Czy kolektory słoneczne wystarczą do ogrzania wody i domu?

Ogrzewanie wody kolektorami - czy to jest możliwe?

Generalnie w polskich warunkach klimatycznych zestaw solarny dobiera się w taki sposób, żeby służył do ogrzewania wody użytkowej. Przyjmuje się, że na 1 osobę potrzeba ok. 1,5 m² powierzchni czynnej kolektora płaskiego. Jednocześnie do zmagazynowania ciepłej wody, potrzebny jest zasobnik o pojemności 1,5 do 2 razy większej niż wynosi jej dobowe zużycie. Zatem przyjmując, że 4-osobowa rodzina zużywa ok. 200 litrów na dobę, będzie potrzebny zasobnik o pojemności nie mniejszej niż 300 litrów. Taki dobór instalacji pozwala w półroczu letnim uzyskać od 80% do ponad 90% ciepłej wody „ze słońca”. Czyli koszty energii zużywanej na ogrzewanie wody zmniejszą się nawet o ponad 90%!

Na półrocze zimowe (według danych statystycznych o nasłonecznieniu na terenie Polski publikowanych m.in. przez IMiGW) przypada natomiast tylko 23% rocznego promieniowania słonecznego. W związku z tym głównym źródłem ciepłej wody staje się w tym czasie kocioł zasilany konwencjonalną energią. Poniższa grafika prezentuje najczęściej stosowaną instalację, w której kolektory ogrzewają wodę użytkową poprzez dolną wężownicę wymiennika c.w.u. Do górnej wężownicy podłączony jest natomiast kocioł c.o., który ogrzewa dom a w razie potrzeby przełącza się na ogrzewanie wody poprzez górną wężownicę.

Instalacja solarna do ogrzewania wody użytkowej fot. Kospel

Jak wynika z przedstawionego opisu oczywiście nie da się pokryć całorocznego zapotrzebowania na ciepłą wodę w 100% "za darmo". Dobierając instalację w przedstawiony sposób średniorocznie uzyskuje się oszczędności w zużyciu energii sięgające 60%. Ktoś może zapytać, dlaczego nie więcej? Wynika to z faktu, że chcąc uzyskać więcej energii ze słońca należałoby zwiększyć powierzchnię kolektorów. Wtedy rzeczywiście zimą wzrosłaby produkcja ciepłej wody, jednak latem instalacja przegrzewałaby się i pojawiłby się problem, co uczynić z nadmiarem energii. Chyba, że byłaby możliwość wykorzystania jej do ogrzewania wody w basenie.

Czy kolektorami można ogrzewać dom?

Jak już zostało wspomniane na półrocze zimowe przypada stosunkowo mało promieniowania słonecznego, zatem chcąc myśleć o wspomaganiu ogrzewania domu należy znacznie przewymiarować instalację solarną i zastosować zbiornik buforowy z wbudowaną wężownicą solarną oraz z umieszczonym wewnątrz zbiornikiem do ogrzewania wody użytkowej. Taka instalacja przedstawiona jest na drugim schemacie. Należy oczywiście pamiętać, że zwiększenie powierzchni kolektorów będzie powodowało przegrzewanie instalacji latem, czyli takie rozwiązanie można stosować wtedy, gdy nadmiar energii może być zużyty np. do ogrzewania wody w basenie.

Duża instalacja solarna do ogrzewania wody i częściowego ogrzewania domu fot. Kospel

Na drugiej grafice przedstawiony jest zintegrowany system grzewczy, w którym połączone są 3 źródła ciepła:

• kolektory słoneczne,
• kominek z płaszczem wodnym
• elektryczny kocioł c.o.

Rozwiązanie to pozwala przy zachowaniu niedużych kosztów eksploatacji stworzyć układ zapewniający w pełni zautomatyzowane i komfortowe ogrzewanie domu i wody. Jednocześnie system nie wymaga budowy przyłącza gazowego ani specjalnego pomieszczenia na kotłownię, co znacząco obniża koszty inwestycji. Niewątpliwie tego typu rozwiązania, będą cieszyły się coraz szerszym zainteresowaniem.

źródło i zdjęcia: Kospel