Gdzie można zamontować kolektory słoneczne? Czy na każdym dachu?
Przy pomocy paneli fotowoltaicznych albo kolektorów solarnych można z promieniowania słonecznego wytworzyć prąd elektryczny albo ciepłą wodę do kuchni, łazienki i ogrzewania domu. Kolektory niezbędne w instalacji solarnej muszą być zamontowane na odpowiednim miejscu na budynku lub w jego pobliżu. Przy wyborze właściwej lokalizacji dla kolektorów decydującą rolę odgrywają względy techniczne, jak również estetyczny punkt widzenia domowników.
- Czy solary i fotowoltaika to synonimy?
- akie powinno być położenie kolektora względem słońca?
- Kolektory solarne na dachu
Czy solary i fotowoltaika to synonimy?
Chociaż obie technologie mają wspólne cechy i wykorzystują energię słoneczną, to służą zupełnie innym celom i inne mają zastosowanie. Solary, czyli kolektory słoneczne, służą wyłącznie do podgrzewania wody. Mogą przygotowywać ciepłą wodę dla domu albo wspomagać centralne ogrzewanie budynku.
Panele fotowoltaiczne natomiast, wykorzystując zjawisko fotoelektryczne, przetwarzają energię promieniowania słonecznego na energię elektryczną. Wytworzony w ten sposób prąd można dowolnie wykorzystać, nie tylko do zasilania domowych odbiorników, ale również do podgrzewania wody lub ogrzewania domu.
Inną różnicą między tymi dwoma systemami jest postępowanie z nadwyżką wytworzonej energii: energię elektryczną z fotowoltaiki można odprzedać do ogólnej sieci energetycznej, podczas gdy energię cieplną uzyskaną dzięki solarom można wykorzystać tylko na własne potrzeby. Panele solarne zajmują też zwykle mniej miejsca niż fotowoltaiczne. Co ciekawe, oba systemy mogą z powodzeniem działać obok siebie.
akie powinno być położenie kolektora względem słońca?
Kolektory słoneczne dadzą się zamontować na domu na różne sposoby. Prawie każdy dom może zainstalować własne solary. Największe promieniowanie słoneczne występuje w kierunku południowy, dlatego kolektory należy ustawiać idealnie w tym kierunku. W praktyce stosuje się odchylenia od optymalnego kierunku do 45°, co jednak wiąże się z mniejszą wydajnością instalacji. Latem odchylenie kolektora od kierunku południowego nawet o 20° nie ma większego wpływu na jego sprawność.
Kąt nachylenia kolektora określa się jako kąt szerokości geograficznej z odchyłkami ± 15°. Ponieważ dla Polski szerokość geograficzna wynosi od 49° do ok. 55°, stąd wartość tego kąta waha się od 34° do 70°. Instalacje całoroczne powinny mieć kąt nachylenia w granicach 40-45°, zaś instalacje użytkowane głównie zimą - 60°, a latem - 30°.
Kąt padania promieni słonecznych zmienia się wraz z porami roku, a tym zmianom towarzyszą znaczne wahania sprawności kolektora. Przy kącie 0°, czyli płaskim ułożeniu kolektora, uzyskuje się bardzo dobre wyniki latem, ale małe latem. Z kolei kąt prosty zapewnia najwięcej ciepła zimą i stosunkowo mało latem.
Ustawienie kolektora wpływa również na jego konserwację i trwałość. Przed pokrywą śnieżną oraz przed opadami gradu chroni kąt 90°. Kąty mniejsze niż 20° powodują łatwe pokrywanie się solarów kurzem i śniegiem. Odchylenie kolektora słonecznego od kierunku południowego zmniejsza jego wydajność, co da się zrekompensować powiększeniem powierzchni zgodnie z odpowiednimi współczynnikami.
Kolektory solarne na dachu
- Montaż solarów na dachu spadzistym
Połacie dachów spadzistych, skierowane na południe, doskonale nadają się do montażu kolektorów słonecznych. Kąt nachylenia dachu rzędu 45-70° daje przy tym najlepszą efektywność instalacji. Pnele są montowane na ramie kilka centymetrów nad powierzchnią dachu. Jest to rozwiązanie szybkie i ekonomiczne, eliminujące konieczność zdejmowania pokrycia dachowego. Należy zapewnić stabilne połączenie elementów montażowych solarów z krokwiami, uwzględniające duże obciążenie śniegiem.
Inną metodą jest montowanie solarów nie nad powierzchnią pokrycia dachowego, ale zamiast niego. Kolektory są mocowane bezpośrednio do krokwi, a specjalne płyty osłonowe zapewniają szczelność na krawędziach i między solarami. Taka instalacja jest droższa ze względu na większy nakład pracy. Jej zaletą jest bardziej estetyczny wygląd, mniejsza podatność na wiatr podczas burz oraz mniejsze chłodzenie powietrzem zewnętrznym.
- Montaż solarów na dachu płaskim
Instalacja kolektorów słonecznych na dachach płaskich odbywa się z użyciem specjalnych stojaków. Rusztowanie, do którego mocuje się kolektory, umożliwia zastosowanie odpowiedniego kąta nachylenia, a także właściwe ukierunkowanie i ewentualne uniknięcie zacienienia. W ten sposób zarówno kolektory słoneczne jak i panele fotowoltaiczne mogą uzyskać na płaskim dachu optymalne ustawienie.
Ustawienie solarów na dachu płaskim wymaga wcześniejszych dokładnych wyliczeń. Oprócz obciążenia wynikającego z siły wiatru, trzeba uwzględnić ciężar całej konstrukcji. W starym budownictwie montaż kolektorów można przeprowadzić w połączeniu z remontem dachu, a w nowych budynkach jest to możliwe bez problemu.
- Montaż solarów na fasadach domów
Jeśli dach nie nadaje się do montażu instalacji solarnej ze względu na nieodpowiedni kierunek ustawienia połaci dachowych, liczne świetliki i okna dachowe, albo nie jest wystarczająco wytrzymały, idealnym rozwiązaniem są fasady. Skierowane na południe, południowy wschód lub południowy zachód, mogą posłużyć do montażu kolektorów słonecznych.
Zaletą kolektorów montowanych niemal pionowo lub pionowo jest ich wysoka wydajność zimą, kiedy słońce znajduje się nisko na niebie. W miesiącach letnich wydajność pionowych solarów jest niższa, co można zrekompensować ich zwiększoną powierzchnią. Poza funkcją praktyczną, elewacja może zyskać również wyjątkowy efekt wizualny.
