Instalacje solarne - Install-Tec

Instalacje solarne

W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat stało się oczywiste, że dotychczasowe – konwencjonalne i nieodnawialne – źródła energii będą powoli zastępowane przez nowe, w pełni odnawialne źródła energii. Wynika to z faktu, że paliwa kopalne, będące podstawowym źródłem energii, zanieczyszczają środowisko oraz dlatego, że większość złóż paliw kopalnych będzie się systematycznie wyczerpywać.

Jeśli przyjmiemy, że wydobycie paliw kopalnych utrzyma się na poziomie z początku ostatniej dekady ubiegłego stulecia, to wyczerpanie się złóż nastąpi:

Zaznaczmy, iż mówimy tu o światowym zapotrzebowaniu na powyższe złoża, zaś dla Polski, w której podstawowe źródło energii to węgiel (kamienny i brunatny), wyczerpanie złóż nastąpi jeszcze szybciej(!)

Największym źródłem nieograniczonej, darmowej i czystej energii jest Słońce, którego moc to 27*1.000.000.000 MW. Co ważne, występuje powszechnie i bez granic, wysyłając w ciągu dwóch tygodni do powierzchni Ziemi tyle energii, ile wynosi całoroczne zapotrzebowanie energetyczne naszej planety(!) Energia promieniowania słonecznego jest energią o ogromnym potencjale, a jej zasób jest praktycznie niewyczerpywalny, albowiem wystarczy na najbliższych 5 miliardów lat(!) Ten rodzaj energii jest od wielu lat wykorzystywany za pomocą ogniw fotowoltaicznych i kolektorów słonecznych. Warto zauważyć, że powszechne zastosowanie tych urządzeń w domach nastąpiło dopiero na skutek spadku ich cen, co stało się możliwe dzięki postępowi technologicznemu i umasowieniu produkcji.

Najważniejszym elementem płaskiego kolektora słonecznego jest absorber, a więc powłoka pochłaniająca energię słoneczną. To od stopnia absorpcji tej powłoki i współczynnika emisji zależy sprawność i działanie całego kolektora. Dopowiedzmy, iż absorber to cienka, miedziana blacha pokryta warstwą z czarnego chromu lub tlenku tytanu.

Niezwykle istotna jest również szyba ze szkła solarnego i hartowanego o niskiej zawartości tlenków żelaza Fe2O3, dzięki czemu możliwa jest wysoka przepuszczalność promieni słonecznych. Aby ograniczyć straty ciepła, kolektor jest izolowany niepalną wełną mineralną pod absorberem oraz na jego bokach. Całość zamknięta jest w obudowie z lakierowanej blachy aluminiowej, w której wywiercone są otwory odpowietrzające i otwory na rury miedziane absorbera.

Rurowe kolektory próżniowe to wysoko zaawansowany, wręcz szczytowy produkt techniki solarnej. Jest nawet o 1/3 sprawniejszy od kolektorów płaskich, zwłaszcza w okresie wiosennym, jak również jesienno-zimowym. Wynika to ze zdolności kolektora próżniowego do pochłaniania promieniowania rozproszonego i drastycznie ograniczonych strat ciepła (dzięki próżni w rurach kolektora). Powłoka absorbująca w kolektorach rurowych ma najczęściej postać wąskiego paska z przylutowaną od spodu rurką miedzianą, który biegnie wewnątrz rury. Niektórzy producenci stosują również powlekanie wewnętrznej powierzchni rury w powłokę absorbującą. Rury próżniowe są mocowane szeregowo w izolowanej szynie zbiorczej, w której biegną zbiorcze rurki miedziane.

Rury kolektora można obracać w kierunku optymalnym do kierunku padania promieni słonecznych, dzięki czemu wzrasta ich efektywność. Są one wykonane ze szkła solarnego i hartowanego o grubości 1,6 mm. Dzięki możliwości obracania rur próżniowych, kolektory próżniowe mogą być z powodzeniem montowane na fasadach budynków lub na płaskich dachach. Nie trzeba wówczas montować kosztownych oraz czaso- i pracochłonnych konstrukcji wsporczych.

Dodatkową zaletą rur próżniowych jest możliwość ich łatwej wymiany w przypadku uszkodzenia; i to bez konieczności zamykania układu bądź wymiany całego kolektora. Wysoka skuteczność kolektorów próżniowych umożliwia też wspomaganie centralnego ogrzewania (przy ogrzewaniu podłogowym).

Instalacje solarne z kolektorami słonecznymi to komplet urządzeń zapewniających:

Elementami składowymi są:

a) Instalacja solarna do ogrzewania ciepłej wody użytkowej z zasobnikiem 1-wymiennikowym

W standardowej, najprostszej instalacji solarnej ciepłą wodę uzyskuje się z kolektorów, a w miesiącach o słabym nasłonecznieniu – dzięki zamontowanej w zasobniku grzałce. Sterownik elektroniczny (na podstawie aktualnej temperatury na kolektorze oraz w zbiorniku) załącza pompę obiegową układu solarnego wtedy, gdy temperatura w kolektorze będzie wyższa niż w zbiorniku o określoną wartość i poprzez płyn niezamarzający (który płynie w wymienniku zbiornika) następuje ogrzewanie wody. Jeśli kolektory nie ogrzeją wody do odpowiedniej temperatury, załącza się grzałka z termostatem. Dodatkowo, sterownik elektroniczny wyłącza pompę w przypadku, gdy temperatura w zbiorniku będzie zbyt wysoka, co stanowi doskonałe zabezpieczenie przed gotowaniem się wody w zbiorniku.

b) Instalacja solarna z podgrzewaczem 2-wymiennikowym i zasilaniem z kolektorów i pieca centralnego ogrzewania

Instalacja solarna z zasobnikiem dwuwężownicowym jest najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem. Jeden wymiennik podłączony jest do baterii kolektorów, zaś drugi – do zasilania ciepłą wodą z pieca centralnego ogrzewania. Ponieważ w sezonie pozagrzewczym kolektory zapewniają na ogół pełne pokrycie zapotrzebowania na ciepłą wodę, nie ma potrzeby zasilania z pieca, z kolei w sezonie grzewczym, przy słabszym nasłonecznieniu, załącza się zasilanie z pieca (niezależnie czy jest to piec ze sterownikiem i czujnikami temperatury, czy tradycyjny, bez sterowania).

Do zasobnika dwuwężownicowego można także dołączyć grzałkę, która zapewni ciepłą wodę w przypadku, gdy w okresie między marcem a wrześniem przez kilka dni z rzędu zabraknie promieni słonecznych.

c) Instalacja solarna z dwoma zasobnikami, podłączonymi osobno do kolektorów i pieca centralnego ogrzewania

Rozwiązanie to stosuje się w sytuacji, kiedy ma się już wykonaną instalację do ogrzewania ciepłej wody z pieca centralnego ogrzewania, ale z zasobnikiem jednowężownicowym i chce się do niej dołączyć instalację solarną. Aby nie usuwać istniejącego zbiornika, dokłada się niewielki zasobnik (również z jedną wężownicą) i łączy w szereg. Kolektory ogrzewają pierwszy zbiornik, z którego ciepła woda – poprzez połączenie – zasila drugi zbiornik. Zaletą takiego rozwiązania jest możliwość odcięcia w okresie zimowym pierwszego zbiornika i ogrzewania z pieca tylko drugiego, co w konsekwencji mocno redukuje ponoszone koszty. Co więcej, nie ma potrzeby rugowania istniejącego zbiornika.

d) Instalacja solarna do podgrzewania wody w basenie

W Polskich warunkach klimatycznych to wręcz idealne rozwiązanie, ponieważ ogranicza koszty ogrzewania wody basenowej w basenach zamkniętych; w przypadku basenów otwartych natomiast, wydłuża okres użytkowania nawet o kilka miesięcy(!)

Do instalacji basenowej stosuje się specjalny wymiennik typu JAD, który rozdziela układ solarny z płynem niezamarzającym od układu wody przepływającej przez filtr, pompę i basen. Dzięki zamontowaniu dodatkowego zbiornika, instalację taką można wykorzystywać także do ogrzewania ciepłej wody w domu.

Montaż każdej instalacji solarnej wymaga:

Najważniejszy element instalacji solarnej, czyli kolektory słoneczne, montuje się na połaci dachowej o kącie nachylenia do poziomu 45° i ukierunkowaniu południowym. Mamy wtedy gwarancję optymalnego wykorzystania padających promieni słonecznych. W przypadku dachu zbyt płaskiego, kolektory montuje się na konstrukcjach wsporczych, natomiast jeśli nie ma w ogóle miejsca na połaci dachowej lub dom skierowany jest szczytem do południa, kolektory można zamontować na fasadzie budynku lub na wolnostojącej konstrukcji naziemnej.

W przypadku kolektorów próżniowych, montaż jest znacznie prostszy, bowiem można je zamontować na fasadzie budynku lub na płaskim dachu bez konstrukcji wsporczej. Siłą rzeczy, jest to mniej efektywna instalacja niż pod optymalnym kątem 45° i w kierunku południowym.

Zbiornik instalacji solarnej montuje się z reguły na strychu lub w kotłowni, gdzie można go podłączyć do zasilania z pieca centralnego ogrzewania. Koniecznie trzeba też zamontować zespół pompowy (wraz z naczyniem wzbiorczym) oraz sterownik elektroniczny. Rury zasilające od kolektora prowadzi się poprzez otwór wiercony w pokryciu dachowym (w przypadku blachy) lub w dachówce wentylacyjnej (w przypadku pokrycia dachowego). Jeżeli zbiornik umieszczony jest na poddaszu, rury od kolektora przyłącza się do zbiornika, a od niego wyprowadza połączenie z obiegiem ciepłej wody. Jeśli zbiornik umieszczony jest w kotłowni, rury z kolektora prowadzi się wolnymi kanałami wentylacyjnymi ze strychu do kotłowni.

W przypadku instalacji basenowych oraz dużych budynków mieszkalnych, kolektory montuje się na dachu budynku mieszkalnego lub basenu, oczywiście jeśli jest stosunkowo dużo miejsca. Jeśli nie ma odpowiednio dużej i wolnej połaci dachowej, ów kolektory instaluje się na konstrukcji wolnostojącej.

Bury Zbigniew
Leszczyna 93, 23-250 Urzędów
tel. 81 821 30 32
kom. 885 323 991