envelope redakcja@polskiinstalator.com.pl home ul. Rosoła 10a
02-786 Warszawa

PI www

22W 2018 roku padł rekord sprzedaży kolektorów słonecznych w Polsce. Wynik 310 tys m2 był prawie trzykrotnie wyższy niż rok wcześniej. Wynik ten był także najwyższą sprzedażą kolektorów słonecznych w jednym roku w historii, włączając w to lata funkcjonowania programu wsparcia dla instalacji kolektorów słonecznych prowadzonego przed kilku laty przez NFOSiGW.

27Z jednej strony wynik może cieszyć, ale struktura sprzedaży oparta w dużej części na dofinansowaniu w ramach programów parasolowych realizowanych przez samorządy lokalne nie gwarantuje, że za kilka lat, kiedy pokończą się programy wsparcia nie nastąpi znowu załamanie rynku sprzedaży, jak to miało miejsce w 2015 roku po zamknięciu przez NFOŚiGW prowadzonego przez nich programu.
Tymczasem, takie powodzenie instalacji pozyskiwania ciepła z energii słonecznej wynika z faktu, że wbrew wcześniej funkcjonującym obiegowym opiniom, lwia część wcześniejszych użytkowników takich instalacji, które zostały wykonane zgodnie ze sztuka instalacyjną, jest bardzo zadowolona z ich funkcjonowania. Nie bez kozery, obecna sprzedaż kolektorów słonecznych koncentruje się głównie na obszarach, gdzie wcześniej powstawały takie instalacje w oparciu o programy wsparcia NFOŚiGW oraz Funduszy Szwajcarskich. Tak zwana dobra praktyka spowodowała, że teraz sąsiedzi, którzy z różnych względów lub z powodu obiegowych opinii na temat słabego funkcjonowania i nieopłacalności kolektorów słonecznych wcześniej nie skorzystali z możliwości zainstalowania tego typu instalacji, teraz widząc korzyści u sąsiadów posiadających takie instalacje, podjęli decyzje, że też chcą dołączyć do użytkowników kolektorów słonecznych.
Dlatego warto przypomnieć tę technologię, która spełnia wszystkie kryteria efektywności energetycznej energetyki odnawialnej.
Energetyka słoneczna jest co prawda starożytna, ale bardziej nowoczesna niż kiedykolwiek:
W przeciwieństwie do paliw kopalnych, energia słoneczna jest praktycznie nieograniczona, neutralna pod względem emisji dwutlenku węgla i praktycznie za darmo. Słońce za swoją energię nie wystawia rachunków. Ilość energii elektrycznej potrzebnej do sterowania i funkcjonowania instalacji pozyskiwania ciepła jest pomijalna lub nic nie kosztuje, jeżeli wykorzysta się np. panele fotowoltaiczne czy małe turbiny wiatrowe.

Możliwości wykorzystania ciepła Słońca
Powszechną możliwością wykorzystania ciepła słonecznego jest ogrzewanie wody przy pomocy systemu kolektorów słonecznych. Jest to typowe i najbardziej znane wykorzystanie kolektorów słonecznych, co stworzyło już pewien obowiązujący i wykorzystywany w razie potrzeb pewien stereotyp. Tego typu stereotypowe podejście przez długi czas blokowało możliwości szerszego wykorzystania ciepła słonecznego. Widać to było przy kształtowaniu różnorodnych zasad programów wsparcia, w których wykorzystywanie ciepła słonecznego na inne cele niż woda prysznicowa czy ciepła woda w kuchni było skutecznie blokowane i eliminowane. Dodatkowe wykorzystanie ciepła słonecznego jest osiągane, jeśli jest ono wykorzystywane nie tylko do podgrzewu wody użytkowej, ale również do ogrzewania pomieszczeń. Aby móc produkować wystarczającą ilość ciepłej wody lub ogrzewania zimą, systemy solarne są zwykle łączone z zasobnikiem ciepła i innym istniejącym źródłem ciepła, które jest włączane w razie potrzeby. Inne znane zastosowania słonecznych systemów grzewczych obejmują ogrzewanie wody w basenie i, nawet jeśli brzmi to paradoksalnie, chłodzenie za pomocą ciepła słonecznego lub klimatyzacji słonecznej. Dodatkowo można także zaznaczyć możliwość wykorzystania ciepła słonecznego w przemyśle, np. do podgrzewania docelowego lub wstępnego wody wykorzystywanej w procesach produkcyjnych. Do tego wszystkiego należy dodać jeszcze wykorzystanie ciepła pasywnego pochodzącego z promieniowania słonecznego, które odgrywa znaczącą rolę w gospodarce cieplnej budynku przy umiejętnym projektowaniu jego bryły i prawidłowej lokalizacji.

Zalety wykorzystania ciepła słonecznego
Wielu ekspertów podkreśla, że zalety słonecznej energii cieplnej są zbyt słabo postrzegane publicznie. Instalacja systemu solarnego o stosunkowo niskich kosztach może zaoszczędzić znaczne ilości paliw kopalnych. Powoduje to oczywiście znaczne zmniejszenie emisji dwutlenku węgla oraz w przypadku Polski znaczną redukcję emisji szkodliwych substancji do atmosfery. Znaczące pozytywne skutki mają cztery główne obszary zastosowań ciepła słonecznego:
- Doświadczenie pokazuje, że system solarny o wielkości około 1,5 metra kwadratowego (kolektory płaskie) na osobę i zbiornik magazynowy o pojemności około 300 litrów mogą pokryć średnio w ciągu roku około trzech piątych zapotrzebowania na ciepłą wodę w zimie i 100% w miesiącach letnich.
- Połączone wsparcie ciepłej wody i ogrzewania podwaja roczne oszczędności energii z paliw kopalnych koniecznych dla przygotowania ciepłej wody użytkowej i ogrzewania pomieszczeń.
- Wiele procesów przemysłowych, zwłaszcza w sektorze spożywczym, odbywa się na stosunkowo niskim poziomie temperatury. Tutaj dzięki energii słonecznej można osiągnąć znaczne oszczędności. Dobrym przykładem są pralnie, browary i suszarnie żywności.
- W chłodzeniu kolektorami słonecznymi ciepło słoneczne może być wykorzystywane w miesiącach letnich, gdy występuje szczególnie duże zapotrzebowanie na chłodzenie w agregatach absorpcyjnych lub adsorpcyjnych. Oto ogromna zaleta czasowego dopasowania podaży i popytu.

Definicja ciepła słonecznego
Pozyskiwanie ciepła słonecznego to zaawansowana, niezawodna technologia wykorzystująca energię słoneczną do wytwarzania ciepła. Podczas gdy fotowoltaika jest na ustach wszystkich, zbyt mało mówi się o słonecznej energii cieplnej. Chociaż ostatnio nawet panele fotowoltaiczne coraz częściej są wykorzystywane jako źródło energii elektrycznej do zasilania instalacji grzewczych. Jest to pewien trend w Europie, który coraz poważniej jest brany pod uwagę w dyskusji na temat wytwarzania ciepła bez śladu węglowego. Ciepło słoneczne jest bardzo dobrym rozwiązaniem dla wykorzystania energii słonecznej, szczególnie w Europie Środkowej, a wielką zaletą wykorzystania energii słonecznej jest zastosowanie sprawdzonej i wysoce wydajnej technologii. W połączeniu z magazynem ciepła i zewnętrznym drugim źródłem ciepła, zapewnia się, że przez cały czas dostępna jest wystarczająca ilość ciepła do zapewnienia komfortu życia i przebywania w pomieszczeniach.
Ciepło słoneczne pozyskuje się w wyniku przekształcania promieniowania słonecznego w ciepło. Jest to znacznie tańsze w porównaniu do produkcji energii elektrycznej z energii słonecznej. Mówiąc prościej, słońce podgrzewa nośnik ciepła i ciepło to jest następnie wykorzystywane w obiegu instalacji. Zasada jest łatwa do wyjaśnienia na przykładzie węża ogrodowego. Woda, która pozostaje w ciemnym wężu ogrodowym, jest bardzo szybko podgrzewana przez słońce. Tak zwane prysznice słoneczne lub kempingowe wykorzystują energię słoneczną w najprostszy sposób: w czarny plastikowy pojemnik wlewa się wodę, umieszcza się go na słońcu i po krótkim czasie ciepła woda jest dostępna do kąpieli – bez innego źródła ciepła.

Nowoczesne pozyskiwanie ciepła z energii słonecznej
Opisana powyżej zasada jest nadal taka sama dzisiaj. Ale w nowoczesnych systemach solarnych, z daleko rozwiniętą technologią dla uzyskania znacznie wyższej sprawności i bardzo wysokiej wydajności cieplnej, energia słoneczna jest „zbierana” w kolektorach słonecznych, co oznacza, że płyn przenoszący ciepło jest ogrzewany przez absorpcję energii promieniowania. To ciepło jest uwalniane do wymienników ciepła. Dwa różne zastosowania są tutaj powszechne: solarne ogrzewanie ciepłej wody użytkowej i wsparcie ogrzewania słonecznego. Rozmiar instalacji i koncepcja magazynowania ciepła różnią się w zależności od tego, które z rozwiązań będzie wykorzystane.

26Elementy systemu instalacji kolektorów słonecznych do podgrzewania ciepłej wody użytkowej Powszechną możliwością wykorzystania ciepła słonecznego jest ciepło do ogrzewania ciepłej wody użytkowej. Ciepło słoneczne jest wykorzystywane do 100% na pokrycie zapotrzebowania na ciepłą wodę w gospodarstwie domowym w miesiącach letnich (od maja do września a nawet dłużej przy obecnych zmianach klimatycznych). Wielkość powierzchni kolektorów i objętość magazynu ciepła zależą od liczby osób i innych potrzeb wynikających z wykorzystania urządzeń gospodarstwa domowego, takich jak pralki lub zmywarki. Wykorzystywanie kolektorów słonecznych do podgrzewania wody jest – choć w bardzo uproszczonej formie – od dawna znane. Zwłaszcza w krajach na południu Europy, czarne zbiorniki do przechowywania wody na dachu były szeroko stosowane w latach 80-tych. Dzisiejsze systemy solarne do podgrzewania wody użytkowej są zaawansowane technicznie, bardzo niezawodne i znacznie bardziej wydajne niż ich poprzednicy.
Jedną z zalet podgrzewania ciepłej wody użytkowej zapewnianego przez system solarny jest to, że zapotrzebowanie na ciepłą wodę jest mniej więcej stałe w ciągu roku, co zapewnia stały odbiór ciepła słonecznego, zwłaszcza w miesiącach letnich.

Wymiarowanie instalacji kolektorów słonecznych do ciepłej wody użytkowej
Aby właściwie zaprojektować system solarny, dla każdego indywidualnego przypadku musi być najpierw oszacowane tak dokładnie, jak to możliwe zapotrzebowanie na ciepłą wodę. Im bardziej instalacja będzie dostosowana do potrzeb, tym wydajniej będzie pracować. Ma to również wpływ na opłacalność inwestycji. Zbyt duży system powoduje stosunkowo wysokie koszty inwestycyjne, nadwyżki nie mogą być wykorzystane, a stosunek kosztów do korzyści maleje. Przy zbyt małym systemie magazynowania, ilość ciepła w zasobniku nie byłaby wystarczająco duża i woda musiałaby być częściej podgrzewana. W celu wymiarowania instalacji solarnej zarówno powierzchnia pola kolektora i pojemność zbiornika ciepła muszą być zaprojektowane na podstawie określonego zapotrzebowania na ciepłą wodę. 25
Kolektory słoneczne, które występują w różnych wersjach (na przykład jako płaski o powierzchni szklanej, bezszkłowy albo lub próżniowy kolektor rurowy), są montowane głównie na dachu. Poprzez rurki ciepło jest transportowane do magazynu ciepła. Tam ciepło przepływające przez wymiennik ciepła ogrzewa wodę napełniającą instalację (ciepła woda użytkowa lub buforowa). Do cyrkulacji płynu przenoszącego ciepło potrzebna jest pompa. Całość jest sterowane układem sterującym dobranym do danej instalacji. Zwykle następujące elementy są niezbędne do instalacji kolektorów słonecznych do przygotowania gorącej wody:
- kolektory słoneczne;
- obieg solarny z płynem przenoszącym ciepło;
- stacja solarna z pompą, sterowaniem i innymi elementami;
- zbiornik ciepłej wody z wymiennikiem ciepła;
- ogrzewanie (i.d.R. istniejący kocioł).

Komponenty słonecznego systemu grzewczego łącznego dla ciepłej wody i wspomagania ogrzewania
Jeszcze lepsze wykorzystanie ciepła słonecznego jest osiągane, jeśli nie jest ono wykorzystywane tylko do podgrzewania ciepłej wody użytkowej, ale również do ogrzewania pomieszczeń. W tym celu potrzebna jest zarówno większa powierzchnia kolektorów, jak i większa pojemność magazynu ciepła. Znaczące wsparcie ciepłem słonecznym jest głównie ograniczone do okresu przejściowego. Wiosną, jesienią i w najzimniejszych miesiącach przy klasycznych rozwiązaniach instalacji kolektorów słonecznych dostęp do wykorzystania ciepła słonecznego jest bardzo ograniczony. Jednak także w zimie można pozyskiwać skutecznie ciepło słoneczne do wsparcia ogrzewania przy odpowiedniej instalacji i lokalizacji kolektorów słonecznych.
Odpowiednio duże sezonowe magazyny ciepła (o pojemności powyżej 10 metrów sześciennych), stosowane np. w domach słonecznych, pozwalają korzystać z ciepła słonecznego nawet w zimie. W większości przypadków, zwłaszcza w istniejących budynkach, ze względu na dostępną przestrzeń – stosowane są tylko tak zwane dzienne zasobniki ciepła (zwykle od 700 do 1000 litrów). W takim przypadku termiczna energia słoneczna jest właśnie używana do wsparcia istniejącego głównego źródła ciepła. Duże różnice w wykorzystywaniu ciepła słonecznego tkwią w wielkości zastosowanego zasobnika ciepła.
Istnieją zasadniczo trzy koncepcje budowy magazynów ciepła do podgrzewania ciepłej wody użytkowej i ogrzewania pomieszczeń:
- zbiornik-w-zbiorniku (w stalowym zbiorniku znajduje się zintegrowany zbiornik dla ciepłej wody użytkowej);
- zbiornik dwufunkcyjny z zasadą ciągłego przepływu (zbiornik buforowy z wewnętrznym wymiennikiem ciepła do podgrzewu wody użytkowej);
- zbiornik dwufunkcyjny ze stacją ciepłej wody użytkowej (zewnętrzny płytowy wymiennik ciepła do podgrzewania ciepłej wody użytkowej).

Wsparcie ogrzewania przez ciepło słoneczne
W istniejących budynkach o średnim lub dużym zapotrzebowaniu na ciepło, energia słoneczna może pokryć niewiele ponad 30% całkowitego zapotrzebowania na ciepło, nawet w przypadku zastosowania dużych instalacji. W nowych budynkach o znacznie niższym zapotrzebowaniu na ciepło (domy niskoenergetyczne lub pasywne), w wielu przypadkach można zrealizować większy udział ciepła słonecznego w zapewnieniu całkowitego zapotrzebowania na ciepło w budynku. Tak jest np. w tak zwanym domu słonecznym, gdzie udział energii słonecznej w pokryciu całkowitego zapotrzebowania na ciepło i ciepła wodę użytkową w budynku w ciągu roku dochodzi nawet do 100%. W celu prawidłowego zwymiarowania instalacji solarnej zapotrzebowanie na ciepło w danym domu powinno być oszacowane lub określone tak dokładnie, jakto możliwe. W istniejącym już budynku jest to możliwe, na przykład, przy wykorzystaniu rachunku od dostawcy energii lub na podstawie średniego rocznego zapotrzebowania na olej opałowy, gaz ziemny, inne paliwo lub ciepło z zewnątrz wykorzystywane do ogrzewania budynku.
Średniorocznie około 20% zapotrzebowania na ciepło (ciepła woda i ogrzewanie pomieszczeń) może zostać pokryte przez system solarny w istniejącym budynku, a w okresie przejściowym i oczywiście w lecie w budynku może zostać tymczasowo wyłączone konwencjonalne źródło ciepła.
Zapotrzebowanie na ciepło zależy nie tylko od wielkości ogrzewanej powierzchni mieszkalnej, rodzaju systemu ogrzewania (ogrzewanie powierzchniowe lub grzejniki), ale także od istniejącej lub planowanej termoizolacji, indywidualnego zapotrzebowania na ciepło i oczywiście liczby osób korzystających z ciepła w budynku.

24Wielkość powierzchni kolektora słonecznego systemu grzewczego do wspomagania ogrzewania
Solarne systemy grzewcze, które oprócz podgrzewania ciepłej wody użytkowej powinny dodatkowo wspomagać ogrzewanie pomieszczeń w budynku, powinny być zaprojektowane jako znacznie większe niż systemy służące wyłącznie do ogrzewania wody pitnej. Średnio dobiera się podwójną powierzchnię kolektora dla wsparcia ogrzewania słonecznego w porównaniu z systemem tylko do ogrzewania ciepłej wody użytkowej, tj. około 2-3 metrów kwadratowych powierzchni kolektora na osobę. Średnio, przy powierzchni kolektora od 8 do 12 metrów kwadratowych, można uzyskać pokrycie około 20% całkowitego zapotrzebowania na ciepło, a w lepiej termozaizolowanych budynkach nawet znacznie więcej.

Wielkość magazynu ciepła w instalacji dwufunkcyjnej
Zwykle pojemność magazynów ciepła dla systemów solarnych do ogrzewania wody i wspomagania ogrzewania wynosi 60 litrów na metr kwadratowy powierzchni kolektora (dla kolektorów płaskich) lub 80 litrów na metr kwadratowy powierzchni kolektora (dla kolektorów próżniowych), co oznacza, że w domu rodzinnym typowa pojemność zasobnika ciepła to około 700 litrów. Zawsze, gdy następuje sytuacja, kiedy ciepło słoneczne jest niewystarczające, wykorzystywane jest istniejące ogrzewanie, np. ogrzewanie gazowe, ogrzewanie na pelet itp.

Połączone wsparcie ciepłej wody i ogrzewania
Instalacje kolektorów słonecznych do działania dwufunkcyjnego – przygotowania ciepłej wody i wspomagania ogrzewania, składają się w zasadzie z następujących elementów:
- kolektory słoneczne;
- obieg solarny z płynem przenoszącym ciepło;
- stacja solarna z pompą, sterowaniem i innymi elementami;
- zbiornik ciepłej wody z wymiennikiem ciepła;
- dodatkowe źródło ciepła (np. istniejący kocioł grzewczy).
Główną różnicą instalacji wspomagającej ogrzewanie w porównaniu do instalacji wyłącznie do przygotowania ciepłej wody użytkowej jest, oprócz wielkości, typ zasobnika solarnego, który w tym przypadku jest napełniany nie tzw. wodą pitną, ale wodą grzewczą.

Wielkość instalacji
Na projekt systemu pozyskiwania ciepła słonecznego dla wytwarzania ciepłej wody i wspomagania ogrzewania w jednym, mają wpływ następujące czynniki:
- Powierzchnia mieszkalna – można by zakładać, że wraz ze wzrostem przestrzeni życiowej powierzchnia kolektorów powinna być większa. W tym przypadku należy jednak wziąć pod uwagę nieuniknione nadwyżki letnie w pozyskiwaniu ciepła przez kolektory. Ogólnie rzecz biorąc, celem tego rozwiązania jest pokrycie około 20% zapotrzebowania na ciepło (ciepła woda i ogrzewanie pomieszczeń) w ciągu roku za pomocą energii słonecznej. Ale przy odpowiedniej architekturze, rozbudowaniu instalacji o inne odbiorniki w okresie letnim, te udział może być większy.
- Izolacja domu (przegrody zewnętrzne, okna, stolarka drzwiowa) – im lepsza izolacja domu, tym większe może być pokrycie energią słoneczną systemu solarnego o tej samej wielkości, ponieważ potrzeba jest mniej ciepła do ogrzewania takiego budynku.
- Zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową – zapotrzebowanie na 30 litrów na osobę uważane jest za niskie zużycie. Średnie zużycie jest bardziej prawdopodobne na poziomie 45 litrów, a wyższe zużycie to 60 litrów na dobę, każdy w oparciu o temperaturę wody 45°C.
- Wybór kolektorów – próżniowe kolektory rurowe wymagają mniejszej powierzchni (około 30% mniej) w porównaniu z kolektorami płaskimi ze względu na ich wyższą wydajność, czyli zdolność absorpcji ciepła. Z drugiej strony, kolektory płaskie wydają się być łatwiejsze w montażu i eksploatacji, dlatego wybór należy pozostawić inwestorowi w oparciu o jego możliwości.
- Oczekiwany zakres pokrycia zapotrzebowania na ciepło energią słoneczną – jaki procent słonecznego systemu grzewczego powinien przyczynić się do podgrzewania ciepłej wody użytkowej lub ogrzewania pomieszczeń? Aby uzyskać większe pożądane pokrycie zapotrzebowania na ciepło energią słoneczną, cały system (powierzchnia kolektora i pojemność zasobnika ciepła) musi być większy.
- Dobór rodzaju zasobnika ciepła – są dostępne zasobniki o różnej konstrukcji.
- Wielkość zasobnika ciepła – aby uzyskać odpowiednio pożądany współczynnik pokrycia zapotrzebowania na ciepło z energii słonecznej należy dysponować odpowiednią powierzchnią kolektora oraz zasobnik musi mieć odpowiednią wielkość. Zakłada się, że przeciętne czteroosobowe gospodarstwo domowe może potrzebować wielkość zasobnika ciepła od około 700 do 1000 litrów objętości.

Zalety dwufunkcyjnych instalacji kolektorów słonecznych
Relatywnie wysoki współczynnik pokrycia zapotrzebowania na ciepło poprzez kolektory słoneczne i związane z tym wysokie oszczędności przemawiają za tego typu rozwiązaniem. Szczególnie w okresie przejściowym (wiosna, jesień) dodatkowe źródło ciepła może być całkowicie wyłączone, co ma pozytywny wpływ na żywotność zainstalowanego kotła grzewczego.
Systemy solarne można bardzo dobrze łączyć z istniejącymi urządzeniami grzewczymi (kotłami na gaz ziemny, olej opałowy, pellet) za pomocą regulatorów systemowych.

Połączenie systemów kolektorów słonecznych z ogrzewaniem olejowym lub gazowym
Uzupełniając system ogrzewania olejowego lub gazowego energią słoneczną, można znacznie zmniejszyć zużycie paliw kopalnych, a tym samym emisję dwutlenku węgla. Podłączenie do ogrzewania olejowego lub gazowego jest stosunkowo łatwe. Latem ogrzewanie olejowe lub gazowe można całkowicie wyłączyć, ponieważ nie jest konieczne do ogrzewania ciepłej wody użytkowej, przejmuje ono jedynie doładowanie zasobnika ciepła w zimie, podczas występowania największego zapotrzebowania na ciepło.
W okresie przejściowym sterowanie ogrzewaniem zapewnia, że ogrzewanie olejem lub gazem rozpoczyna się tylko wtedy, gdy jest to potrzebne, tzn. kiedy jest niedobór ciepła pozyskiwanego za pośrednictwem kolektorów słonecznych. Szczególną uwagę należy zwrócić na zasobnik ciepła. Wiele nowoczesnych systemów ogrzewania gazowego ma już możliwość podłączenia systemu solarnego. Dzięki połączeniu energii słonecznej z ogrzewaniem olejowym i gazowym przy jednoczesnej modernizacji kotła można zaoszczędzić nawet o połowę zużycie oleju opałowego lub gazu ziemnego. Zresztą taką samą korzyść mamy w wypadku współpracy kolektorów słonecznych z kotłami na biomasę.
Warto także dodać, że od 26.09.2015 r. obowiązuje Dyrektywa UE, w świetle której większość urządzeń grzewczych wprowadzania do obrotu musi być zaopatrzona w etykiety energetyczne. Obecnie, jak wiadomo, zgodnie z Dyrektywą UE dotyczącą ekoprojektu i etykietowania, wprowadzoną poprzez Rozporządzenia 811 i 812/2013, kolektory słoneczne w tym zakresie występują tylko w wypadku etykietowania zestawu, składającego się z więcej niż jednego urządzenia, gdzie dzięki zastosowaniu kolektorów słonecznych podnosi się efektywność energetyczną tych urządzeń. W tym kontekście pod auspicjami programu Horyzont 2020 powstał projekt Label A+, którego celem jest wspieranie wdrażania etykiet efektywności energetycznej urządzeń grzewczych i zwiększenia jej wpływu na wsparcie dla stosowania kolektorów słonecznych.
Kolektory słoneczne jako takie, zgodnie z aktualnymi regulacjami nie podlegają obowiązkowi umieszczania na nich etykiet energetycznych. Wyjątkiem są systemy termosyfonowe ze zintegrowaną rezystancją elektryczną – odpowiednie rozporządzenie definiuje te urządzenia jako podgrzewcze do wody. Zgodnie z procedurami dotyczącymi kalkulacji solarnych podgrzewaczy do wody, najwyższa klasa energetyczna jest zdefiniowana na poziomie A. Natomiast podgrzewacze wody elektryczne są klasyfikowane na poziomie C i D.
Zalety połączenia z ogrzewaniem olejowym lub gazowym w skrócie:
- łatwa instalacja;
- nieskomplikowana, sprawdzona technologia;
- nowe kompletne systemy dostępne na rynku (odpowiednie dla nowych budynków);
- znaczne oszczędności na paliwach kopalnych i biomasy;
- oszczędności w CO2.

Chłodzenie słoneczne
Na pierwszy rzut oka chłodzenie słoneczne wydaje się paradoksalne, ale jest całkiem możliwe i jest nawet wspierane w innych krajach UE. Chłodzenie ciepłem słonecznym jest w Polsce praktycznie nieznane. Oczywiście mówi się o tym przy różnych okazjach podczas analizy możliwości wykorzystana kolektorów słonecznych, ale wiedza na ten temat w naszym społeczeństwie jest raczej uboga, dlatego warto może przybliżyć nieco ten temat.

Zasady funkcjonowanie chłodzenia słonecznego
W chłodzeniu wykorzystującym instalacje kolektorów słonecznych, ciepło słoneczne napędza agregaty adsorpcyjne lub absorpcyjne. Zwykle takie urządzenia pracują z układami chłodniczymi do sprężania energii, są używane do chłodzenia i klimatyzacji i są zazwyczaj zasilane energią elektryczną, co powoduje wysokie koszty eksploatacji. Klimatyzatory sorpcyjne zasilane energią słoneczną mogą z powodzeniem zastąpić instalacje o wysokim zapotrzebowaniu na energię elektryczną, zwłaszcza w miesiącach letnich (konsekwencja: black-out). Chłodzenie słoneczne jest tak oczywiste i wydajne, ponieważ ciepło słoneczne, gdy pożądane jest zimno lub chłodzenie (tj. np. w gorące letnie dni z dużym promieniowaniem słonecznym), może dostarczyć do wykorzystania w tym celu dużo ciepła słonecznego.
Opłacalność solarnych agregatów sorpcyjnych napędzanych energią słoneczną można jeszcze bardziej poprawić, jeśli nadwyżka ciepła słonecznego zostanie wykorzystana do ogrzewania ciepłej wody użytkowej.  23
Gdzie jest przydatne chłodzenie słoneczne?
Zapotrzebowanie na systemy klimatyzacji rośnie na całym świecie, nie tylko w budynkach biurowych, ale także w budownictwie mieszkaniowym. Jednocześnie wielu ekspertów oczekuje dalszego ocieplenia i częstszych wysokich temperatur. Oprócz oszczędzania energii, systemy klimatyzacji oparte na energii słonecznej mogą być przyszłością dla budynków biurowych i firm.
Inne przydatne obszary to budynki takie jak centra danych cyfrowych, szpitale, domy seniora lub hotele. W tym przypadku zastosowanie takiego rozwiązania jest szczególnie korzystne, ponieważ zimą i w okresie przejściowym istnieje duże zapotrzebowanie na ciepło, a latem odpowiednio wysokie zapotrzebowanie na zimno. Oba zakresy zapotrzebowania są zasilane energią słoneczną.
Zalety chłodzenia za pomocą energii słonecznej w skrócie:
- zapotrzebowanie na chłodzenie słoneczne i dostarczanie energii słonecznej jest zgodne z cyklem rocznym;
- możliwe jest także dopasowanie do potrzeb w rytmie codziennym;
- osiąga się wysoką sprawność systemu solarnego;
- brak uwalniania dwutlenku węgla;
- brak stosowania czynników chłodniczych szkodliwych dla klimatu;
- brak problemów z przegrzaniem systemu solarnego.

Podsumowanie
Jak widać z pokazanych przykładów, zastosowanie kolektorów słonecznych ma bardzo duży potencjał. A przytoczone zostały tylko wybrane przykłady rozwiązań.
Warto jeszcze zwrócić uwagę, że w wypadku wykorzystywania OZE przy pozyskiwaniu energii, szczególnie w układach off-grid, ale też tych podłączonych do sieci energetycznej, warto zastanowić się nad sensownością tradycyjnego podejścia do definicji sprawności wytwarzania energii elektrycznej w takich instalacjach, ale także w przypadku kwestii pozyskiwania ciepła z OZE. O ile takie tradycyjne podejście ma rzeczywisty sens w przypadku konwencjonalnych źródłach energii elektrycznej opartych na węglu, gazie czy nawet w wypadku OZE na biomasie, gdzie paliwo stanowi pewien koszt obciążony dodatkowo jeszcze poza ceną własną innymi czynnikami jak np. transport, przechowywanie itp., to w wypadku takich OZE jak energia słoneczna czy energia wiatru takich kosztów nie ma. Energia słońca i wiatru i tak jest na miejscu, bez względu na to czy produkujemy z niej energię czy nie. Tylko od nas zależy, ile z tej energii uda nam się pozyskać do wykorzystania dla realizacji własnych celów. Wychodząc z konwencjonalnego podejścia do zagadnienia sprawności, można stwierdzić, że gdy świeci Słońce lub wieje wiatr, a my nie przechwytujemy zawartej w niej energii, to sprawność potencjalnego OZE w danym miejscu jest równa zero ponieważ nie przetwarzamy dostarczonej energii na energię elektryczną czy ciepło, co jest oczywistym absurdem.
Osobną kwestią jest podejście do klasyfikacji kolektorów słonecznych i ich oceny. Pojawiły się propozycje, aby np. wsparcie dla kolektorów słonecznych opierać o realny uzysk cieplny a nie powierzchnię netto czy brutto. Tego typu podejście nie dyskryminowałoby żadnego z producentów, a pozwoliłoby na pewną transparentność wobec użytkownika końcowego, który np. znając swoje potrzeby pod kątem uzysku ciepła i mając większą powierzchnię do zabudowy kolektorami, może się zdecydować na tańszy kolektor o mniejszym uzysku ciepła, ale z pełną świadomością tego faktu. Projekt sposobu wsparcia dla kolektorów w oparciu o takie kryterium został przekazany przez SPIUG do władz a także dalej do UE, gdzie został przyjęty z dużym zainteresowaniem i obecnie rozpatruje się zmianę podejścia do klasyfikacji kolektorów słonecznych w programach wsparcia właśnie w oparciu o te założenia.

Autor: Janusz Starościk – SPIUG


 

pi