Decydując się na rozwiązanie podgrzewu ciepłej wody wykorzystujące kolektory słoneczne często pojawia się pytanie: Który rodzaj wybrać, płaski czy próżniowy? Niedawno wyjaśnialiśmy różnice w budowie i zasadzie działania tych urządzeń. Teraz czas na porównanie efektywności ich pracy.

Wydajność kolektorów słonecznych jest zależna w głównej mierze od rodzaju promieniowania jakie pochłaniają. Kolektory płaskie absorbują promieniowanie bezpośrednie, którego 70 do 80 proc. przypada na miesiące od kwietnia do września. Z tego względu jest to dobrym rozwiązaniem dla osób chcących korzystać z darmowego ogrzewania wody tylko w półroczu letnim. Kolektory próżniowe rurowe natomiast, pochłaniają również promieniowanie rozproszone. Rury mogą mieć konstrukcję jedno- lub dwuwarstwową. Izolacja cieplna kolektorów budowanych z podwójnych rur jest skuteczniejsza, ale ogranicza dotarcie promieniowania słonecznego do absorbera. Wykorzystanie kolektorów próżniowych do podgrzewu c.w.u. jest możliwe przez cały rok, latem w 100 proc., a zimą w około 25–30 proc. Im więcej promieniowania absorbuje urządzenie, tym mniej zapłacimy za podgrzewanie wody.

Płaskie kolektory do ogrzewania wody

Wracając do kolektorów płaskich, posiadają one wyższą sprawność optyczną od kolektorów próżniowych. Sprawność optyczna to największa, badana w warunkach laboratoryjnych sprawność kolektora, która nie jest możliwa do osiągnięcia w praktyce, gdyż występuje przy braku strat ciepła do otoczenia . To właśnie ta różnica decyduje o lepszej efektywności kolektorów płaskich latem. Doskonale nadają się one nie tylko do przygotowania ciepłej wody w domach jednorodzinnych czy kempingowych, a również do podgrzewanie wody basenowej. Jednak to  kolektory próżniowe wykazują wyższą sprawność ogólną i wyższą wydajność energetyczną. Różnice jakie obserwują naukowcy podczas badań i wyliczeń dla warunków letnich są w granicach błędu metody badawczej i nie są istotne. Jednak dla warunków jesienno-wiosennych i zimowych różnice te są znaczące, na korzyść kolektorów próżniowych. Dość istotnym jest fakt, że kolektor próżniowy charakteryzuje się wyższą sprawnością i wydajnością energetyczną w okresie zimowym niż kolektor płaski w warunkach przejściowych jesienno-wiosennych (nawet trzykrotnie lepsze osiągnięcia).

Kolektory płaskie ze względu na prostą budowę często są tańsze od rurowych. Jeżeli dla przyszłego użytkownika instalacji solarnej najważniejszym kryterium jest koszt inwestycji czy też optymalna relacja kosztów do efektów, to oczekiwania spełnią kolektory płaskie. Cena ich zakupu jest w odniesieniu do powierzchni apertury niższa, co przełoży się na krótsze okresy zwrotu kosztów inwestycji. Dodatkowo przemawia za nimi fakt, że są stosowane dłużej. Uznanie zdobywają już od lat 70., a kolektory próżniowe weszły na rynek w latach 90. Ze względu na lepszą izolację termiczną próżniowych kolektorów rurowych, jak i większą odporność na niewielkie opady śniegu, znacznie przewyższają w zimie wydajność kolektorów płaskich. Dzięki temu próżniowe kolektory rurowe mogą w istotny sposób wspierać ogrzewanie ciepłej wody zimą.

Najważniejsze – warunki montażu kolektorów

Dodatkowym kryterium wyboru są warunki zabudowy i montażu. Zakres możliwej pracy kolektorów słonecznych jest szeroki. Dla standardowych instalacji solarnych, które przeznaczone są do całorocznego podgrzewania c.w.u., zalecany jest montaż kolektora zarówno płaskiego, jak i próżniowego z nachyleniem od 30 do 45 stopni do poziomu. Przy zbyt małym nachyleniu dachu stosowane powinny być uchwyty korekcyjne lub konstrukcje wolnostojące w przypadku dachów płaskich i instalacji gruntowych. Powinny one być kierowane na południe, z możliwością maksymalnego odchylenia ±45 stopni. Odchylenie od kierunku południowego, rzędu 60 i więcej stopni, zmniejsza zauważalnie uzyski ciepła z instalacji solarnej

W przypadku niektórych kolektorów próżniowych istnieje możliwość ich montowania z dowolnym nachyleniem. Są to o bezpośrednim przepływie glikolu przez absorbery. Dopuszczają one możliwość pracy z nachyleniem od 0 do 90 stopni, co pozwala na ich zastosowanie dla nietypowych warunków zabudowy, np. pionowo na elewacji budynku czy barierkach balkonowych. Jest to jednak rozwiązanie mniej korzystne ze względu na roczne uzyski ciepła, powoduje także  zmniejszenie efektów pracy instalacji solarnej w okresie letnim. Należy zakładać, że zmniejszenie uzysku ciepła w skali roku może wynieść około 30 proc. Mimo to jest to przykład rozwiązania dla budynków, w których nie da się zamontować kolektorów standardowo.

Przy wyborze urządzenia ważne jest określenie wiarygodności dystrybutora oraz jakości oferowanych kolektorów. Przede wszystkim należy stosować certyfikowane urządzenia. Istotnym jest, aby spełniały one wymagania jakościowe, gwarantujące ich pracę przez okres przynajmniej 20 lat oraz były dostosowane do warunków atmosferycznych panujących w naszym kraju.  Rygorystyczne wymagania dla kolektorów słonecznych określone są normą PN-EN 12975.

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.