Nie produkują ani jednej kWh prądu. Mimo to nadal trafiają na dachy polskich domów

Widząc na dachach zamontowane kolektory słoneczne, zapewne niejednokrotnie zadajemy sobie pytanie na temat ich opłacalności. Istnieje wiele teorii na ich temat, wśród których powielane są nieprawdziwe informacje. Warto zatem dowiedzieć się czegoś więcej w dziedzinie kolektorów słonecznych. Szczególnie tego, czy rzeczywiście są one takie opłacalne, czy niestety służą jedynie do zbicia wielkiego zysku przez ich producentów.
- Instalacja solarna
- Instalacja solarna - zasada działania
- Ogrzewanie solarne w liczbach
- Instalacja solarna do c.w.u. - podsumowanie
Instalacja solarna
Instalacja solarna do c.w.u.
Instalacja solarna do c.w.u. nie ogranicza się wyłącznie do zastosowania kolektorów słonecznych, ponieważ pojęcie to oznacza różnego rodzaju urządzenia, których zadaniem jest gromadzenie energii słonecznej, a następnie przetwarzanie jej na przetworzenie w energię użytkową. Najczęściej naturalne źródło energii, jakimi są promienie słoneczne, wykorzystuje się do ogrzania wody użytkowej. Stąd też spopularyzowane zostało takie pojęcie, jak instalacja solarna do c.w.u.
Ciekawostką jest to, iż historia wykorzystania energii solarnej nie ma oficjalnego początku. Ludzie od pradziejów wykorzystywali energię wytwarzaną przez promienie słoneczne do własnego użytku. Początkowo energia solarna potrzebna była głównie do suszenia plonów, ziół, owoców, a nawet mięsa. Następnie planowano wszelkie budowy w taki sposób, by jak najefektowniej wykorzystać każdy promień słoneczny do ogrzania wnętrz budynków. Ogrzewanie solarne przy pomocy kolektorów, zaczęto stosować w południowo-zachodnich obszarach Europy. Włochy i Francja, jako pierwsze zauważyły ogromne korzyści wypływające z zastosowania kolektorów słonecznych. Kraje z tak dużym poziomem nasłonecznienia zaczęły dzielić się swoimi innowacjami w pozostałych państwach europejskich. Instalacje solarne to także dobry sposób na ogrzewanie domu.
Kolektory słoneczne - rodzaje
Kolektory słoneczne są urządzeniami zaliczającymi się do instalacji solarnej. Ich głównym zadaniem jest przetworzenie energii słonecznej, na energię cieplną użytkową. W domach wykorzystuje się ją do ogrzania wody użytkowej.
Popularny podział obejmuje dwa typy kolektorów: kolektory płaskie i kolektory słoneczne próżniowe. Jednak wdając się w bardziej szczegółową klasyfikację, możemy rozróżnić:
- Kolektory płaskie - składają się one z płaskiej warstwy absorbującej, pod którą bezpośrednio przylegają rurki z przepływającym czynnikiem roboczym. To właśnie one są odpowiedzialne za przechwytywanie ciepła z nagrzanego absorbera, a następnie energia cieplna oddawana jest do wymiennika ciepła. Rolę wymienników ciepła pełnią najczęściej rury wykonane z miedzi. W przypadku kolektorów słonecznych funkcję absorbera spełnia miedziana blacha.
- Kolektory próżniowe - wbrew pozorom w swojej budowie, są bardzo podobne do kolektorów płaskich. Różnią się jedynie obecnością próżni znajdującej się wokół absorbera. Przez to charakteryzują się znacznie mniejszymi stratami ciepła. Kolektory próżniowe, dodatkowo możemy podzielić na:
- Kolektory z przepływem bezpośrednim czynnika roboczego - w środku rury próżniowej, znajdują się dodatkowe dwie rurki. Ich zadaniem jest cyrkulacja czynnika roboczego między absorberem, a instalacją c.w.u.
- Kolektory z rurkami cieplnymi - uzyskanie ciepłej wody użytkowej przy pomocy tych urządzeń, odbywa się na bazie odparowywania cieczy zlokalizowane w rurce. Nie może to być woda, ponieważ wymagana jest niska temperatura parowania cieczy. Doskonale zatem sprawdza się alkohol parujący w temperaturze 20 stopni Celsjusza.
- Kolektory koncentryczne - w ich budowie wymienia się specjalne reflektory odpowiedzialne za przechwytywanie energii słonecznej i przenoszenie jej do rury z czynnikiem roboczym. Reflektory takiego kolektora działają w sposób podobny do soczewki skupiającej.
- Kolektory skupiające - ich zadaniem jest absorbowanie promieni słonecznych bez względu na ich kąt padania. Dlatego często są one wyposażone w specjalny mechanizm pozwalający na dostosowania położenia urządzenia do kąta padania promieni słonecznych.
Kolektory słoneczne i instalacje solarne - budowa
Kolektory płaskie w swojej budowie nie są zbyt skomplikowane. Nieco odmienną konstrukcją wyróżniają się kolektory próżniowe. Instalacja solarna kolektorów płaskich zapewni prawidłowe i efektywne działanie pod warunkiem właściwej budowy kolektora słonecznego. Podstawowe elementy wchodzące w skład kolektora słonecznego, to przede wszystkim absorber pochłaniający, czynnik grzewczy, a także obudowa. W przypadku kolektorów płaskich najczęściej mamy do czynienia z wysokiej jakości szklanym przykryciem. W ten sposób urządzenie wyróżnia się wysoką przepuszczalnością promieni słonecznych do warstwy absorbującej. Dodatkowo kolektor słoneczny jest jeszcze lepiej chroniony przed wszelkimi czynnikami zewnętrznymi.
Kolektory próżniowe ze względu na wysokie koszty produkcji, rzadko kiedy budowane są na podstawie kolektorów płaskich. Zdecydowanie częściej te kolektory słoneczne tworzą próżniowe szklane rurki. Konstrukcyjnie możemy podzielić rury próżniowe na jednościenne i dwuścienne. W kolektorach słonecznych posiadających w budowie rury dwuścienne, próżnia wytwarzana jest pomiędzy tymi rurkami. Natomiast drugi typ rurki jednościennej, wymaga połączenia z rurką czynnika grzewczego. W takim przypadku następuje połączenie szkła z metalem. Instalacja solarna na bazie kolektorów próżniowych wyróżnia się zdecydowanie lepszą izolacją, przez co dochodzi do mniejszych strat ciepła niż w kolektorach płaskich. Instalacje solarne nadają się nie tylko do podgrzewania wody, ale także do ogrzewania domu.
Instalacja solarna - zasada działania
Podgrzewanie ciepłej wody użytkowej przy użyciu kolektorów słonecznych - zasada działania
Już wiemy, że uzyskanie ciepłej wody użytkowej polega na przetwarzaniu energii słonecznej w energię cieplną. Jednak instalacja solarna jest odpowiedzialna nie tylko za samo przetwarzanie, ale również magazynowanie energii cieplnej. W tym celu wykorzystuje się zasobnik solarny. Dzięki niemu wykorzystanie promieniowania słonecznego jest wyjątkowo efektywne.
Na prawidłowe funkcjonowanie kolektorów słonecznych ma wpływ kilka czynników. Przede wszystkim należy zwrócić uwagę jak najmniejszą długość rur łączących zasobnik solarny z kolektorem. Istotna jest odpowiednia izolacja, chroniąca przed niepotrzebnymi stratami ciepła. Produkcja ciepłej wody użytkowej została usystematyzowana poprzez prawidłowo działający zasobnikowy wymiennik ciepła. Jest on odpowiedzialny za magazynowanie ciepłej wody użytkowej. W innym przypadku musielibyśmy korzystać z niej tylko w momencie największego nasłonecznienia, czyli w ciągu dnia. Jest to raczej niemożliwe, ponieważ zwykle w tym czasie jesteśmy poza domem.
Instalacja solarna do c.w.u. - zasady montażu
Optymalnie ogrzewanie solarne do przetwarzania energii słonecznej, powinno być montowane na dachu o nachyleniu wynoszącym przynajmniej 25 stopni. Istnieje możliwość montażu kolektora słonecznego na specjalnych statywach lub konstrukcjach przymocowanych do ścian budynku. W niektórych sytuacjach montuje się urządzenia bezpośrednio na ziemi. Istotne jest to, by kolektory były bezpośrednio wystawione na promienie słoneczne, z dala od jakiegokolwiek zacienienia.
Sporadycznie spotyka się kolektory słoneczne montowane również na płaskich dachach. Należy pamiętać o odpowiednim nakierowaniu urządzeń, by wykorzystanie promieniowania słonecznego było jak najbardziej efektywne. Dodatkowo kolektory muszą być zabezpieczone przed różnymi warunkami atmosferycznymi, a w szczególności przed silnymi podmuchami wiatru.
Kolektory próżniowe czy kolektory płaskie?
Decydując się na ogrzewanie solarne przy pomocy kolektorów słonecznych, często zadajemy sobie pytanie, które urządzenia będą lepsze: kolektory płaskie, czy próżniowe. Dla nas najważniejsze jest to, aby instalacja solarna działała jak najefektywniej. Specjaliści właśnie z tego powodu zalecają montaż kolektorów próżniowych.
Urządzenia te w odróżnieniu od kolektorów płaskich, charakteryzują się zdecydowanie mniejszymi stratami ciepła. Dzięki temu podgrzewanie ciepłej wody zachodzi znacznie szybciej, również przy dość sporym zachmurzeniu. Jednak ostateczny wybór kolektora powinien zawsze być indywidualnie podjętą decyzją.
Ogrzewanie solarne w liczbach
Podgrzewanie ciepłej wody różnymi źródłami energii – porównanie kosztów
Porównywanie kosztów podgrzewania wody ma sens tylko wtedy, gdy przyjmiemy takie same warunki dla wszystkich źródeł energii. Dla przykładu można przyjąć podgrzanie około 300 litrów wody z temperatury 10°C do 55°C. Do wykonania takiego zadania potrzeba około 15,7 kWh energii cieplnej. Rzeczywisty koszt zależy jednak od ceny paliwa lub energii, sprawności urządzenia, taryfy oraz strat ciepła.
| Źródło ciepła | Najważniejsze czynniki wpływające na koszt |
|---|---|
| Bojler elektryczny | Cena energii elektrycznej, taryfa oraz straty ciepła zasobnika |
| Kocioł gazowy | Cena gazu, sprawność kotła oraz opłaty dystrybucyjne |
| Pompa ciepła | Cena energii elektrycznej i współczynnik COP urządzenia |
| Kocioł na drewno | Cena i wilgotność drewna oraz sprawność kotła |
| Kocioł na pellet | Cena pelletu oraz sprawność urządzenia |
| Kolektory słoneczne | Nasłonecznienie, wielkość instalacji, zużycie c.w.u. oraz źródło wspomagające |
Nie należy przedstawiać kolektorów słonecznych jako urządzeń, które przez cały rok samodzielnie zapewniają najtańszą ciepłą wodę. Ich dużą zaletą jest możliwość wykorzystania bezpłatnej energii promieniowania słonecznego, szczególnie od wiosny do jesieni. W okresach o małym nasłonecznieniu potrzebne jest jednak dodatkowe źródło ciepła.
Warto również pamiętać, że ceny energii elektrycznej, gazu i paliw stałych zmieniają się w czasie. Dlatego stare wyliczenia kosztu podgrzania 300 litrów wody, podawane jako konkretne kwoty dla poszczególnych źródeł ciepła, nie powinny być traktowane jako aktualny cennik. Na rzeczywisty koszt wpływają również sprawność urządzenia, temperatura wody zimnej, temperatura docelowa oraz straty podczas magazynowania ciepłej wody.
Kolektory słoneczne – ceny w 2026 roku
Ceny podane w starszym zestawieniu nie są już aktualne. W 2026 roku za kompletny zestaw solarny przeznaczony do przygotowania ciepłej wody użytkowej trzeba zapłacić zwykle od kilku do kilkunastu tysięcy złotych, zależnie od liczby kolektorów, pojemności zasobnika, wyposażenia oraz rodzaju zastosowanych kolektorów.
Przykładowo, zestawy wyposażone w dwa kolektory płaskie i zasobnik o pojemności około 300 litrów są obecnie oferowane za około 7900–8500 zł. Cena zależy między innymi od producenta, powierzchni kolektorów oraz wyposażenia zestawu.
Większe instalacje, wyposażone w trzy kolektory i zasobnik o pojemności około 300 litrów, mogą kosztować około 10 tys. zł lub więcej. W przypadku bardziej rozbudowanych zestawów cena może przekroczyć 14 tys. zł.
- zestaw z 2 kolektorami i zasobnikiem 300 l – około 7900–8500 zł,
- zestaw z 3 kolektorami i zasobnikiem 300 l – około 10 000 zł,
- większe zestawy z zasobnikiem 300–400 l – około 10 000–14 000 zł i więcej.
Podane kwoty dotyczą zestawów urządzeń i nie muszą obejmować wszystkich kosztów inwestycji. Do ceny zakupu trzeba doliczyć między innymi montaż, konstrukcję mocującą, przewody, izolację, armaturę oraz ewentualne prace związane z przygotowaniem dachu.
Przy wyborze kolektorów warto zwrócić uwagę nie tylko na cenę. Znaczenie mają między innymi powierzchnia apertury, sprawność optyczna, straty ciepła, pojemność zasobnika, sposób montażu oraz możliwość współpracy z istniejącym źródłem ciepła.
Dobrze dobrana instalacja solarna może znacząco ograniczyć zużycie energii potrzebnej do przygotowania ciepłej wody w okresie dużego nasłonecznienia. Nie oznacza to jednak całkowitego wyeliminowania dodatkowego źródła ciepła – szczególnie jesienią, zimą i podczas dłuższych okresów pochmurnej pogody.
Instalacja solarna do c.w.u. - podsumowanie
Wśród urządzeń służących do pozyskiwania i przetwarzania naturalnych źródeł energii znajduje się pompa ciepła, a także ogrzewanie solarne. Jednak w zestawieniu kosztów zużycia energii potrzebnej do podgrzania ciepłej wody użytkowej, zdecydowanie wygrywa montaż kolektorów słonecznych. Zatem są to urządzenia służące do efektywnego oraz ekonomicznego wykorzystania energii słonecznej na potrzeby domowe. Ponadto koszt jednego kolektora słonecznego waha się na poziomie od 2 do 4 tys. złotych.
Natomiast inwestycja w pompę ciepła jest w stanie pochłonąć sumę w wysokości od kilkudziesięciu do nawet stu tysięcy złotych. Dużym plusem jest również to, iż ogrzewanie solarne nie wymaga od nas spełnienia rygorystycznych warunków technicznych, a także lokalizacji w specyficznych warunkach pogodowych. W przypadku pompy ciepła jest to już bardziej skomplikowane.