Kolektory słoneczne

Wykorzystanie darmowej energii promieniowania słonecznego nie jest niczym nowym, lecz od niedawna popularnymi. Dzięki programowi dotacji unijnych jest szansa na wzrost liczby użytkowników instalacji z kolektorami.

Kolektory są tanie w eksploatacji i przyjazne dla środowiska. W ciągu najbliższych lat domy z instalacjami słonecznymi nie będą rzadkością jak obecnie. Wielu producentów kotłów gazowych ma w swojej ofercie systemy, tak zwane dualne, umożliwiające współpracę kotła i kolektorów w jednej zautomatyzowanej instalacji. Do wykorzystania słońca służą baterie słoneczne, które umożliwiają wytwarzanie napięcia elektrycznego i kolektory słoneczne pozwalają wykorzystać energię słoneczną do celów grzewczych. Kolektory stosuje się przede wszystkim do podgrzania wody użytkowej i basenowej. Warto jednak pamiętać, że mogą też być dodatkowym źródłem ciepła w systemie grzewczym. Efektywność instalacji solarnej zależy od odpowiedniego doboru, rodzaju i powierzchni kolektorów.

Rodzaje kolektorów

Kolektory różnią się budową, wydajnością i ceną.

kolektory płaskie – mają prostą konstrukcję, są niezawodne i tańsze od rurowych. Cechuje je mniejsza sprawność energetyczna i szybka utrata ciepła. Składa się z absorbera czyli z płaskiej płyty wykonanej z dobrze przewodzącego ciepło metalu (najczęściej z miedzi). Płytę pokrywa warstwa, która pochłania pomieszczenie słoneczne. Absorber pomalowany czarną farbą osiąga temperaturę około 70°C. pod absorberem znajdują się przewody, którymi przepływa czynnik grzewczy, czyli płyn solarny odbierający wytworzone ciepło i transportuje je do zbiornika solarnego. Sprawność tego kolektora zależy do ograniczenia strat ciepła przez obudowę. Dlatego izoluje się go wełną mineralną. Od góry przykryty jest szybą ze szkła hartowanego, odporną na uderzenia i wysoką przepuszczalnością promieni słonecznych.

Kolektory próżniowe – są to najczęściej baterie ustawionych równolegle względem siebie szklanych rur o średnicy 5 – 10 cm. W każdej z których znajduje się osobny absorber oraz w każdej z ich rur panuje próżnia, dzięki której mniejsze są starty ciepła do otoczenia. Poza tym absorber szybciej ogrzewa się nawet w pochmurne dni. Dzięki tym zaletom kolektory próżniowe mają wysoką wydajność ciepła w porównaniu z płaskimi.

W kolektorach płaskich izolacja próżniowa jest rzadko spotykana. W kolektorach próżniowych bywa zastosowana technologia Heat – pipe, jest to najwyższa sprawność kolektorów, przekracza 80%. Są też kolektory rurowe z bezpośrednim przepływem czynnika roboczego.

Instalacja solarna

Żeby wykorzystać energię promieni słonecznych do ogrzania wody, same kolektory nie wystarczą. Musimy zamontować instalację solarną, która oprócz paneli będzie się składała z:

– miedzianych lub stalowych rur z izolacją cieplną, w których płynie specjalnym niezamarzającym płyn jest to mieszanina wody z glikolem;

– zbiornik lub podgrzewacz biwalentny wyposażony w dwie wężownice, do dolnej podłączona jest instalacja solarna a do górnej kocioł grzewczy;

– układu pompowego i zabezpieczającego jego najważniejsze elementy to: solarna pompa obiegowa, naczynie wzbiorcze, zawór bezpieczeństwa.

Nad pracą instalacji solarnej czuwa elektroniczny regulator, który mierzy temperaturę w kolektorach słonecznych i wody w dolnej części zbiornika.

-automatyka kotła – mierzy temperaturę w górnej części zbiornika.

Projektowanie instalacji

Jednym z najważniejszych elementów projektowania instalacji solarnych jest dobór powierzchni kolektorów oraz pojemność zasobnika solarnego. Instalacja solarna powinna pokryć 60 – 70% rocznego zapotrzebowania na ciepłą wodę. Aby instalacja kolektorów pracowała efektywnie, pojemność podgrzewacza powinna być 1,5 do 2 razy większa niż dzienne zużycie wody.

Natomiast wielkość kolektorów w standardowych instalacjach dla domów jednorodzinnych przyjmuje się, że na każdą osobę korzystającą z ciepłej wody jest potrzebne 1,2 do 1,5 m² kolektora płaskiego lub 0,8 do 1,0 m² próżniowego.

Koszty

W zależności od rodzaju zastosowanych paneli słonecznych oraz wielkość zbiornika ciepłej wody koszt zakupu całego systemu solarnego ma przygotowanie ciepłej wody dla rodziny 4 osobowej wynosi od 7 do 14 tys. zł. Kolektory płaskie są tańsze od kolektorów próżniowych. Opłacalne jest kupowanie kolektorów w specjalnych zestawach – pakietach.

Dotacje do kolektorów

Do zakupu instalacji solarnej naszego domu od lipca 2010 r. może dopłacić nam państwo. Pieniędzy nie dostaniemy do ręki, ale w wybranym banku możemy zaciągnąć kredyt na ten cel. Gdy kupi i zamontujemy instalację słoneczną Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska może nam spłacić 45% kwoty. Są jednak ograniczenia kwotowe – koszt zakupu i montażu całej instalacji nie może przekroczyć 2500 zł na metr kwadratowy powierzchni kolektora.

Pożyczka jest oprocentowana oraz naliczane są prowizje. Zsumowane opłaty bankowe nie mogą być wyższe niż 5% wartości zakupu. Musimy wliczyć także podatek dochodowy 18 lub 32% w zależności w jakim progu podatkowym się rozliczamy z fiskusem. Wysokość wszystkich opłat obliczy nam Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska.

Dofinansowanie nie obejmuje opłat bankowych ani podatku, musimy je pokryć z własnych środków więc z deklarowanych 45% dofinansowania zostaje nam między 25 a 30%.