Podłączenie solarów do istniejącej instalacji najłatwiej wykonać przez zasobnik biwalentny z dwiema wężownicami – dolną podłącza się do kolektorów, a górną do dotychczasowego kotła. Dzięki temu obecne źródło ciepła pozostaje w układzie, a energia słoneczna przejmuje podgrzewanie wody w okresach dobrego nasłonecznienia. W artykule znajdziesz wskazówki dotyczące doboru, montażu i sterowania takim układem.
Od czego zacząć podłączenie solarów do istniejącej instalacji?
Jeśli dom ma starszą instalację grzewczą, warto najpierw sprawdzić miejsce na duży zbiornik buforowy. W przypadku stojącego kotła gazowego może go brakować, dlatego wygodnym rozwiązaniem staje się zasobnik biwalentny montowany w kotłowni lub na strychu.
Istniejący zbiornik powinien być ustawiony pionowo, a jego wężownica znajdować się w dolnej części. Gdy ma co najmniej 200 l i jest w dobrym stanie, można go odłączyć od kotła i połączyć z obiegiem solarnym, choć wtedy trzeba dodać grzałkę elektryczną do dogrzewania wody.
W domach z kotłem na paliwa stałe podłączenie solarów pozwala latem uniknąć rozpalania w kotle tylko po to, aby podgrzać wodę. Często lepszym wyjściem jest jednak wymiana zwykłego zbiornika na model biwalentny z dwiema wężownicami. W budynkach korzystających wyłącznie z ogrzewania elektrycznego zasobnik biwalentny nie jest konieczny, ale grzałka elektryczna bywa droższa w eksploatacji niż kocioł grzewczy.
Jeżeli solary mają również wspomagać centralne ogrzewanie, układ grzewczy powinien być niskotemperaturowy. Ogrzewanie podłogowe lub inne ogrzewanie płaszczyznowe daje najlepsze warunki do odbioru ciepła z kolektorów. W istniejącym domu może to oznaczać kosztowną termomodernizację i dużą modyfikację instalacji grzewczej.
Jak dobrać liczbę kolektorów i pojemność zasobnika?
Dla przeciętnej rodziny potrzeba zwykle dwóch lub trzech kolektorów, a cała inwestycja – razem z zasobnikiem, grupą solarną i sterownikiem – zamyka się najczęściej w kwocie 10-20 tys. zł. Wysokość wydatków zależy od wielkości układu, jakości komponentów i kosztów montażu, a część nakładów mogą pokryć programy dotacji.
W polskim klimacie słońce pracuje najwydajniej od marca do października, a bardzo intensywnie od czerwca do września. Sezon grzewczy trwa natomiast od października do kwietnia, dlatego kolektory najczęściej wykorzystuje się głównie do ciepłej wody użytkowej, a nie jako samodzielne ogrzewanie domu.
Liczba kolektorów
Powierzchnia 3-6 m² wystarcza, aby roczne pokrycie zapotrzebowania na ciepłą wodę użytkową sięgnęło 60% i więcej. Do wspomagania ogrzewania potrzeba już 7-15 m², a w typowych układach hybrydowych najczęściej montuje się 10-15 m² kolektorów.
Do przygotowania ciepłej wody użytkowej zwykle wystarcza od 3 do 6 m² powierzchni kolektorów, co przy prawidłowo dobranym zasobniku daje roczne pokrycie zapotrzebowania na poziomie około 60%.
Prosty przelicznik dla ciepłej wody podano poniżej.
| Liczba osób | Liczba kolektorów płaskich o powierzchni 2 m² | Zbiornik c.w.u. |
| 2–4 | 1–2 | 200 l |
| 4–6 | 2–3 | 300 l |
| 6–8 | 3–4 | 400 l |
| 8–10 | 4–5 | 500 l |
Pojemność zasobnika
Pojemność zbiornika powinna wynosić od półtora raza do dwóch razy więcej niż przewidywane dzienne zużycie ciepłej wody. Średnio na osobę przyjmuje się 50 l wody o temperaturze 45°C. Dla trzech osób zbiornik nie powinien być mniejszy niż 200 l, a dla czterech – 250 l.
Gdy kolektory mają wspomagać też centralne ogrzewanie, zasobnik staje się buforem o objętości 800-1000 l. Mniejszy zbiornik może szybko osiągnąć maksymalną temperaturę, a większy nie dogrzeje wody przy słabym nasłonecznieniu.
Gdzie zamontować kolektory słoneczne?
Najlepsze efekty daje montaż na połaci dachu, konstrukcji wsporczej na gruncie lub elewacji, przy orientacji południowej i nachyleniu około 40°. Odchylenie większe niż 15° na wschód lub zachód wymaga zwiększenia powierzchni kolektorów.
Dach i konstrukcje wsporcze
Kolektory płaskie i próżniowe z rurką ciepła dobrze sprawdzają się na dachu. Wypełnione cieczą urządzenia sporo ważą, dlatego przed montażem na starym dachu trzeba sprawdzić nośność konstrukcji.
Gdy dach jest zbyt płaski, montuje się je na konstrukcjach wsporczych ustawionych na gruncie lub na dachu płaskim. Taka konstrukcja bywa też konieczna, gdy nie ma wolnego miejsca na połaci.
Elewacja i ustawienie rur próżniowych
Kolektory rurowe próżniowe z bezpośrednim przepływem mogą pracować także pionowo lub poziomo na elewacji, o ile słońce dociera do nich co najmniej 6 godzin dziennie. Kąt nachylenia absorberów w takich modelach można czasem ustawić na 30° latem i 60° zimą.
Dostęp serwisowy i regulacja kąta
Bez względu na miejsce montażu trzeba zapewnić łatwy dostęp do urządzeń, aby w razie potrzeby wykonać przegląd lub naprawę. Automatyczne konstrukcje poruszane siłownikami śledzą słońce, ale są drogie i rzadko bywają opłacalne.
Jak połączyć kolektory z dotychczasowym źródłem ciepła?
W wielu domach sprawdza się połączenie solarów z kotłem gazowym lub olejowym. Oba źródła zasilają wspólny zasobnik ciepła, a kocioł włącza się automatycznie, gdy kolektory nie dostarczają wystarczającej ilości energii.
Współpraca z pompą ciepła może przebiegać na dwa sposoby. W pierwszym oba urządzenia zasilają ten sam zbiornik, co skraca czas pracy pompy i podnosi jej żywotność. W drugim wariancie energia słoneczna podgrzewa grunt wokół sondy, poprawiając warunki dolnego źródła ciepła.
Kocioł na pellet lub biomasę również można podłączyć równolegle. W sezonie letnim większość ciepła przejmują kolektory, a kocioł uruchamia się tylko wtedy, gdy regulator wykryje niedobór energii w zbiorniku.
Przy ogrzewaniu elektrycznym do bufora podłącza się grzałkę lub elektryczny kocioł grzewczy, który pełni rolę szczytowego urządzenia grzewczego. To proste połączenie, choć koszt dogrzewania wody energią elektryczną pozostaje wyższy niż w przypadku kotła gazowego czy biomasowego.
Niezależnie od rodzaju źródła ciepła obieg solarny wymaga kilku podstawowych elementów:
- dwie miedziane rury prowadzące roztwór glikolu między kolektorem a zasobnikiem,
- pompa obiegowa wymuszająca przepływ czynnika grzewczego,
- naczynie wzbiorcze przejmujące zmiany objętości roztworu glikolu,
- zawór bezpieczeństwa chroniący instalację przed nadmiernym wzrostem ciśnienia,
- regulator solarny z czujnikami temperatury.
Jak sterować pracą instalacji solarnej?
Automatyka ma pierwszeństwo dla ciepła z kolektorów. Regulator na podstawie sygnałów z czujników uruchamia pompę obiegu solarnego, gdy słońce wystarczy do podgrzania wody, a zatrzymuje ją, gdy temperatura spada.
Regulator solarny wybiera najpierw energię z kolektorów, a konwencjonalne źródło ciepła uruchamia dopiero, gdy słońce nie wystarcza do osiągnięcia zadanej temperatury wody.
Regulator solarny
Jeśli instalacja solarna pochodzi od tego samego producenta co kocioł, regulatory często wymieniają między sobą informacje. Dzięki temu kocioł włącza się dopiero po wyczerpaniu energii zgromadzonej w zasobniku, a nie pracuje równolegle.
Ochrona przed przegrzaniem i odśnieżaniem
Gdy woda w zbiorniku osiągnie maksymalną temperaturę, a słońce nadal mocno grzeje, regulator wstrzymuje odbiór ciepła, aby płyn solarny nie zaczął wrzeć. Wzrost ciśnienia ograniczają naczynie wzbiorcze i zawór bezpieczeństwa.
Ten sam układ może też wspierać funkcję odśnieżania kolektora. Przepływ podgrzanego glikolu z zasobnika rozgrzewa powierzchnię absorbera i przyspiesza topnienie śniegu.
FAQ – najczęściej zadawane pytania
Jak najłatwiej podłączyć solary do istniejącej instalacji centralnej?
Najprościej przez zasobnik biwalentny z dwiema wężownicami — dolna do kolektorów, górna do istniejącego kotła. Dzięki temu kocioł pozostaje w układzie, a solary podgrzewają wodę przy nasłonecznieniu.
Czy mogę wykorzystać obecny zbiornik do instalacji solarnej?
Tak, jeśli stoi pionowo, ma wężownicę w dolnej części i co najmniej 200 l oraz jest w dobrym stanie. W takim przypadku można go odłączyć od kotła i podłączyć do obiegu solarnego, dodając grzałkę elektryczną do dogrzewania.
Ile kolektorów potrzebuje przeciętna rodzina i jaki jest koszt inwestycji?
Dla typowej rodziny zwykle wystarczą dwa lub trzy kolektory, a całe przedsięwzięcie kosztuje najczęściej 10–20 tys. zł. Dokładna cena zależy od wielkości układu, jakości komponentów i montażu.
Jak dobrać powierzchnię kolektorów do przygotowania ciepłej wody?
Powierzchnia 3–6 m² zwykle pokrywa około 60% rocznego zapotrzebowania na ciepłą wodę. Prostszy przelicznik mówi, że dla 2–4 osób wystarczy 1–2 płaskie kolektory po 2 m² i zbiornik 200 l.
Jaka pojemność zasobnika jest optymalna dla rodziny?
Pojemność powinna wynosić 1,5–2 razy więcej niż dzienne zużycie; przyjmuje się około 50 l na osobę. Dla trzech osób minimalny zbiornik to 200 l, a dla czterech około 250 l.
Gdzie najlepiej montować kolektory słoneczne?
Najlepsza lokalizacja to południowa połacia dachu, konstrukcja na gruncie lub elewacja przy nachyleniu około 40°. Odchylenie o więcej niż 15° na wschód lub zachód wymaga większej powierzchni kolektorów.
Jak połączyć solary z różnymi źródłami ciepła, np. z pompą ciepła czy kotłem?
Solary mogą zasilać wspólny zasobnik razem z kotłem gazowym, olejowym, pelletem lub pompą ciepła, a regulator uruchamia kocioł tylko gdy energia słoneczna nie wystarcza. W przypadku pompy ciepła możliwe jest też wykorzystanie energii słonecznej do poprawy warunków dolnego źródła.
Jak działa sterowanie instalacją solarną i jakie zabezpieczenia są potrzebne?
Regulator uruchamia pompę solarną gdy kolektory dostarczają ciepło i wyłącza ją przy spadku temperatury, priorytetowo korzystając z energii słonecznej. Układ wymaga pompy, naczynia wzbiorczego, zaworu bezpieczeństwa, miedzianych rur i regulatora z czujnikami.
