Kolektory słoneczne. Warto je mieć, czy lepiej zrezygnować?
Prawdą jest, że energia słoneczna jest darmowa – jednak wykonanie instalacji solarnej wiąże się ze sporym wydatkiem. Bez względu na to, czy mamy do czynienia z budynkiem projektowanym, czy istniejącym, trzeba rozważyć, czy taka inwestycja nam się opłaci.
Kolektory słoneczne to urządzenia, które przekształcają energię promieniowania słonecznego w energię cieplną. Najważniejszym elementem takiego kolektora jest metalowy absorber pokryty warstwą pochłaniającą promieniowanie słoneczne. Kolektor przykryty jest szybą ze szkła solarnego, które dobrze przepuszcza promieniowanie słoneczne i jednocześnie ma dobrą izolacyjność termiczną.
Pozyskane ciepło trafia do miedzianych rur – w których nieustannie przepływa płyn solarny (np. glikol). Po ogrzaniu w kolektorze, ciecz o wysokiej temperaturze trafia do wymiennika ciepła w zbiorniku magazynującym wodę. Mówimy tutaj o zasobnikach c.w.u., mających dodatkową, dolną wężownicę, przeznaczoną do podłączenia energooszczędnych źródeł ciepła. Jeżeli uzyskane ciepło chcemy wykorzystać do ogrzewania domu – do takich celów wykorzystujemy zbiorniki buforowe o większej pojemności, z dodatkową wężownicą.
W polskim klimacie
Polska zaliczana jest do stref o umiarkowanym klimacie. Roczna suma promieniowana, przypadająca na 1 m2 gruntu, wynosi tu średnio 990 kWh. To wystarczają ilość, aby zaspokoić potrzeby grzewcze związane z przygotowaniem wody użytkowej w jednorodzinnych budynkach mieszkalnych.
Niestety, tego potencjału energetycznego nie jesteśmy w stanie wykorzystać w całości. Cechą naszego klimatu jest nierównomierny rozkład promieniowania słonecznego. W półroczu letnim uzyskiwane jest około 80 proc. rocznej energii promieniowana. Na okres zimowy przypada pozostała część, 20 proc.
Aby kolektory pracowały z możliwe wysoką sprawnością, słońce w okresie letnim nie może być przesłonięte chmurami – w przeciwnym przypadku wydajność takiego kolektora drastycznie spada. Stąd w naszym klimacie kolektory pracują wyłącznie jak uzupełniające źródło ciepła.
Za czy przeciw?
Instalację solarną można wykorzystać zarówno do przygotowania wody użytkowej, jak i do ogrzewania domu w przypadku, gdy jest on ogrzewany instalacją niskotemperaturową (np. ogrzewanie podłogowe).
Niestety, instalacja solarna przeznaczona do c.o. w okresie zimowym pracuje z niewielką korzyścią dla inwestora. Po pierwsze: dzieje się tak z braku wymaganego natężenia słonecznego. Po drugie: śnieg zalegający na kolektorach zdecydowanie utrudnia pracę całej instalacji.
Opłacalność instalacji solarnej można wykazać wyłącznie w instalacjach wody użytkowej – zwłaszcza tam, gdzie zużycie wody ciepłej w okresie letnim jest wysokie. Dotyczy to zarówno domów jednorodzinnych, jak i pojedynczych domów letniskowych i zakwaterowania turystycznego.
Prawdą jest, że czas zwrotu z inwestycji w instalację solarną nie dla każdego jest taki sam. Stanie się to szybciej w przypadku dużej rodziny niż dwóch osób zamieszkujących dom. Ważnym argumentem jest także wygoda – dotyczy to posiadaczy domów z kotłami konwencjonalnymi na paliwo stałe. Dzięki instalacji solarnej, ograniczamy konieczność używania kotła poza sezonem. Działa to z korzyścią dla środowiska (brak emisji szkodliwych zanieczyszczeń na zewnątrz).
Do domów nowych czy istniejących?
Kolektory słoneczne cieszą się dużym zainteresowaniem w projektowanych budynkach – kotłownię można przystosować pod późniejszą pracę instalacji. Taką instalację możemy zamontować również w budynkach istniejących – zwłaszcza tych poddawanych termomodernizacji.
W takim rozwiązaniu istniejącą kotłownię musimy jednak wyposażyć w zasobnik o odpowiedniej pojemności np. 300–400 litrów dla czteroosobowej rodziny, z dodatkową dolną wężownicą – przeznaczoną do przyłączenia kolektorów. Górne wężownice, typowe dla zbiorników współpracujących z kotłem mają zbyt małą powierzchnię, aby oddać ciepło przenoszone przez płyn solarny.
Stąd przekazywanie ciepła nie będzie tak efektywne. Za instalację solarną, składającą się z 2 kolektorów słonecznych, z zasobnikiem biwalencyjnym o pojemności 300 l, grupą solarną i niezbędnym osprzętem oraz montażem, zapłacimy 8–12 tys. zł. Rozbieżność w cenie wynika z typu stelażu mocującego, powierzchni netto pojedynczego kolektora (ta waha się zwykle między 1,8–2,2 m2) itp.
Koszt inwestycyjny instalacji solarnej można obniżyć, korzystając z gminnych i wojewódzkich dofinansowań. Popularny nie tak dawno program dopłat do kredytów na kolektory słoneczne z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki wodnej został już zamknięty.