Kolektory słoneczne – działanie, rodzaje, wady i zalety

Energia słoneczna jako Odnawialne Źródło Energii ma ogromny potencjał, ponieważ jest niewyczerpalna. Słońce dostarcza nam ok. 20 000 razy więcej energii, niż cała ludzkość jest w stanie zużyć w ciągu roku. Aby odpowiednio wykorzystać energię solarną, potrzebne są kolektory słoneczne, które zamieniają promieniowanie słoneczne na energię cieplną. Na czym polega działanie takiej instalacji i jakie korzyści ze sobą niesie?

Energia słoneczna – wykorzystanie w Polsce

Odnawialne Źródła Energii stają się powoli nowym trendem w Polsce. Najbardziej powszechnym i dostępnym źródłem jest energia ze Słońca, która cieszy się dużą popularnością wśród osób prywatnych. Pomagają w tym m.in. programy rządowe, takie jak „Mój Prąd”. Warto wiedzieć, że ilość energii słonecznej, która dociera na teren Polski, szacuje się na ok. 900 – 1200 kWh/m2. 

Fotowoltaika od Columbus Energy

Energia słoneczna może zostać wykorzystana poprzez użycie kolektorów słonecznych lub paneli fotowoltaicznych (PV). Te drugie pomagają zamieniać promieniowanie słoneczne na energię elektryczną. Instalacja fotowoltaiczna jest podłączana do sieci energetycznej, do której wysyła wytworzony prąd i pobiera go za darmo, gdy jest potrzebny.

Jak działają kolektory słoneczne?

Kolektory słoneczne działają wtedy, kiedy świeci Słońce. Oznacza to, że w nocy i podczas pochmurnych dni mają duże straty ciepła. Na instalację solarną składają się, oprócz kolektorów słonecznych, podgrzewacz oraz zespół pompowo-sterowniczy. 

Zadaniem kolektorów słonecznych jest zamiana energii promieniowania słonecznego na ciepło. W instalacji solarnej funkcję nośnika ciepła pełni roztwór glikolu propylenowego, który do krążenia jest pobudzany przez pompę obiegową. Baterię kolektora i wężownicę ze zbiornika ciepłej wody użytkowej (c.w.u.) łączą dwie rury. Ciepło z kolektorów jest przenoszone przez roztwór glikolu do wężownicy, odpowiedzialnej za podnoszenie temperatury wody w podgrzewaczu.

Rodzaje kolektorów słonecznych

Kolektory słoneczne dzielimy ze względu na konstrukcję. Wyróżniamy dwa podstawowe typy kolektorów: płaskie i próżniowe. Płaskie kolektory słoneczne mają formę metalowej płyty. Powinny być montowane pod kątem 45o w kierunku południowym. Są częściej spotykane, ponieważ są tańsze. Natomiast próżniowe kolektory słoneczne zbudowane są z rur i wykorzystują zarówno promieniowanie bezpośrednie, jak i rozproszone. Kosztują więcej, ale też przynoszą lepsze efekty. 

Kolektory słoneczne – wady i zalety

Energia słoneczna należy do najlepszych Odnawialnych Źródeł Energii, ponieważ jest niewyczerpalna i darmowa. Dostępna jest w każdych warunkach atmosferycznych i pod każdą szerokością geograficzną. Jej drugą zaletą jest brak negatywnego wpływu na środowisko, ponieważ instalacja solarna podczas pracy nie emituje żadnych zanieczyszczeń. 

Niezaprzeczalną wadą instalacji solarnych jest ich cena. Koszt instalacji kolektorów słonecznych to wydatek rzędu kilku do kilkunastu tysięcy złotych. Choć koszty inwestycji powinny zwrócić się po kilku latach, początkowo wymaga ona sporych nakładów finansowych. 

Kolektory słoneczne – efektywność inwestycji

Kolektory słoneczne podczas najcieplejszych, słonecznych dni mogą zaspokoić 100% zapotrzebowania na ogrzewanie c.w.u. W sezonie wiosenno-letnim powinno to być ok. 80-90%. Od czego zależy efektywność kolektorów słonecznych? Przede wszystkim od ich kąta nachylenia. Kolektory zamontowane pod kątem 30o najlepiej sprawdzą się, gdy będą wykorzystywane głównie latem, natomiast te o nachyleniu 50o zwiększą wytwarzanie energii jesienią i wiosną. Instalacja solarna zamontowana pod kątem 80-90o będzie najlepsza dla osób, które chcą osiągnąć zyski również w zimie.

Czy kolektory słoneczne się opłacają?

Szybkość zwrotu kosztów inwestycji zależy głównie od zapotrzebowania na c.w.u. Dlatego instalacje solarne są polecane szczególnie dla domów z większą ilością mieszkańców oraz dla właścicieli agroturystyk i pensjonatów, którzy działają głównie w sezonie letnim. Kolektory słoneczne to przede wszystkim oszczędność. Ogrzewanie c.w.u. przy pomocy solarów pozwala na znaczne obniżenie rachunków.

Inwestowanie w Odnawialne Źródła Energii jest opłacalne finansowo oraz przynosi korzyści ekologiczne. Zwiększa niezależność energetyczną prywatnych użytkowników oraz całego kraju i pozwala odejść od korzystania z paliw kopalnych.