Czy kolektor słoneczny działa cały rok?

Kiedy rozważasz inwestycję w kolektory słoneczne, zapewne zastanawiasz się, czy takie rozwiązanie jest efektywne przez cały rok w polskich warunkach klimatycznych. Odpowiedź brzmi: tak, choć trzeba być świadomym, że efektywność tych urządzeń zmienia się znacząco w ciągu roku.

Jak działają kolektory słoneczne? Zamiana energii słonecznej w ciepło

Kolektory słoneczne to urządzenia, które przekształcają energię promieniowania słonecznego w energię cieplną. W praktyce oznacza to, że słońce podgrzewa specjalną powierzchnię absorbera, który przekazuje ciepło do czynnika roboczego (najczęściej roztworu glikolu), krążącego w obiegu hydraulicznym. Uzyskane ciepło może być następnie wykorzystane do podgrzewania wody użytkowej, ogrzewania budynków czy basenów. W odróżnieniu od paneli fotowoltaicznych, kolektory nie wytwarzają prądu – ich zadaniem jest produkcja ciepła użytkowego.

Kolektory słoneczne z dobrze dobranym wymiennikiem ciepła efektywnie przetwarzają energię promieniowania słonecznego na ciepło użytkowe o każdej porze roku, jednak z różną wydajnością.

Kolektory słoneczne latem – czas najwyższej efektywności

Najlepszym okresem dla pracy kolektorów słonecznych są miesiące letnie (od czerwca do sierpnia). W słoneczne dni promieniowanie osiąga nawet 7–8 kWh/m² dziennie. Dzięki temu dobrze dobrany system solarny po względem powierzchni kolektorów i pojemności zasobnika jest w stanie niemal w całości pokryć zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową latem.

Kolektory Hewalex posiadają specjalne wysokoselektywne absorbery, skuteczną izolację i trwałą obudowę, a także hartowane szyby solarne, co daje im wysoką sprawność optyczną i wytrzymałość na temperatury nawet powyżej 150°C oraz odporność na gradobicie. Dla użytkownika oznacza to bezpieczeństwo użytkowania oraz realne korzyści finansowe – każdego roku przez wiele letnich tygodni można całkowicie wyłączyć kocioł grzewczy.

Wiosna i jesień – umiarkowana, ale wartościowa wydajność

W okresach przejściowych, czyli wiosną (marzec–maj) i jesienią (wrzesień–październik), kolektory dostarczają umiarkowaną, ale wciąż znaczącą ilość energii. Mimo że promieniowanie słoneczne jest niższe niż latem, nadal stanowi ono około 50–60% całorocznego nasłonecznienia. Przy dobrze ustawionych kolektorach (kąt nachylenia około 45°) w ładne dni możliwe jest pokrycie nawet całego dziennego zapotrzebowania na ciepłą wodę oraz częściowe wsparcie ogrzewania.

W tym okresie mogą się jednak zdarzać zarówno dni bardzo słoneczne (kolektory słoneczne pracują wtedy prawie jak latem), jak i dłuższe okresy pochmurne (gdzie solary stoją bezczynnie). Kluczową rolę odgrywa tu automatyka, która maksymalnie wykorzystuje dni o dobrym nasłonecznieniu, automatycznie gromadząc ciepło za każdym razem, gdy kolektor jest cieplejszy od zasobnika.

Zima – czas minimalnych, lecz cennych uzysków

Czy kolektory słoneczne działają zimą? Od listopada do lutego efektywność kolektorów jest najmniejsza, ponieważ do powierzchni dociera jedynie około 20% rocznego nasłonecznienia. słońce operuje pod małym kątem, dni są krótkie, a do tego częste zachmurzenie znacząco ogranicza bezpośrednie promieniowanie. Mimo to kolektory nie są bezużyteczne – w pogodne dni potrafią pracować nawet przy mrozie. Płaskie kolektory Hewalex mają izolację cieplną ograniczającą straty, co pomaga utrzymać dodatni bilans ciepła nawet przy -10°C na zewnątrz, o ile świeci słońce. Oczywiście uzyskane moce są małe – rzędu kilkuset watów z 1 m² w południe – ale w ciągu kilku godzin słonecznego dnia zimowego można podnieść temperaturę w dolnej strefie zasobnika o kilka-kilkanaście stopni. Dzięki kolektorom słonecznym, woda zamiast 10°C będzie miała już na przykład 25°C, co zmniejsza nakład energii potrzebny do dalszego podgrzania do docelowej użytecznej temperatury 55°C.

Kolektory słoneczne zimą a śnieg

Największym problemem zimą jest nie tylko niska temperatura, ale może się nim okazać zalegający śnieg – pokryte śniegiem kolektory nie działają, dopóki śnieg sam nie stopnieje lub nie zostanie usunięty. Dotyczy to jednak tylko kolektorów rurowych, które w takich warunkach często są całkowicie wyłączone z pracy. Zaletą płaskich kolektorów słonecznych w takiej sytuacji jest to, że śnieg naturalnie zsuwa się z ich gładkiej powierzchni umożliwiając ich skuteczną pracę.

Niemniej, zimą nie należy oczekiwać cudów: kolektory nie zapewnią ogrzewania domu ani pełnego pokrycia c.w.u., ale ich całkowite wyłączenie nie jest potrzebne – każdy kilowatogodzina zaoszczędzona ze słońca w zimie to bonus w postaci mniejszego zużycia paliwa i ekologii.

Regionalne różnice – wpływ lokalizacji na efektywność zimową

W Polsce występują również regionalne różnice w efektywności kolektorów zimą. Na południu kraju częściej pojawiają się mroźne, słoneczne dni, korzystne dla pracy instalacji solarnej. Natomiast na północy i zachodzie dominują dni pochmurne i mgły, co zmniejsza możliwości wykorzystania energii słonecznej. Mimo to, roczna efektywność instalacji solarnej jest i tak zdominowana przez miesiące letnie, a różnice regionalne zimą mają znaczenie marginalne.

Wydajność, jaką oferują kolektory słoneczne w codziennych zastosowaniach

Ogrzewanie wody użytkowej (c.w.u.)

Najczęstsze zastosowanie, w którym wykorzystuje się kolektory słoneczne, to podgrzewanie wody użytkowej. Instalacja solarna ogrzewająca zasobnik ciepłej wody użytkowej może znacząco obniżyć zużycie paliw konwencjonalnych (gaz, prąd, węgiel) do podgrzewania wody.

W polskim klimacie dobrze zaprojektowany system solarny jest w stanie pokryć średnio ok. 50–60% rocznego zapotrzebowania gospodarstwa domowego na energię do podgrzewania c.w.u., a w miesiącach letnich nawet w 100%. Oznacza to, że latem cała ciepła woda może pochodzić ze słońca, zaś zimą konieczne jest dogrzewanie wody przez kocioł lub grzałkę elektryczną. W praktyce, latem 2–3 kolektory słoneczne mogą całkowicie pokryć potrzeby 4-osobowej rodziny na ciepłą wodę, natomiast zimą ta sama instalacja może dostarczyć np. tylko 10–30% potrzebnej energii (resztę musi uzupełnić konwencjonalne źródło ciepła). Dzięki takiemu układowi oszczędza się paliwo głównie w okresie od wiosny do jesieni.

Kolektory Hewalex posiadają selektywną powłokę absorbera, która sprawia, że pochłania on ok. 95% promieniowania słonecznego, a odbija minimalną ilość. Dzięki temu nawet przy umiarkowanym nasłonecznieniu są w stanie podgrzać wodę do użytecznych temperatur. Z kolei zimą, gdy nasłonecznienie jest małe, priorytetowo traktuje się dogrzewanie wody kotłem – układ solarny jednak nadal pracuje, jeśli warunki na to pozwalają (sterownik solarny włącza obieg automatycznie, gdy temperatura kolektora przewyższa temperaturę wody w zbiorniku o kilka stopni). W mroźne, ale słoneczne dni zimowe kolektor płaski również może dostarczyć ciepła – choć wydajność spada przez większe straty do otoczenia, nadal można uzyskać temperatury rzędu 30–50°C w kolektorze.

Ogrzewanie wody w basenie

Równie skutecznie kolektory słoneczne zamontowane w odpowiednim kącie sprawdzają się przy ogrzewaniu wody basenowej. Ponieważ ogrzewanie basenu potrzebne jest głównie od maja do września, zaleca się zoptymalizować ustawienie kolektorów pod kątem maksymalnych uzysków latem. W tym zastosowaniu nie zależy nam na pracy zimą, a nawet zbyt wysoka wydajność latem mogłaby skutkować przegrzewaniem wody w basenie. Oprócz skierowania na południe, warto rozważyć nieco mniejsze nachylenie (około 20–30°), co zwiększy pochłanianie promieni w środku lata (gdy słońce jest wysoko nad horyzontem).

W sezonie letnim, gdy ilość promieniowania słonecznego jest największa, możliwe jest pełne wykorzystanie energii słonecznej i utrzymanie komfortowej temperatury bez uruchamiania dodatkowych źródeł energii. To właśnie w tej porze roku kolektory słoneczne działają z maksymalną efektywnością, przedłużając sezon kąpielowy o kilka tygodni i znacząco obniżając koszty.

Wspomaganie centralnego ogrzewania

Kolektory słoneczne można wykorzystać nie tylko do podgrzewania wody użytkowej, ale także do wspomagania systemu centralnego ogrzewania. W polskich warunkach główne zastosowanie to dogrzewanie budynku w okresach przejściowych, czyli wczesną wiosną i jesienią, gdy nasłonecznienie jest jeszcze (lub już) dość duże, a zapotrzebowanie na ciepło w domu umiarkowane. Celem takiego układu jest zmniejszenie zużycia podstawowego paliwa grzewczego (gaz, pellet, węgiel itp.) poprzez wykorzystanie darmowej energii słonecznej do ogrzewania pomieszczeń, gdy warunki na to pozwalają.

W połączeniu z buforem i odpowiednim sterowaniem kolektory słoneczne pozwalają ograniczyć zużycie paliw kopalnych, dostarczając energię cieplną właśnie wtedy, gdy dom nie wymaga pełnej mocy grzewczej. W sprzyjających warunkach pogodowych możliwe jest pokrycie nawet kilkudziesięciu procent dziennego zapotrzebowania na ciepło. Instalacja kolektora słonecznego w sezonie grzewczym przekłada się to na 10–20% oszczędności. Coraz częściej kolektory słoneczne pracują także w grzewczych układach hybrydowych, współdzieląc zadania z panelami fotowoltaicznymi, których celem jest dostarczanie energii elektrycznej do napędu pompy ciepła, jako głównego źródła grzewczego w takich układach.

Kolektory Hewalex – optymalizacja pod polskie warunki klimatyczne

Hewalex jako czołowy polski producent, oferuje technololgie umożliwiające maksymalne wykorzystanie dostępnej energii słonecznej przez wiele lat:

Wysokosprawny absorber selektywny – pozwala na efektywne pochłanianie promieniowania (75–80% energii zamienianej na ciepło).
Doskonała izolacja termiczna – ogranicza straty ciepła, co zapewnia dobrą wydajność nawet przy umiarkowanym nasłonecznieniu.
Trwała i szczelna obudowa – odporna na gradobicie i trudne warunki atmosferyczne.
Stosowanie certyfikacji Solar Keymark – gwarancja jakości i potwierdzenie wysokich parametrów sprawność.
System przeciwzamarzaniowy – użycie glikolu zabezpiecza przed instalację przed mrozem i nie wymaga sezonowej obsługi.
Zaawansowane sterowanie – automatyczne sterowanie pracą kolektorów, optymalizujące ich wydajność przez cały rok.

Długoletnia gwarancja i wysoka trwałość –10-letnia gwarancja producenta oraz przewidywana żywotność przekraczająca 20 lat.

Postaw na świadomy wybór!

Decydując się na kolektory słoneczne w polskich warunkach klimatycznych, warto mieć realistyczne oczekiwania. Kolektory słoneczne działają przez cały rok, jednak instalacje solarne dostarczają zdecydowaną większość energii w ciepłej połowie roku, natomiast zimą pełnią rolę uzupełniającą. Dzięki nowoczesnym rozwiązaniom technicznym, można jednak efektywnie korzystać z energii słonecznej przez cały rok, oszczędzając paliwo, pieniądze i przy tym dbając o środowisko.
Znajdź instalatora w swojej okolicy: https://www.hewalex.pl/kontakt/znajdz-instalatora/

Opublikowano: 05.2025 r.