Sklep online Pomoc Tagi Newsletter
| muratordom.pl » Instalacje » Kolektory, pompy ciepła » Możliwości kolektorów słonecznych. Czy ogrzewanie domu wchodzi w grę?

Możliwości kolektorów słonecznych. Czy ogrzewanie domu wchodzi w grę?

Kolektory słoneczne służą do zamiany energii promieniowania słonecznego w ciepło. Czego można od nich oczekiwać? W praktyce kolektory stosuje się najczęściej do ogrzewania wody użytkowej, wody w basenach, do zasilania instalacji ogrzewania pomieszczeń i ciepła technologicznego. Zdecydowanie najpopularniejsze jest pierwsze z tych zastosowań, a to głównie ze względu na korzystny stosunek kosztów systemu do uzyskiwanych efektów energetycznych.

Jak wykorzystać ciepło z kolektorów słonecznych?

Można próbować wykorzystywać energię słoneczną­ także do ogrzewania pomieszczeń, ale niezbędne do tego nakłady finansowe na instalację są bardzo duże w stosunku do uzyskiwanych w naszym klimacie efektów. Niestety – zimą, gdy zapotrzebowanie na ciepło jest największe, kolektory nie są w stanie dostarczać go w znacznej ilości. System nadający się do zasilania w ciepło instalacji centralnego ogrzewania trzeba wyposażyć w kolektory o powierzchni równej mniej więcej połowie powierzchni ogrzewanych pomieszczeń.

Ile ciepła przekazuje słońce

Nasłonecznienie, czyli średnia moc promieniowania słonecznego, waha się w Polsce od 900 do 1100 kWh/(m2 x rok) w zależności od rejonu. Na ustawioną prostopadle do promieni słonecznych powierzchnię znajdującą­ się w górnej granicy atmosfery pada promieniowanie o mocy około 1366 W/m2 ( stała słoneczna). Do ziemi dociera jednak tylko jego część. Najważniejszym czynnikiem decydującym o ilości energii docierającej do powierzchni ziemi jest zachmurzenie. W polskich warunkach, przy bezchmurnej pogodzie, promieniowanie całkowite (bezpośrednie i rozproszone) ma moc nawet 1050 W/m2 (z tego 90% to promieniowanie bezpośrednie), a przy pełnym zachmurzeniu poniżej 100 W/m2 i wówczas jest to tylko promieniowanie rozproszone. Dlatego do określenia opłacalności stosowania kolektorów słonecznych niezbędna jest wiedza o tym, przez jak długi czas na danym obszarze można liczyć na bezchmurne niebo. Informuje o tym wielkość zwana usłonecznieniem, która jest sumą godzin bezchmurnych w porze dziennej dla danego obszaru w ciągu roku. Dla Polski wynosi ona średnio 1600 godzin.

Energia słoneczna i wydajność instalacji

W kolektorach słonecznych udaje się zamienić w ciepło od kilku do nawet 85% energii słonecznej, w zależności od zastosowanych w nich rozwiązań, ich jakości oraz warunków, w jakich pracują.

Można przyjąć, że dobra instalacja słoneczna jest w stanie dostarczyć w postaci ciepła 50% energii słonecznej docierającej w ciągu roku do powierzchni kolektorów, czyli około 500 kWh/(m2 x rok). To niemało, bo zapotrzebowanie na ciepło do podgrzewania wody użytkowej dla czteroosobowej rodziny wynosi przeciętnie około 3000 kWh/rok.

Wynikałoby z tego, że zastosowanie kolektorów słonecznych o powierzchni 6 m2 powinno wystarczyć do tego, żeby ciepłą wodę w domu jednorodzinnym podgrzewało tylko słońce. W praktyce sprawa nie jest taka prosta, bo kolektory słoneczne nie pracują stale z taką samą mocą.

W naszym klimacie przez co najmniej 1/4 roku jest ona niewystarczająca do działania instalacji grzewczej. Chodzi przede wszystkim o zimę, ale i w pozostałych porach roku również zdarzają się dni, gdy promieniowanie słoneczne jest zbyt słabe, by kolektory dostarczały ciepło do instalacji. Problem częściowo rozwiązuje zastosowanie zbiorników akumulacyjnych, w których magazynuje się podgrzaną przez słońce wodę. W czasie ładnej pogody kolektory dostarczają na ogół za dużo ciepła, więc teoretycznie można wykorzystać je w okresie, gdy mamy do dyspozycji mniej energii słonecznej. W typowych instalacjach do domów jednorodzinnych zbiorniki akumulacyjne mają pojemność kilkuset litrów, ale magazynowana w nich woda stygnie. Można liczyć, że bez dogrzewania pozostanie gorąca przez kilkadziesiąt godzin, więc trzeba pogodzić się z koniecznością korzystania, także z innego źródła ciepła przez całą zimę, od czasu do czasu także wiosną i jesienią, a może się zdarzyć, że także latem.

Kolektory mogą być również wykorzystane do instalacji wspomagających ogrzewanie budynku. Należy zwrócić jednak uwagę na następujące uwarunkowania:

  • aby udział energii z kolektorów w ogrzewaniu był znaczący, budynek powinien zapewniać niskie straty energii cieplnej do otoczenia;
  • zastosowany system ogrzewania powinien opierać się na niskich parametrach temperaturowych ( np. ogrzewanie podłogowe);
  • ze względu na konieczność zastosowania większej ilości kolektorów, należy przewidzieć możliwość wykorzystania nadwyżki ciepła w okresie letnim np. do ogrzewania basenu kąpielowego, co spowoduje poprawę wskaźnika nakładów inwestycyjnych do uzyskanego efektu.
Autor: Hewalex

1. Schemat podstawowej instalacji dla ciepłej wody użytkowej i wspomagania ogrzewania (HEWALEX)

Autor: Hewalex

2. Schemat kompleksowej instalacji dla ciepłej wody użytkowej, basenu kąpielowego i wspomagania ogrzewania budynku zasilanej energią z baterii kolektorów, kotła CO i kominka (HEWALEX)

Jakie kolektory słoneczne wybrać? Vademecum dla kupujących solary

Wielkość kolektorów słonecznych musi być taka, by w jak największym stopniu pokrywały...

zobacz więcej
zamknij
Przeczytaj dodatkowo:
Powietrzne pompy ciepła Nibe-Biawar

Pompy ciepła powietrzne - mają moc od od 7 do 31 kW. Pracują do temperatury aż -15oC. W połączeniu z...

Masz pompę ciepła? Oto sposób na zmniejszenie...

Niższe rachunki i obniżone koszty eksploatacji to najczęściej wymieniane argumenty przemawiające za wyborem...

Czy powietrzna pompa ciepła jest lepsza od...

Choć ogrzewanie powietrznymi pompami ciepła nie jest tak tanie jak gruntowymi, są coraz chętniej stosowane,...

Nieprawidłowe działanie pompy ciepła: jak...

Instalacja pompy ciepła w domu ma pomóc zaoszczędzić na rachunkach za ogrzewanie. Jednak będzie to...

Ogrzewanie domu pompą ciepła: czy to się opłaca?

Nowe rodzaje pomp ciepła to także nowe właściwości i rożne koszty. Która z pomp ciepła jest...

Problemy związane z pompą ciepła: jak dobrać...

Pompy ciepła coraz częściej wykorzystuje się do ogrzewania domów, ale wciąż zainteresowanie nimi nie...

update counter
SPRAWDŹ
Żaden utwór zamieszczony w serwisie nie może być powielany i rozpowszechniany lub dalej rozpowszechniany w jakikolwiek sposób (w tym także elektroniczny lub mechaniczny) na jakimkolwiek polu eksploatacji w jakiejkolwiek formie, włącznie z umieszczaniem w Internecie - bez pisemnej zgody MURATOR S.A.. Jakiekolwiek użycie lub wykorzystanie utworów w całości lub w części z naruszeniem prawa tzn. bez zgody MURATOR S.A. jest zabronione pod groźbą kary i może być ścigane prawnie.