Budując dom większość z nas dochodzi do momentu w którym okazuje się, że realne koszty budowy domu przewyższają te zaplanowane. Technika grzewcza jest jednak tą dziedziną w której każda wydana złotówka przynosi oszczędności w postaci niższych rachunków za ogrzewanie. Ogrzewanie jest najwyższym kosztem eksploatacyjnym każdego domu. Jednym ze sposobów obniżenia kosztów ogrzewania są kolektory słoneczne, które można zamontować nawet w zamieszkałym już domu. Nasi klienci zamontowali kolektory słoneczne w domu, w którym już od pięciu lat mieszkali.

Jakie są koszty zużycia gazu?

Zużycie gazu jest wypadkową zapotrzebowania na ciepło potrzebne do ogrzania domu oraz ilości zużywanej ciepłej wody. Im większy dom, więcej w nim mieszkańców i im większe zużycie ciepłej wody, tym rachunki za energię opałową lub elektryczną są wyższe. Na wielkość tych rachunków wpływa również zaawansowanie technologiczne zastosowanych urządzeń, w tym przede wszystkim sprawność kotła. Im wyższa sprawność kotła, tym mniejsze jest zużycie gazu do wytworzenia określonej ilości ciepłej wody. W analizowanym przypadku nasza trzyosobowa rodzina zamieszkuje dom o powierzchni 350 m2, dom zbudowany w nowoczesnej energooszczędnej technologii i wyposażony w nowoczesny choć tradycyjny (nie kondensacyjny) kocioł gazowy o sprawności 96%. Mają dwa prysznice i dużą wannę z hydromasażem. Roczne zużycie gazu w roku 2004 wynosiło 6934 m3. Przy prognozie stale rosnących cen gazu, ograniczenie ilości zużywanego gazu stało się priorytetowe dla ograniczenia miesięcznych wydatków bez dokonywania zmian w komforcie życia. Po analizie różnych możliwości wybrano montaż kolektorów słonecznych.

Jak działają kolektory słoneczne?

Systemy solarne odbierają energię słoneczną w kolektorach płaskich lub rurowych. W nich promienie słoneczne nagrzewają ciekły czynnik grzewczy, który jest transportowany rurami do zasobnika ciepłej wody. Tam ciepło jest przekazywane podgrzewanej wodzie. Jeśli nasłonecznienie jest niewystarczające, np. w zimowy pochmurny dzień, to wodę dodatkowo podgrzewa do żądanej temperatury kocioł grzewczy.

Jaki kolektor wybrać?

Sensownym miernikiem wydajności systemu solarnego jest stopień pokrycia potrzeb ogrzewania wody. Dla przeciętnego domu jednorodzinnego wynosi to nawet 60%. Od maja do sierpnia kolektory mogą wystarczyć do podgrzewania prawie całej potrzebnej ciepłej wody. W instalacjach solarnych o dużej sprawności okres ten znacznie się wydłuża. Przy najlepszych urządzeniach wystarczy nawet niewielkie nasłonecznienie. To odczuwalnie redukuje przeciętne roczne zużycie gazu lub oleju. Warto więc wybierać kolektory o dużej sprawności - płaskie lub próżniowe. Kolektory próżniowe lepiej zbierają światło rozproszone, mogą pracować również na działkach zadrzewionych, a niektóre z nich nawet na dachu płaskim lub pionowo na elewacji domu. Ważna jest również jakość kolektorów – ich wykonanie, wytrzymałość użytych materiałów na wysokie temperatury, szok termiczny czy uderzenia mechaniczne. Warto więc wybierać markowe produkty za którymi stoi wysoka technologia i dobre zaplecze serwisowe. Znani producenci na ogół posiadają w swojej ofercie różne modele o różnych parametrach, cechach i cenach, tak by każdy mógł wybrać optymalną wersję. Inwestorzy zamontowali kolektory marki Viessmann, a ze względu na położenie działki w lesie wybrali kolektor próżniowy Vitosol 200 (Rys 1, Rys 2, Rys 3).

Jak zmodernizować istniejącą instalację?

Jedynym urządzeniem, które musi być specjalnie dostosowane do instalacji grzewczej jest zasobnik ciepłej wody. Aby zapewnić kolektorom możliwie duży odbiór ciepłej wody i jej magazynowanie stosuje się zasobniki o pojemności minimum 300 litrów. Mogą to być zasobniki biwalentne, z dwoma wężownicami lub dwa tradycyjne zasobniki odpowiednio skonfigurowane względem siebie. Nasi inwestorzy, ponieważ mieli możliwość odsprzedaży starego zasobnika, zdecydowali się na jego zastąpienie nowym biwalentnym zasobnikiem 500 litrowym. W rzeczywistości można było użyć zasobnik 300 litrowy. Innym rozwiązaniem było dołożenie do „starego” 200 litrowego zasobnika dodatkowego zasobnika o pojemności minimum 100 litrów. Wybór 500 litrowego zasobnika podniósł wprawdzie koszty inwestycyjne modernizacji, ale zagwarantował też stworzenie większego magazynu wody nagrzanej energią słoneczną. Tym razem inwestor postawił na zminimalizowanie kosztów eksploatacji domu w przyszłości. W nowobudowanych domach można zakupić standardowy pakiet zasobnika z kotłem, decydując się na zakup drugiego zasobnika w przyszłości, lub od razu zdecydować się na zakup kotła z zasobnikiem przystosowanym do pracy z kolektorami słonecznymi.

Ile można zaoszczędzić?

Przypomnę, że nasz inwestor zużył w 2004 roku 6934 m3 gazu do ogrzewania domu i ciepłej wody. W kwietniu 2005 roku po przeanalizowaniu poniższych symulacji inwestor zainstalował dwa kolektory słoneczne Vitosol 200 wraz z 500 litrowym zasobnikiem. W efekcie tego w 2005 roku zużył 5809 m3 gazu, a więc o 1125 m3 gazu mniej niż w roku poprzednim (mimo tego, że kolektory działały od końca kwietnia). W roku 2005 przy średniej cenie gazu 1,14 zł netto dawało to oszczędności brutto w wysokości 1564 zł. W roku 2006 zużycie gazu przy średniej cenie 1,23 zł netto wynosiło 5280 m3, a więc zaoszczędzono 2176 zł. Modernizacja kosztowała ok. 19.000 zł a więc w dziewiątym roku pracy kolektorów instalacja by się zwróciła zakładając, że cena gazu pozostałaby bez zmian a liczba osób korzystających z wody nie uległaby zmianie. Przy zwiększeniu liczby osób korzystających z wody i zwiększeniu kosztów m3 gazu okres ten odpowiednio uległby skróceniu. Czas ten można skrócić również poprzez zaplanowanie tego typu inwestycji w momencie budowania domu i zamontowanie już na wstępie zasobnika współpracującego z kolektorami.

Sprawność kolektorów słonecznych.

Generalnie możemy przyjąć, że w optymalnych warunkach kolektory słoneczne mogą zapewnić 60% potrzeb ciepła dla podgrzewu ciepłej wody. Zgodnie z badaniami wydajności SPF Rapperswil (www.spf.ch) kolektory płaskie Vitosol 100 i próżniowe Vitosol 200 mogą wytworzyć dla podgrzewania ciepłej wody użytkowej odpowiednio 534 oraz 590 kWh/m2/rok. Na wyżej wymienionej stronie można sprawdzić też sprawność pozostałych kolektorów. Przy tych analizach należy też wziąć pod uwagę, że kocioł pracuje z o wiele niższą sprawnością w okresie pozagrzewczym, z powodu znacznego zwiększenia strat rozruchów i strat postojowych w trybie pracy jedynie dla podgrzewu wody użytkowej. Stąd dla każdego 1 m2 kolektora słonecznego można przyjąć roczne oszczędności rzędu 90 do 100 m3 gazu ziemnego lub100 dm3 oleju opałowego. Wydajność kolektorów próżniowych jest wyższa niż płaskich. W praktyce tyle energii ile uzyskuje dla małych instalacji 5 m2 kolektora płaskiego, uzyskują 3 m2 kolektora próżniowego.

Jak przebiegały prace?

Całość prac modernizacyjnych trwała 4 dni. Prace wewnętrzne rozpoczęto usunięciem starego zasobnika i przerobieniem instalacji w kotłowni. Na zewnątrz ustawiono profesjonalne rusztowania, umożliwiające prace na dachu. Montaż kolektora na dachu wymagał zdjęcia dwóch rzędów dachówek w celu zamontowania szyn montażowych znajdujących się na górnej i dolnej krawędzi każdego kolektora. Następnie wykonano przejście instalacji przez dach, zgodnie z ustalonym wcześniej planem jej rozłożenia. Wymagało to przycięcia „na miarę” dachówek w tym punkcie. Instalacja wewnątrz budynku była już przygotowana. Po uszczelnieniu dachu przystąpiono do przymocowania rur próżniowych kolektora. Są w miarę lekkie i nieduże, więc ich transport na dach był stosunkowo prosty. Kolektor na czas prac modernizacyjnych przykryto arkuszem tekturowym w celu zabezpieczenia przed przegrzaniem (brak odbioru ciepłej wody do czasu uruchomienia systemu). Rury transportujące czynnik grzewczy poprowadzono przez strych do przechodzącego przez parter i piętro pomieszczenia kotłowni (tak wysokie pomieszczenie kotłowni miało pomieścić w sobie dodatkową mini ściankę wspinaczkową). Rury udało się poprowadzić jedynie poprzez pomieszczenia gospodarcze, więc nie było potrzeby ich ukrywania w ścianie lub maskowania. W celu zabezpieczenia instalacji przed stratami cieplnymi z jednej strony i możliwością poparzenia domowników przez rury z gorącym czynnikiem grzewczym z drugiej, całość rur pokryto izolacją kauczukową. Największe obawy Czytelników wzbudzała wymiana starego zasobnika na biwalentny o pojemności 500 litrów. Okazało się jednak, że niepotrzebnie. Większość zasobników, nawet tak dużych, ma znormalizowane wymiary podstawy i mieści się przez otwór drzwiowy. W pomieszczeniu z zasobnikiem zamontowano też rozdzielacz solarny – Divicon oraz różnicowy regulator Vitosolic (Rys 4, Rys 5, Rys 6, Rys 7).

Komu powierzyć prace montażowe?

Oczywiście fachowcom, bo najwięcej tracimy na poprawkach i inwestycjach w wysoko zaawansowaną technikę nie działającą poprawnie. Prace powinny być zrealizowane przez autoryzowanego wykonawcę, najlepiej takiego, który weźmie na siebie ciężar czekania na zwrot podatku VAT i sprzeda nam usługę wraz z urządzeniami z 7% a nie 22% stawką VAT. Wówczas zaoszczędzimy 15% wartości całej inwestycji i uzyskamy gwarancję na urządzenia i robociznę z jednej ręki. W punktach sprzedaży firmy Kalmar oferujemy Państwu profesjonalny dobór optymalnej dla Państwa konfiguracji urządzeń i ich montaż.

Uwagi praktyczne dla użytkowników kolektorów słonecznych:

W okresie letnim warto zaprogramować temperaturę wody w zasobniku na 45 oC. Wówczas możemy zminimalizować uruchamianie się kotła i w ten sposób ograniczyć zużycie gazu. Jeśli zakupione kolektory nie mają zabezpieczenia przed przegrzaniem na czas łuższej nieobecności w domu latem warto je przykryć, tak by promienie słoneczne do nich nie docierały.