Ciepła woda użytkowa z kolektorów słonecznych

Słońce to źródło energii o niewyczerpanym potencjale, którą nowoczesne technologie potrafią wykorzystać do różnych celów. Energia promieniowania słonecznego bardzo często służy do produkcji prądu za pośrednictwem paneli fotowoltaicznych. Jednak równie popularną metodą jest zastosowanie kolektorów słonecznych jako uzupełnienie systemu i wspomaganie wytwarzania ciepłej wody użytkowej, czy nawet systemu grzewczego.

Zalety rozwiązania

Kolektory słoneczne przydatne będą szczególnie w tych miejscach, gdzie występuje znaczne zużycie wody, np. w domach jednorodzinnych, hotelach, obiektach sportowych czy przedsiębiorstwach. Instalacje te sprawdzą się najlepiej w sezonie wiosennym i letnim, kiedy intensywność promieniowania słonecznego jest największa. Obecnie na rynku dominującą rolę pełnią kolektory płaskie, a odpowiednikiem z oferty marki De Dietrich mogą być kolektory płaskie takie jak Inisol SLIM. Inwestycja w odnawialne źródła energii charakteryzuje się wysoką sprawnością, trwałością i wydajnością, a nakłady inwestycyjne kompensowane są oszczędnościami eksploatacyjnymi. Dodatkową zachętą dla inwestorów jest także możliwość pozyskania dofinansowania m.in. w postaci dotacji czy kredytów na preferencyjnych zasadach, o które można ubiegać się w lokalnych urzędach.Co więcej, kolektory słoneczne można wykorzystać również do całorocznego dogrzewania domków jednorodzinnych. Stosując je w obiektach, które nie są zamieszkiwane przez cały rok, np. domki rekreacyjne, skutecznie przyczynią się do obniżenia ich zawilgocenia i powstawania pleśni, a podniesiona przez nie temperatura zimą wewnątrz obiektu, ochroni ściany przed przemarzaniem.

Warunki montażu

Przyjmuje się, że do ogrzania wody dla jednej osoby potrzebne będzie około 1,5 m2 powierzchni kolektora. Instalacja z 2–3 kolektorami pokrywa ok. 50-60% rocznego zapotrzebowania na energię niezbędną do podgrzania c.w.u. dla 4-osobowej rodziny. W okresie letnim pokrycie potrzeb będzie niemal całkowite. Natomiast podczas wczesnej wiosny i późnej jesieni oraz w miesiącach zimowych z powodu mniejszego nasłonecznienia wydajność kolektorów jest niższa - wytwarzanie ciepłej wody użytkowej może być wspierane, np. kotłem kondensacyjnym lub grzałką.Zestawy kolektorów wraz z zasobnikiem najczęściej 300-litrowym, oferowane są w gotowych do montażu pakietach. Pojemność zasobnika, która jest 1,5-2 razy większa od wartości dziennego zużycia wody nie wy-maga dodatkowego dogrzewania zasobnika w „bezsłoneczne” dni. Dodatkowo 300-litrowy zbiornik na wodę umożliwia oszczędne zużycie ciepłej wody użytkowej bez utraty komfortu.Jeśli zestaw kolektorów i zasobnik dobierany jest osobno, niezbędne jest fachowe dopasowanie rozmiarów systemu solarnego do liczby i potrzeb mieszkańców, a także do istniejących lub planowanych urządzeń grzewczych w budynku.

Ile wody dla domowników, czyli zapotrzebowanie na c.w.u.

Za średnie dzienne zużycie ciepłej wody użytkowej przyjmuje się ok. 40-50 litrów na osobę. Jednak dla prawidłowego zaprojektowania instalacji solarnej konieczne będzie określenie rzeczywistego zużycia, które może wynosić zarówno poniżej 40 l, jak i powyżej 100 l. Określając zużycie c.w.u. należy zwrócić uwagę na możliwości jej oszczędzania dzięki, np. zastosowaniu wodooszczędnej armatury. Niższe zużycie pozwala zastosować mniejszą instalację solarną, ograniczając koszty inwestycyjne. Zużycie wody można zmierzyć za pomocą mierników, instalując je bezpośrednio przed zasobnikiem ciepłej wody. W przypadku instalacji w nowych budynkach, gdzie pomiar jest niemożliwy ze względu na brak danych, należy oszacować wielkość zużycia c.w.u. kierując się obserwacjami z porównywalnych budynków o podobnym sposobie użytkowania oraz poziomie komfortu.Przy projektowaniu warto uwzględnić także inne czynniki, które w przyszłości będą miały wpływ na zapotrzebowania na c.w.u., np. powiększenie rodziny czy sposób wykorzystania budynku. Dobrze też zapoznać się z planem zagospodarowania przestrzennego, aby nie okazało się w przyszłości, że kolektory słoneczne zostaną zasłonięte przez wysokie budynki, powstałe w sąsiedztwie.

Projektanci przy określaniu zużycia ciepłej wody kierują się często wartościami średnimi, np.:

• 2 l na osobodzień na gotowanie,
• 3 l na osobodzień na czyszczenie,
• 3 l c.w.u. (40°C) na każde mycie rąk,
• 9 l c.w.u. na mycie włosów,
• 10–20 l (50°C) na mycie naczyń,
• 35 l c.w.u. (40°C) na prysznic,
• 120 l c.w.u (40°C) na kąpiel w wannie.

Współpraca z innymi systemami grzewczymi

W polskich warunkach klimatycznych instalacje z kolektorami słonecznymi zwykle montowane są jako systemy do podgrzewania c.w.u. Nie ma jednak problemu, aby rozwiązanie to połączyć z innymi instalacjami, chociażby podgrzewania wody w basenie. W ten sposób ograniczamy nie tylko zużycie energii, ale możliwe jest uniezależnienie się od dostawców paliw/energii wybierając jedynie OZE.