Instalacja solarna – wybór, opłacalność i działanie kolektorów

Instalacja kolektorów solarnych wymaga na początku opracowania indywidualnego projektu. Dzięki dostosowaniu systemu solarnego do potrzeb można uzyskać fenomenalne efekty postaci niższych rachunków za prąd i dodatkowych oszczędności na ogrzewaniu wody. Przedstawiamy, czym charakteryzuje się instalacja kolektorów solarnych i jak różni się budowa instalacji solarnej w zależności od obranych celów inwestycyjnych oraz energetycznych.

Jak działa instalacja solarna?

Instalacja solarna to całościowa konstrukcja składająca się z poszczególnych elementów, przede wszystkim z kolektorów solarnych, która odpowiada za zapewnienie ciepłej wody. Istnieje wiele rodzajów instalacji solarnych w zależności od przeznaczenia, np. kolektory słoneczne do podgrzewania wody użytkowej w domu jednorodzinnym czy też większe instalacje z kolektorami do basenów.

Standardowy zestaw solarny C.W.U. (ciepłej wody użytkowej) złożony jest z płaskich lub próżniowych kolektorów słonecznych, podłączonych do zestawu pompowego i regulatora. O ile ten ostatni odpowiada za funkcje kontrolne systemu, o tyle zestaw pompowy połączony jest z solarnym zasobnikiem C.W.U. Poszczególne sieci odpływowe na tej linii wyposażone są w naczynia wzbiorcze, które regulują zmiany ciśnienia w obrębie systemu. Ogrzana woda z zasobnika solarnego podłączona jest do kotła i przeznaczona do użytku w domu.

Budowa instalacji solarnej składa się również z szeregu narzędzi pośrednich. Zaliczyć należy do nich poszczególne elementy systemu solarnego takie, jak wężownice, przewody łączące, zbiorniki wzbiorcze, rury miedziane lub elastyczne ze stali nierdzewnej do łączenia kolektorów, odpowietrzniki układu solarnego i separatory powietrza. Poziom zaawansowania schematu instalacji solarnej zależy od przeznaczenia i docelowej wydajności grzewczej systemu.

Jakie są rodzaje kolektorów solarnych i czym się różnią?

Energia pochodząca ze zjawiska fotowoltaicznego (promieniowania słonecznego) daje fenomenalną możliwość grzania wody bez jakiegokolwiek paliwa. Odpowiadają za to przede wszystkim kolektory solarny, które wytwarzają potrzebną energię i przenoszą ją dalej poprzez nośniki ciepłej energii. Wariantów jest wiele – najczęściej są to ciecze, głównie glikol, ale spotyka się również urządzenia wykorzystujące powietrze lub wodę. Z kolei pod względem budowy kolektory słoneczne można podzielić na kilka głównych rodzajów takich, jak:

  • kolektory solarne płaskie,
  • kolektory solarne próżniowe,
  • kolektory rurowo-próżniowe,
  • skupiające kolektory fotowoltaiczne.

Kolektory płaskie mają najprostszą konstrukcję. Składają się z rur miedzianych złączonych absorberem i zakończonych transparentną powłoką. Próżniowe kolektory korzystają z innej technologii. Ich zasada działania jest inna, ponieważ absorbery osadzone są w próżni. Urządzenia hybrydowe mają natomiast tę zaletę, że wzbogacone są o zwierciadło, czyli część, która odpowiada za nagrzewanie nośników energii w kolektorze od spodu. Kolektory skupiające to najbardziej zaawansowana odmiana o wysokiej efektywności, ale także dużych kosztach. Zgodnie z nazwą zwierciadło kolektora zawsze skupione jest na słońcu. Część ta jest ruchoma i na bieżąco zmienia swój kąt.

Jak dobrać ilość i rodzaj kolektorów?

Liczba i rodzaj kolektorów systemu solarnego zależy przede wszystkim od indywidualnych potrzeb. Statystyczne dobowe zapotrzebowanie na ciepłą wodę dla domu jednorodzinnego zamieszkiwanego przez trzy- lub czteroosobową rodzinę plasuje się w przedziale 220 – 260 dm3. W skali roku do ogrzania takiej ilości wody potrzeba około 2900 kWh.

Budowę instalacji solarnej należy więc dokładnie zaplanować, uwzględniając statystyczne zużycie, które sprawdzimy na rachunkach lub bezpośrednio kontaktując się z dostawcą wody. Wielkość, rozgałęzienie systemu solarnego i jego ostateczny kształt będzie zależał również od liczby osób w gospodarstwie  domowym. Często stosuje się zasadę, zgodnie z którą liczba solar do podgrzewania wody powinna wynosić dwukrotność liczby osób korzystających z tak ogrzanej wody. Niemniej jednak system ten jest nieprecyzyjny, dlatego warto bazować na dokładnych estymacjach zużycia podgrzewanej wody.

Instalacja C.W.U. – praktyczne porady

Montaż instalacji C.W.U. to zadanie, które najlepiej zlecić doświadczonej firmie. Stopień zaawansowania montażu układu solarnego zależy od poziomu jego rozbudowania. Nieduże instalacje solarne będą świetnie funkcjonowały jako uzupełnienie kotła na paliwo i dodatek do już funkcjonującego systemu (podłączenie do bojlera).

Istnieje jednak szereg rzeczy, na które warto zwrócić uwagę, przy inwestowaniu w system solarny C.W.U.. Warto pamiętać, że:

  • liczba kolektorów słonecznych musi być wynikać z dokładnych obliczeń zapotrzebowania – nie warto decydować się na z góry za dużą liczbę kolektorów (mniejsza efektywność i opłacalność),
  • bardzo ważny jest prawidłowo dobrany rozmiar zasobnika C.W.U. – powinien być od 1,5 do 2 razy większy względem dobowego zużycia,
  • system kolektorów solarnych do C.W.U. jest tym bardziej opłacalny, im większe mamy zużycie wody i im więcej jest użytkowników (najbardziej opłaca się zmienić system przy ogrzewaniu w pełni elektrycznym),
  • opłacalność kolektorów solarnych stale rośnie z uwagi na dynamiczny wzrost cen paliw i energii elektrycznej.

Dofinansowanie do instalacji solarnej

Solarne ogrzewanie wody jest dotowany przez różne programy ministerialne, głównie regionalne. Zainicjowany przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, program „Czyste Powietrze”, będzie funkcjonował aż do 2023 roku z możliwym przedłużeniem. Korzystając z programu, można liczyć na duże dofinansowanie do instalacji solarnych C.W.U. Wartość dofinansowania na instalację solarną w ramach termomodernizacji budynku może wynosić nawet do 90% wartości inwestycji.