Dobór miejsca montażu kolektora słonecznego
Autor:
Łukasz DunatWybór miejsca zainstalowania kolektorów słonecznych wydawać się może z pozoru prosty, jednak z pewnością taki nie jest. Poniższy artykuł przedstawia wady oraz zalety trzech najczęściej wybieranych do tego celu lokalizacji.
Aby prawidłowo dobrać miejsce, gdzie będzie usytuowany nasz kolektor słoneczny, trzeba kierować się kilkoma prostymi, jednak bardzo ważnymi zasadami. Należy pamiętać o tym, że kolektory nie mogą być przysłonięte przez inne budynki czy drzewa (miejsca zacienione zdecydowanie odpadają). Najkorzystniejszym miejscem byłaby południowa ekspozycja tj.: połać dachu, elewacja budynku, ogród (w przypadku solarów na konstrukcji wolno stojącej) lub zbliżony kierunek południowo-wschodni. Kąt ustawienia paneli słonecznych dla najwyższych uzysków energetycznych waha się między 30 stopni w okresie bliższym lata i ok. 60 stopni w miesiącach zimowych. W większości instalacji dla podgrzewania wody użytkowej przyjmuje się średnią tych wartości, czyli około 45 stopni. Wszystko zależy jednak od przeznaczenia, jakie będzie miała nasza instalacja solarna (podgrzewania wody użytkowej, wspomaganie centralnego ogrzewania, czy może do celów basenowych). Oto trzy najpopularniejsze miejsca montażu kolektorów słonecznych z uwzględnieniem ich wad oraz zalet (w bezpośrednim kontekście oraz trudności, jakie niekiedy trzeba będzie pokonać przy prawidłowej instalacji oraz przy serwisowaniu):
Dach
Jest najpopularniejszym miejscem ekspozycji solarów i jednocześnie najprostszym pod ich zabudowę (w większości przypadków). Na rynku dostępne są mocowania do wszystkich rodzajów pokryć dachowych począwszy od dachówki, blachy, tworzyw sztucznych, gontów itp. Niektórzy z producentów oferują także systemy do zabudowy w dachówkę; jest to rozwiązanie estetyczne (wg oceny producentów), do owego rozwiązania trzeba jednak dopłacić. W zależności od przyjętego sposobu oraz pokrycia dachowego montaż kolektorów słonecznych na poszyciu dachu, choć najpopularniejszy, ma oczywiście kilka plusów, ale także i minusów:
Zalety
- Przede wszystkim koszty, w zdecydowanej większości przypadków najniższe ze wszystkich typów. Większość producentów solarów dołącza do swoich zestawów mocowania dachowe, przez co montaż jest uproszczony.
- Mocowania kolektorów słonecznych są zaprojektowane tak, aby ich połączenie z konstrukcją dachu było mocne oraz trwałe. W przypadku dachówki, konstrukcja mocowana jest z reguły do łat, w przypadku innych poszyć dachowych przeważnie jest to połączenie z krokwią za pomocą specjalnych śrub ze stali nierdzewnej (dwu-gwint z uszczelnieniem), rzadziej tylko do samej blachy.
- Montaż na poszyciu dachowym wykonany prawidłowo jest jednym z najlepszych rozwiązań, biorąc pod uwagę względy czysto estetyczne (w miarę możliwości konstrukcyjnych poszycia dachowego).
Wady
- Trudny dostęp dla użytkownika/serwisanta, szczególnie istotny w przypadku braku prądu, kolektory oczywiście są odporne na przejście w stan stagnacji (brak odbioru ciepła), jednak glikol znacznie szybciej traci swoje właściwości w przypadku częstego narażenia na wysokie temperatury.
- Niewątpliwie trudnym i czasami kłopotliwym zadaniem jest przejście przewodami solarnymi przez poszycie dachu, a dalej do miejsca, w którym będzie nasz podgrzewacz wody użytkowej. Prawidłowe uszczelnienie miejsca, gdzie przewody będą wprowadzane do wnętrza budynku, jest bardzo istotne, błędy na tym etapie mogą przysporzyć wiele kłopotów w przyszłości zarówno wykonawcom oraz użytkownikom. Odpowiednio wykonane uszczelnienie szczególnie ważne jest, gdy przewody przechodzą przez poddasze użytkowe ocieplone np. wełną mineralną. Ewentualne skutki przecieków nie pojawią się od razu, lecz po upływie czasu w postaci nacieków lub co gorsza wykwitów pleśni czy grzyba.
- Przejście przewodami do kotłowni lub innego miejsca, w którym znajduje się solarny zbiornik wody użytkowej, nie jest sprawą łatwą, jak mogłoby się wydawać. Najprostszym rozwiązaniem jest wykorzystanie przewodu wentylacyjnego (lub wolnego spalinowego), jednak nie zawsze jest to możliwe. Dodam, że musi to być wolny przewód wentylacyjny, w żadnym wypadku nie można blokować czynnego kanału, w którym odprowadzane jest powietrze z kotłowni, zwłaszcza w instalacjach z kotłami gazowymi. Takie utrudnienie da się oczywiście rozwiązać, jednak czasami wiąże się to z dopłatą za "ekstra" metry przewodów lub zamaskowanie ich w przestrzeni użytkowej. Rozwiązania na skróty często są niezgodne z obowiązującymi przepisami prawa, ale przede wszystkim mogą stwarzać realne zagrożenie dla naszego zdrowia, a czasami nawet życia.
Ściana
Ta powierzchnia z reguły brana jest pod uwagę w domach mających połacie dachowe zorientowane wschód-zachód lub gdy z pewnych względów montaż na dachu nie jest możliwy. Należy jednak pamiętać, aby płaszczyzna kolektorów nie była zbytnio zacieniona przez elementy konstrukcyjne domu. Dodatkowym parametrem, jakiego należy pilnować, jest odchylenie względem południa, gdyż sama płaszczyzna ściany będzie inaczej "wystawiała nasz kolektor na słońce" niż np. pochyła połać dachowa. Odczuwalne będzie to szczególnie, gdy słońce jest wysoko na horyzoncie (latem). Instalacja zamontowana bezpośrednio na elewacji będzie bardziej wrażliwa na odchylenie względem południa niż ta zamontowana na elewacji z konstrukcją, dlatego w tym przypadku do odchyleń należy podchodzić szczególnie ostrożnie.
Zalety
- Mniejszy stopień zalegania śniegu na powierzchni kolektorów słonecznych w stosunku do instalacji na dachu, przez co dostarcza większej ilości energii w skali całego roku.
- W przypadku montażu bezpośredniego na elewacji (bez konstrukcji odchylających, 90° względem horyzontu) mamy możliwość zastosowania większej powierzchni wytwarzającej ciepło. Instalacja taka nie będzie produkować nadmiarów energii w okresie letnim, natomiast jej efektywność w zimie i na wiosnę czy jesienią utrzyma się na wysokim poziomie, czyli w okresie, w którym jest najbardziej potrzebna.
- Jeżeli kotłownia zlokalizowana jest także na południowej stronie budynku, jesteśmy w stanie w sposób znaczny zredukować koszty (przewody instalacyjne, robocizna)
Wady
- Konstrukcje odchylające pole kolektorów od płaszczyzny ściany raczej na pewno nie zapewnią nam estetyki na wysokim poziomie, sytuacja przedstawia się dużo lepiej przy bezpośrednim montażu na ścianie.
- Trudności w montażu mogą przysporzyć przewody instalacyjne. Bynajmniej nie chodzi tutaj o sam proces zakładania, bo ten będzie raczej prosty, ale o wykonanie tego tak, aby w jak najmniejszym stopniu ingerować w przestrzeń mieszkalną (np. w przypadku, gdy podgrzewacz wody użytkowej zlokalizowany jest w północnej części budynku) oraz zrobić to tak, aby były jak najmniej widoczne. Nierzadko o sposobie ich przeprowadzenia powinno się pomyśleć już na etapie budowy domu.
Konstrukcja wolno stojąca
Jeśli nasz dach lub ściana z różnych względów nie spełni wymogów, wcale nie będzie to oznaczać, że nie staniemy się użytkownikami kolektorów słonecznych. W takim wypadku można je umieścić na gruncie w naszym ogrodzie. Gdy powierzchnia nie jest skośna, trzeba zastosować odpowiednią konstrukcję, która ustawi oraz ukierunkuje nasz kolektor w najbardziej optymalnym położeniu. Konstrukcja umieszczona na gruncie pomimo swych dodatkowych kosztów oraz bardziej skomplikowanego sposobu połączenia kolektora z zasobnikiem jest niewątpliwie warta rozpatrzenia:
Zalety
- Wolno stojącą konstrukcję możemy ustawić idealnie pod dwie kluczowe wartości tj. odchylenie względem południa oraz kąt nachylenia płaszczyzny absorbera kolektora słonecznego względem horyzontu, nie będąc w żaden sposób zależnym od już istniejącej zabudowy np.: połaci dachowej, ściany, balkonu, itp. Jesteśmy zatem w stanie stworzyć "książkowe" warunki dla naszej instalacji solarnej.
- Stelaż w ogrodzie daje możliwość łatwego usunięcia śniegu z powierzchni kolektorów słonecznych w miesiącach zimowych, co znacznie poprawi roczny uzysk energetyczny. Dotyczy to w szczególności kolektorów próżniowych, które w warunkach niskich temperatur zewnętrznych są w stanie efektywnie pracować.
- Ułatwiony dostęp przyda się także w przypadku długotrwałego zaniku napięcia z sieci energetycznej, będziemy mogli swobodnie zasłonić solary słoneczne nie narażając instalacji na przejście w stan stagnacji, tym samym chroniąc płyn solarny przed wysokimi temperaturami.
Wady
- Do całości inwestycji należy doliczyć koszt konstrukcji wolno stojącej, wykonanie fundamentów, na których będzie ona osadzona (czasami dodatkowego podwyższenia), przygotowanie przejścia dla przewodów solarnych oraz ich odpowiedniego zabezpieczenia przed czynnikami atmosferycznymi. Firmy często zgadzają się na wykonanie konstrukcji oraz powyższych prac we własnym zakresie, jednak należy pamiętać, że wykonanie ich prawidłowo nierzadko wymaga fachowej wiedzy oraz umiejętności.
- Wpisanie solarów słonecznych w ogólny koncept architektoniczny domu oraz jego najbliższe otoczenie jest dużym wyzwaniem, ponieważ producenci stosują zasadę minimum do maximum, tzn. osiągnięcie minimalnych nakładów finansowych na materiały, koszt transportu, magazynowania itp. przy zachowaniu wysokiej wytrzymałości, trwałości, łatwości montażu, dlatego sama konstrukcja na pewno nie będzie dziełem sztuki.
Dobór odpowiedniego miejsca dla naszego kolektora zapewni nam maksymalne wykorzystanie promieni słonecznych, efektywniejszą pracę naszej instalacji, a to wszystko zaprocentuje znaczną oszczędnością energii wydatkowanej na przygotowanie ciepłej wody użytkowej czy ogrzewania domu. Pamiętajmy, że instalacja solarna nie jest jednoroczną inwestycją, dlatego zadbajmy o to, aby była wykonana w sposób prawidłowy.
http://www.depsol.pl
Licencjonowane artykuły dostarcza Artelis.pl.
