Świadectwa energetyczne- wiadomości

Decydując się na kolektor należy myśleć o całej instalacji grzewczej

Należy zawsze patrzeć na kolektor słoneczny z perspektywy działania i funkcjonowania całej instalacji grzewczej. Najpierw prześledźmy działanie kolektora. Promienie słoneczne (w tym promieniowanie rozproszone) padają na szybę. To zewnętrzna część kolektora, chroniąca go przed deszczem, gradem etc. Promienie przechodzą przez szybę i są pochłaniane przez np. czarną powierzchnię (to tzw. absorber). Na tej powierzchni promieniowanie słoneczne zamienia się w cieplne. Ciepło to odbierane jest przez np. miedziane rury wypełnione cieczą (w przypadku kolektorów powietrznych - powietrzem), która dostarcza ciepło bezpośrednio do zbiornika buforowego, czyli zbiornika ciepłej wody lub też centralnego ogrzewania. Jaki z tego wniosek dla inwestora? Oczywisty - należy zapewnić kolektorowi miejsce od strony południowej (bo tam jest najlepsze nasłonecznienie). To trywialne stwierdzenie wcale nie musi być aż tak łatwe do realizacji, gdy dom nie jest umieszczony w linii wschód-zachód, a na dachu mamy okna połaciowe, lukarny, kominy, antenę. Ponadto, a to już nie jest trywialne, w poszczególnych warstwach dachu (lub ściany szczytowej) należy zaprojektować i wykonać przejścia na instalacja lub wykorzystać w tym celu dachówki wentylacyjne (by przekazywać ciepło do zbiornika ciepłej wody), przeprowadzić instalację przez pomieszczenia na poddaszu (wtedy należy zaplanować ich zamaskowanie), zdecydować się na kocioł i duży zbiornik wody (gdzie je umieścimy?), które będą potrafiły współpracować z kolektorem (bo on sam nie może stanowić jedynego źródła ciepła).

Czy mamy w Polsce wystarczająco dużo słońca?

Zdecydowanie tak. Słońca wcale nie jest mniej niż w Niemczech czy Francji. Może to wydawać się zaskakujące - w potocznym rozumieniu wielkość napromieniowania słonecznego mylona jest z wysokością temperatur. Jednak udział promieniowania rozproszonego (które powstaje w wyniku wielokrotnego załamania w atmosferze i nie pochodzi od widocznej tarczy słonecznej) w Polsce jest stosunkowo duży. W praktyce oznacza to, że wykorzystując kolektory słoneczne można uzyskać nawet do 60% ciepłej wody z energii słonecznej. Owszem, w grudniu dociera do nas ok. 1-2% sumy rocznej promieniowania. Wówczas rzeczywiście efektywność kolektorów jest bardzo niska - tu nie ma się co oszukiwać - ciepłą wodę musi zapewnić inne urządzenie. Jednak już w tzw. okresach przejściowych (wiosna, jesień) promieniowanie słoneczne jest silne. Problemem są wtedy niskie temperatury, powodujące straty ciepła. Zmusza to do zastosowania kolektorów próżniowych, które skutecznie pozyskują energię także podczas półrocza zimnego. Generalnie kolektory słoneczne w warunkach polskich będą pracowały w ciągu roku z różną efektywnością, ale w sumie mogą zmniejszyć rachunki za ciepłą wodę o ok. 40-60%.

Kiedy zdecydować się na kolektory płaskie, a kiedy próżniowe?

Zasada działania kolektora płaskiego nieco różni się od próżniowego, ale nie ma to większego znaczenia ani dla przeprowadzenia inwestycji, ani dla działania. Skupmy się na konkretnych rozwiązaniach. Jeśli kolektory będą ogrzewały wodę użytkową w okresie maj-wrzesień, wybierzmy płaski. Latem, późną wiosną i wczesną jesienią jego efektywność jest wystarczająca. Poza tym okresem ogrzewanie wody przejmie np. kocioł gazowy. W takim rozwiązaniu nie potrzeba nam kolektorów próżniowych. Kąt nachylenia kolektora wykorzystywanego tylko w okresie letnim można znacznie korzystniej ustalić niż kolektora całorocznego, co również wpływa na efektywność jego pracy. Gdy jednak chcemy korzystać z kolektora także zimą (by wspomagał ogrzewanie ciepłej wody i/lub mieszkania), kupmy kolektor próżniowy. Jest znacznie droższy od płaskiego, ale bardziej efektywny - znacznie lepiej wykorzystuje promieniowanie rozproszone. Powinniśmy go ustawić pod kątem ok. 45°, najkorzystniejszym dla warunków zimowych. Takie ustawienie nie jest idealne latem, ale wtedy pomoże nam większa efektywność kolektora. W przypadku montażu kolektora na ścianie szczytowej zaleca się korzystanie tylko z kolektora próżniowego z uwagi na jego niekorzystne położenie względem słońca. W przypadku ogrzewania wody w basenie należy rozważyć, czy bardziej się opłaca zwiększać powierzchnię kolektorów płaskich, czy też zainwestować w kolektor próżniowy. W przypadku basenu całorocznego (krytego) należy raczej wybrać kolektor próżniowy.

Słoneczny tunel lub kolektor pod dachówkami

To dwa rzadziej stosowane rozwiązania. Słoneczny tunel to rozwiązanie w postaci korytarza pod płytami poliwęglanu, które stanowią część pokrycia dachowego. Znajdująca się pod nimi podłoga, na której rozprowadza się jak najwięcej metrów wężownicy, powinna być pomalowana na czarno, by jak najbardziej rozgrzać roztwór płynący w rurkach. Takie rozwiązanie zapewnia dużą powierzchnię kolektora i dodatkowo efekt szklarni. Jednak wpływa bardzo mocno na estetykę, a nawet konstrukcję domu, dlatego stosuje się je albo w wybranych projektach, albo należy zamawiać adaptację projektu. Drugim rozwiązaniem jest umieszczenie wężownicy pod dachówkami - dzięki temu nie wpływają na wygląd domu (kolektory to dyskusyjny „ozdobnik" dachu). Gdy dachówki się rozgrzeją, temperatura pod nimi może się ustabilizować na dłuższy czas na poziomie 70°C. Stabilizacja jest tym większa, im bardziej masywne są dachówki, np. betonowe i ceramiczne długo rozgrzewają się, ale i długo „trzymają" ciepło. W przypadku blachy jest odwrotnie - szybko się nagrzewa i szybko schładza. W obu tych przypadkach mogą powstać znaczne chwilowe nadwyżki energii cieplnej, którą warto magazynować w dużym zasobniku wody, a nawet używać do wspomagania ogrzewania domu. To np. dobry sposób na ogrzewanie wody w basenie ogrodowym.

Na jakim dachu i jak montować kolektor?

Można go zamontować i na dachu spadzistym, i na płaskim - za każdym razem trzeba będzie go ustawić pod właściwym kątem za pomocą specjalnego rusztowania. Jeśli jednak chcemy, by go estetycznie połączyć np. z oknami połaciowymi, można go wmontować w postać dachu. Jest to jednak bardziej kłopotliwe i rzadko spotykane rozwiązanie w Polsce. Ponadto jesteśmy wówczas skazani na kąt pochylenia połaci dachowej, co nie zawsze musi być korzystnym rozwiązaniem pod względem efektywności pracy. Nieco gorsze efekty przynosi montaż na ścianie szczytowej - na to jesteśmy skazani, gdy dom znajduje się na osi północ-południe. Najładniej kolektor wygląda, gdy przylega do ściany (ale wówczas promienie padają na niego pod niekorzystnym kątem). Można na ścianie szczytowej zbudować rusztowanie, które w sposób właściwy pochyli nam kolektor względem słońca, ale wygląda to bardzo brzydko i jest raczej pomysłem na warsztat czy magazyn, a nie na dom jednorodzinny.

Źródło Murator