Każda instalacja kolektorów słonecznych składa się z baterii kolektorów, umieszczonej zazwyczaj na dachu budynku, podgrzewacza umieszczonego wewnątrz budynku (zazwyczaj w sąsiedztwie kotła c.o. i zespołu pompowo-sterowniczego umieszczonego obok podgrzewacza (zwykle na ścianie).
Z uwagi na aktualne interpretacje podatkowe Urzędów Skarobowych, miejsce montażu baterii kolektorów słonecznych wpływa na podatek VAT dla instalacji i tak:
a) montaż w obrębie bryły budynku mieszkalnego (na dachu, na ścianie): VAT 8%
b) montaż w innymi miejscu (na gruncie, na budynku gospodarczym): VAT 23%
Zasada działania instalacji solarnej jest następująca: kolektor solarny zamienia promieniowanie słoneczne na ciepło. Nośnikiem ciepła jest niezamarzający roztwór glikolu propylenowego krążący w instalacji na skutek pracy pompy obiegowej w zespole sterowniczo-pompowym. Bateria kolektora połączona jest hydraulicznie z wężownicą umieszczoną w podgrzewaczu wody użytkowej dwiema rurami elastycznymi ze stali nierdzewnej lub miedzianymi, o średnicy dobranej do wielkości baterii słonecznej. Nośnik (roztwór glikolu) zabiera ciepło z kolektorów i przenosi je do wężownicy, która nagrzewa wodę w podgrzewaczu.
Energooszczędność kolektorów związana jest także z uzyskaniem możliwie wysokiej sprawności ich pracy. Przede wszystkim zależy ona od ustawienia względem stron świata – największą wydajność mają urządzenia zwrócone w kierunku południowym.
Kolektor płaski (w ramach projektu przewiduje się montaż właśnie kolektorów płaskich) może być odchylony o maksimum 15° w kierunku wschodnim lub zachodnim, bo wtedy jego sprawność obniży się nieznacznie. Jeśli odchylenie jest większe, kolektor musi mieć większą powierzchnię niż w przy ustawieniu w kierunku południowym.
Jaka wielkość kolektora?
Jego wielkość powinna być taka, żeby uzyskać z niego średnio 85–95% ciepłej wody użytkowej w półroczu letnim. Można przyjąć, że czteroosobowa rodzina potrzebuje:
- kolektora płaskiego o powierzchni 1–1,5 m² na 1 osobę, czyli 4–6 m² co oznacza dwa lub trzy kolektory o standardowych wymiarach ok. 1m szerokości x 2m wysokości, które będą raealizowane w projekcie;
- zasobnika CWU o pojemności zależnej od liczby kolektorów - 2 kolektory: 200l, 3 kolektory: 300l itd.
Schemat budowy kolektora płaskiego
1. Szyby kolektora – są przeważnie wykonane ze szkła hartowanego, wytrzymałego na naciski, w tym uderzenia gradu, szyby te powinny być łatwo zmywalne.
2. Absorber – płyta miedziana lub aluminiowa pokrytej warstwą pochłaniającą promieniowanie słoneczne. Stosowane są dwa rodzaje pokryć selektywnych – czarny chrom oraz wysokoselektywna warstwa tlenków tytanu TiNOX (warstwę eta plus, będącą związkami tlenku tytanu i krzemu). Oba pokrycia charakteryzują się wysoką sprawnością pochłaniania promieni słonecznych (ok. 95%) oraz niską emisyjnością. Emisyjność należy rozumieć w ten sposób, że przy nagrzaniu absorbera do temperatury pracy do wysokości np. 70oC, część pochłoniętej energii słonecznej jest z powrotem wypromieniowana.
3. Orurowanie – znajduje się pod płytą absorbera; wykonane z rur miedzianych, w których przepływa niezamarzający płyn. Jego zadaniem jest odebranie ciepła z powierzchni absorbera i przekazanie go do wody użytkowej w podgrzewaczu.
4. Izolacja i obudowa kolektora – aby ograniczyć straty ciepła z kolektora, absorber umieszczony jest w obudowie wykonanej z blachy aluminiowej, wewnątrz której znajduje się izolacja termiczna. Izolacja ta wykonana jest ze specjalnej wełny mineralnej.
Stagnacja w kolektorach słonecznych
Zjawisko stagnacji w kolektorach słonecznych powstaje wówczas, gdy z kolektorów nie jest odbierane ciepło, a jednocześnie duże promieniowanie słoneczne pada na powierzchnię kolektora. Zjawisko to ma niepożądane skutki jakimi są:
otwarcie się zaworu bezpieczeństwa,
zniszczenie m.in. naczynia wzbiorczego, pompy, zaworów,
szybsza wymiana cieczy solarnej.
Sprzyjają temu m.in.:
nieobecność użytkowników ( urlopy, wakacje, ferie) - i brak ustawienia na sterowniku funkcji urlopowej
przewymiarowanie instalacji w stosunku do zapotrzebowania (wymaga spuszczania gorącej wody)
zbyt mały zasobnik c.w.u. (wymaga spuszczania gorącej wody)
