Kolektory słoneczne umożliwiają ogrzanie wody użytkowej w gospodarstwie domowym niewielkim kosztem. Jest to szczególnie przydatne poza okresem grzewczym. W zależności od ceny, produkty mogą różnić się wydajnością oraz poszczególnymi parametrami. Kolektory płaskie (powstałe w latach 70.) lub próżniowe (powstałe w latach 90.) powinny pokryć od 45 do 65 procent zapotrzebowania na ciepłą wodę użytkową w ciągu roku. Urządzenia od kilku lat stają się coraz bardziej popularne ze względu na atrakcyjne ceny i szeroki asortyment. Należy zwrócić szczególną uwagę na wybór właściwego rodzaju kolektora dostosowanego do warunków oraz potrzeb domowników.

Kolektory słoneczne - co to jest?

Kolektory słoneczne to urządzenia, które zamieniają promieniowanie sloneczne w energię cieplną. Nadają się więc idealnie przede wszystkim do ogrzawia wody uzytkowej w domu. Trzeba jednak wiedzieć, że mogą być zamontowane jedynie na dachu i wymagają możliwie największego nasłonecznienia, żeby stać się inwestycją opłacalną. Istnieją na rynku dwa rodzaje kolektorów. Przed podjęciem decyzji dotyczącej wyboru kolektorów słonecznych płaskich lub próżniowych należy zapoznać się z ich podstawową charakterystyką oraz definicją produktową. Przez nieodpowiedni dobór urządzeń umożliwiających ogrzewanie wody użytkowej istnieje ryzyko braku zwrotu z inwestycji. W większości przypadków klienci mają problem z dopasowaniem inwestycji solarnej do swoich potrzeb.

Kolektory płaskie

Wykonane zostały z materiału izolującego ciepło, który posiada wmontowany absorber. Przymocowane są do niego przewody odporne na zamarzanie ze względu na obecność glikolu. Urządzenie jest przykryte szybą, a w konsekwencji zabezpieczone przed dużymi stratami ciepła. Szyba jest produkowana ze szkła hartowanego, w związku z czym charakteryzuje się odpornością na grad oraz wytrzymałością na duże obciążenie wywołane obecnością większej ilości śniegu. Szyba powinna przepuszczać spore ilości promieni słonecznych, co zapewnia m.in.:

• szkło solarne – ponad 85% przepuszczalności promieni świetlnych
• szkło standardowe – od 65 do 80 procent przepuszczalności promieni świetlnych/

Kolektory próżniowe

Te kolektory są skompletowane z oddzielonych od siebie szklanych rur. Znajduje się w nich płyta z miedzi lub aluminium pokryta ciemną, matową warstwą absorbującą promienie słoneczne. Jest otoczona próżnią, dzięki której można skutecznie uniknąć strat ciepła do otoczenia.

Warto wziąć pod uwagę, że ocieplanie kolektorów za pomocą podwójnej szklanej rury jest niezwykle skuteczne pod kątem izolacji, aczkolwiek absorber w tym wypadku przyjmuje kilkanaście procent mniej promieniowania słonecznego. Kolektory próżniowe są w stanie wychwycić dodatkowe promienie, gdy zostaną wyposażone w zwierciadła paraboliczne (powierzchnie lustrzane muszą być oczyszczone).

Na naszym rynku istnieją dwa rodzaje kolektorów próżniowych:

1. kolektor, w którym czynnik grzewczy bezpośrednio przepływa przez płytę absorbującą promienie słoneczne
2. kolektor z rurkami ciepła, w którym czynnik grzewczy nie przepływa bezpośrednio przez absorber (energię odbiera odparowujący i oddający ciepło czynnik roboczy do czynnika grzewczego).

Należy jednak pamiętać, że ww. urządzenia muszą spełniać wymagania jakościowe potwierdzające i gwarantujące ich pracę przez minimum 20 lat. Aspekty prawne dot. kolektorów słonecznych można sprawdzić w Sieci, zwracając uwagę na normę PN-EN 12975.

Odpowiedni dobór przewodów rurowych do kolektorów słonecznych

W trakcie montażu paneli solarnych należy dobrać przewody o odpowiedniej średnicy w celu zagwarantowania warunków eksploatacyjnych wysokiej jakości. Co może się stać, jeśli podstawowe czynniki definiujące prawidłowy montaż nie zostaną spełnione?

Za mała średnica przewodów skutkuje m.in.:

• nieodpowiednią szybkością erozji w obszarze wewnętrznych rur
• nieodpowiednią wysokością podnoszenia pompy oraz wysokimi oporami hydraulicznymi odpowiedzialnymi za obniżenie siły przepływu czynników grzewczych
• nieodpowiednią temperaturą absorberów, co odpowiada za niską aktywność podczas instalacji kolektorów słonecznych
• nieodpowiednio pracującą pompą obiegową odpowiadającą za kolosalne zużycie energii elektrycznej.

Z kolei za duża średnica przewodów skutkuje m.in.:

• nadmiernym gromadzeniem się powietrza, które utrudnia obieg glikolu, w związku z czym jego przepływ w orurowaniu instalacji jest zbyt wolny
• nadmiernymi stratami ciepła do otoczenia z obszaru przewodów rurowych.

W celu uzyskania optymalnej prędkości przepływu glikolu (0,40–0,70 m/s) należy odpowiednio dobrać średnicę przewodów. Co więcej - zalecany przepływ dla kolektorów płaskich i próżniowych znacząco się różni. Wymagają one:

• kolektor płaski - do 40 litrów na godzinę (na 1 metr kwadratowy)
• kolektor próżniowy - do 60 litrów na godzinę (na 1 metr kwadratowy).

Kolektory płaskie a próżniowe - czym się różnią?

Udany zakup systemu solarnego jest możliwy tylko i wyłącznie po skrupulatnym przeanalizowaniu wad i zalet poszczególnych kolektorów. W trakcie zagłębiania się w szczegółową charakterystykę należy zwrócić uwagę na cenę, wydajność, okres działania, ilość przyjmowanego ciepła oraz kąt, pod jakim może być zamontowany produkt. Biorąc pod uwagę wszystkie parametry, nasuwa się kilka wniosków:

1. Kolektory próżniowe są sprawniejsze od kolektorów płaskich pod kątem zakresu pracy, jeśli mają na wyposażeniu jednowarstwowe rury szklane.
2. Kolektory płaskie cechują się wyższą sprawnością od kolektorów próżniowych o podwójnym przeszkleniu, ze zwierciadłem CPC.
3. Kolektory płaskie mogą być tańsze nawet do 35% od kolektorów próżniowych
4. Kolektory płaskie w okresie zimowym mogą działać znacznie dłużej od kolektorów próżniowych
5. Kolektory płaskie w okresie letnim są bardziej wydajne od kolektorów próżniowych 2-ściennych
6. Kolektory próżniowe w czasie występowania niskich temperatur pracują wydajniej niż kolektory płaskie
7. Kolektory próżniowe mogą być zamontowane w dowolnym położeniu, natomiast kolektory płaskie należy instalować tylko i wyłącznie pod kątem 25-70 stopni.
8. Kolektory płaskie mogą przyjmować nawet do 45% więcej ciepła niż kolektory próżniowe.

Wybór kolektorów słonecznych zależy od indywidualnych preferencji i potrzeb mieszkańców. Warto zwrócić uwagę na ilość ciepła, które można uzyskać oraz przeanalizować podstawowe parametry urządzenia. W celu ułatwienia doboru sprzętu warto wynająć specjalistę, który doradzi w podstawowych kwestiach i pomoże dokonać słusznego wyboru.