Instalacja solarna. Jak ją skompletować?

Montaż kolektorów słonecznych to wciąż najpopularniejszy w Polsce sposób pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych. Według Narodowego Funduszu Ochrony środowiska i Gospodarki Wodnej, w trakcie trwania programu 45 proc. dopłat do kredytów na zakup i montaż kolektorów słonecznych powstało ponad 60 tys. instalacji solarnych. Obecnie największą popularnością cieszą się niewielkie, proste i tanie systemy do wspomagania podgrzewu c.w.u. które gwarantują szybki zwrot nakładów. W skład standardowej instalacji solarnej wchodzą:

• kolektory słoneczne
• zasobnik ciepłej wody użytkowej
• przewody solarne
• zestaw pompowy
• automatyka sterująca

Na rynku znajdziemy dwa rodzaje kolektorów: płaskie i próżniowe. W kolektorach płaskich energię cieplną odbierają miedziane rurki, w który płynie płyn solarny. Całość zamknięta jest w izolowanej obudowie, która chroni kolektor przed utratą ciepła. Droższym wariantem są kolektory próżniowe, które składają się z 10-30 rur próżniowych, połączonych ze sobą wspólna rurą zbiorczą, takie kolektory pracują efektywnie np. w okresie zimowym i podczas zachmurzonego nieba – to zasługa próżni, która jest bardzo dobrym izolatorem ciepła. Kolektory rurowe możemy również podzielić na dwa rodzaje – pierwszy typ to kolektory typu mokrego, tzn. takie, w których płyn solarny wpływa do poszczególnych rur kolektora. Drugi typ to kolektory typu heat-pipe, w których do odprowadzenia ciepła z poszczególnych rur wykorzystuje się tzw. ciepłowody, czyli rurki cieplne.

Zatem który kolektor wybrać? Jeżeli liczą się dla nas sezonowe oszczędności na kosztach przygotowania ciepłej wody użytkowej (późną wiosną, latem i wczesną jesienią) wówczas powinniśmy wybrać tańsze kolektory płaskie. Tego typu kolektory są standardem w przypadku niskobudżetowych instalacji solarnych, o możliwie szybkim okresie zwrotu. Na całoroczne oszczędności na kosztach przygotowania c.w.u. możemy liczyć w przypadku, gdy instalacja składa się z kolektorów próżniowych - ze względu na ich wyższą cenę okres zwrotu inwestycji może być nieco dłuższy. Na potrzeby wspomagania wytwarzania wody użytkowej dla czteroosobowej rodziny wystarczą 2-3 kolektory o powierzchni czynnej ok. 4-5 m2 (kolektory próżniowe) lub 5-7 m2 (kolektory płaskie).

Oprócz kolektorów, w instalacji solarnej potrzebny jest również duży zasobnik na wodę. Przyjmuje się, że w przypadku kolektorów do podgrzewania c.w.u. powinien mieć on pojemność od 1,5-2 razy większą, niż wynosi dzienne domowe zużycie wody użytkowej przez domowników. W przypadku 4-osobowej rodziny, korzystającej z klasycznych przyborów sanitarnych, przyjmuje się zwykle wartość 300-400 litrów. Nie powinniśmy zawyżać jego pojemności, bo w okresach przejściowych – wiosną i jesienią przy niewielkim natężeniu promieniowania słonecznego woda nie osiągnie wymaganej temperatury. Zasobnik nie powinien być za mały, w porze letniej woda w zasobniku szybko osiągnie maksymalną temperaturę, odbiór ciepła z kolektorów trzeba będzie wstrzymać żeby się nie zagotowała.

Na opłacalność inwestycji mają też straty postojowe zbiornika (ilość ciepła traconego, gdy nie jest pobierana ciepła woda) te zależą od jakości izolacji cieplnej zasobnika – parametr ten podawany jest najczęściej w kWh/24h. Niezwykle istotna jest skuteczność zabezpieczenia przed korozją – która bezpośrednio wiąże się z przewidywanym czasem eksploatacji (szukajmy zasobników o możliwie długiej gwarancji). Przewymiarowanie instalacji może być nieopłacalne (problemy z nadmiarem ciepła w okresie letnim mogą prowadzić do awarii), droższa instalacja będzie amortyzować się dłużej, dodatkowe koszty generować będzie konieczność odbioru nadmiarowego ciepła bądź usuwania usterek.

Głównym zadaniem automatyki solarnej jest załączanie pompy obiegowej wymuszającej obieg wody grzewczej przez wężownicę połączoną z kotłem i zatrzymanie tej, która tłoczy roztwór glikolu przez kolektory, albo odwrotnie - czyli wstrzymanie przepływu w obiegu kotła i uruchomieniu obiegu glikolu. Właściwy wybór sterownika ma szczególne znaczenie, gdy instalację solarną montuje się w istniejącej kotłowni, w której funkcjonuje np. dobrej klasy kocioł gazowy. W takiej sytuacji warto rozważyć montaż kompletnej automatyki solarnej tego samego producenta co kocioł, dzięki temu praca obu urządzeń będzie zintegrowana (regulator solarny będzie pracował z regulatorem kotła.

Damian Czernik