Efektywność kolektorów słonecznych cz.1

Sprawność kolektorów słonecznych.
Wraz ze wzrostem temperatury w kolektorze w stosunku do temperatury otoczenia, maleje jego sprawność. To logiczne, gdyż im cieplejszy kolektor, tym mniej oddaje energii do instalacji, a więcej do otoczenia. Dlatego przy wyższych temperaturach sprawność kolektora słonecznego maleje prawie do zera. Wykres jest ilustracją sprawności kolektora dla różnej intensywności promieniowania słonecznego. Bezchmurne niebo, czyste powietrze i kolektor nachylony pod najkorzystniejszym kątem, czyli idealne warunki dadzą rezultat w postaci krzywej opisanej jako 1000 W/m2. W praktyce należy się jednak spodziewać intensywności promieniowania wg dolnej krzywej.

Efektywność kolektorów słonecznych

Modne obecnie kolektory słoneczne nie są w stanie samodzielnie zapewnić ani całorocznego ogrzewania pomieszczeń, ani wody użytkowej. Nie jest to wina kolektorów, tylko warunków pogodowych panujących w tej części Europy, w której przyszło nam mieszkać. Co innego w Grecji czy Hiszpanii. Nie jest to krytyka kolektorów słonecznych. Chodzi jedynie o to, aby trafnie oceniać sytuację i nie spodziewać się cudów, choćby były podane one w najbardziej kolorowym prospekcie.

Z prawami fizyki nie sposób dyskutować. A sprawa wygląda tak. Sprawność kolektorów słonecznych nie jest stuprocentowa, bo być nie może. Słońce w dzień bezchmurny, przy przejrzystym powietrzu dostarcza około 1 kW na każdy metr kwadratowy kolektora. Dni słonecznych w ciągu roku na pewno jest mniej niż 365, a ponadto tylko pewna część energii słonecznej da się zamienić w kolektorze na ciepło.

Tak więc z jednego metra kwadratowego powierzchni kolektora (najlepszego) możemy uzyskać rocznie około 450 kWh. Te gorsze są w stanie dać 200-400 kWh rocznie. To znaczy, że jeden moduł porządnego kolektora (około 1,8 m2) da rocznie mniej niż 900 kWh, czyli tak jakby grzałka 2 kW pracowała przez 450 godzin. I to wszystko.

Przyjmując cenę jednej kilowatogodziny prądu elektrycznego na poziomie 0,40 zł można powiedzieć, że zastosowanie wydajnego kolektora słonecznego pozwoli na zaoszczędzenie rocznie 360 zł. Jest to oszczędność maksymalna, gdyż policzona została w stosunku do najdroższego nośnika energii, którym jest prąd elektryczny. Gdyby takie samo wyliczenie zrobić w odniesieniu do ogrzewania gazowego to zamiast 360 zł otrzymamy roczną oszczędność mniejszą niż 200 zł.