Kolektor, rura i filtr powietrza w Uno: Budowa i zasada działania
- Szczegóły
Możliwości podgrzewania ciepłej wody jest całkiem sporo, różnią się kosztami instalacji i użytkowania, a także sposobem działania. Punktem wyjścia w myśleniu nad sposobem grzania CWU powinno być zużycie ciepłej wody.
Słońce wprawdzie świeci za darmo, ale nie oznacza to, że każdy powinien wyposażyć się w baterię kolektorów słonecznych. Kolektor jest tylko wyrafinowanym rodzajem wymiennika ciepła, który ma pochłonąć jak najwięcej promieniowania. Same kolektory do zawieszenia na dachu to najwyżej połowa kosztów całej inwestycji, które mogą wynieść 10-15 tys. zł z montażem włącznie.
Fabryczne kolektory płaskie produkują pełnowartościową ciepłą wodę mniej więcej od kwietnia do października, w słoneczne dni. W pozostałych miesiącach mogą służyć co najwyżej jako wstępny podgrzewacz wody. Kolektor musi zawsze pracować, a ciepło z niego musi być odbierane, dlatego podstawa to zapewnienie awaryjnego zasilania pompy i sterownika.
Drogie fabryczne kolektory dają się zastąpić wyrobem tanim i prostym, możliwym do zbudowania w garażu. Jako absorber mogą posłużyć dowolne grzejniki panelowe. Najbardziej opłacalne będą te dwupłytowe (symbol C22). Koszt sztuki o wymiarach 1m x 0,5m (z czego wyjdzie 1m2 absorbera) to ok. 150zł.
Kolektory grzejnikowe w najprostszej wersji napełnione są kranówką, dlatego trzeba opróżnić je i zasłonić przed pierwszymi mrozami. Napełnione glikolem nie pracują tylko w grudniu i styczniu, z uwagi na przeważnie pochmurne dni. Gdy tylko jest słonecznie, nawet w mroźny lutowy dzień potrafią dogrzać wodę do 35-40st.C.
Przeczytaj także: Ekologiczne i ekonomiczne oczyszczanie ścieków w domu
Podgrzanie 100l wody od temperatury kranowej (~15st.C) do 55 st.C pochłania ~4,5kWh energii.
Być może to pierwszy raz, gdy słyszysz, że istnieje coś takiego jak pompa ciepła i można tym grzać CWU. Jest sporo tańsza od kolektorów - osobne urządzenie kosztuje ok. 4000zł a pompa zintegrowana ze zbiornikiem ciepłej wody - 6-9 tys. efektywność pracy pompy ciepła np. tutaj deklarowana jest na 3,7 przy temperaturze powietrza 15st.C i 45st.C dla ciepłej wody, a więc dla 30 stopni różnicy.
W zasadzie jedynym poważnym minusem pompy ciepła jest fakt, że to skomplikowane urządzenie wymagające w razie „w” specjalistycznego serwisu.
Im mniej ciepłej wody zużywasz, tym bardziej opłaca się olać wszystkie cuda techniki i użyć niepokojąco prostego urządzenia jakim jest zwykła grzałka elektryczna. Tak, grzanie wprost prądem jednostkowo jest drogie. Ale mimo to może się opłacać, bo daje się łatwo zdecentralizować.
Grzanie wody prądem, gdy zużycie jest niewielkie da się zrobić lepiej. Krany można zaopatrywać z miniaturowych podgrzewaczy pojemnościowych umieszczanych pod zlewami. Podgrzewacz taki stale przechowuje 5-10l gorącej wody, dzięki czemu jest ona dostępna zaraz po odkręceniu kranu. Z kolei na potrzeby prysznica może służyć klasyczny bojler z grzałką.
Przeczytaj także: Działanie kolektora filtra powietrza Deutz-Fahr
Choćby był umieszczony na drugim końcu budynku, nie będzie wymagał energochłonnej instalacji cyrkulacyjnej, gdyż dzięki miniaturowym podgrzewaczom przy kranach został z niego zdjęty obowiązek stałego ich zaopatrywania. Przy takim rozwiązaniu zbędna staje się cyrkulacja i część instalacji ciepłej wody.
Przykładowe koszty podgrzewania wody
Poniższa tabela przedstawia przykładowe koszty podgrzewania wody przy użyciu różnych metod:
| Sposób podgrzewania | Cena 1kWh |
|---|---|
| Prąd (taryfa G11) | ok. 0,7zł |
| Prąd (taryfa G12/G12w) | ok. 0,26zł (w tanich godzinach) |
| Drewno (200zł/mp) | ok. [cena dla drewna] |
| Ekogroszek (900zł/t) | ok. [cena dla ekogroszku] |
Oczywiście założenia te łatwo podkopać mając tanie lub prawie darmowe drewno i zamiłowanie do spędzania każdego wieczoru w kotłowni.
Najistotniejszy parametr kolektora to maksymalna temperatura pracy. To taka granica powyżej której więcej ciepła ucieka z kolektora niż w nim zostaje, więc siłą rzeczy nie da się już bardziej podgrzać wody. Fabryczny kolektor ma te parametry wyśrubowane, więc bez trudu wyprodukuje mienal wrzątek. W moim przypadku kolektor z grzejnika osiąga góra 55st.C w upały.
Montaż kolektorów zależy od warunków. Kolektory mogą znaleźć się na stelażu na gruncie lub na dachu. Skierowanie ich jak najdokładniej na południe to konieczność (odchył do 30% jest dopuszczalny). Latem kąt nachylenia nie ma większego znaczenia, kolektory i tak będą wściekle grzać!
Przeczytaj także: Współpraca oczyszczalni ścieków z pompą ciepła
Instalacja solarna przebiega przez trzy piętra i ma pojemność ok. 15l. Większa jej część wykonana jest z rur PP 20mm (~0,8zł/mb). Końcowy odcinek z poddasza przez nieużywany kanał wentylacyjny na dach i do kolektorów - ze zbrojonego węża PCV 10mm (~0,5zł/mb). Za pompę solarną robi najtańsza pompa LFP do centralnego ogrzewania z ręczną trójbiegową regulacją (210zł).
Jeśli solary mają działać tylko latem, to układ może być otwarty. Ja pokusiłem się o zalanie instalacji glikolem, co wiązało się z przeróbką na układ zamknięty. Sterowaniem pracą pompy zajmuje się własnej roboty sterownik oparty o Arduino Uno (~100zł wraz z czujnikami i przyległościami). Ale to wyłącznie dlatego, że przy okazji robi trochę innych rzeczy. Do sterowania pompą solarną wystarczy najprostszy sterownik do pompy C.O., który można dostać w podobnej cenie.
300-litrowy zbiornik to najdroższy element tej układanki. Jakikolwiek bojler z dwiema wężownicami (aby móc grzać wodę także z C.O.) to wydatek ok. 2500zł. Wyżej wymienione koszty budowy mojej instalacji solarnej (poza bojlerem) to łącznie 1500zł. Do tego trzeba dodać drobne acz upierdliwe koszty złączek, śrubunków, uchwytów do rur i innych - powiedzmy ok. 200zł. To razem daje 1700zł przy założeniu, że wszystkie materiały są kupione.
Po uruchomieniu solarów ciepła woda dostępna jest przeważnie przez cały dzień w każdym kranie. Rachunek za prąd obniżył się od razu o ok. 60zł/mies. Nawet gdy słońce nie grzeje, zbiornik z dwoma wężownicami umożliwia podgrzewanie wody przez kocioł C.O. Jednocześnie konieczność rozpalania w kotle tylko na potrzebę podgrzania wody zdarza się sporadycznie, gdy przez kilka dni nie ma słońca.
tags: #kolektor #rura #filtr #powietrza #uno #budowa
