Nie wystarczy zamontować kolektorów na dachu. Dopiero to pozwala wykorzystać ich potencjał
Nowoczesne systemy grzewcze coraz śmielej sięgają po energię ze słońca i innych odnawialnych źródeł. Sam kolektor jednak nie wystarczy — żeby ciepło faktycznie trafiło do kranów i grzejników, każdy element instalacji musi być połączony dokładnie tak, jak trzeba. Jeden błąd potrafi zniweczyć efekty i podnieść koszty. Jak więc prawidłowo połączyć kolektor słoneczny z bojlerem? Za chwilę pokażemy to krok po kroku.
- Podłączenie kolektorów do bojlera
- Jak podłączyć kolektor do bojlera?
- Bojler z dwiema wężownicami do kolektorów
- Jak łączyć kolektory słoneczne?
- Jak podłączyć kolektor do bojlera?
Podłączenie kolektorów do bojlera
Czy da się podłączyć kolektor słoneczny do bojlera? Tak — i w praktyce bardzo często jest to wręcz niezbędne, jeśli instalacja ma działać sprawnie. Żeby jednak zrobić to poprawnie, warto najpierw zrozumieć, jak pracują poszczególne elementy całego układu.
Co to jest bojler?
Bojler to urządzenie, które łączy źródła ciepła i umożliwia przekazywanie energii pomiędzy tzw. źródłem dolnym i górnym. Dokładniej: jest to zasobnik, w którym spotyka się woda użytkowa podgrzewana w zbiorniku oraz czynnik grzewczy krążący w wężownicy (albo grzałka elektryczna). Zbiornik ma solidną izolację, a w środku znajduje się jedna lub kilka wężownic, które przenoszą ciepło z obiegu grzewczego do wody. Do bojlera podłączone są też osobne przyłącza prowadzące do instalacji wodnej w budynku. Rodzajów bojlerów jest sporo — szerzej opisujemy je w innym materiale — a tutaj skupimy się na tym, jak połączyć kolektory słoneczne z tym urządzeniem.
Solary i inne elementy instalacji cwu/co
Podgrzewanie wody energią słoneczną najczęściej odbywa się z użyciem czynnika grzewczego (np. roztworu glikolu lub wody). To właśnie przewody z czynnikiem łączą kolektor słoneczny z bojlerem — i na tej części instalacji skoncentrujemy się w tym artykule najbardziej. W zależności od typu układu potrzebne będą również: naczynie wzbiorcze/przeponowe (po stronie obiegu czynnika), solarna grupa pompowa oraz sterownik.
Układ do podgrzewania wody, w którym współpracuje kilka urządzeń, najlepiej oprzeć na zasobniku z dwiema wężownicami oraz kompletem dwóch wejść i dwóch wyjść. Alternatywą są dwa zasobniki połączone ze sobą, choć w praktyce inwestorzy rzadko decydują się na takie rozwiązanie. To, jaki bojler do kolektorów słonecznych sprawdzi się najlepiej, wyjaśnimy w dalszej części artykułu.
Istotnym, a często bagatelizowanym elementem są przewody prowadzące czynnik od kolektorów do zasobnika. Od jakości izolacji oraz sposobu poprowadzenia rur w dużej mierze zależy, ile ciepła realnie dotrze do bojlera i jak efektywnie będzie pracował cały system.
Nie istnieje jeden, uniwersalny schemat instalacji grzewczej z solarami. W zależności od potrzeb domowników dobiera się liczbę kolektorów oraz dopasowany do nich pojemnością zasobnik, tak aby układ był wydajny i opłacalny.
Jak podłączyć kolektor do bojlera?
Odpowiadając na pytanie, jak podłączyć kolektor słoneczny do bojlera, warto pamiętać, że na rynku funkcjonuje kilka typów solarów. Najbardziej typowy układ — panel lub panele do podgrzewania wody oraz zasobnik — dotyczy głównie kolektorów płaskich. Ich spięcie z bojlerem bywa postrzegane jako wymagające, ale w polskich warunkach klimatycznych to zwykle najrozsądniejszy wybór do pracy przez większą część roku. Więcej trudności może sprawić kolektor grawitacyjny (bezciśnieniowy). W takim rozwiązaniu zbiornik musi być umieszczony wyżej niż sam kolektor, dlatego najczęściej jest on po prostu wbudowany w panel. Taki kolektor, który podgrzewa wodę bezpośrednio, jest tani i łatwy w montażu, jednak ma istotne ograniczenie: nie nadaje się do całorocznej eksploatacji. Najlepiej działa latem, a wiosną i na początku jesieni nadal potrafi zapewnić sensowne efekty. Zimą trzeba go opróżnić i przejść na inne źródło przygotowania CWU. Z tego powodu ten typ panelu do grzania wody najczęściej spotyka się w domkach letniskowych oraz obiektach używanych głównie w cieplejszych miesiącach.
W domach jednorodzinnych najczęściej rekomenduje się kolektory płaskie albo rurowo-próżniowe, najlepiej w wersji z tzw. rurkami cieplnymi (heat pipe).
Bojler z dwiema wężownicami do kolektorów
Jak już sygnalizowaliśmy, sam kolektor słoneczny połączony z klasycznym bojlerem zwykle nie wystarcza, aby zapewnić ciepłą wodę użytkową przez wszystkie miesiące w roku. Z tego powodu najpraktyczniejszym rozwiązaniem jest wybór zasobnika z dwiema wężownicami, który pozwala podłączyć jednocześnie dwa źródła ciepła. W przypadku rodziny czteroosobowej najlepiej sprawdza się pojemność w granicach 150–200 litrów. Taki układ najczęściej uzupełniają trzy kolektory o powierzchni brutto około 2 m2.
Jak łączyć kolektory słoneczne?
W niewielkich instalacjach często wystarcza jeden kolektor. Co ważne, takie urządzenie nie zawsze pracuje bezpośrednio z bojlerem — do tego wracamy w dalszej części. Dla typowej rodziny zazwyczaj montuje się jednak więcej niż jeden panel, szczególnie jeśli zależy nam na podgrzewaniu wody przez cały rok, a nie tylko w sezonie.
Najpierw wyjaśnijmy, jak łączy się kolektory słoneczne. Warto wiedzieć, że błędne połączenie może oznaczać straty energii nawet na poziomie 15–20% — a to temat, o którym mówi się zaskakująco rzadko. Zapamiętaj te kluczowe zasady:
- W większych instalacjach najczęściej stawia się na kolektory płaskie.
- Jeśli masz taką możliwość, wybierz zestaw kolektorów połączonych fabrycznie albo modele zaprojektowane pod szybkie i proste łączenie. Ogrzewanie solarne wody w dużych obiektach wymaga dużej powierzchni czynnej i pewnego, równomiernego przepływu czynnika grzewczego.
- Przed zakupem koniecznie sprawdź, czy dany model jest przeznaczony do łączenia w poziomie czy w pionie.
W przypadku kolektorów modułowych (dotyczy wyłącznie rurowo-próżniowych) można bez większego problemu rozbudować instalację, dopinając kolejne moduły do już działającego układu.
Każdy panel słoneczny do podgrzewania wody, który przewidziano do łączenia na miejscu, ma własną instrukcję krok po kroku, jak wykonać to poprawnie.
Jak podłączyć kolektor do bojlera?
Przechodzimy do kluczowego wątku – jak podłączyć kolektor słoneczny do bojlera? Każdy kolektor pracujący na potrzeby CWU i CO powinien mieć dwa króćce. Pierwszy prowadzi podgrzany czynnik przewodami do bojlera, a drugi odprowadza schłodzony czynnik z powrotem do kolektora. Przy łączeniu kolektora solarnego z bojlerem trzeba pamiętać także o naczyniu wzbiorczym (przeponowym). Wpinamy je w obieg czynnika po stronie rur zasilających, czyli tych, które transportują czynnik z kolektorów. Pojemność naczynia dobiera się do ilości czynnika i pojemności całego układu kolektorów, z uwzględnieniem wysokości budynku (im większa różnica wysokości, tym większe wymagania). Zestawienia i tabele zależności są dostępne w internecie, jednak najbezpieczniej, gdy dostawca kolektorów pomoże dobrać naczynie do konkretnej instalacji.
W typowych instalacjach z kolektorami płaskimi połączenie kolektora z bojlerem wykonuje się tak, aby przewody przechodziły przez pompę obiegową. Następnie rury prowadzi się do wężownicy w bojlerze, gdzie oddawane jest ciepło. W nowoczesnych zestawach pompa wraz ze sterownikiem pilnują automatycznego obiegu czynnika i uruchamiają go wtedy, gdy ma to sens. W części instalacji zawory obsługuje ręcznie użytkownik, ale w praktyce jest to mało wygodne. Najlepiej, gdy obieg działa automatycznie, a ręczna regulacja jest dostępna tylko „awaryjnie”, na wypadek problemów.
W próżniowych, ciśnieniowych podgrzewaczach solarnych woda ze zbiornika zamontowanego przy solarach trafia bezpośrednio do instalacji CWU (a obieg czynnika ogranicza się do samej powierzchni kolektora).
Kolektor grawitacyjny ze zbiornikiem nie wymaga pompy do wymuszenia przepływu. Woda podgrzewa się w nim na bieżąco, dlatego po drodze nie jest potrzebny bojler. Trzeba jednak pamiętać, że otwarty układ ze zbiornikiem grawitacyjnym nie sprawdzi się przy temperaturach ujemnych. Może natomiast działać jako dodatkowe źródło ciepłej wody w sezonie letnim. Na zimę należy spuścić wodę ze zbiornika, aby podczas zamarzania nie doszło do uszkodzenia elementów instalacji. W układach, w których woda pełni rolę czynnika grzewczego, na okres zimowy można zastąpić ją glikolem, który nie zamarza. Jeśli instalacja ma pracować całorocznie, najrozsądniej wybrać solary z czynnikiem i podłączeniem do wężownicy bojlera.
Podgrzewanie wody energią słoneczną to tylko jedno z zastosowań kolektorów solarnych – choć w naszym klimacie zdecydowanie najczęściej wybierane. Na pytanie, czy da się ogrzać dom kolektorami słonecznymi, odpowiadamy szerzej w osobnym artykule. W tym miejscu zaznaczmy jedynie, że nie zaleca się opierania ogrzewania wyłącznie na kolektorach. Za to jako uzupełnienie instalacji potrafią realnie obniżyć koszty grzania. Często spotyka się zarówno dokładanie kolektorów do istniejącej instalacji z piecem, jak i łączenie ich z pompą ciepła. W przypadku tego drugiego rozwiązania można liczyć na wysokie ulgi oraz dofinansowania z programów rządowych lub gminnych.