Kolektory słoneczne są przeznaczone do wytwarzania ciepła dla potrzeb podgrzewania ciepłej wody użytkowej (CWU), jak również okresowego wspomagania ogrzewania budynku i podgrzewania wody basenowej. Najczęściej jednak instalacje solarne znajdują zastosowanie dla podgrzewania CWU ze względu na prostotę układu i atrakcyjny koszt inwestycji.

Instalacja kolektorów na dachu   Instalacja kolektorów na zestawach mocujących

Rysunek 1. Kolektory słoneczne instalowane są najczęściej na dachu pochyłym. W razie braku możliwości takiego montażu, można zabudować także kolektory na zestawach mocujących ustawionych na dachu płaskim lub na terenie posesji.

Zapotrzebowanie na ciepłą wodę jest w miarę stałe w okresie roku i uzależnione jedynie od potrzeb mieszkańców. Pozwala to na optymalny dobór wielkości instalacji solarnej, która w domu jednorodzinnym jest w stanie w miesiącach letnich pokryć do 100% potrzeb CWU. W skali całego roku oszczędności mogą sięgać 60%, co stanowi optymalną wartość dla uniknięcia przegrzewów w kolektorach słonecznych, w okresie letnim.

Kolektory słoneczne – najtańszy sposób podgrzania ciepłej wody użytkowej

Podgrzewanie ciepłej wody użytkowej stanowi coraz większy udział w całkowitych kosztach ogrzewania budynku. Potrzeby ciepła na cele ogrzewania zmniejszają się stale w nowych budynkach, wskutek wprowadzania coraz wyższych standardów izolacyjności cieplnej. Potrzeby na ciepłą wodę użytkową wynikają z kolei z potrzeb mieszkańców. Stąd zapewnienie niskich kosztów podgrzewania CWU jest istotne dla osiągnięcia niskich kosztów eksploatacji budynku.

Kolektory słoneczne na dachu   Kolektory słoneczne na fasadzie

Rysunek 2. Kolektory słoneczne pozwalają na montaż w różnych warunkach. Zalecane jest zachowanie nachylenia 30÷45° oraz ustawienie w kierunku południowym z tolerancją ±45° (kąt od SE do SW).    

Podgrzewanie CWU w kotłach opalanych paliwem stałym jest szczególnie w okresie letnim okupione wysokimi stratami rozruchowymi i postojowymi kotła. Stąd koszty pracy będą dla takich kotłów podwyższone. Atrakcyjnym i coraz bardziej popularnym rozwiązaniem jest stosowanie pomp ciepła typu powietrze-woda, przeznaczonych do podgrzewania CWU. W porównaniu do innych źródeł ciepła, oferuje ona najniższe koszty ogrzewania. Jednak zdecydowanie najniższe koszty podgrzewania CWU będą osiągane z pracy instalacji solarnej, w której pobór mocy elektrycznej do zasilania pompy obiegowej wynosił będzie jedynie około 50 W. Przykładowy koszt podgrzania 300 litrów ciepłej wody w okresie letnim będzie wynosił dla instalacji solarnej 28 gr, niemal 7-krotnie taniej niż drugie najbardziej efektywne urządzenie – pompa ciepła CWU.

Rysunek 3. Porównanie kosztów podgrzania CWU (źródło: solarblog.pl)

Rysunek 4. Zestaw solarny firmy Hewalex z dwoma kolektorami płaskimi typu KS2000 TLP i podgrzewaczem kompaktowym 300 litrów. Przeznaczenie – podgrzewanie wody użytkowej dla 2-4 osób.

Kolektor płaski czy próżniowy?

Wydajność cieplna kolektorów próżniowych może być wyższa niż dla płaskich. Przykładowo w typowych warunkach pracy, kolektor próżniowy Hewalex KSR10 uzyskuje +30% więcej ciepła niż średnia wartość dla kolektorów płaskich i +20% w porównaniu do próżniowych (dane solarblog.pl). Różnica pomiędzy kolektorami słonecznymi może tu zresztą znacznie przekraczać 100%, ponieważ na rynku oferowane są dość powszechnie kolektory próżniowe o 2-ściennych rurach szklanych, ograniczające przenikanie promieniowania słonecznego do wnętrza. Kolektory próżniowe nawet przy atrakcyjnej cenie będą droższe w zakupie od kolektorów płaskich. Uśredniona różnica wynosi w przeglądzie 32 kolektorów na rynku 2,5 razy. Średnia rynkowa cena kolektora płaskiego wynosi bowiem 889, a próżniowego 2182 PLN/m2 netto (źródło: solarblog.pl). Nie zawsze za wyższą ceną idzie w parze wyższa sprawność i wydajność kolektora próżniowego. Jeśli porównać cenę zakupu kolektora do jego wydajności (PLN/W), to okazuje się, że różnica może być ponad 5-krotna. Ciepło uzyskiwane z kolektorów płaskich jest więc znacznie tańsze niż z kolektorów próżniowych.

 

Rysunek 5. Porównanie cen jednostkowych netto zakupu kolektorów słonecznych w odniesieniu do powierzchni czynnej absorbera (tzw. apertura) – zakresy cen oraz wartość średnia dla rodzajów kolektora słonecznego.

Sens stosowania kolektorów próżniowych będzie istniał wówczas, gdy faktycznie dany typ zapewni wyraźnie wyższe efekty niż kolektor płaski. Kolektor próżniowy Hewalex KSR10 poza jedną z najwyższych sprawności pracy spośród kolektorów oferowanych na rynku pozwala na montaż w dowolnej pozycji, także na elewacji budynku lub na dachu płaskim. W warunkach naszego klimatu i uwzględniając koszty inwestycji oraz późniejsze efekty, w pełni uzasadnione jest stosowanie przede wszystkim kolektorów płaskich.

Inwestycja w instalację solarną – lepsza od lokat?

Zdecydowanie korzystniejsza pod względem finansowym będzie instalacja solarna. Mając na względzie ostatnie lata zawirowań na rynkach finansowych, na większości inwestycji można było ponieść straty. Takie bezpieczne inwestycje jak np. lokaty bankowe mogły co najwyżej przynieść niewielki zysk, uwzględniając inflację, a także opodatkowanie zysków. Na tym tle, zyski z pracy instalacji solarnej są gwarantowane w każdym roku, tym wyższe im wyższy będzie wzrost cen paliw i energii. Zyski te nie wymagają śledzenia trendów w gospodarce, np. kursów akcji czy jednostek funduszy inwestycyjnych, nie są oczywiście opodatkowane. Zwrot kosztów inwestycji powinien w zależności do rodzaju podstawowego w domu paliwa wynieść od 4 do 10 lat.

Gwarancje, trwałość, niezawodność…

Niezmiernie istotne jest zwrócenie uwagi na kwestie jakości i trwałości urządzeń. Kolektory słoneczne firmy Hewalex są w przypadku typu płaskiego, objęte standardowo 10-letnią gwarancją, z opcją wydłużenia o kolejny rok (w sumie 11 lat), przy zakupie kompletnego zestawu solarnego. Gwarancja leży w tym przypadku po stronie producenta, a nie importera. Przy ponad 20-letnim doświadczeniu w produkcji, należy uznać firmę za stabilną i zdolną do opieki nad pracującymi instalacjami. Dla wielu dostawców na rynku, kolektory słoneczne stanowić mogą przejściową formę działalności, a brak zaplecza badawczo-rozwojowego może świadczyć, że firma niekoniecznie myśli o utrzymaniu się na przyszłym rynku (i zarazem o opiece gwarancyjnej). Ponieważ inwestycja w instalację solarną ma charakter długoterminowy, to też należy mieć na względzie fakt posiadania potwierdzonej jakości przez kolektor słoneczny. W tym przypadku certyfikat Solar Keymark nadawany kolektorom na rynku europejskim potwierdza pomyślne przejście rygorystycznych badań, symulujących minimum 20-letnią pracę kolektorów słonecznych. Dane charakterystyczne dla kolektorów słonecznych w sposób wiarygodny można porównywać bezpośrednio w bazie certyfikatów Solar Keymark na stronie www.estif.org.