Archyvo nuotr.

Saulės kolektoriai: kaip jie veikia iš tikrųjų

Saulės kolektoriai: kaip jie veikia iš tikrųjų

Didelės išlaidos gamtinėms dujoms verčia ieškoti alternatyvių sprendimų. Aptariamame name galingas dujinis katilas net ir vasarą, kai buvo reikalingas tik karšto vandens ruošimas, sugeneruodavo dideles sąskaitas – net iki 600 eurų per mėnesį. Net ir neatliktus išsamaus skaičiavimo buvo aišku, kad saulės kolektorių sistema karštam vandeniui ruošti netruks atsipirkti.

Investicija pasiteisino

Iš karto galima pasakyti, kad investicija į saulės kolektorius karštam vandeniui ruošti pasiteisino. Žinoma, tobulumui ribų nėra – įgavus patirties, praktiškai viską išbandžius, šiandien sistemų montuotojams būtų galima pateikti konkrečių klausimų, pateikti norimas sąlygas, kokios naudos tikimasi iš įrangos.

Saulės kolektorių sistema nėra vien tik ant stogo sumontuoti kolektoriai – jie viso labo sudaro ketvirtadalį sistemos, vertinant pagal investiciją. Pavyzdžiui, variniai vamzdžiai, kuriais į sistemą perduodama šilumos energija, kainavo bemaž tiek pat, kiek ir patys kolektoriai, kadangi atstumas nuo namo stogo iki rūsio yra nemažas. Saulės kolektorių sistemą taip pat sudarė akumuliacinė sistema, cirkuliaciniai siurbliai, išsiplėtimo indai, kitos komplektuojančiosios detalės.

Archyvo nuotr.

Sistemą montavusios įmonės vadovas pasiūlė rinktis plokštuminius saulės kolektorius. Nors namo šeimininkas buvo girdėjęs, jog šios rūšies kolektoriai mažiau efektyvūs, montuotojai patikino, jog efektyvumas pakankamas. Dar buvo pateiktas argumentas, kad smarki kruša gali sudaužyti vakuuminių kolektorių kolbas. Kaip tik tą vasarą buvo praūžusi kruša, žemę padengusi įspūdingo dydžio ledo gabaliukais. Asmeninės patirties stoka privertė patikėti montuotojų rekomendacijomis.

Tačiau verta atminti, jog informaciją geriau surinkti iš kelių šaltinių, kad paskui netektų nusivilti. Negalima teigti, kad plokštuminių saulės kolektorių sistema namo šeimininką nuvylė, tačiau neigiamų niuansų esama. Antai per dieną sukaupta energija leido vakare naudoti karštą vandenį. O rytais dažniausiai vanduo tebūdavo drungnas, todėl tekdavo įjungti dujinį katilą jam sušildyti.

Archyvo nuotr.

Dėl ko rytais vanduo būna atvėsęs? Prausiantis vandens šildytuve (boileryje) šiltas vanduo susimaišydavo su šaltu ir atvėsdavo. O akumuliacinėje talpykloje sukauptos energijos kažkodėl neužtekdavo, kad po nakties vanduo būtų pakankamai šiltas. Daroma prielaida, kad akumuliacinėje talpykloje sukaupta energija išeikvojama veikiant cirkuliaciniam siurbliui. Šita prielaida kol kas liko nepatvirtinta.

Kad ir kaip būtų, „pasikinkyta“ saulė leido smarkiai sumažinti sąskaitas už gamtines dujas. Saulės kolektorių sistema veiksminga maždaug nuo balandžio iki rugsėjo mėnesio. Jeigu dienos pakankamai saulėtos, energija gaminama ir ankstyvais pavasario bei vėlesniais rudens mėnesiais. Tada į akumuliacinę talpyklą nukreipta energija pasitelkiama ir namo šildymui.

Galiausiai, bene įdomiausias visiems klausimas – kiek kainavo saulės kolektorių sistema? Kadangi ją teko integruoti į jau esančią šildymo sistemą pertvarkant katilinę, kaštai truputį išaugo. Iš viso ši investicija siekė apie 5800 eurų. Namo šeimininkas pateikė paraišką paramai gauti tuometiniam Lietuvos aplinkos apsaugos investicijų fondui, ir gavo maždaug 1500 eurų kompensaciją.

Efektyvumą lemia keli veiksniai

Dažnokai diskutuojama, ar Lietuvoje užtenka saulės, kad efektyviai veiktų saulės kolektorių sistemos. Taip pat diskutuojama, kurio tipo kolektoriai efektyvesni: plokštieji ar vakuuminiai, kitaip vadinami kolbiniais. Tad kaip yra iš tikrųjų?

Plokščiasis kolektorius šildo vandenį per šilumos pernašą. Jam beveik nereikalinga priežiūra. Beje, Europos Sąjungoje toks kolektorių tipas sudaro 80 proc. visų įdiegtų saulės kolektorių. O štai vakuuminiams tenka vos 20 proc. Tokį pasiskirstymą veikiausiai lemia kaina – vakuuminiai kolektoriai brangesni už plokščiuosius.

Archyvo nuotr.

Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) Pastato energetinių ir mikroklimato sistemų laboratorijos mokslo darbuotojas Juozas Bielskus bando paaiškinti paprastai: plokščiasis saulės kolektorius veikia panašiai kaip paprastas radiatorius. Saulė šildo jo paviršių, dalis energijos perduodama vandeniui, kita dalis tampa nuostoliu.

Plokščiuosiuose kolektoriuose saulės energiją sugeria vario arba aliuminio absorberis. Tarp absorberio ir išorinio karkaso nėra vakuumo, todėl patiriami nemaži nuostoliai į aplinką.

O vakuuminiai kolektoriai turi šilumą sulaikančius absorberius. Be to, tokio tipo saulės kolektoriuose absorberis užima didesnį plotą, dėl to jų efektyvumas kur kas didesnis. Tačiau vakuuminių kolektorių konstrukcija žymiai sudėtingesnė. Vamzdelis su šilumą pernešančiu skysčiu ir absorberis įdedami į stiklinį vamzdelį, iš kurio ištraukiamas oras. Dėl sudėtingesnės gamybos technologijos kokybiški vakuuminiai kolektoriai yra brangesni už plokščiuosius saulės kolektorius.

Archyvo nuotr.

Plokštieji kolektoriai labiau tinka, jei norima saulės energiją efektyviai panaudoti balandžio–rugsėjo mėnesiais. O vakuuminiai kolektoriai efektyvūs būna ir esant debesuotumui bei mažam saulės intensyvumui, optimaliam darbui pakanka ir dienos šviesos.

Kalbant apie patikimumą ir ilgaamžiškumą, nė vienas kolektorių tipas neturi ryškaus pranašumo. Tiek plokštieji, tiek vakuuminiai kolektoriai yra ilgaamžiai, nereikalaujantys ypatingos priežiūros. Nors įsirengę vakuuminius kolektorius žmonės baiminasi didelės krušos poveikio, vamzdeliai yra tvirti ir juos nelengva sulaužyti. O jeigu atsitiktų taip, kad vienas ar keli vamzdeliai būtų pažeisti, sistema nenustos veikusi. Žinoma, jos efektyvumas bus mažesnis.

Apskritai saulės sistemos efektyvumą bene labiausiai lemia saulės spinduliuotės intensyvumas. Taip pat efektyvumas priklauso ir nuo temperatūros, kuri palaikoma saulės kolektoriuje cirkuliuojančiame šilumnešyje. Didėjant šilumnešio temperatūrai, mažėja sistemos efektyvumas. Efektyvumui įtakos turi ir lauko temperatūra – kuo didesnis temperatūrų skirtumas tarp kolektoriuje cirkuliuojančio šilumnešio ir lauko oro, tuo sistemos efektyvumas mažesnis.

Pigesnei įrangai – brangesnė priežiūra

Kaip pasirinkti tinkamą saulės kolektorių? Vieno atsakymo į šį klausimą nėra. Visada rekomenduojama pasikalbėti su specialistais, gamintojais.

Atsinaujinanti energija dažnai prasilenkia su laiku: karšto vandens reikia ryte ir vakare, o saulės daugiausia turime dieną. Būtent dėl to reikalingas energijos akumuliavimas. Tūrinės talpyklos akumuliuoja karštą vandenį ir, kai reikia, atiduoda sukauptą energiją. Specialistai paskaičiuoja, kokio ploto kolektoriams kokio dydžio akumuliacinės talpyklos reikia.

Saulės kolektorių sistemą reikia tinkamai prižiūrėti – tik tada ji bus ilgaamžė. Kartais pardavėjai nepasako, kad vandenį reikia keisti, hidraulinę sistemą periodiškai tikrinti, nes valymo filtrai gali būti užsiteršę. Patikrinimo procedūrą reikia atlikti bent kartą per metus.

Archyvo nuotr.

„Jei pakilus šilumnešio temperatūrai sistema užvirs, išsiskirs nuosėdos, kurios gali užkimšti sistemą. Tam ir reikia valyti filtrus, kad sistema gerai veiktų“, – pataria VGTU mokslo darbuotojas J. Bielskus.

Teks apsispręsti

Saulės kolektorių efektyvumas siekia 50–60 proc. Šiandien dažnai tenka išgirsti diskusiją – o gal labiau apsimoka įsirengti elektros energiją gaminančias saulės baterijas. Tada pagaminta energija maitintų įvairius buitinius prietaisus, tarp kurių gali būti ir elektrinis vandens šildytuvas. O perteklinė energija gali būti nukreipta pasaugoti į skirstomuosius tinklus.

„Mano nuomonė daug kam gali nepatikti. Dažnai būna atvejų, kai žmonės įsirengia saulės elementus elektrai gaminti ir naudodami juos ruošia karštą vandenį. Tai yra absurdas. Gaminame elektrą, aukščiausios rūšies energiją, kad iš jos gamintume šilumą? Reikėtų tiksliai identifikuoti savo poreikius: jeigu reikia karšto vandens, siūlau rinktis saulės kolektorius“, – paaiškino J. Bielskus.

Montavimą patikėkite specialistams

Saulės kolektorių efektyvumą lemia ne tik įrangos, bet ir montavimo kokybė. Kolektorius galima sumontuoti ir patiems, tačiau geriausia tai būtų patikėti specialistams. Tai itin svarbus patarimas tiems, kurie kolektorius planuoja montuoti ant šlaitinių stogų.

Tiek plokščiųjų, tiek vakuuminių kolektorių montavimas nėra sudėtingas, vis dėlto prie šlaitinio stogo yra itin sunku pritvirtinti kolektoriaus rėmą.

„Patiems to daryti nerekomenduočiau. Lengva pridaryti papildomų nereikalingų skylių, sugadinti stogą, pro kurį į vidų skverbsis lietaus vanduo“, – patarė pašnekovas.

J. Bielskus rėmų konstrukcijų montavimą rekomenduoja patikėti specialistams dar ir dėl to, kad šį darbą atliekant patiems namo šeimininkams, jeigu jie nėra specialistai, gali būti nesuteikiamas garantinis laikotarpis.

„Yra žmonių, kurie geba viską pasidaryti patys. Bet reikia pasitarti su pardavėjais, kad jie tokiais atvejais gaminiui suteiktų garantinį laikotarpį. Tai galioja visoms šildymo sistemoms. Dažniausiai rekomenduojama kviestis specialistą, nes jis atsako už savo darbo kokybę, suteikia garantiją, patvirtina, kad sistema sėkmingai veiks bent metus“, – sakė J. Bielskus.

Beje, kolektoriai turi būti sumontuoti optimaliu 40–50 laipsnių kampu, plokščiuosius kolektorius galima montuoti ir 30–80 laipsnių kampu.

Žiemą pasiruoškite valyti

Galiausiai – ar iš tiesų saulės Lietuvoje užtenka, kad kolektoriai veiktų efektyviai? Ekspertai dažnai pabrėžia, kad saulės intensyvumas Lietuvoje yra toks pat, kaip ir Vokietijoje, kurioje sistemos naudojamos tikrai gausiai. Vidutinis saulės švietimo laikas – 1720 valandų per metus arba 500 kWh/m2 šiluminės energijos.

O ar galima panaudoti saulės kolektorius žiemą? Anot J. Bielskaus, nuo gruodžio iki vasario saulę matome retai. Bet kitu laikotarpiu jos pakanka. Dėl to reikia teisingai pasirinkti saulės kolektorių plotą. Visgi jei norima, kad kolektoriai būtų naudingi ir žiemą, saulei šviečiant nuo jų reikės nuvalyti sniegą, o tai nėra malonioji šio reikalo dalis.

Beje, saulės kolektorių žiemą galima ir nevalyti, jiems nieko neatsitiks. Tik energijos gauti tuo laikotarpiu nepavyks net ir tomis retomis saulėtomis dienomis.

Jūsų komentaras

Daugiau leidinio naujienų