Ogrzewanie wody użytkowej

W tym artykule szczegółowo omówimy proces, jaki przebiega, gdy grzejemy wodę za pomocą kolektorów słonecznych. Skupimy się również na tym, jakie elementy są w instalacji niezbędne. Omówione również zostaną podstawowe informacje na temat różnic między rodzajami solarów.

Jak ogrzewana jest woda?

Posłużymy się tutaj najprostszym schematem, w którym nośnikiem ciepła jest woda. Krąży ona w obiegu zamkniętym. Jej podstawowe elementy to kolektor słoneczny, zbiornik na wodę z wężownicą (i ewentualnie innym źródłem ciepła, na przykład kotła CO), pompa obiegowa i zbiornik przeponowy.

woda lecąca z kranuPierwszym etapem jest nagrzewanie nośnika ciepła przez promienie słoneczne. Nagrzana woda podlega konwekcji i przepływa do górnej części solara. Tutaj mamy połączenie dwóch zjawisk – przepływ wody może wynikać z konwekcji i/lub z działania pompy obiegowej, która wytwarza odpowiednie ciśnienie wody. Następnie nośnik ciepła wypływa z kolektora słonecznego do zbiornika z wodą.

Wężownica jest miejscem, gdzie nośnik ciepła przekazuje swoją energię do wody, która następnie będzie wykorzystana przez domowników lub innych użytkowników budynku. Oddając ciepło nośnik powoli spływa w dół – tutaj również wykorzystano konwekcję jako sposób na niewymuszony przepływ. Po oddaniu ciepła, woda trafia do pompy obiegowej, która transportuje ją do kolektorów.

Bardzo ważny w tym schemacie jest zbiornik przeponowy. Jest on połączony z pompą obiegową. Jego funkcja wynika z rozszerzalności temperaturowej. To zjawisko fizyczne oznacza, że im wyższa jest temperatura nośnika ciepła, tym większa jest jego objętość. Z instalacji należy wówczas odjąć nadmiar nośnika, by zbyt duże ciśnienie nie dokonało zniszczeń w postaci na przykład rozerwanych pod naporem złączeń.

O rosnącej objętości należy pamiętać również wtedy, kiedy spadają temperatury. Zamarzający nośnik ciepła może rozsadzić całą instalację. Do zamarznięcia można nie dopuścić poprzez odwrócenie obiegu wody – minimalnie nagrzana woda ogrzewa wszystkie elementy. Z kolektorów słonecznych warto usunąć śnieg – działają na energię promieni słonecznych, mogą być więc wykorzystywane i zimą.

Zostało podkreślone, że większość tego, co dzieje się podczas ogrzewania wody, spowodowane jest działaniem podstawowych praw fizyki. Brak zmyślnej elektroniki sterującej, to przede wszystkim oszczędność i zmniejszona awaryjność działania. Odpowiednie zaplanowanie całej instalacji może sprawić, że tylko w wyjątkowych sytuacjach sterownik będzie niezbędny. Użytkownicy nie będą zatem uzależnieni od prądu – a to też jest cenne.

Kolektory słoneczne – jakie są ich ceny?

To, ile zapłacimy za swoją instalację, zależy przede wszystkim od tego, jaki rodzaj solarów wybierzemy. Ważne jest również to, czy zdecydujemy się na konstrukcję własnego wykonania, czy będziemy korzystać z usług firmy (tutaj też rozpiętość cen jest całkiem spora).

polskie monety i banknotyW przypadku kolektorów płaskich ceny zaczynają się już od około 600 złotych za 2 metry kwadratowe powierzchni. Koszty pełnej instalacji zaczynają się już od 4 500 złotych. Warto jednak zwrócić uwagę na pojemność pojemnika zbiorczego. Często oferowana powierzchnia solarów daje możliwość nagrzania większej objętości wody, niż jest to zasugerowane w ofercie.. Aby z tego skorzystać powinniśmy zamontować dodatkowy, większy zbiornik.

W przypadku kolektorów próżniowych ceny za 2 metry kwadratowe zaczynają się od 1000 złotych. Pełną instalację można mieć już od 5 900 złotych – zaznaczamy jednak, że była to jedna z najtańszych ofert. Z założenia solary próżniowe powinny być bardziej wydajne. Warto jednak zwrócić uwagę na jakość wykonania – na przykład cienkie rurki są podatniejsze na uszkodzenia.

Od czego zależą ceny gotowych zestawów? Na koszt instalacji ma wpływ przede wszystkim rodzaj wybranej technologii. Podstawową kwestią jest również to, ile osób ma korzystać z wody nagrzanej przez kolektory. Powierzchnia absorbująca ciepło powinna być związana z ilością zużywanej wody w gospodarstwie domowym. Na cenę zestawu ma zatem wpływ ilość solarów.

Omawiając jednak kwestię ilości osób korzystających z dobrodziejstwa kolektorów słonecznych, należy pamiętać również o odpowiednio dużym zbiorniku na wodę, który również ma wpływ na cenę zestawu. Im większa ilość domowników, tym większa powinna być pojemność zbiornika. Jego wielkość powinna być skorelowana również z mocą grzewczą solarów, tak by ją w pełni wykorzystywać.

Nie bez znaczenie jest również jakość wykonania instalacji. Proponujemy tutaj nie sugerować się popularnością marki lub ceną, ale opiniami innych użytkowników i udzielaną gwarancją. Kolektory słoneczne mają służyć przez kilkadziesiąt lat dobrze zatem, aby gwarancja była udzielona na minimum dziesięć lat. Poza okresem jej udzielania, ważne są również proponowane warunki.

Podsumowanie

Podczas wyboru instalacji kolektorów słonecznych sugerujemy raczej wybór technologii sprawdzonej i mało awaryjnej. Warto wcześniej ustalić, jakie solary mają pełnić funkcje: służyć do tylko do grzania wody użytkowej, czy też wspomagać ogrzewanie budynku. Przemyślane rozmieszczenie elementów składowych pozwala również na częściowe uniezależnienie instalacji od elektryczności. Istotne jest także dopasowanie powierzchni absorbującej i zbiornika z wodą do potrzeb domowników.

Zainstalowane solary nie są pracochłonne, pewne rutynowa działania są jednak niezbędne (zmiana wymiennika ciepła, przegląd instalacji). Kolektory słoneczne mogą być źródłem ciepłej wody, wymagają jednak nieco uwagi podczas podejmowania decyzji. I warto szukać o nich informacji – nikt nie zadba o nas tak dobrze, jak my sami. Zapraszamy również do lektury do artykułu: Zalety i wady kolektorów słonecznych.