Budujemy Dom
Instalacje / Kolektory słoneczne / Artykuły

Jakie kolektory słoneczne w domu - płaskie czy próżniowe?

Wybierając system grzewczy, oparty na bezpośrednim wykorzystaniu energii promieniowania słonecznego, zastanawiamy się, jaki typ kolektorów słonecznych zastosować w swojej domowej instalacji: kolektory próżniowe rurowe czy może kolektory płaskie?

Tematem niniejszego artykułu jest analiza techniczno – ekonomiczna instalacji słonecznej do przygotowania ciepłej wody użytkowej opartej na kolektorach płaskich i próżniowych rurowych dla typowej czteroosobowej rodziny. Analizę przeprowadzono dla stacji meteorologicznej Poznań za pomocą kalkulatora energetycznego instalacji słonecznych SOLAD .

Budowa i zasada działania instalacji słonecznej Buderus przeznaczonej do przygotowania ciepłej wody użytkowej

Instalacja słoneczna przeznaczona do przygotowania c.w.u. składa się z czterech podstawowych elementów (rys.1.1): kolektor słoneczny (1), stacja pompowa (2), układ regulacji pracą instalacji słonecznej (6), podgrzewacza c.w.u. (3).

Budowa instalacji słonecznej do przygotowania c.w.u.
Rys. 1.1 Budowa instalacji słonecznej do przygotowania c.w.u.

Kolektor słoneczny (1) przekształca energię promieniowania słonecznego w energię cieplną, która przekazywana jest za pomocą płynu słonecznego dalej do przygotowania c.w.u. w zasobniku (3), lub do wspomagania c.o., czy też podgrzania wody w basenie. Przetłaczanie płynu słonecznego (glikolu) zapewnia stacja pompowa (2). Układ sterujący (6) uruchamia ją, gdy temperatura płynu słonecznego w kolektorze (4) jest wyższa niż temperatura wody w zbiorniku (5). Energia cieplna oddawana jest wodzie użytkowej poprzez wymiennik wężownicowy znajdujący się wewnątrz zbiornika (7).

Instalacja słoneczna do przygotowania c.w.u. dla czteroosobowej rodziny

Założenia doborowe elementów instalacji słonecznej Buderus do przygotowania c.w.u.
  • dzienne zużycie c.w.u.: 300dm³/dzień;
  • zakładana temperatura c.w.u.: 45°C;
  • roczny stopień pokrycia zapotrzebowania na c.w.u., przez instalację słoneczną: 55%;
  • lokalizacja instalacji słonecznej: Poznań;
  • montaż kolektorów słonecznych: dach skośny, dachówka;
  • kąt nachylenia kolektora słonecznego do poziomu : 40°;
  • ukierunkowanie kolektorów słonecznych: południe.
Dobór elementów instalacji słonecznej Buderus do przygotowania c.w.u., wraz z zestawieniem poniesionych kosztów inwestycyjnych

Dobór elementów instalacji słonecznej opartej na kolektorach płaskich typu Logasol SKW1.0 plus dla przyjętych założeń przedstawia tabela 2.1, natomiast dobór elementów instalacji słonecznej opartej na kolektorach próżniowych rurowych typu Vaciosol CPC12/6 dla przyjętych założeń przedstawia tabela 2.2.

Instalacja słoneczna BUDERUS oparta na kolektorach płaskich Logasol SKW1.0 plusIlośćCena netto [ZŁ]Cena brutto [ZŁ] (w tym 22% VAT)
Kolektor słoneczny Buderus Logasol SKW1.0 plus310 679,0013 028,38
Podstawowy zestaw połączeń dla jednego rzędu kolektorów WF S201
Zestaw podstawowy do montażu pierwszego w rzędzie kolektora WMT11
Zestaw rozszerzający do montażu kolejnego w rzędzie kolektora WMT22
Zestaw zamocowań zestawu podstawowego oraz rozszerzającego do dachu – dachówka3
Naczynie wzbiorcze instalacji słonecznej – Flexcon Solar 18dm³1
Płyn do napełniania instalacji słonecznej – Solarfluid 20dm³
1
Stacja regulacyjna pracy instalacji słonecznej – KS0105 biała/niebieska1
Regulator pracy instalacji słonecznej – Logamatic SC201
Zasobnik biwalentny ciepłej wody użytkowej – FUNKE SF 300dm³ 1
Materiały instalacyjne (rury, złączki, izolacja itp.) Montaż kolektorów słonecznych (wykonanie na gotowo), Rozruch techniczny2000,002440,00
Razem
12 679,00
15 468,38
Tabela 2.1. Zestawienie elementów instalacji słonecznej Buderus opartej na kolektorach płaskich Logasol SKW1.0 plus dla czteroosobowej rodziny

Instalacja słoneczna BUDERUS oparta na kolektorach próżniowych rurowych typu Vaciosol CPC12/6IlośćCena netto [ZŁ]Cena brutto [ZŁ] (w tym 22% VAT)
Kolektor słoneczny Buderus Vaciosol CPC12113 589,0016 578,58
Kolektor słoneczny Buderus Vaciosol CPC61
Podstawowy zestaw połączeń dla jednego rzędu kolektorów CPC Speed1
Zestaw montażowy do trzech kolektorów CPC6 lub jednego kolektora CPC6 i jednego kolektora CPC12, dachówka1
Naczynie wzbiorcze instalacji słonecznej – Flexcon Solar 18dm³1
Płyn do napełniania instalacji słonecznej – Tyfocor LS 20dm³1
Stacja regulacyjna pracy instalacji słonecznej – KS0105 biała/niebieska1
Regulator pracy instala­cji słonecznej – Loga­matic SC201
Zasobnik biwalentny ciepłej wody użytkowej - FUNKE SF 300dm³1
Materiały instalacyjne (rury, złączki, izolacja itp.) Montaż kolektorów słonecznych (wykonanie na gotowo), Rozruch techniczny2000,002440,00
Razem15 589,0019 018,58
Tabela 2.2. Zestawienie elementów instalacji słonecznej Buderus opartej na kolektorach próżniowych rurowych Vaciosol CPC12/6 dla czteroosobowej rodziny

Instalacja słoneczna oparta na kolektorach płaskich typu Logasol SKW1.0 jak i na kolektorach próżniowych rurowych typu Vaciosol CPC12/6 spełniają przyjęte założenia doborowe. Warto jednak zauważyć, że instalacja słoneczna oparta na kolektorach próżniowych rurowych typu Vaciosol CPC12/6 jest droższa od instalacji słonecznej opartej na kolektorach płaskich typu Logasol SKW1.0 plus o 23%.

Zestawienie energetyczne pracy instalacji słonecznej Buderus do przygotowania c.w.u.

Zestawienie energetyczne pracy instalacji słonecznej Buderus opartej na kolektorach płaskich typu Logasol SKW1.0 plus dla przyjętych założeń przedstawia rys. 2.1, natomiast zestawienie energetyczne pracy instalacji słonecznej Buderus opartej na kolektorach próżniowych rurowych typu Vaciosol CPC12/6 dla przyjętych założeń przedstawia rys.2.2. Zestawienie energetyczne pracy instalacji słonecznej obliczono za pomocą kalkulatora energetycznego instalacji słonecznych Buderus–SOLAD dla stacji meteorologicznej Poznań.

Zestawienie energetyczne pracy instalacji słonecznej opartej na kolektorach płaskich typu Logasol SKW1.0 plus dla przyjętych założeń doborowych
Rys. 2.1. Zestawienie energetyczne pracy instalacji słonecznej opartej na kolektorach płaskich typu Logasol SKW1.0 plus dla przyjętych założeń doborowych
Zestawienie energetyczne pracy instalacji słonecznej opartej na kolektorach próżniowych rurowych typu Vaciosol CPC12/6 dla przyjętych założeń doborowych
Rys. 2.2. Zestawienie energetyczne pracy instalacji słonecznej opartej na kolektorach próżniowych rurowych typu Vaciosol CPC12/6 dla przyjętych założeń doborowych

Porównując dwie powyższe zależności energetyczne instalacji słonecznych opartych na kolektorach płaskich i próżniowych rurowych okazuje się, że oba rozwiązania spełniają przyjęte założenia wyjściowe. Warto jednak zauważyć, że instalacja słoneczna oparta na kolektorach płaskich, pod względem energetycznym, jest dużo wydajniejsza w okresach letnich (wiosna, lato) niż instalacja z kolektorami próżniowymi. Jednak, instalacja słoneczna oparta na kolektorach próżniowych jest wydajniejsza w okresach przejściowych (jesień, zima) (rys. 2.2).

Ilość energii cieplnej (niebieskie słupki) uzyskanej z kolektora płaskiego w miesiącach: maj, czerwiec, lipiec jest większa niż ilość energii cieplnej pozyskanej przez kolektor próżniowy w analogicznym okresie. Jednak w miesiącach: listopad, grudzień, styczeń, luty ilość energii cieplnej pozyskanej przez kolektor próżniowy jest znacznie większa niż przez kolektor płaski w analogicznym okresie.

Wnioski

Wiele osób zadaje sobie fundamentalne pytanie: jakie kolektory słoneczne mam zastosować w swojej instalacji słonecznej, płaskie czy próżniowe?

Odpowiedź na to pytanie nie jest prosta. Jeżeli będziemy latem zużywać duże ilości ciepłej wody, to powinniśmy wybrać kolektory płaskie. Jeżeli jednak zużycie wody latem i zimą jest porównywalne, a chcemy oszczędzać energię cieplną również zimą, to należy wybrać kolektory próżniowe. W niewielkim stopniu, ale pozwolą one na zaoszczędzenie energii cieplnej na podgrzewanie wody nawet w zimowe, ale bezchmurne dni.

Potrafią one zimą wstępnie podgrzać wodę w zasobniku do 25°C a nawet 35°C. Należy jednak zauważyć, że instalacja oparta na tych kolektorach będzie droższa o około 20% w stosunku do instalacji opartej na kolektorach płaskich dla tych samych założeń doborowych. Nie ma jednoznacznego i ogólnego zalecenia co do wyboru typu kolektora słonecznego.

Każdorazowo wybór taki powinien być poprzedzony głęboką analizą. Najważniejsze jest jednak, aby przed wyborem rodzaju instalacji słonecznej zastanowić się nad wielkością (pojemnością) zasobnika ciepłej wody w budynku, czy 300 czy 3000 litrów, nad zapotrzebowaniem budynku na ciepłą wodę użytkową (mały domek czy hotel), nad położeniem tej instalacji na obszarze Polski, oraz nad tym, czy kolektory mają wspomagać podgrzewanie wody w basenie czy ogrzewanie w budynku.

Jednak najważniejszym pytaniem jest określenie procentowego pokrycia produkcji c.w.u. przez instalację słoneczną. Od tego bowiem parametru zależy prawidłowa praca instalacji słonecznej i podgrzewanie wody w zasobnikach. Należy również pamiętać, że nawet najprostsze i najłatwiejsze instalacje słoneczne powinny być wcześniej obliczone i sprawdzone pod względem energetycznym. Można to szybko i precyzyjnie wykonać, posługując się prostym i niezawodnym kalkulatorem energetycznym instalacji słonecznych.

mgr inż. Adam KONISZEWSKI
Buderus Gdańsk

.
aktualizacja: 2010-04-21

Dodaj komentarz

Zdaniem naszych Czytelników

I komu tu wierzyć Instalatorowi czy dekoltowi ?

demo

07 Lip 2016, 08:51

Dni gdzie śnieg zalega na kolektorach próżniowych to tylko raptem przynajmniej w środkowej Polsce to tylko parę-paręnaście dni w roku. Odśnieżanie kolektorów płaskich ciepłem ze zbiornika to kolejna bajka ponieważ potrzeba na to bardzo dużo energii cieplej.
W czasie przejściowym (wiosna i jesień) jak również przy zachmurzonym niebie przewagę kolektorów próżniowych widać wyraźnie. Również ceny zestawów na polskich kolektorach próżniowych są podobne do zestawów na kolektorach płaskich. Montuje takie kolektory próżniowe (głównie heat-pipe)już od ponad 10 lat i działają one jak na początku instalacji co nie można powiedzieć o kolektorach płaskich które montowałem ok 10lat temu.
Nie zauważyłem też rozszczelnień na tych kolektorach próżniowych spowodowanych gradem (być może dlatego że ich ścianka zewnętrzna to 2mm)
Ważne aby kolektory próżniowe które kupujecie miały jak najdłuższą gwarancję a firma która je sprzedaje mogła pochwalić się instalacjami na tych kolektorach heat-pipe przynajmniej od 10- kilkunastu lat.

Gość: Instalator

07 Lip 2016, 08:13

Nikt jednak rzetelnie nie poinformował o możliwości odśnieżania kolektorów obiegiem rewersyjnym. Śnieżne zimy to zero uzysku z kolektorów próżniowych, gdy kolektory płaskie można odśnieżyć i korzystać ze słońca nawet w mroźne dni. Niestety, ale przez termos nie da się ogrzać kolektora by go odśnieżyć. Serwisuję kolektory od wielu lat i wiem, że są one w okresach przejściowych oraz zimą sprawniejsze, ale tez droższe w zakupie, eksploatacji i bardziej wrażliwe na rożne czynniki. Piszę oczywiście o markowych, dobrych kolektorach a nie o wszędobylskiej chińszczyźnie. Próżniowe to heat pipe lub z przepływem bezpośrednim /najbardziej sprawne ale tez wrażliwe na stany stagnacji i przegrzew/ O cenie glikolu do nich nie wspomnę. Mniej wrażliwe na przegrzew są heat pipe, ale tez odrobinę mniej sprawne. Niestety są one też drogie. Przynajmniej te prawdziwe - markowe. Jeśli ktoś oferuje kolektory próżniowe w cenie dobrych płaskich, to jest to zwykła chińska lipa, w która tylko ładnie wygląda, ale po krótkim często okresie eksploatacji przestaje funkcjonować i jest tylko ładną ozdoba dachu. Miałem sytuacje gdy po dwóch sezonach wnętrze heat pipe przestawało funkcjonować i z zestawu np. 30 rur działały tylko 20. Ostatnią kwestią jest odporność na uszkodzenia mechaniczne. Żeby zobrazować problem podam przykład, kiedy w rejonie Namysłowa - Opola przeszła potężna burza z gradobiciem, która pouszkadzała samochody oraz dachy i elewacje, wymieniłem tam wiele rur próżniowych, łącznie z lustrami parabolicznymi. Z 18stu rur jednego z kolektorów całe zostały dwie. Grad nie uszkodził natomiast żadnego kolektora płaskiego. Podsumowując, kolektor płaski jest pod każdym względem trwalszym, tańszym w zakupie i eksploatacji urządzeniem. W praktyce też odrobinę większe uzyski próżniowych w okrasach przejściowych i zimy można między bajki włożyć, gdy kolektor płaski się odśnieży i zadziala, a rurowy przez większość zimy będzie sobie stał bezczynnie.

Gość: dekolt

07 Mar 2016, 18:54

Pokaż wszystkie komentarze Chcesz wiedzieć więcej - zajrzyj na Forum.BudujemyDom.pl
Zadaj pytanie naszemu ekspertowi
 

Kolektory słoneczne - zdaniem ekspertów

Poprosiliśmy przedstawicieli kilku firm o zaproponowanie instalacji z kolektorami dla czteroosobowej rodziny zużywającej dziennie 240 litrów ciepłej wody o temperaturze 45°C. Jakie kolektory by przede wszystkim polecili? Jakie będą koszty wykonania całej instalacji? Jak duże oszczędności energii przyniesie instalacja solarna?
topowe produkty

Hewalex: solarne wspomaganie ogrzewania domu

Koszty ogrzewania stanowią największe obciążenie budżetu domowego. W zależności od standardu energetycznego budynku mogą one stanowić od 60 do 80% całkowitych rocznych kosztów eksploatacyjnych. Poszukiwanie korzystnego rozwiązania systemu ogrzewania jest niełatwym zadaniem ze względu na aspekty techniczne i ekonomiczne.
Thermomax i Varisol - nowe kolektory próżniowe Hewalex
Thermomax i Varisol - nowe kolektory próżniowe Hewalex Firma Hewalex rozszerzyła ofertę kolektorów próżniowych o typoszereg Thermomax i Varisol podejmując współpracę z uznanym producentem ...
Hewalex Ekontrol - zdalny nadzór instalacji solarnej i pompy ciepła
Hewalex Ekontrol - zdalny nadzór instalacji solarnej i pompy ciepła Sezon urlopowy już w pełni, ale dzięki systemowi EKONTROL można mieć pod kontrolą instalację solarną i pompę ciepła.
Pompy ciepła Hewalex z tytułem Budowlana Marka Roku 2016
Pompy ciepła Hewalex z tytułem Budowlana Marka Roku 2016 Marka HEWALEX została nagrodzona tytułem Brązowa Budowlana Marka Roku w kategorii POMPY CIEPŁA za sukcesy w kreowaniu silnej marki na rynku ...
Newsletter BudujemyDom.pl
Zapisz się do naszego bezpłatnego newslettera i otrzymuj najświeższe informacje prosto na Twoją skrzynkę e-mailową.
Miesięcznik Budujemy Dom - wersja elektroniczna gratis!
Zapisz się na bezpłatny newsletter BudujemyDom.pl, a otrzymasz najnowszy numer miesięcznika Budujemy Dom w wersji elektronicznej. Do rozdania mamy 50 egzemplarzy. Ty otrzymasz jeden z nich całkowicie za darmo.
Dlaczego warto się zapisać?
Aktualności z rynku budownictwa jednorodzinnego, porady budowlane, najciekawsze tematy z forum.budujemydom.pl, zapowiedź tematu tygodnia oraz raportu miesiąca dostępnego w serwisie w pełnej wersji.
x

Zamknij okno x
Newsletter
Zapisz się do naszego bezpłatnego newslettera i otrzymuj najświeższe
informacje prosto na Twoją skrzynkę e-mailową.
Budujemy Dom - wersja elektroniczna gratis!
Zapisz się na bezpłatny newsletter BudujemyDom.pl, a otrzymasz najnowszy numer miesięcznika Budujemy Dom w wersji elektronicznej. Do rozdania mamy 50 egzemplarzy. Ty otrzymasz jeden z nich całkowicie za darmo.     
Dlaczego warto się zapisać?
- aktualności z rynku budownictwa jednorodzinnego;
- porady budowlane;
- najciekawsze tematy z forum.budujemydom.pl;
- zapowiedź tematu tygodnia oraz raportu miesiąca dostępnego w serwisie w pełnej wersji.
Zapisz się do newslettera
Klub Budujących Dom


Wypełniaj ankiety i zbieraj punkty
na bezpłatną prenumeratę
i inne nagrody

  • Polecamy również
    Czas na Wnętrze Vademecum Domu Energooszczędnego ABC Budowania Dom Polski Wnętrza Twój Dom Twój Styl
Wydanie tabletowe