Jeśli chcesz podłączyć solary do istniejącej instalacji, najczęściej konieczny jest montaż zasobnika biwalentnego lub wykorzystanie obecnego zbiornika z dolną wężownicą i grzałką elektryczną. Układ spina się grupą solarną z pompą, naczyniem wzbiorczym oraz sterownikiem różnicowym. W dalszej części artykułu wyjaśniamy dobór elementów i pokazujemy sprawdzone sposoby połączenia.
Czy podłączenie solarów do istniejącej instalacji ma sens?
W wielu domach pierwotny projekt nie zakładał kolektorów słonecznych, a decyzja o ich montażu pojawia się dopiero wtedy, gdy rosną rachunki za energię. Dołożenie solarów do działającego układu jest możliwe i bywa opłacalne, zwłaszcza gdy chodzi o podgrzewanie ciepłej wody użytkowej. Latem uniezależnia to domowników od obsługi kotła na paliwo stałe, a poza sezonem grzewczym obniża zużycie paliwa.
Całkowity koszt inwestycji z montażem i uruchomieniem wynosi najczęściej od 10 000 do 20 000 zł. W tej kwocie mieszczą się kolektory, zasobnik, grupa solarna, sterownik oraz robocizna. Ostateczna cena zależy od wielkości zestawu i klasy zastosowanych podzespołów.
Jeśli dotychczasowa instalacja wody użytkowej jest w złym stanie technicznym albo wymaga generalnej przebudowy, lepiej od razu kupić typowy zestaw solarny z zasobnikiem biwalentnym. Natomiast przy ogrzewaniu wyłącznie elektrycznym można zrezygnować z kotła, a wodę dogrzewać grzałką elektryczną. Trzeba się jednak liczyć z tym, że prąd jest droższy niż ciepło z gazu, oleju czy pelletu.
Jak dobrać kolektory i zasobnik do starego układu?
Dobór pola kolektorów i pojemności zasobnika decyduje o tym, jak duża część energii słonecznej zostanie wykorzystana. W instalacji do ciepłej wody użytkowej największe rozbiory przypadają rano i wieczorem, a kolektory pracują najwydajniej między godziną 9:00 a 15:00. Z tego powodu duży i dobrze zaizolowany zbiornik jest absolutną podstawą.
Pojemność zasobnika do ciepłej wody użytkowej powinna być od 1,5 do 2 razy większa od dziennego zużycia, czyli zwykle 50 l wody o temperaturze 45°C na osobę.
Jaką pojemność powinien mieć zasobnik?
Dla trzech osób dolna granica to 200 l, a dla czterech 250 l. Przydatny jest kilkudziesięciolitrowy zapas, żeby wieczorne kąpiele nie kończyły się uruchamianiem kotła. Jeśli kolektory mają wspomagać centralne ogrzewanie, zasobnik buforowy powinien być znacznie większy – w praktyce od 800 do 1000 l, zależnie od wielkości domu i jego lokalizacji.
Ile kolektorów słonecznych potrzeba?
W typowej instalacji do podgrzewania wody użytkowej dla rodziny stosuje się od dwóch do trzech kolektorów. Uśrednione zestawienie dla kolektorów płaskich o powierzchni 2 m² wygląda następująco:
| Liczba osób | Liczba kolektorów płaskich (2 m²) | Wielkość zbiornika 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 |
Gdy układ ma dodatkowo wspomagać ogrzewanie, potrzebne jest pole o powierzchni od 7 do 15 m² oraz bufor ciepła o objętości 800–1000 l. Takie rozwiązanie jest bardziej złożone, ale pozwala odebrać z kolektorów nawet 1000 kWh energii z metra kwadratowego rocznie.
Gdzie zamontować kolektory słoneczne?
Kolektory płaskie i próżniowe z rurką ciepła najlepiej umieszczać na południowej połaci dachu lub na konstrukcji wsporczej ustawionej na gruncie albo przymocowanej do elewacji. Optymalne nachylenie to około 40° do poziomu. Jeżeli odchylenie od kierunku południowego przekracza 15°, powierzchnię kolektorów trzeba nieco zwiększyć.
Rurowe kolektory próżniowe z bezpośrednim przepływem czynnika mogą pracować pionowo lub poziomo na elewacji pod warunkiem, że słońce dociera do nich przez co najmniej 6 godzin dziennie. W niektórych modelach kąt nachylenia absorberów zmienia się ręcznie – latem ustawia się je na 30°, a zimą na 60°.
Napełnione cieczą kolektory mają sporą masę, dlatego przed montażem na dachu starszego budynku trzeba sprawdzić jego wytrzymałość. Gdy nośność jest niepewna, stosuje się dodatkową konstrukcję wsporczą. Należy również zachować wygodny dostęp do urządzeń na wypadek przeglądu lub naprawy.
Jak podłączyć solary do obecnego układu grzewczego?
Sercem podłączenia jest obieg glikolowy łączący kolektory z wężownicą w zasobniku. Do kompletnego połączenia potrzebne są:
- miedziane rury prowadzone najkrótszą drogą,
- pompa obiegowa w grupie solarnej,
- naczynie wzbiorcze,
- zawór bezpieczeństwa,
- sterownik z czujnikami temperatury.
Rury należy starannie zaizolować, a przejścia przez dach i ocieplenie zabezpieczyć przed stratami ciepła. Naczynie wzbiorcze niweluje zmiany objętości roztworu glikolu, a zawór bezpieczeństwa otwiera się po przekroczeniu dopuszczalnego ciśnienia.
Wykorzystanie istniejącego zasobnika
Jeśli obecny zbiornik ma pojemność co najmniej 200 l i jest sprawny, można odłączyć go od kotła, a jego dolną wężownicę połączyć z obiegiem solarnym. Warunkiem jest pionowe ustawienie zasobnika i umieszczenie wężownicy w dolnej części. Do takiego zbiornika montuje się grzałkę elektryczną, która przejmuje dogrzewanie przy braku słońca. Rozwiązanie jest proste, ale w okresach gorszej pogody bywa drogie w eksploatacji.
Zasobnik biwalentny w miejsce starego
Wygodniejszym wariantem jest wymiana zwykłego zasobnika na biwalentny z dwiema wężownicami. Dolna wężownica współpracuje z kolektorami, a górną łączy się z kotłem. Dzięki temu woda jest dogrzewana tanim paliwem, a nie prądem. Zasobnik biwalentny kosztuje więcej niż model z jedną wężownicą, ale zapewnia stały komfort ciepłej wody przy niższych kosztach.
Współpraca z ogrzewaniem podłogowym
Jeśli solary mają wspomagać centralne ogrzewanie, instalacja grzewcza powinna być niskotemperaturowa. Najlepiej nadaje się ogrzewanie podłogowe lub inne ogrzewanie płaszczyznowe o niskiej temperaturze zasilania. W istniejącym budynku może to wymagać solidnej termomodernizacji i dużej modyfikacji instalacji grzewczej, co podnosi koszty całego przedsięwzięcia.
Jak zintegrować solary z innymi źródłami ciepła?
Układ solarny można połączyć z kotłem gazowym, olejowym, pompą ciepła, kotłem na pellet lub ogrzewaniem elektrycznym. We wszystkich wariantach centralnym punktem staje się bufor ciepła, do którego trafia energia zarówno z kolektorów, jak i z drugiego źródła. Sterownik uruchamia dodatkowe urządzenie grzewcze dopiero wtedy, gdy energia słoneczna nie wystarcza do pokrycia zapotrzebowania.
Przy kotle gazowym lub olejowym warunkiem jest miejsce na odpowiednio duży bufor. To bywa problematyczne zwłaszcza w kotłowniach ze starym stojącym kotłem gazowym, gdzie wolnej przestrzeni często brakuje. Samo połączenie hydrauliczne nie jest skomplikowane, ale wymaga starannego doboru zasobnika.
Pompa ciepła może współpracować z solarami na dwa sposoby. W pierwszym oba urządzenia zasilają wspólny bufor, co skraca czas pracy pompy i poprawia jej żywotność. W drugim, pośrednim wariancie, kolektory podgrzewają okolice dolnego źródła ciepła, na przykład grunt wokół sondy. Dzięki temu można zaprojektować mniejszą instalację DZC i obniżyć koszt zakupu pompy.
Przy kotle na pellet sterownik sam załącza kocioł, gdy solary przestają dostarczać wystarczającą ilość ciepła. Analogicznie działa grzałka elektryczna lub elektryczny kocioł w buforze. Takie hybrydy ograniczają zużycie paliw i emisję dwutlenku węgla, a jednocześnie zachowują pełny komfort grzewczy.
FAQ – najczęściej zadawane pytania
Czy warto dodać kolektory słoneczne do istniejącej instalacji?
Tak — instalacja solarna często opłaca się dla podgrzewania ciepłej wody, zmniejszając zużycie paliwa i latem pozwalając zrezygnować z kotła na paliwo stałe.
Ile kosztuje montaż solarów do działającej instalacji?
Całkowity koszt z montażem i uruchomieniem zwykle mieści się między 10 000 a 20 000 zł, zależnie od wielkości zestawu i jakości komponentów.
Jak dobrać pojemność zasobnika do ciepłej wody użytkowej?
Zasobnik powinien mieć objętość 1,5–2 razy większą od dobowego zapotrzebowania, co daje zazwyczaj około 50 l na osobę przy 45°C.
Ile kolektorów potrzeba dla typowej rodziny?
Dla instalacji c.w.u. zwykle stosuje się od 1–2 kolektorów (2–4 osoby) do 3–4 kolektorów przy większych gospodarstwach; dokładna liczba zależy od liczby osób i wielkości zbiornika.
Gdzie najlepiej montować kolektory słoneczne i jaki mieć kąt nachylenia?
Najlepiej na południowej połaci dachu lub na konstrukcji naziemnej przy kącie około 40°; odchylenie większe niż 15° wymaga powiększenia pola kolektorów.
Czy można użyć istniejącego zasobnika zamiast wymieniać go na nowy?
Tak — jeśli zbiornik ma co najmniej 200 l, jest pionowy i ma dolną wężownicę, można go podłączyć do obiegu solarnego i dodać grzałkę elektryczną do dogrzewania.
Czym różni się zasobnik biwalentny od zwykłego?
Zasobnik biwalentny ma dwie wężownice — dolna współpracuje z kolektorami, a górna z kotłem — co pozwala taniej dogrzewać wodę i utrzymać komfort bez użycia prądu.
Jak integrować solary z innymi źródłami ciepła, np. pompą ciepła czy kotłem?
Energia z kolektorów i drugiego źródła trafia do bufora ciepła, a sterownik uruchamia dodatkowe źródło tylko gdy energia słoneczna jest niewystarczająca.
