Kolektory słoneczne: zasada działania, ceny, dofinansowanie

Odnawialne źródła energii to obecnie bardzo popularny i szeroko dyskutowany temat, ważny nie tylko dla ekologów, ale również dla każdego, kto myśli perspektywicznie i szuka długofalowych sposobów na oszczędzanie, mając przy tym na względzie ochronę środowiska naturalnego.

Jednym z tego typu źródeł jest energia słoneczna, którą możemy pozyskiwać do ogrzewania ciepłej wody użytkowej oraz – w pewnym stopniu – domu przy pomocy kolektorów słonecznych, zwanych też solarami. W jaki sposób funkcjonuje taka instalacja i ile kosztuje?

Kolektory słoneczne: budowa i zasada działania

Wśród kolektorów możemy wyróżnić 2 podstawowe typy: kolektory płaskie i próżniowo-rurowe. Pierwsze z nich są szczególnie przydatne tam, gdzie zapotrzebowanie na ciepłą wodę jest bardzo duże. Są one pokryte jednolitą, płaską blachą, na której znajduje się absorber i warstwa hartowanego szkła, który chroni je przed niekorzystnymi czynnikami klimatycznymi. W sezonie wiosenno-letnim, gdy nasłonecznienie jest bardzo duże, potrafią pokryć nawet 100% zapotrzebowania na ciepłą wodę. Jednak ich wydajność znacznie spada jesienią i zimą. Dlatego w polskim klimacie lepiej sprawdzą się kolektory próżniowo-rurowe, zbudowane z połączonych ze sobą rurek, które pozyskują ciepło przez cały rok, niezależnie od temperatury powietrza panującej na zewnątrz.

Szczególną odmianą kolektorów próżniowych jest typ zwany „heat pipe”: w każdą ze szklanych rur z absorberem wbudowana jest dodatkowa rurka, zamknięta z obu stron i wypełniona płynem, który wrze przy 30˚C, unosi się do kondensatora, gdzie jest schładzany, po czym skrapla się i powraca do rurki, oddając ciepło do zbiorczej magistrali.

Szczególną odmianą kolektorów próżniowych jest typ zwany „heat pipe”: w każdą ze szklanych rur z absorberem wbudowana jest dodatkowa rurka, zamknięta z obu stron i wypełniona płynem, który wrze przy 30˚C, unosi się do kondensatora, gdzie jest schładzany, po czym skrapla się i powraca do rurki, oddając ciepło do zbiorczej magistrali. Kolektor „heat pipe” ma tę zaletę, że jego wydajność nie zmniejsza się, gdy niebo jest zachmurzone – pozyskuje bowiem rozproszoną energię. Warunkiem efektywności w tym przypadku jest dodatnia temperatura. Większa wydajność bez wątpienia jest zaletą kolektorów próżniowych, jednak nie są one również pozbawione wad: są mniej odporne na silne działanie niekorzystnych czynników atmosferycznych, jak śnieg czy grad. Poza tym koszt ich montażu jest wyższy niż w przypadku kolektorów płaskich.

Wśród kolektorów możemy wyróżnić 2 podstawowe typy: kolektory płaskie i próżniowo-rurowe.
Wśród kolektorów możemy wyróżnić 2 podstawowe typy: kolektory płaskie i próżniowo-rurowe.

Najważniejszym elementem każdego kolektora słonecznego jest absorber, czyli płyta lub rury, najczęściej wykonane z miedzi lub aluminium, ze względu na to, że są one odporne na erozję i zmienne temperatury oraz dobrze przewodzą ciepło. Konieczne jest, aby warstwa absorpcyjna, którą pokryty jest absorber, miała wysoki współczynnik przyswajania energii (ok.90-95%) oraz niski współczynnik emisji promieniowania podczerwonego (max. 5-10%).

Ważną częścią kolektora jest także obudowa, która powinna być maksymalnie szczelna i wytrzymała, aby chronić instalację przed uszkodzeniami i przed stratą ciepła.

Ważną częścią kolektora jest także obudowa, która powinna być maksymalnie szczelna i wytrzymała, aby chronić instalację przed uszkodzeniami i przed stratą ciepła. Może być wykonana z aluminium oraz ocieplona wełną mineralną. Górną pokrywą kolektora jest hartowane szkło, które stanowi dodatkowe zabezpieczenie. Jeżeli chcemy wspomóc wydajność kolektora, możemy zastosować szkło pryzmatyczne, które powoduje, że promienie słoneczne padają na kolektor pod innym kątem.

Aby ciepło pozyskiwane przez kolektor mogło służyć do ogrzania wody lub domu, potrzeba jest jeszcze instalacja odbiorcza. Jednym z jej elementów jest zasobnik na ciepłą wodę użytkową. Jego pojemność powinna być dostosowana do potrzeb i liczby domowników. Szacuje się, że dla 4-osobowej rodziny odpowiedni będzie zasobnik o pojemności ok. 300-500 litrów. Jeżeli chcemy zabezpieczyć się przed nadmiernymi stratami ciepła, możemy zaopatrzyć się w zasobnik z wbudowaną grzałką, która w razie potrzeby podgrzeje wodę.

Zasada działania kolektora słonecznego nie jest zbyt skomplikowana. Promienie słoneczne padają na absorber, który je wchłania i przemienia w ciepło. Dzięki temu ogrzewana jest substancja przepływająca przez kolektor (zazwyczaj jest to glikol, który nie zamarza). Czynnik grzewczy przedostaje się do zasobnika, aby ogrzać wodę użytkową, a następnie schładza się i powraca do kolektora.

Aby ciepło pozyskiwane przez kolektor mogło służyć do ogrzania wody lub domu, potrzeba jest jeszcze instalacja odbiorcza.
Aby ciepło pozyskiwane przez kolektor mogło służyć do ogrzania wody lub domu, potrzeba jest jeszcze instalacja odbiorcza.

Ile kosztują kolektory słoneczne?

Na finalny koszt instalacji solarnej składa się kilka elementów. Należy do nich m.in.:

Chcąc zaoszczędzić zarówno na instalacji, jak i eksploatacji, możemy zastosować instalację grawitacyjną, w której zbiornik na wodę jest umieszczony wyżej niż kolektor – wówczas nie jest potrzebna pompa cyrkulacyjna. Jednak w domach jednorodzinnych częściej stosowanym rozwiązaniem jest instalacja z pompą, ponieważ daje to więcej możliwości rozmieszczenia poszczególnych części kolektora.

Na cenę spory wpływ ma również rodzaj kolektora, a także powierzchnia domu i liczba jego mieszkańców oraz sposób, w jaki zamierzamy go wykorzystać: tylko do ogrzania wody, czy również do wspomagania instalacji centralnego ogrzewania. W pierwszym przypadku (tylko ogrzewanie wody) zapłacimy:

Koszty inwestycji w kolektor słoneczny
Koszty inwestycji w kolektor słoneczny

Jeżeli natomiast chcemy używać ciepła pozyskanego przez kolektor również do wspomagania instalacji grzewczej, koszt będzie nieco wyższy: dla domu o powierzchni do ok. 150m2 – koszt kolektorów wyniesie ok. 15000 zł–23000 zł, w przypadku powierzchni ok. 200m2 cena kształtuje się na poziomie ok. 20000 zł–25000 zł, natomiast dla większego domu (ok. 300 m2) koszt instalacji solarnej to ok. 26000 zł–32000 zł.

Chcąc zaoszczędzić zarówno na instalacji, jak i eksploatacji, możemy zastosować instalację grawitacyjną
Chcąc zaoszczędzić zarówno na instalacji, jak i eksploatacji, możemy zastosować instalację grawitacyjną

Dofinansowanie na kolektory słoneczne

W związku z tym, że kolektory słoneczne to instalacja proekologiczna, mająca na celu wykorzystanie odnawialnych źródeł energii, a co za tym idzie – ochronę i oszczędzanie naturalnych zasobów Ziemi, możemy ubiegać się o dofinansowanie. Dotacje na kolektory słoneczne są przyznawane przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, ale odrębne programy możemy także znaleźć w Wojewódzkich Funduszach Ochrony Środowiska czy w wybranych miastach. Poza tym fundusze mogą być pozyskiwane z Regionalnych Programów Operacyjnych oraz programu PONE (Program Ograniczenia Niskiej Emisji) funkcjonującego w ramach WFOŚ – w takiej sytuacji niekoniecznie muszą to być dofinansowania przyznawane jednej osobie, lecz np. całemu osiedlu (kilkanaście – kilkadziesiąt domów). O szczegóły oraz warunki otrzymania dofinansowania najlepiej dopytać w urzędzie miasta lub gminy, ponieważ w poszczególnych regionach mogą pojawiać się pewne różnice.

Chcąc zaoszczędzić zarówno na instalacji, jak i eksploatacji, możemy zastosować instalację grawitacyjną, w której zbiornik na wodę jest umieszczony wyżej niż kolektor – wówczas nie jest potrzebna pompa cyrkulacyjna.

Proces przyznania dofinansowania na kolektory słoneczne przebiega w kilku etapach. Pierwszym krokiem jest zazwyczaj złożenie wniosku o kredyt w wybranym banku. Kiedy kredyt zostanie nam przyznany, możemy podpisać umowę z dostawcą kolektorów, a następnie dostarczyć do banku fakturę za zakup i montaż instalacji. Po zakończeniu prac montażowych ponownie udajemy się do banku z protokołem odbioru instalacji gotowej do użytku. Wówczas, najpóźniej po 2 miesiącach od ukończenia montażu dotacja jest wpłacana na wskazane konto bankowe – jest to zazwyczaj zwrot ok. 45% kosztów całej inwestycji, z tym że od kwoty dotacji musimy również odprowadzić podatek.

Proces przyznania dofinansowania na kolektory słoneczne przebiega w kilku etapach.
Proces przyznania dofinansowania na kolektory słoneczne przebiega w kilku etapach.

Opinie o kolektorach słonecznych: zalety i wady

Kolektory słoneczne to inwestycja, która zwraca nam się w ciągu kilku lat – niezależnie od tego, czy otrzymamy dofinansowanie, czy też całość kosztów pokryjemy z własnej kieszeni. W najbardziej słonecznych i ciepłych letnich miesiącach pokrywają nawet 100% zapotrzebowania na ciepłą wodę użytkową. Wiosną i wczesną jesienią efektywność kolektorów wynosi ok. 80-90%, natomiast w skali roku – ok. 70%. Możemy również stosować je jako wsparcie centralnego ogrzewania – w takim wypadku pokryją ok. 30% zapotrzebowania na ciepło.

Niekwestionowaną zaletą kolektorów słonecznych jest również ich ekologiczność. Warto pamiętać, że zasoby naszej planety są ograniczone, zaś postęp technologiczny sprawia, że ich eksploatacja jest coraz większa. Dlatego warto wykorzystywać rozwiązania, które umożliwią nam pozyskiwanie energii w mniej inwazyjny sposób.

Kolektory słoneczne to inwestycja, która zwraca nam się w ciągu kilku lat – niezależnie od tego, czy otrzymamy dofinansowanie, czy też całość kosztów pokryjemy z własnej kieszeni.

Niestety, ze względu na specyfikę polskiego klimatu opinie na temat kolektorów są podzielone – można spotkać się ze stwierdzeniami, że nawet latem w niektórych przypadkach instalacja solarna nie pokryje całkowitego zapotrzebowania na ciepłą wodę. Tym bardziej zimą – kiedy dzień jest krótki, temperatury niskie, a słońce często schowane za chmurami, efektywność kolektorów może znacząco spadać. Istnieje również szereg czynników, które mogą obniżać wydajność solarów, np. nieprawidłowy kąt nachylenia, nieodpowiednie miejsce montażu, warunki atmosferyczne czy po prostu kurz, który rozprasza promienie i zmniejsza ich wchłanianie przez absorber nawet o ok. 25-35%. Dlatego użytkowanie kolektorów wiąże się też z koniecznością czyszczenia ich przynajmniej raz do roku. Mimo pewnych niedogodności i wad, warto zastanowić się nad zainstalowaniem kolektorów, zwłaszcza jeżeli jest możliwe otrzymanie dofinansowania – nawet przy niepełnej wydajności instalacji możemy liczyć na to, że koszty prędzej czy później się zwrócą, zaś oszczędność będzie zauważalna.

Komentarze

  • Tooba.pl

    Tak, instytucje finansujące bardzo szczegółowo podchodzą do tematu, ale mimo wszystko staranie się o dofinansowanie jest warte zachodu - można naprawdę dużo oszczędzić. Najważniejsze to trafić na odpowiedni czas na staranie się o dofinansowanie.

  • Klara

    z tego co słyszałam to takie dofinansowanie dosyć trudno jest zdobyć bo trzeba spełnić szereg trudnych wymogów.