny być one dopasowane do potrzeb danego gospodarstwa domowego, tak aby pokrywały jego zapotrzebowanie na ciepło, ale nie wytwarzały zbyt dużych nadwyżek. Warto także mieć na uwadze kilka innych kryteriów.
Chcąc wybrać kolektory słoneczne najbardziej odpowiednie dla siebie należy wziąć pod uwagę kilka czynników. Po pierwsze trzeba zdecydować się na konkretny rodzaj kolektorów słonecznych. W poprzednim akapicie wyjaśniliśmy jakie są między nimi różnice. Kwestie jakie należy rozważyć to także moc kolektora, którą dobiera się z doświadczonym doradzą oraz to, jaki konkretnie model wybrać.
Kolejną sprawą jest to, jak dużą powierzchnię powinny zajmować kolektory słoneczne. To, czy urządzenia będą efektywne, nie zależy w głównej mierze od ich typu, a wielkości. Należy mieć na uwadze, że w kolektorach płaskich zwykle powierzchnia jest większa, dlatego może zdarzyć się sytuacja kiedy taki kolektor, mimo tego, że teoretycznie ma mniejszą efektywność, będzie produkował więcej energii niż ten próżniowy. Dlatego warto wziąć ten aspekt pod uwagę.
Montaż instalacji słonecznej
Kolektory słoneczne wiążą się z koniecznością poniesienia niemałych kosztów. Dlatego tak ważne jest jej precyzyjne wykonanie. Metody obliczeń są bardzo różne, dlatego poszczególni producenci mogą postawić na znacznie różniące się od siebie propozycje.
Decydując się na instalację słoneczną, należy przede wszystkim określić pojemność zasobnika na wodę, a także określić właściwą powierzchnię kolektorów i dopasować ją do usytuowania. Kolejną ważną kwestią jest dobór wszelkich pozostałych elementów instalacji.
Zasobnik na wodę
Pojemność zasobnika na wodę, jest zależna od tego ile osób w domu korzysta z ciepłej wody. Przyjmuje się, że w mieszkaniu średnio zużywa się około 40 litrów wody o temperaturze 45 st. Celsjusza. Dlatego pojemność zasobnika powinna wynosić około od 120 do 180% dziennego zapotrzebowania.
Powierzchnia kolektorów
Kolejną istotną kwestią jest powierzchnia kolektorów. Powinna być ona najbardziej korzystnie dopasowana do warunków pracy. Kolektory powinny być skierowane na południe. Ważne jest także odchylenie i budowa powierzchni kolektora.
Warto zaznaczyć, że brak możliwości optymalnego ustawienia kolektorów może się bardzo niekorzystnie odbić na ich użyteczności i opłacalności inwestycji. Dlatego w wielu sytuacjach może się okazać, że kolektory płaskie będą o znacznie mniej opłacalne niż ich droższe odpowiedniki rurowe.
Z określeniem powierzchni kolektorów słonecznych wiąże się także konieczność określenia ich ilości. Rzadko kiedy się zdarza, żeby całkowitą powierzchnię dało się pokryć konkretną ilością kolektorów. Dlatego, jeżeli możliwości finansowe pozwalają należy zdecydować się na montaż większej ilości paneli niż jest to potrzebne.
Dlaczego warto zdecydować się na kolektory?
Wiele osób zastanawia się, czy warto wybrać takie rozwiązanie. Co przemawia za ich instalacją?
- Po pierwsze kolektory słoneczne pozwalają na znaczne zmniejszenie zużycia prądu czy gazu, co generuje oszczędności. Energię potrzebną do podgrzania wody będziemy pozyskiwać z zainstalowanych solarów.
- Po drugie, jest to rozwiązanie, które nie wytwarza zanieczyszczeń ani hałasu, a tym samym nie oddziałuje negatywnie na środowisko, dlatego jest to świetna opcja dla wszystkich, którym zależy, żeby żyć w zgodzie z naturą.
- Kolejną kwestią jest fakt, że można uzyskać dotację ze środków publicznych na zakup i instalację kolektorów słonecznych. W takim wypadku cała inwestycja zwraca się w znacznie krótszym czasie, a cena jest bardziej przystępna.
Jak widać, jest to rozwiązanie, które posiada wiele zalet, dlatego warto zainteresować się tym tematem, ponieważ kolektory słoneczne to inwestycja na lata!
Kolektory słoneczne a zwrot z inwestycji
Inwestycja w odnawialne źródła energii to temat szczególnie modny w XXI wieku, gdzie coraz więcej osób (również tych indywidualnych) decyduje się na ich zakup i montaż. Celem instalacji jest oczywiście uzyskanie oszczędności związanych z pozyskiwaniem energii cieplnej z promieni słonecznych do podgrzania wody użytkowej potrzebnej m.in. do kąpieli, ogrzania pomieszczeń czy też zmywania naczyń.
Opłacalność zainstalowania na własne potrzeby kolektorów słonecznych wymaga przede wszystkim określenia wielu zmiennych, które wpływają na oszacowanie potencjalnego zwrotu z poczynionej inwestycji. Co należy przede wszystkim brać pod uwagę?
- zużycie wody użytkowej w dłuższym cyklu (im dłuższy okres, tym bardziej miarodajne oszacowanie),
- moc grzewcza kolektora słonecznego, którą uzyskuje z 1 m2 instalacji, na podstawie wartości natężenia promieniowania słonecznego, temperatury otoczenia, temperatury wlotu oraz wylotu kolektora (średnia arytmetyczna),
- cena instalacji oraz jakość samych kolektorów, co wpływa na ich sprawność oraz wydajność,
- uzyskane dotacje na instalację,
- umiejscowienie instalacji i jej ekspozycja na promieniowanie słoneczne.
Natężenie promieniowania słonecznego, wyrażone w W/m2, potrzebne do obliczeń, ustalane jest na podstawie stopnia zachmurzenia nieba i wynosi szacunkowo:
- 740 W/m2 dla nieba bezchmurnego,
- 600 W/m2 dla niewielkiego zachmurzenia, z występowaniem mgły i dominacją promieni słonecznych w ciągu dnia,
- 400 W/m2 dla nieba o wysokim poziomie zachmurzenia.
Szczególnie duże oszczędności zauważymy w momencie, gdy mamy w naszym domu spore zużycie wody użytkowej (do ogrzania kaloryferów, podłogi, wody do kąpieli itp.). W takiej sytuacji, przy zakupie dobrej jakości kolektorów słonecznych o odpowiedniej mocy i ekspozycji na promieniowanie słoneczne, możemy liczyć na zwrot z inwestycji szybciej niż w ciągu 10 lat.