Kolektory słoneczne stają się coraz popularniejsze, ponieważ pozwalają na wykorzystanie darmowej energii słonecznej do podgrzewania wody i wspierania systemów grzewczych. Są dobrym rozwiązaniem dla dużych obiektów komercyjnych, ale czy polecane są również do domów jednorodzinnych? Na to odpowiemy w dzisiejszym wpisie. W tym artykule dowiesz się, jakie są różne typy kolektorów, jak działają oraz jak wypadają w porównaniu z innymi opcjami takimi jak pompy ciepła. Przyjrzymy się również, jak je zainstalować, jak o nie dbać i ile energii można zaoszczędzić dzięki ich użyciu.
Kolektory słoneczne – innowacyjne rozwiązanie dla efektywnego ogrzewania
Kolektory słoneczne to zaawansowane technologicznie urządzenia, które przekształcają energię słoneczną w ciepło wykorzystywane do podgrzewania wody użytkowej lub wspomagania systemów grzewczych.
Zasada działania kolektorów słonecznych opiera się na absorpcji promieniowania słonecznego przez specjalne panele, zwane absorberami, które nagrzewają się pod wpływem słońca. Absorbery te są umieszczone wewnątrz kolektora i zabezpieczone przezroczystą osłoną, która minimalizuje straty ciepła. Nagromadzone ciepło jest następnie przekazywane do płynu roboczego (najczęściej wody lub glikolu), który krąży w zamkniętym obiegu. Podgrzany płyn trafia do wymiennika ciepła, gdzie oddaje swoją energię do wody użytkowej lub systemu grzewczego.
Kolektory słoneczne są szczególnie efektywne w miejscach o dużym nasłonecznieniu, ale dzięki nowoczesnym technologiom mogą być używane również w mniej słonecznych klimatach. Instalacje solarne mogą znacznie obniżyć koszty energii zwłaszcza w dużych obiektach, takich jak hotele, baseny, czy budynki komercyjne, gdzie zapotrzebowanie na ciepłą wodę jest wysokie. W domach jednorodzinnych kolektory słoneczne mogą pokrywać dużą część zapotrzebowania na ciepłą wodę, co przekłada się na oszczędności i niezależność energetyczną. Ponadto, wykorzystanie energii słonecznej jest ekologiczne i przyczynia się do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych, co jest istotnym krokiem w kierunku ochrony środowiska.
Kolektory słoneczne do dużego zapotrzebowania na wodę
Kolektory słoneczne polecamy w sytuacjach, gdy budynek charakteryzuje się dużym zapotrzebowaniem na ciepłą wodę, tj. baseny letnie, hotele, restauracje, gospodarstwa agroturystyczne, myjnie samochodowe, etc. Jedynie w takich obiektach inwestycja w instalację solarną może być opłacalna. W przypadku dużych obiektów wykorzystanie kolektorów słonecznych pozwala na znaczne obniżenie kosztów związanych z podgrzewaniem wody, co w dłuższej perspektywie przynosi wymierne korzyści finansowe.
Dodatkowo zastosowanie kolektorów słonecznych w takich miejscach przyczynia się do redukcji emisji CO2, wspierając działania proekologiczne i poprawiając wizerunek firmy jako odpowiedzialnej ekologicznie. W miejscach takich jak hotele czy restauracje, gdzie codzienne zużycie ciepłej wody jest wysokie, systemy solarne mogą zaspokajać znaczną część zapotrzebowania, co pozwala na mniejsze obciążenie innych źródeł energii.
Kolektory słoneczne w domach jednorodzinnych
Przy dużym nasłonecznieniu podgrzewanie wody energią z kolektorów słonecznych jest skutecznym i niewątpliwie najtańszym w eksploatacji dostępnym obecnie rozwiązaniem. Licząc sam koszt energii elektrycznej zasilającej automatykę i pompę obiegową w instalacji, użytkowanie kolektorów będzie nas kosztować rocznie ok. 40 zł. Instalacja solarna w domach jednorodzinnych nie tylko obniża rachunki za energię, ale także zwiększa niezależność energetyczną gospodarstwa domowego. Kolektory słoneczne mogą pokrywać dużą część zapotrzebowania na ciepłą wodę użytkową w ciągu roku, a w okresie letnim nawet całkowicie. Dodatkowo inwestycja w takie rozwiązania może zwiększyć wartość nieruchomości, co jest istotne przy sprzedaży domu.
Jednak polski klimat nie sprzyja opłacalności inwestycji instalacji solarnej. Można korzystać z tej taniej energii prawie przez 6 miesięcy w roku, ale jako jedyne źródło ciepłej wody instalacja solarna będzie się sprawdzać tylko 3-4 miesiące w roku. Latem można uzyskać pełny zbiornik ciepłej wody, a w dni pochmurne i w miesiącach przejściowych co najmniej wstępnie podgrzać wodę w zbiorniku, a następnie dogrzać szczytowym źródłem ciepła. Krótki okres wykorzystywania kolektorów w ujęciu całorocznym powoduje, że nie jest to niestety system dla każdego satysfakcjonujący.
Darmowa woda a nasze przyzwyczajenia
Przy podejmowaniu decyzji zakupu solarów weźmy pod uwagę nasze przyzwyczajenia. Zbyt długie przestoje w odbiorze ciepłej wody skutkują koniecznością częstszej wymiany płynu solarnego, a nawet poważniejszymi awariami systemu. Instalacja solarna nie jest więc najlepszym rozwiązaniem, jeśli często wyjeżdżamy. Wielkość zbiornika na wodę w instalacjach solarnych jest tak obliczona, żeby nagrzewana w ciągu dnia woda starczyła dla całej rodziny głównie na kąpiele. Zbiornik w razie złych warunków atmosferycznych będzie musiał być podgrzewany innym źródłem ciepła do zadanej temperatury, a im większy zbiornik, tym większy będzie koszt tego procesu, nie warto go więc przewymiarowywać w stosunku do naszych potrzeb na wypadek np. gości.
Kolektory słoneczne – koszty serwisu
Przed zakupem instalacji solarnej policzmy koszty serwisu. Dla standardowej instalacji w domu jednorodzinnym wymiana płynu solarnego kosztuje ok. 400 zł (koszt za ok. 25 l płynu z usługą) i jest zalecana przez producenta raz na 3-5 lat. Zbyt długie przestoje w odbiorze ciepłej wody skutkują koniecznością częstszych wymian płynu solarnego. Instalacja solarna właściwie wymaga dość regularnego nadzoru. Zaleca się, aby przynajmniej raz w roku dokonać przeglądu całej instalacji: sprawdzenie znacznika próżni w rurach próżniowych, zmierzenie ciśnienia w instalacji, ustawienie odpowiedniego przepływu oraz wyregulowanie automatyki. Jeśli nie potrafimy zrobić tego sami i zlecimy usługę firmie zewnętrznej, koszty serwisu wzrosną.
- Jeśli decydujemy się na solary, warto przemyśleć, w jaki sposób zapewnimy sobie ciepłą wodę w dni, kiedy okaże się on niewystarczający i jak bardzo ten proces będzie wymagał naszej ingerencji.
- Jeśli naszą deską ratunkową będzie rozpalanie w piecu w sezonie pozagrzewczym lub grzałka elektryczna w zbiorniku, to oszczędności bądź komfort tego rozwiązania staną pod wielkim znakiem zapytania.
- Zużycie energii na ogrzewanie ciepłej wody stanowi tylko ok. 10-20% zapotrzebowania na ciepło całego domu. Policzmy więc, czy opłaca nam się i ile inwestować w instalację wraz z planowanym serwisem, która nie jest w stanie w sposób ciągły zapewnić tego zapotrzebowania
Jaki kolektor słoneczny wybrać? Ciśnieniowy czy bezciśnieniowy?
Wybór odpowiedniego kolektora słonecznego zależy od specyficznych potrzeb i warunków użytkowania.
- Kolektory ciśnieniowe są zamkniętymi systemami, w których płyn roboczy krąży pod ciśnieniem. Charakteryzują się wyższą efektywnością i są niezawodne w zróżnicowanych warunkach pogodowych, co czyni je idealnym wyborem dla instalacji całorocznych w domach jednorodzinnych oraz budynkach komercyjnych.
- Z kolei kolektory bezciśnieniowe, działające na zasadzie grawitacji, są prostsze i tańsze w instalacji, ale ich efektywność spada w chłodniejszych miesiącach. Są one lepszym rozwiązaniem w miejscach o ciepłym klimacie lub tam, gdzie system solarny ma być używany sezonowo, na przykład w domkach letniskowych.
Chcesz czerpać energię ze słońca?
SKORZYSTAJ Z USŁUG PROFESJONALISTÓW
Kolektor słoneczny ciśnieniowy – co w zimie?
Kolektory ciśnieniowe są zaprojektowane tak, aby efektywnie działać również zimą. W niskich temperaturach ich wydajność jest wspierana przez zastosowanie glikolu, który zapobiega zamarzaniu płynu roboczego. Ponadto nowoczesne kolektory słoneczne są wyposażone w izolację termiczną, która minimalizuje straty ciepła i zwiększa efektywność w chłodniejszych miesiącach. Dzięki temu nawet w zimie kolektory ciśnieniowe mogą skutecznie podgrzewać wodę użytkową, wspomagając system grzewczy budynku. Warto jednak wziąć do serca, o czym już mówiliśmy – nie nadają się one jednak jako jedyne źródło grzewcze. Ważne jest jednak regularne serwisowanie instalacji, aby zapewnić jej optymalne działanie przez cały rok, zwłaszcza w ekstremalnych warunkach pogodowych.
Czym zasłonić kolektory?
Ochrona kolektorów słonecznych przed niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi takimi jak grad czy śnieg może być istotna dla ich długotrwałej efektywności. W tym celu można zastosować specjalne osłony, które zabezpieczą powierzchnię absorberów. Popularnym rozwiązaniem są transparentne pokrywy wykonane z wytrzymałych materiałów, takich jak poliwęglan, które nie blokują promieni słonecznych, a jednocześnie chronią kolektory przed uszkodzeniami mechanicznymi. W przypadku intensywnych opadów śniegu, ważne jest regularne usuwanie śniegu z powierzchni kolektorów, aby zapobiec blokowaniu dostępu do światła słonecznego. Automatyczne systemy odśnieżania mogą również być rozważane w miejscach o bardzo surowych zimach.
Kolektor słoneczny czy pompa ciepła?
Wybór między kolektorem słonecznym a pompą ciepła zależy od specyficznych potrzeb i warunków każdego gospodarstwa domowego. Kolektory słoneczne są doskonałym rozwiązaniem do podgrzewania wody użytkowej, szczególnie w miejscach o dużym nasłonecznieniu. Są one prostsze w instalacji i tańsze w eksploatacji.
Z kolei pompy ciepła są bardziej wszechstronne, mogąc nie tylko podgrzewać wodę, ale także ogrzewać i chłodzić całe budynki. Pompy ciepła są efektywne energetycznie przez cały rok, niezależnie od warunków pogodowych. Ich instalacja i początkowe koszty mogą być wyższe, chociaż w dłuższej perspektywie dają duże oszczędności.
Warto dodać, że pompa ciepła może być jedynym systemem grzewczym domu ze względu na swoją wydajność – kolektory już nie.
Kolektory słoneczne – ile energii można zaoszczędzić?
Kolektory słoneczne mogą przynieść znaczące oszczędności energetyczne, szczególnie w miejscach o dużym nasłonecznieniu. W dobrze zaprojektowanym systemie solarnym kolektory mogą pokrywać od 50% do 70% zapotrzebowania na ciepłą wodę użytkową w ciągu roku. W miesiącach letnich ta liczba może wzrosnąć nawet do 100%, co oznacza, że wszystkie potrzeby na ciepłą wodę mogą być zaspokojone energią słoneczną. Oszczędności finansowe wynikające z redukcji zużycia tradycyjnych źródeł energii mogą być znaczące, przyczyniając się do zwrotu inwestycji w kolektory słoneczne w ciągu kilku lat.
