Jak zagospodarować energię słoneczną z dachu?

W sierpniu na tej części DZB, która poświęcona jest tematyce ogrzewania budynków, opublikowałem artykuł o zagospodarowaniu ciepłego powietrza z kolektora słonecznego między innymi do grzania wody użytkowej. Artykuł był odpowiedzią na pytanie podesłane przez Czytelnika. Polecałem w nim m.in. rozważenie użycia pokrycia dachowego jako kolektora słonecznego i czerpania ciepłego powietrza bezpośrednio spod niego.

Jakiś czas po jego publikacji dostałem kolejne pytanie. Uznałem jednak, że odpowiem na to pytanie tutaj (a nie w części o ogrzewaniu), bo temat już znacząco wykracza poza tematykę ogrzewania domu.

Po kilku podejściach do tematu z moim kolegą, doszliśmy  do wniosku że wykorzystanie tak jak polecasz już istniejącego dachu do podgrzewania powietrza czyli pozyskiwania ciepła z pod blach, jest jak najbardziej możliwe do wykonania (kolega dekarz, ja stolarz).  Zastanawia nas tylko, czy puszkowiec nie był by przypadkiem wydajniejszy (czarny kolor absorbera, całkowicie zamknięta konstrukcja przysłonięta szybą, która też będzie izolowała)

Druga rzecz nad którą się teraz zastanawiam są panele fotowoltaiczne. Jeżeli chciałbym w nie zainwestować to musiał bym wykorzystać właśnie tą część dachu.

Dlatego pytanie do Ciebie, czy fotowoltaika się opłaca??

Z opłacalnością fotowoltaiki w skali domu jednorodzinnego, jest trochę tak, jak z potworem z Loch Ness. Ponoć dzięki coraz nowszym osiągnięciom techniki już wkrótce uda się go zobaczyć. A w praktyce okazuje się, że jednak ani fotowoltaika jest nieopłacalna, ani Nessie nie da się znaleźć.

No dobra, przesadzam trochę…

Baterie słoneczne mogą się opłacać choćby wtedy, gdy użyjemy ich zamiast zwykłego kolektora słonecznego do grzania wody. Kosztują nawet już nieco mniej, niż kolektory próżniowe.

Są też dużo bardziej opłacalne, niż turbiny wiatrowe, przynajmniej w skali domu jednorodzinnego. O tym też kiedyś już tu pisałem i mówiłem. Mała turbina wiatrowa da w warszawskich warunkach mniej prądu, niż instalacja fotowoltaiczna postawiona za podobne pieniądze. W warszawskich, bo dla wieloletnich danych meteo (o prędkości wiatru i natężeniu promieniowania słonecznego) prowadziłem obliczenia.

A więc z całą pewnością trzeba byłoby to policzyć dla tego konkretnego przypadku, uwzględniając m.in.:

  • aktualnie wykorzystywaną taryfę energetyczną (czyli ceny prądu),
  • zainstalowane w domu odbiorniki energii elektrycznej, które działają przez cały rok i zużywają dużo energii (w szczególności elektryczne podgrzewacze ciepłej wody użytkowej, ale nie te przepływowe, bo tych się nie da sensownie zasilić prądem z baterii słonecznych),
  • możliwość odsprzedaży prądu do sieci elektroenergetycznej i stawki za kilowatogodzinę.

Własny układ z bateriami słonecznymi i akumulatorami, nawet jeśli nie daje dużych oszczędności, da na pewno większe bezpieczeństwo energetyczne na ewentualność wyłączenia prądu. Trudno jest je przeliczyć na złotówki, ale nie sposób o nim zapominać.

Natomiast jest jeszcze jedna rzecz, o której chciałem wspomnieć. Przecież zainstalowanie na dachu paneli fotowoltaicznych nie wyklucza wcale użycia ciepłego powietrza spod nich! Przecież panele PV latem bardzo mocno się nagrzewają. 🙂

To oczywiście rodzi pewne problemy, bo panele musiałyby być zainstalowane w połaci pokrycia dachowego, a nie na nim. Połączenia między panelami a pokryciem dachu muszą być wtedy odpowiednio szczelne, ale to się technicznie różni bardzo nieznacznie od montażu np. okna dachowego (połaciowego).

I to rozwiązanie bym właśnie Czytelnikowi sugerował. Jeśli już uzna (i policzy), że baterie słoneczne będą mu się opłacać, niech zamontuje je dokładnie w taki sposób.

Jeśli zaś chodzi o wydajność powietrznych kolektorów słonecznych, to oczywiście jest ona większa, niż tego pseudokolektora pod postacią połaci dachowej. Sam fakt, że od góry kolektor jest przykryty warstwą szkła sprawia, że traci on mniej ciepła i będzie lepiej się spisywać w warunkach niskich temperatur powietrza (czyli przez większą część roku). Z drugiej strony, dach i tak się nagrzewa i jeśli tylko mamy możliwość wykorzystania go jako źródła ciepłego powietrza, warto z niej skorzystać.

Optymalnie byłoby pogodzić to w taki sposób, żeby czerpać powietrze z kolektora powietrznego (z absorberem z puszek, albo płaskiej blachy, bez znaczenia), do którego trafiałoby powietrze wstępnie podgrzane pod dachem. Różnica w oporach ssania będzie prawie niezauważalna (ze względu na dużą powierzchnię dachu), więc wiosną i jesienią się na tym za wiele nie straci. Latem zaś kolektor pod szybą dodatkowo dogrzeje powietrze do jeszcze wyższych temperatur.

Pytanie co z zimą, gdy dach jest pokryty śniegiem. Kolektor i baterie słoneczne warto odśnieżać, ale resztę dachu — już niekoniecznie. Bo dach działa jak dodatkowa warstwa świetnej izolacji cieplnej. Współczynnik przewodzenia ciepła dla lekko ubitego śniegu (dla warstwy o grubości 7-10 cm) jest rzędu 0,23 W/mK, a więc o rząd wielkości większej, niż dla wełny mineralnej (0,045 W/mK), ale kilka razy mniejszy, niż dla ceramicznych dachówek (1 W/mK).

W takiej sytuacji, gdy dach miałby pozostać przykryty śniegiem, wolałbym nie czerpać spod niego powietrza, bo wtedy na jego miejsce wprowadzane będzie powietrze zimne, niwelując cały efekt dodatkowej izolacji cieplnej.

Czy warto zbudować kolektor powietrzny?

Dostałem dziś na Facebooku, na fanpage DZB (tak, istnieje coś takiego), pytanie od Czytelnika.

Bardzo mnie zaciekawił Pana blog o budowaniu domu autonomicznego oraz pasywnego. mam pytanie dotyczące tego filmiku: (…) : czy warto taki panel zrobić i czy bedzie to działało w naszym klimacie, oraz co Pan sądzi o tym. Dzięki Pana filmom powoli staram się przekształcić mój dom. Chodzi mi głównie o to że mieszkam sam w drewnianym domu, a pracuje w delegacji i przyjeżdzam średnio co dwa tygodnie. w okresie zimowym jest bardzo ciężko ogrzać dom do temperatury pokojowej.

Częste wyjazdy z domu to zawsze problem, bo albo mamy do wyboru ogrzewać pusty dom, albo cierpieć zimno po powrocie. Dlatego wszelkie rozwiązania pozwalające na zmniejszenie uciążliwości wyjazdów i pozyskiwanie energii pozwalającej na ogrzanie domu w czasie naszej nieobecności, będą przydatne.

A przecież niczym innym nie jest pozyskiwanie energii słonecznej i używanie jej do dogrzania pomieszczeń. Czy to w formie kolektora powietrznego, czy w formie ściany Trombe’a (jednego, wielkiego kolektora). Czytaj dalej…

Co zrobić, gdy wydajność kolektora DIY jest za mała?

Czasem tak bywa, że efekt naszych prac nie jest tak spektakularny, jak moglibyśmy się spodziewać. W podobnej sprawie zwrócił się ostatnio do mnie Czytelnik, który wykonał kolektor słoneczny domowym sposobem tak, jak opisywałem to na tym filmie.

Panie Krzysztofie podłączyłem już kolektor zrobiony przez siebie na bazie pana filmu: 4 rurki przykryte wytłoczoną blachą aluminiową oczywiście pomalowaną na czarno, Kolektor ma wymiary starego okna jakie akurat miałem tj 130×60.

Hydraulik podłączył go do płaszcza grzejnego do bojlera 120 L. co prawda prawdziwych upałów jeszcze nie było ale rura na dość dobrym słońcu była tylko ciepła, a woda w domu raczej letnia.

Cyrkulacja zachodzi bo cała rura jest ciepła, . bojler jest wyżej usytuowany niż kolektor. Według mnie kolektor jest zbyt mały czy myśli pan że powienienem zrobić jeszcze jeden taki sam. (mam jeszcze jedno okno) Czy raczej należy się nastawić na jeszcze 2 kolektory.

Skoro woda w bojerze miała początkowo ok 20 stopni a on podgrzał ją do 34 czyli o 14 stopni to czy kolejny podgrzeje ją o kolejne 14 stopni? Co pan myśli?

Czytaj dalej…

Blacha, przetłoczenia i naczynie wzbiorcze, czyli o kolektorze słonecznym

Nie dalej, jak kilka dni temu odpowiadałem na pytania Czytelnika odnośnie budowy kolektora słonecznego z węża ogrodowego. A dziś odpowiedź na inny mail od Czytelnika, odnoszący się do filmu o budowie kolektora wodnego z blachy aluminiowej i miedzianych rurek.

Witam i od razu dziękuję za materiały o kolektorach., pod wpływam tych filmów postanowiłem zbudować taki kolektor na bazie starego okna.
Pojawiły się pytania?

1. Dlaczego należy użyć blachy aluminiowej (mam arkusz ocynku który mógłbym wykorzystać)

2. Dlaczego rurki są przykryte blachą z wytłoczeniami, widziałem kolektor pana Kazimierza Orzoła w którym rurki są widoczna a blacha z przetłoczeniami pod nimi? Jakie są powody takiego rozwiązania ?

3. Hydraulik montujący mi kolektor poradził wyjść dodatkowym kolankiem z kolekrora by założyć jakieś naczynko czy coś takiego co przeciwdziałałoby zbyt wysokiemu ciśnieniu, U pana nic takiego nie było a nadmienię że swój kolektor będę podłączał do bojlera do płaszcza grzejnego. Czy takie urządzenie jest potrzebne?

Spieszę z odpowiedziami. Czytaj dalej…

Kolektor słoneczny z węża ogrodowego

Kilka dni temu dostałem mail od Czytelnika, na temat budowy prostego kolektora słonecznego.

widziałem troszkę Twoich filmów i byłem nawet na stronie poszukując jakiejkolwiek informacji, ale nie mogłem jej odnaleźć. Chciałem własnoręcznie zbudować kolektor słoneczny do podgrzewania wody w sezonie letnim aby, nie pisać o oszczędnościach chciałem po postu wykorzystać to co daje nam natura. Dlatego też mam jedno pytanie odnośnie budowy kolektora, ponieważ chciałem wykorzystać do budowy zwykły wąż ogrodowy koloru czarnego i co zrobić, aby wąż trzymał ciepło przez ok. 2h lub wchłaniał większą energię w siebie co spowoduje na szybszym nagrzewaniu się wody. Wywnioskowałem, że 50l wody na szybką kąpiel wystarczy w zupełności, więc też taką ilość wody będę chciał podgrzać przez słoneczko 😛 Możesz coś doradzić, aby budowa miała większy sens. Bym zapomniał, posiadam 100l boiler czy można go wykożystać do gromadzenia ciepłej wody?

O budowie kolektora słonecznego domowym sposobem już tu pisałem. Póki co nagrałem i opublikowałem na YouTube filmy z budowy kolektora wodnego i wodno-powietrznego. Ten drugi stoi u mnie na działce i czeka na podłączenie do instalacji wodnej (której tam jeszcze nie ma) i do budynku, by mógł go dogrzewać zimą. Latem zaś będzie wykorzystywany do suszenia warzyw i owoców. Czytaj dalej…