Nie wiesz, czym są kolektory słoneczne i jak działają? Sprawdź działanie, funkcje i możliwości, jakie oferują solary. Dowiedz się między innymi, jak gromadzić, przetwarzać energię słoneczną np.: do ogrzewania wody. Oszczędzaj na rachunkach za prąd czy na zakupach paliw do ogrzewania – olej, gaz.
Coraz wyższe ceny energii elektrycznej oraz takich paliw jak gaz czy olej opałowy nieustannie dźwigają opłaty za ogrzewanie domu czy wody. Możesz zmienić ten stan rzeczy i obniżyć rachunki za prąd w swoim domu jednorodzinnym. Instalacja stworzona z kolektorów słonecznych ogrzeje wodę w Twoim domu, wykorzystując darmową energię słoneczną. Solary mogą również wspomóc ogrzewanie Twojego domu. Dowiedz się, jak działa taka instalacja, czym są kolektory słoneczne i ile kosztują urządzenia.
Co to są kolektory słoneczne?
Kolektory słoneczne nazywane także solarami są urządzeniami przetwarzającymi energię słoneczną. Solary przekształcą promieniowanie słoneczne w ciepło ogrzewające np.: wodę. Ogrzewanie użytkowe wody to niejedyny plus kolektorów słonecznych. Dzięki nim ogrzejesz również pomieszczenia – zaoszczędzisz nie tylko na ogrzewaniu wody, ale także wspomożesz ogrzewanie całego domu. Dlaczego?
Drogie ogrzewanie działające na prąd elektryczny, paliwa podlegające procesom spalania zastąpisz lub dopełnisz darmową energią słoneczną. Dzięki kolektorom nie potrzebujesz ogromnych ilości płatnych źródeł zasilania urządzeń grzewczych. Czy możesz zainstalować kolektory w domu jednorodzinnym? Oczywiście, że możesz. Zanim jednak to zrobisz, przeczytaj, jak zbudowany jest solar słoneczny.
Kolektor słoneczny – budowa
Najczęściej spotykanymi urządzeniami na rynku są kolektory cieczowe i płaskie. Układ urządzenia składa się z cienkich rurek czy kanałów zrobionych z profili. Są one przymocowane do metalowej płyty. Ta znowu jest pokryta tzw. powłoką selektywną. Taka konstrukcja jest zabezpieczona obudową ograniczająca straty ciepła. Dodatkowo obudowa jest ochroną dla delikatnej konstrukcji przed uszkodzeniami mechanicznymi i promieniowaniem słonecznym.
Pamiętaj, aby zawsze wybrać urządzenie o dużych możliwościach, czyli z dobrej jakości materiałów i wysokiej klasie wykonania. Dobry kolektor przetwarza nawet niewielką ilość promieniowania słonecznego w dość duże pokłady energetyczne do ogrzewania. Dla przykładu słabej jakości absorber połączony z obudową generującą duże straty ciepła nie zapewni Ci dużych oszczędności na rachunkach za prąd, czyli nie sprosta ogrzewaniu wody czy pomieszczeń… Dlatego teraz Ci wyjaśnimy, jak zbudowany jest dobry kolektor.
Kolektor płaski dobrej jakości – jaki wybrać?
Zacznij od absorbera. Wybierz taki, który ma duży współczynnik pochłaniania promieniowania słonecznego, a niski stopień emisji promieniowania cieplnego. Najprostsze warianty mają płytę metalową pomalowana czarna farbą – są tanie, jednak tracą dużo ciepła. Zainwestuj w urządzenia z powłokami z czarnego niklu, czarnego chromu czy miedzi. Są znacznie efektywniejsze i dają więcej energii cieplnej.
Do absorbera są przymocowane rurki, w których ogrzewana jest ciecz np.: glikol. Dobierz wariant dobrze absorbujący ciepło, czyli rurki miedziane lub tańsze – aluminiowe. Do tego zwróć uwagę na rodzaj obudowy. Możesz wybrać urządzenie z obudową aluminiową i wypełnieniem z wełny mineralnej. Taka obudowa ograniczy do minimum straty ciepła. Poza tym sprawdź szczelność takiej obudowy – nawet najlepsze materiały, ale nieszczelne będą generowały duże straty cieplne. Górna ściana obudowy powinna być wykonana ze szkła hartowanego lub pryzmatycznego. Drugi wariant rozprasza światło. Nawet jeśli promienie słoneczne padają pod różnym kątem, są bardzo dobrze pochłaniane – efektywniejsze działanie.
Kolektory rurowe próżniowe
Tego typu urządzenia znajdziesz rzadziej wśród producentów kolektorów. Składają się one z równolegle ułożonych rur o średnicy od 5 do 10 cm. Następnie w każdej z nich może znajdować się rurka z absorberem płaskim. W tym wariancie próżnia wytworzona wokół absorbera stanowi jego izolację cieplną. Taki absorber szybciej się nagrzewa, gdyż ciepło nie nagrzewa powietrza wokół niego.
Takie kolektory rurowe mogą składać się z podwójnych rur – rura w rurze lub pojedynczych – próżniowych. Przez rurkę znajdującej się wewnątrz szklanej rury może przepływać medium typu glikol. Na rynku są też dostępne kolektory z rurką typu Heat pipe. Całość polega na permanentnym procesie parowania i skraplania medium – zjawisko przemiany fazowej. Takie działanie zapewnia większą efektywność szczególnie w chłodne i pochmurne dni. Kolektory rurowe są skuteczniejsze od swoich odpowiedników płaskich, ale też są droższe w instalacji.
Zalety i wady kolektorów słonecznych
Dobrze skonstruowany system kolektorów słonecznych może swobodnie ogrzać wodę w Twoim domu. Instalacja ogrzeje bez większych problemów 70% wody zużywanej przez całą rodzinę. Przy większej inwestycji możesz liczyć na zaspokojenie 100% potrzeb na ciepła wodę. Kolektory słoneczne spowodują, że przestaniesz ogrzewać wodę prądem elektrycznym czy urządzeniami na paliwa. Nie obawiaj się także o pracę kolektorów zimą. Napędza je energia słoneczna, a nie temperatura, dlatego możesz z nich korzystać cały rok.
Kolektory mogą również wspomagać ogrzewanie domu. Jednak pamiętaj, że wspomaganie ogrzewania domu nie jest tożsame z zastąpieniem innych urządzeń grzewczych. Niestety, ale kolektory jeszcze nie zastąpią kotła w domu. Poza tym dobieraj ilość kolektorów i ich moc do potrzeb swojego domu i rodziny. Jeśli wybierzesz zbyt mocne urządzenia, doprowadzisz do częstego przegrzewania urządzenia, które nie może oddać nadmiaru ciepła. Niestety, ale taka sytuacja przyczynia się do szybszego zużycia np.: płynu grzewczego, co skraca żywotność instalacji.
W taki razie ile kolektorów mi potrzeba?
Przy założeniu, że średnie zużycie ciepłej wody (ok. 45°C) na domownika to 50 l dziennie, potrzebujesz 1 kolektor o powierzchni absorbera 1 m2 na domownika. Jest to wartość uproszczona, ponieważ skuteczność urządzenia zależy od miejsca jego usytuowania, zacienienia przez inne budynki.
Standardowo w domu, w którym mieszkają 2 osoby, potrzebne są dwa kolektory. Dla rodziny czteroosobowej dedykowane są instalacje z 4 kolektorami. Zawsze wybieraj instalacje mające zasobniki na wodę o pojemności 2 do 2,5 razy większej, niż wynosi średnie zapotrzebowanie w ciepłą wodę wszystkich domowników. Dlaczego? Kolektory potrzebują czasu na podgrzewanie wody, a często rano lub wieczorem potrzeby domowników kumulują się w określonych godzinach. Zbiornik z ogrzaną woda w ilości 500 l zaspokoi potrzeby kąpieli wszystkich domowników, bez konieczności ponownego nagrzania np.: małego zbiornika 200 l.
Gdzie usytuować kolektory?
Aby kolektory były skuteczne, czyli absorbowały promieniowanie słoneczne, muszą być cały czas wystawione na działanie słońca. Najlepszym miejscem na instalację jest dach czy nieosłonięty teren ogródka. Pamiętaj, że każde ograniczenia, jakie tworzą drzewa, wysoka szata roślinna czy sąsiadujące budynki – dom sąsiada, garaż, altana, wpływają na obniżenie skuteczności absorbera. Optymalne ustawienie kolektorów to strona południowa dachu, ogrodu. Ustaw je pod kątem 40°. Wtedy uzyskasz optymalne działanie kolektorów i pewność, że będą absorbowały maksymalną ilość promieni słonecznych.
Ile kosztują kolektory słoneczne?
Średni koszt instalacji z kolektorów słonecznych dla czteroosobowej rodziny to ok. 14 tys. zł. Możesz zainstalować tańszy system w granicach 10 000 zł, ale będzie on mniej skuteczny. Możesz również zainwestować w systemy droższe, sięgające nawet 20 tys. zł o najwyższej skuteczności działania – ogrzewania. Pamiętaj, że na kolektory słoneczne możesz dostać dofinansowanie. Rząd opracował szereg programów dotyczących „zielonej energii”, które w znacznym stopniu finansują instalacje z kolektorów. Przykładem jest Program Czyste Powietrze, czy Ulga termomodernizacyjna, dzięki którym uzyskasz np. 5000 zł dofinansowania na zakup i montaż instalacji z kolektorów.
Kolektory słoneczne nie tylko ogrzeją Twoja wodę, ale również wspomogą ogrzewanie w domu. Dzięki nim zaoszczędzisz na rachunkach za prąd, a przy okazji przyczynisz się do ochrony środowiska.
