Promieniowanie słoneczne stało się jednym z najbardziej popularnych źródeł pozyskania darmowej energii.

Przy pomocy kolektorów słonecznych energię tą można bardzo efektywnie wykorzystać na przykład do podgrzania wody. Korzystając z nich w okresie od kwietnia do października można zaspokoić około 70% zapotrzebowania na ciepłą wodę użytkową.

Na rynku istnieje obecnie wiele ofert kolektorów słonecznych, do budownictwa jednorodzinnego stosowane są przede wszystkim kolektory płaskie cieczowe, które najlepiej współpracują z układami grzewczymi. Oszacowano że do wytworzenia ciepłej wody użytkowej dla jednego mieszkańca potrzeba ok. 1,5 m 2 powierzchni kolektora.

 Rys.1 Instalacja solarna grawitacyjna z bezpośrednim przepływem wody przez kolektor słoneczny

 

W okresie wiosenno – letnim można zastosować układ , w którym woda bezpośrednio jest podgrzewana w absorberze panelu słonecznego. Podstawowymi częściami wchodzącymi w skład takiego układu jest kolektor oraz zbiornik magazynujący wodę , który dodatkowo posiada grzałkę elektryczną. Woda ogrzewa się w kolektorze i konwekcyjnie unosi się do zbiornika umieszczonego powyżej kolektora. Ze zbiornika, w wyniku działania siły ciężkości, spływa do punktów poboru. W związku z tym, że przepływ ciepłej wody z kolektora do zbiornika odbywa się na zasadzie konwekcji, instalacja ta musi być wykonana z rur posiadających duże średnice i jak najmniejszą liczbę załamań, gdyż opory przepływu powinny być jak mniejsze. Przepływająca przez kolektor woda musi oczywiście spełniać wymogi wody pitnej, a dodatkowo nie powinna być zbyt twarda ani zawierać zbyt dużo żelaza lub innych pierwiastków, które osadzając się na ściankach rur mogą blokować przepływ wody. Przed nadejściem mrozu powyższa instalacja musi być opróżniona z wody.

 

instalacja solarna, kolektory słoneczne

 

 Rys.2 Instalacja solarna pompowa z czynnikiem pośrednim i jednowężownicowym zasobnikiem ciepłej wody

Gdy energia słoneczna ma być wykorzystywana przez cały rok w kolektorze musi krążyć niezamarzający czynnik – jest to zazwyczaj roztwór glikolu. Woda jest ogrzewana w wymienniku co wiąże się z niewielkim spadkiem wydajności systemu i zwiększeniem kosztów instalacji. Najczęściej w takim przypadku stosuje się zasobnik z pojedynczą wężownicą ( przez którą przepływa płyn z obiegu solarnego )  i dodatkową grzałką elektryczną.

 

instalacja solarna, kolektory słoneczne

 

 Rys.3 Instalacja solarna pompowa z czynnikiem pośrednim i dwuwężownicowym zasobnikiem ciepłej wody

Najpopularniejszą instalacją jest jednak system w którym wstępnie ogrzana woda w kolektorze dogrzewana jest w kotle c.o. W takim przypadku zasobnik posiada dwie wężownice : dolną – odpowiedzialną za odbiór ciepła z kolektora, oraz górną – odpowiedzialną za dogrzewający obieg wody z kotła. Obieg kolektora jest podstawowym źródłem ciepła, jednak gdy promieniowanie słoneczne jest zbyt słabe i spada temperatura wody w zasobniku, wówczas układ sterowania włącza kocioł. Do dodatkowego podgrzewania można wykorzystać kocioł na gaz płynny, ziemny czy olej opałowy, kocioł węglowy, pompę ciepła czy też kominek.

 

viessmann reklama

 

Projektując taką instalację należy pamiętać o zasadach montażu samego kolektora.

Przede wszystkim powinien być umieszczony po stronie południowej połaci dachu pod odpowiednim kątem nachylenia. W przypadku braku możliwości montażu na dachu można je ustawić na specjalnych stojakach na ziemi. Należy również zauważyć że nie w każdych warunkach zamontowanie kolektorów słonecznych przyniesie oczekiwane efekty. Przede wszystkim nie powinno się ich zakładać na ścianach pionowych gdyż ich wydajność pracy może się wtedy obniżyć o nawet 65%. Systemy solarne odradza się również w przypadku gdy:
– kolektory zaciemniane będą przez wysokie drzewa lub przez elementy konstrukcyjne budynków,
–  ich montaż byłby możliwy jedynie przy kącie nachylenia 25° względem powierzchni Ziemi,
– system pracowałby z przerwami – efektem czego jest zmniejszenie żywotności urządzeń oraz częste awarie innych podzespołów.

Każda instalacja służąca do podgrzania wody  powinna być dodatkowo zabezpieczona przez zawór bezpieczeństwa, przeponowe naczynie wzbiorcze, odpowietrzenie oraz ograniczniki temperatury.

Autor: Joanna Szeremeta


Źródła:
http://www.budujemydom.pl
http://www.muratordom.pl