Główną barierą w powszechnym wykorzystaniu energii odnawialnej jest jej cena. Możliwe do zaakceptowania przez właścicieli domów jednorodzinnych są jedynie takie rozwiązania, które szybko się amortyzują.

 

Powyższe wymogi spełnia nowy – zbudowany w Instytucie Helioeko- struktur PAN – kolektor słoneczny „Dinastia minimalis”. Naukowcom z Instytutu udało się, dzięki stosunko­wo prostemu rozwiązaniu techniczne­mu, znacznie ograniczyć ciężar kolek­tora (całkowita grubość kolektora wynosi 15 mm), zachowując jego dużą sprawność i niewielką bezwładność cieplną. Kolektor (lub zestaw 3-4 pane­lowy) musi być skierowany w stronę południową. Optymalny kąt nachyle­nia kolektora dla sezonu „ciepłego” (15 marca-15 października) wynosi 29° (±5°). Zalecany kąt nachylenia płaszczyzny kolektorów i ich orientacja powoduje, że najlepszym miejscem do zainstalowania systemu słonecznego jest połać dachowa. Ogromnym plu­sem nowego rozwiązania jest mała ma­sa paneli – około 8 kg/m2 (wraz z wo­dą). Dzięki temu całkowity ciężar systemu nie przekracza 70 kg.

 

Bezpośredni pobór energii

 

Nowatorskie rozwiązanie eliminu­je układ pośredniego odbioru ciepła słonecznego przez absorber metalo­wy, na rzecz bezpośredniego poboru energii promieniowania przez czynnik roboczy – wodę. W ten sposób zmniej­szono straty ciepła o 8-24%. Zastoso­wanie kolektora do pracy w instalacji sanitarnej bez wymiennika ciepła sprzy- ja zwiększeniu sprawności instalacji ciepłej wody o kolejne 10-15%.

 

Aby zminimalizować koszt budowy systemu, należy zastosować typowy kocioł c.o., opalany gazem lub olejem opałowym. Można wtedy ograniczyć liczbę i powierzchnię kolektorów. Istotne jest, aby kocioł współpraco­wał z zasobnikiem ciepłej wody o du­żej – nie mniejszej niż 80-100 l/osobę – pojemności. Jest to szczególnie waż­ne, jeśli zasobnik wykorzystywany jest jako magazyn energii słonecznej w po­chmurne dni.

 

Instalacja kolektorowa powinna być wpięta w układzie równoległym w rurę cyrkulacyjną i zasilającą zim­nej wody. Przed wyjściem z układu kolektorowego należy zainstalować pompę cyrkulacyjną. Instalację na­leży wyposażyć też w dodatkowy zbiornik ciśnieniowy, zestaw termo­metrów i ciśnieniomierzy oraz zawo­rów przepustowych i zwrotnych.

 

Pompa cyrkulacyjna kolektora po­winna być podłączona do układu au­tomatycznego sterowania systemu grzewczego instalacji.

 

Czy warto?

 

W skali roku czteroosobowa rodzi­na przeznacza na ciepłą wodę 10-20% całkowitej energii. Jej koszt wynosi w zależności od urządzenia grzewcze­go i zastosowanego paliwa 200-600 zł rocznie. Kolektory słoneczne można nabyć w cenie 3500-12 000 zł za ze­staw o powierzchni 6 m2. Należy jed­nak pamiętać, że nie zaspokoją one w 100% zapotrzebowania na ciepłą wodę użytkową. Przy niedoborze cie­płej wody w zasobnikach uruchamia­ny zostaje kocioł.

 

Korzystanie z kolektorów nie mu­si być przywilejem jedynie właścicie­li domów jednorodzinnych. Z powo­dzeniem mogą je instalować również mieszkańcy małych domów wieloro­dzinnych. Biorąc pod uwagę wyso­kość opłat za energię cieplną i tu okres amortyzacji nie będzie zbyt długi.

 

Skrócenie okresu amortyzacji jest możliwe, jeśli kolektory słoneczne współpracują z systemem centralnego ogrzewania. Przy stale obserwowanej tendencji do ocieplania się klimatu wykorzystanie kolektorów w okresach przejściowych przynosi coraz większe korzyści. Godne uwagi jest również częściowe uniezależnienie się od scen­tralizowanych źródeł energii oraz mniejsze zanieczyszczanie środowiska dzięki ograniczeniu zużycia tradycyj­nych nośników energii.

 

Jeśli zatem mamy na uwadze re­mont kapitalny dachu, warto poku­sić się o adaptację poddasza i przy tej okazji zainstalować kolektory sło­neczne, wspomagając w ten sposób istniejący system grzewczy.