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:
Rodzaje kolektorów słonecznych: poznaj typy i...

Kolektory słoneczne są jednym z ekologicznych rozwiązań, które korzysta z odnawialnych źródeł energii. Dzięki...

Zasady działania pomp ciepła: z jakich elementów...

Uwzględnienie pompy ciepła w instalacji grzewczej może w znacznym stopniu zmniejszyć koszty ogrzewania domu....

Która z pomp ciepła jest najbardziej opłacalna?...

Wybór odpowiedniej pompy to trudna decyzja. Poniżej przedstawiamy przykładowe zużycia energii pomp ciepła dla...

Montaż kolektorów słonecznych - czy zawsze na...

Planujesz zakup kolektorów słonecznych. Dobrze zastanów się nad miejscem ich montażu. Odpowiednie...

Instalacja solarna - radzimy, jak dobrać ilość...

Energia słoneczna dostępna jest niemal wszędzie, za darmo i dla każdego, a do tego korzystać z niej można bez...

Zastosowanie instalacji solarnych - jakie funkcje...

Przed wyborem odpowiedniego systemu solarnego należy ocenić do czego wytworzona energia cieplna może zostać...

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.