Instalacje solarne (układy wyposażone w kolektory słoneczne), są urządzeniami, których zadaniem jest przetworzenie energii słonecznej na cieplną. Mimo że kolektory słoneczne w polskiej strefie klimatycznej nie są aż tak wydajne, jak w krajach usytuowanych bliżej równika, ich popularność stale rośnie, zarówno w zastosowaniach komercyjnych, jak i indywidualnych (w domach prywatnych). Czym są instalacje solarne? Sprawdź, jakie jest zastosowanie instalacji solarnych?
Sprawdź instalacje solarne w hurtowni Onninen
Instalacje solarne to inwestycja, a nie koszt
Instalacje solarne są skuteczne wszędzie tam, gdzie istnieje zapotrzebowanie na ciepło przy stosunkowo niewielkim zapotrzebowaniu na energię elektryczną. Kolektory słoneczne montowane są w celu ograniczenia kosztów tradycyjnych źródeł energii dostarczanych z sieci (niezależność od dostawców zewnętrznych), wspomagania centralnego ogrzewania oraz podgrzewania wody użytkowej. Korzyści wynikające z instalacji zwiększają się w miarę wzrostu zapotrzebowania na energię cieplną.
Ekonomicznie instalację kolektorów uzasadnia sprawność i żywotność instalacji solarnej, którą w dużym uproszczeniu można sprowadzić do czasu akceptowalnej zdolności przetwarzania energii słonecznej w cieplną. W przypadku kolektorów płaskich ich żywotność określana jest na ponad 25 lat, podczas kiedy trwałość kolektorów słonecznych próżniowych jest nieco niższa, mieszcząc się w granicach około 20 lat, przy czym pewną rekompensatą jest wyższa wydajność w porównaniu do płaskich odpowiedników.
Doskonałym przykładem takiego rozwiązania jest cieczowy kolektor solarny płaski Wolf TOPSON F3-1 d.
Niskie koszty utrzymania i eksploatacyjne instalacji solarnych
Kolektory solarne to jedne z prostszych w montażu i jednocześnie – jako odnawialne źródło energii – najtańsza metoda, dzięki której pozyskuje się ciepło poprzez wykorzystanie energii słonecznej. Konstrukcja solara w przeciwieństwie do tego, co prezentuje instalacja fotowoltaiczna, jest bardzo prosta.
Montaż kolektora nie wymaga użycia specjalistycznych narzędzi, dzięki czemu część użytkowników decyduje się na wykonanie instalacji samodzielnie. Fakt ten przyczynia się do uzyskania znacznych oszczędności, nie mówiąc już o profitach płynących dla środowiska.
Inwestycję w kolektory (solary) cechuje niska cena nabycia, znikome koszty eksploatacji (ew. opłaty serwisowe i usługa konserwacji) i długa żywotność urządzeń, co w każdym przypadku zapewnia szybki zwrot inwestycji, a w konsekwencji dalsze darmowe wykorzystywanie ciepła przez długie lata.
Duże oszczędności generuje wysoka sprawność kolektora, będąca stosunkiem wolumenu energii odebranej przez czynnik roboczy do energii dostarczanej do powierzchni czynnej kolektora. Oczywiście, im promieniowanie słoneczne jest intensywniejsze, tym energia słoneczna jest wydajniejsza. Przykładem takiego urządzenia jest wysokowydajny kolektor słoneczny Wolf CFK-1 o budowie harfowej, do montażu pionowego.
Do poprawy sprawności przyczynia się dobra izolacja absorbera oraz jego niska temperatura. Porównując kolektory słoneczne do paneli fotowoltaicznych, na pierwszy plan wysuwa się bardzo dobra sprawność tych pierwszych. O ile w przypadku paneli sprawność na poziomie ponad 20% jest zadowalająca, o tyle próżniowe kolektory słoneczne potrafią wygenerować sprawność na poziomie od 50 do nawet 70%.
Problemy instalacji solarnej z magazynowaniem energii
Sytuacją, która może się przydarzyć w czasie eksploatacji kolektorów słonecznych, jest awaria zasilania. Czynnik roboczy (zwykle jest to glikol) transportujący ciepło wymaga zastosowania pompki cyrkulacyjnej zasilanej przez prąd. Nawet chwilowy brak prądu może doprowadzić do stosunkowo szybkiego przegrzania się glikolu i uszkodzenia kolektorów grzewczych.
Aby tego uniknąć, warto pokusić się o inwestycję w system zasilania awaryjnego (UPS), składającego się z przetwornicy UPS oraz baterii magazynującej wytworzoną energię elektryczną, jak choćby wysokonapięciowy moduł bateryjny Solplanet 2,56 kWh, napięcie 51,2 V, AI-HB_2.56LG-Unit G2.
W przeciwnym wypadku użytkownik będzie zmuszony zakrywać kolektory usytuowane na dachu czy elewacji, co ma spowodować obniżenie temperatury czynnika roboczego.
Niestety, w przypadku urządzeń korzystających z odnawialnych źródeł energii – w tym przypadku słońca – magazynowanie energii wiąże się z dodatkowymi kosztami, oraz koniecznością skorzystania ze wsparcia technicznego. Być może korzystniejszy byłby montaż instalacji fotowoltaicznej wyposażonej w wydajny inwerter.
Czy panele słoneczne faktycznie są opłacalne w polskich warunkach?
Kolektory nie wytwarzają prądu, istotą ich funkcjonowania jest uzysk energii cieplnej za pośrednictwem absorbera. W celu zapewnienia sobie dostępu do własnego źródła zasilania niezbędna jest fotowoltaika.
Wypada w tym miejscu dodać, że wbrew pojawiającym się opiniom panele fotowoltaiczne zawsze są w pełni opłacalne, niezależnie od metody rozliczania. Oczywiście poziom oszczędności zależny jest wydajności instalacji FV oraz sposobu wykorzystania energii, w czym pomóc powinien magazyn energii.
Opłacalność fotowoltaiki w oczywisty sposób podnosi też dostępne dofinansowanie. Od lat w programie „Mój Prąd” przewidziane jest wsparcie finansowe na fotowoltaikę, które m.in. ma wpłynąć pozytywnie na stan ziemskiej atmosfery .
W podobny sposób traktowane są kolektory słoneczne, przy czym są one elementem dotowanym w ramach modernizacji instalacji c.o. i c.w.u. Istotne jednak jest, by nabywając zestawy solarne zawnioskować w tym samym wniosku o dofinansowanie zakupu i montażu nowego źródła ciepła.