Kolektory słoneczne: energia ze słońca
Kolektory słoneczne, wykorzystują do podgrzewania wody energię pochodzącą z promieniowania słonecznego. Promieniowanie słoneczne należy do źródeł energii o minimalnych kosztach eksploatacji, a dodatkowo jest przyjazne dla środowiska i wpływa na ograniczanie emisji dwutlenku węgla.
Autor: Hewalex
Natężenie promieniowania słonecznego zależy od położenia nieruchomości na obszarze Polski. Poniżej mapa średniego nasłonecznienia w Polsce.
Budując dom, często stajemy przed dylematem, jakie źródło ogrzewania wybrać. Zazwyczaj rozważamy jeden lub dwa nośniki energii, które spełniają trzy podstawowe funkcje: służą do ogrzewania budynku, do podgrzewania wody i do gotowania. Niektóre są przeznaczone do realizacji jednej lub dwóch z tych funkcji, na przykład ogrzewania domu, a gotowanie czy podgrzewanie wody użytkowej wymagają na stałe lub okresowo zastosowania innego źródła energii.
Do takich nośników należą na przykład olej opałowy, którym nie zasila się urządzeń do gotowania, czy węgiel, który zwykle trzeba zastąpić innym paliwem w przypadku podgrzewania wody poza sezonem grzewczym. Chętnie są wówczas stosowane energia elektryczna (do elektrycznych podgrzewaczy wody i kuchenek) lub gaz płynny z butli (głównie do kuchenek).
W Polsce bardzo popularne jest wykorzystywanie kominka jako drugiego, uzupełniającego źródła ciepła. Drewno jest stosunkowo tanie, a jego zasoby są odnawialne w dłuższej perspektywie. Pokrycie przynajmniej części zapotrzebowania na ciepło energią pochodzącą z jego spalania pozwala zmniejszyć zużycie innych, droższych nośników, a więc ogrzewać oszczędniej. Ogrzewanie urządzeniem spalającym drewno jest jednak dość uciążliwe w obsłudze, dodatkowo trzeba mieć miejsce na magazynowanie opału oraz na składowanie odpadów powstających w wyniku spalania.
Zobacz także:
Kolektory słoneczne w Polsce
Od współczesnych źródeł energii oczekujemy tego, że będą odnawialne, tanie w eksploatacji i bezobsługowe. Wydaje się, że kolektory słoneczne – urządzenia wykorzystujące energię słoneczną – mają wszystkie wymienione powyżej cechy. W Polsce są jednak nadal stosunkowo mało popularne, mimo że w ostatnich latach znacząco wzrosła liczba instalacji, w których zostały zastosowane. Według danych europejskiej organizacji ESTIF pod koniec 2007 r. w Polsce było około 235 tys. m2 kolektorów słonecznych, z czego 67 tys. m2 zainstalowano w 2007 r. Jeśli przyjmiemy szacunkowo, że 80-90% z nich to kolektory zamontowane u inwestorów indywidualnych, to przy założeniu, że średnia powierzchnia kolektorów słonecznych przypadająca na jeden dom wynosi mniej więcej 5 m2, otrzymamy blisko 10 tys. nowych użytkowników indywidualnych w 2007 r. Dla porównania w tym samym roku wydano pozwolenia na budowę około 96 tys. budynków mieszkalnych (bez budynków zamieszkania zbiorowego) i oddano do użytkowania mniej więcej 66 tys. domów jednorodzinnych. Porównanie na przykład z naszymi południowymi sąsiadami – Czechami – nie wypada imponująco. W Polsce na 1000 mieszkańców przypada średnio około 6,2 m2 kolektorów słonecznych, w Czechach – na podstawie danych ESTIF – jest to aż 13,5 m2. To oznacza, że w kraju o podobnych warunkach klimatycznych wyniki są dwukrotnie lepsze. Jednak u nas większość kolektorów zainstalowano w 2007 r. Przyrost w stosunku do 2006 r. wyniósł aż 62%, podczas gdy w Czechach tylko 13%.
Wykorzystanie promieniowania słonecznego
Rocznie wielkość promieniowania słonecznego na obszarze Polski wynosi od 900 do 1150 kWh/m2. Największa jego ilość przypada na okres od kwietnia do września. Zróżnicowanie natężenia promieniowania jest uwarunkowane także położeniem geograficznym nieruchomości. Analizując wykorzystanie promieniowania słonecznego oraz fakt, że sezon grzewczy rozpoczyna się właśnie we wrześniu, wydaje się, że kolektory słoneczne są idealnym rozwiązaniem jako dodatkowe źródło energii do podgrzewania wody. Jeśli będą miały bardzo dużą powierzchnię, można próbować wykorzystać je również jako dodatkowe źródło energii do ogrzewania domu. Należy jednak pamiętać, że ilość promieniowana uzyskiwana z 1 m2 kolektora słonecznego wynosi około 525 kWh/rok, a zapotrzebowanie na energię do ogrzewania domu kilkanaście i więcej tysięcy kWh/rok. Wynika z tego, że do pokrycia takiego zapotrzebowania trzeba by zamontować kolektory o łącznej powierzchni 30 m2 lub większej. Biorąc pod uwagę sezonowość promieniowania słonecznego, nawet i to mogłoby się w okresie zimowym okazać niewystarczające.
