Panele słoneczne na dachu

Słoneczna energia cieplna - darmowe ciepło dostarczane do Twojego domu

Słoneczne kolektory termiczne © Manuela Fiebig, stock.adobe.com Słońce oznacza ciepło - czy może być bardziej naturalne wykorzystanie tego ciepła bezpośrednio jako energii grzewczej? Jest to możliwe w przypadku tak zwanych systemów solarnych. Z technicznego punktu widzenia zasada jest prosta: nośnik ciepła przepływa przez zainstalowane na dachu kolektory słoneczne i nagrzewa się przy tym. Następnie przekazuje pobraną energię do obiegu grzewczego.

Płaskie czy rurowe - oto jest pytanie

W Niemczech stosuje się dwa różne systemy kolektorów słonecznych, które różnią się zasadniczo pod względem budowy:

• Kolektory płaskie
• Kolektory rurowe

Kolektory płaskie składają się z obudowy kolektora przykrytej szybą ochronną. Pod szkłem znajduje się ciemna powierzchnia absorbera nagrzewana przez słońce i przenosząca ciepło do miedzianych rur znajdujących się pod spodem. Nośnik ciepła przepływa przez rury miedziane - zwykle jest to mieszanina wody i płynu niezamarzającego, czasem czysta woda grzewcza. Pod rurami miedzianymi znajduje się izolacja, dzięki czemu zebrane ciepło nie jest tracone na zewnątrz.

Płaskie kolektory słoneczne: konstrukcja

Kolektory rurowe składają się z kilku szklanych rur próżniowych, które są zainstalowane obok siebie. Nośnik ciepła przepływa przez te rury i jest podgrzewany przez słońce. W niektórych modelach efekt ten dodatkowo wzmacniają paraboliczne lusterka umieszczone pod tubusami. Za pomocą swojego zgięcia kierują promienie słoneczne bezpośrednio na środek tuby - nawet jeśli jest tam tylko światło rozproszone lub promienie słoneczne są bardzo ukośne.

Kolektory słoneczne rurowe: konstrukcja

Różne metody konstrukcyjne mają różne zalety i wady:

• Kolektory płaskie przekonują niższą ceną i dlatego są bardziej rozpowszechnione na niemieckich dachach. Jednak ich wydajność energetyczna nie jest tak wysoka, jak w przypadku kolektorów rurowych. Oznacza to, że dla uzyskania takiego samego zysku ciepła wymagana jest większa powierzchnia dachu. Jednak ta wada wydajności zwykle nie stanowi problemu przy przygotowywaniu ciepłej wody.
• Kolektory rurowe są droższe, ale ich wydajność jest nawet o 30 procent wyższa niż kolektorów płaskich. Kolejną zaletą jest to, że nawet przy rozproszonym lub nachylonym świetle słonecznym uzyskuje się wysokie zyski ciepła. Aby zapewnić taką samą moc cieplną, kolektory rurowe wymagają do 20 procent mniej miejsca niż kolektory płaskie.

Energia słoneczna: kolektory płaskie lub rurowe. Wskazówka: znajdź najtańsze firmy zajmujące się energią słoneczną, porównaj oferty i oszczędzaj.

Tylko ciepła woda czy też ogrzewanie?

Zasadniczo istnieją dwie orientacje dla systemów solarnych:

• Podgrzewanie wody
• Przygotowanie ciepłej wody i wspomaganie ogrzewania

Większe oszczędności na kosztach ogrzewania daje oczywiście system, który nie tylko wytwarza ciepłą wodę użytkową, ale także dostarcza część ogrzewania do pomieszczeń. Należy jednak zaznaczyć, że system ten wymaga również wyższych kosztów inwestycyjnych. Aby wytworzyć wystarczającą ilość energii, powierzchnia kolektora musi być większa. Specjalistyczna firma może obliczyć wymaganą powierzchnię na podstawie wielkości domu i orientacji dachu. Kolektory rurowe mają tutaj zaletę ze względu na ich wyższą wydajność i są dobrym wyborem, jeśli potrzebujesz wspomagania ogrzewania.

Schemat: Podgrzew ciepłej wody użytkowej przy użyciu energii słonecznej Termiczny panel słoneczny do podgrzewu CWU i wspomagania ogrzewania

Zasobnik - serce systemu grzewczego

Płaskie czy rurowe - wytworzoną energię należy wykorzystać, aby uzyskać oszczędność kosztów energii. Jeśli nośnik ciepła w kolektorze jest dostatecznie nagrzany, czujnik uruchamia pompę. Nośnik ciepła dociera następnie do zasobnika poprzez rurę wykonaną na przykład z miedzi lub aluminium. Tutaj ciecz nośna przenosi ciepło do zasobnika poprzez wymiennik ciepła. Powszechne są różne rodzaje magazynów ciepła:

• Bufor ciepłej wody użytkowej : jeśli system solarny tylko przyczynia się do przygotowania ciepłej wody, a ogrzewanie nie jest wspomagane przy wytwarzaniu ciepła w pomieszczeniu, wystarczy zwykły bufor wody pitnej. W tym przypadku woda w zbiorniku jest wykorzystywana do różnych punktów poboru, takich jak prysznic lub kran. Jest ogrzewany bezpośrednio przez wymiennik ciepła systemu solarnego.
• Zasobnik kombinowany z wewnętrznym zasobnikiem wody pitnej : Jeżeli system oprócz przygotowania ciepłej wody ma wspierać kocioł, zasobnik musi pełnić dwie funkcje: musi dostarczać ciepłą wodę użytkową oraz jako zasobnik buforowy pobierać ciepło z instalacji solarnej i przekazywać je w razie potrzeby do obiegu grzewczego. Te dwie funkcje zapewniają połączone zbiorniki magazynowe. Zgodnie z zasadą „zbiornik w zbiorniku”, mniejszy zbiornik na wodę pitną jest instalowany wewnątrz zbiornika. Duża przestrzeń zbiornika jest wypełniona wodą grzewczą, która zasila grzejniki w domu. Energia układu słonecznego jest dostarczana do tej wody. Mniejszy zbiornik wewnętrzny jest ogrzewany wodą grzewczą.
• Zbiornik kombinowany ze stacją świeżej wody : Inny typ zasobnika kombinowanego zawiera tak zwaną stację świeżej wody w zbiorniku buforowym. W zasadzie jest to kolejny wymiennik ciepła, który jest zasilany przez zbiornik. Przepływa przez nią zimna woda wodociągowa, która nagrzewa się w zbiorniku buforowym i jest następnie dostępna jako ciepła woda użytkowa. W ten sposób ciepła woda jest zawsze świeżo przygotowana, co oznacza, że ​​np. Inwazja legionelli nie może wystąpić.

Ponieważ ciepła woda jest lżejsza od zimnej, wnętrze każdego zbiornika jest uwarstwione. Na górze woda jest bardzo gorąca, na dole temperatura spada. Dlatego woda jest odprowadzana w górnej części. W przypadku połączonego zbiornika buforowego opartego na zasadzie zbiornik w zbiorniku, zbiornik świeżej wody jest instalowany w górnej jednej trzeciej zbiornika magazynowego z tego samego powodu.

Dużo energii - kocioł może pozostać wyłączony

Prawidłowo zainstalowany system solarny może pokryć całe zapotrzebowanie domu na ciepło w miesiącach letnich. Średnio około 60 procent zapotrzebowania na ciepło na ciepłą wodę można pokryć układem słonecznym. Znaczne oszczędności są również możliwe dzięki wsparciu ogrzewania: powierzchnia kolektora o powierzchni od 10 do 15 metrów kwadratowych może zapewnić do 30 procent ciepła wymaganego dla dobrze izolowanego budynku.

Przygotowanie ciepłej wody: udział pokrycia energią słoneczną

Dzięki zasobnikowi buforowemu system grzewczy rozpoznaje, czy jest wystarczająco dużo energii cieplnej. Jeśli bufor został wystarczająco nagrzany energią słoneczną, kocioł pozostaje wyłączony. Dopiero gdy temperatura w zasobniku spada i istnieje zagrożenie przerwy w dostawie ciepła, kocioł uruchamia się i dostarcza brakującą energię. W ten sposób ciepło słoneczne ma pierwszeństwo w zasobniku. Właściciele domów oszczędzają cenne paliwo, które musieliby słono zapłacić, gdyby nie system solarny.

Spełnij wymogi prawne dzięki słonecznej energii cieplnej

Regeneracyjne wytwarzanie energii cieplnej nie jest już - przynajmniej w nowych budynkach - opcjonalnym dodatkiem, ale obowiązkiem prawnym: Ustawa o odnawialnych źródłach ciepła (EEWärmeG) nakłada na właścicieli budynków obowiązek wytwarzania pewnej części energii cieplnej ze źródeł odnawialnych. System solarny to bardzo prosty sposób na wypełnienie tego obowiązku. W przypadku domów składających się z maksymalnie dwóch lokali mieszkalnych wymagane jest co najmniej 0,04 m2 powierzchni kolektora na metr kwadratowy ogrzewanej powierzchni mieszkalnej. W przypadku domu o powierzchni mieszkalnej 100 metrów kwadratowych wymóg prawny byłby spełniony przy zastosowaniu systemu solarnego o powierzchni co najmniej czterech metrów kwadratowych.

Wskazówka: tutaj znajdziesz szczegółowe informacje na temat słonecznej energii cieplnej