Archiwa kategorii: Studium przypadku

Kolektory słoneczne własnej roboty – wnioski po pięciu latach

Od 2013 roku dogrze­wałem wodę kra­nową insta­lacją solarną włas­nej robo­ty. Pisałem o tym po dwóch sezonach – efek­ty były wtedy zachę­ca­jące. Trzy lata później czas opisać wraże­nia i nau­ki płynące z tego przed­sięwz­ię­cia. Pewne manka­men­ty tanich i prostych rozwiązań wychodzą z cza­sem, ale to nie zmienia ogól­nej bard­zo pozy­ty­wnej oce­ny przed­sięwz­ię­cia: nie tylko była to okaz­ja do poma­jstrowa­nia, ale też sprzę­ty zaro­biły na siebie.

Tani kolektor jest dobry bo tani

Czys­to finan­sowo inwest­y­c­ja się opłaciła – koszt pier­wot­nej insta­lacji zwró­cił się w około dwa lata. Dobu­dowany w 2015 roku nowy kolek­tor też zdążył na siebie zaro­bić (o tym później). Nawet kiep­s­ki kolek­tor bard­zo dużo daje – co innego dogrze­wać wodę prą­dem o 10 stop­ni, co innego o pon­ad 40.

Insta­lac­ja pra­cow­ała w zasadzie nieco pon­ad 4 lata. Latem 2017 została zde­mon­towana – na co wpłynął jej kiep­s­ki już miejs­ca­mi stan (co zaraz dokład­niej opiszę) a decyzję przyspieszył remont dachu, który wyma­gał cza­sowego usunię­cia kolek­torów.

Stan na lip­iec 2015

Stan na marzec 2017 – po szeregu przygód dalej opisanych.

Nowy kolektor aluminiowy

W sierp­niu 2015 zastąpiłem dwa doty­chcza­sowe kolek­to­ry grze­jnikowe jed­nym nowym alu­min­iowym, zbu­dowanym na wzór “main­streamowych”. Czyli blacha zaciskana wokół rurek, ale dla tan­ioś­ci i blacha, i rur­ki alu­min­iowe.

Kosz­towo taki kolek­tor wychodzi nawet taniej niż grze­jnikow­ce z nowych grze­jników:

  • ~50zł za rur­ki podłużne,
  • ~20–30zł za arkusz blachy alu 1x2m
  • parę­naś­cie zło­tych za rur­ki zbior­cze, kor­ki i mufy na ich końce,
  • ~40zł za lut do alu­mini­um (zuży­cie zależy od wprawy),
  • trochę gazu z but­li do pal­ni­ka lutown­iczego.

Łącznie będzie w grani­cach 150zł za absorber 2mkw. Ale znacznie więcej tutaj pra­cy niż przy grze­jnikow­cu: “owi­janie” blachy ściśle wokół rurek bywa stras­zli­wie mozolne. Inter­net jest pełny ku temu paten­tów, ale zważy­wszy ile metrów jest do wyko­na­nia, moż­na się zniechę­cić na samą myśl. Być może błęd­nie dobrałem grubość blachy. Nieste­ty nic cieńszego z alu­mini­um niż 1mm miejs­cowy Cen­trostal nie miał.

Docelowo miały pow­stać dwa takie kolek­to­ry, ale różni­ca w sto­sunku do grze­jnikow­ców nie była aż tak wiel­ka, by się chci­ało.

Pier­wsze pode­jś­cia do lutowa­nia. Brzy­d­kie, ale o dzi­wo szczelne.

Wstęp­ny mon­taż. Mniejsza pojem­ność kolek­to­ra dała od razu zauważalne kil­ka stop­ni więcej maksy­mal­nej tem­per­atu­ry.

Zużycie materiałów

Insta­lac­ja wyko­nana z rur PP (wewnątrz budynku) oraz zwykłego zbro­jonego węża PCV 10mm wytrzy­mała bez żad­nych prob­lemów cały okres eksploat­acji, w tym parokrotne prze­grzanie teo­re­ty­cznie do tem­per­atur, które mogły oba w/w mate­ri­ały spoko­jnie uszkodz­ić (ale najwyższe tem­per­atu­ry musi­ały się ograniczać do pudeł kolek­torów, ew. na węże i rury dzi­ałały chwilowo).

Gdy­by ktoś się zas­tanaw­iał nad drewnopodob­nym mate­ri­ałem na obu­dowę solarów, powiedzi­ałbym tak:

  • lita des­ka spisu­je się najlepiej, szczegól­nie gdy ją dobrze zakon­ser­wować (użyłem drew­na z palet, które tylko pos­marowałem raz far­bą emul­syjną do stali),
  • pły­ta wiórowa zas­tosowana na tyły pudeł o dzi­wo nie ucier­pi­ała zauważal­nie od wilgo­ci, ale nie wiem, czy tak samo dobrze sprawdz­iła­by się od fron­tu,
  • total­ną porażką była pły­ta OSB uży­ta na obu­dowę nowego kolek­to­ra – choć niby przys­tosowana do wilgo­t­nych zas­tosowań (tak, wiem, to nie oznacza wytrzy­małoś­ci na lata sta­nia w deszczu), po dwóch lat­ach spuchła i zaczęła się rozłaz­ić. Wkrę­ty w obu­dowie, pier­wot­nie wkrę­cone na płasko, przy demon­tażu siedzi­ały w kilku­milimetrowych wgłę­bi­eni­ach.

Zaw­ilgoce­nie wnętrza pudeł – skutek nieszczel­noś­ci.

Drewno może nie spróch­ni­ało do szczę­tu, ale zde­for­mowało się i szczel­noś­ci dawno już nie było. Uszczel­ni­ane było od początku naj­tańszym silikonem.

Szara otuli­na na rurach szy­bko padła ofi­arą chy­ba ptaków, bo szczurów na dachu nie mam.

Mają­ca zabez­pieczać szarą otulinę gru­ba folia do izo­lacji prze­ci­wwilgo­ciowej fun­da­men­tów zaradz­iła atakom ptact­wa, ale okaza­ła się niezbyt odpor­na na warun­ki atmos­fer­yczne panu­jące na dachu (chy­ba głównie słońce ją niszczy)

Szy­by (ze starych okien) spisały się poprawnie, nie zostały nigdy uszkod­zone przez np. grad. Raz na rok wyma­gały mycia.

Sytuacje awaryjne

Kil­ka razy do roku zdarza­ły się prob­le­my następu­ją­cych rodza­jów:

  • brak prą­du – mimo zain­stalowa­nia UPS-a całodzi­enne wyłączenia – rzad­kie, może raz do roku, ale jed­nak – kończyły się rozład­owaniem baterii i prze­grzaniem solarów.
  • zwis sterown­i­ka – Arduino to jed­nak nie jest plat­for­ma do zas­tosowań wyma­ga­ją­cych nieza­wod­noś­ci. Jakieś dwa razy zdarzyło mu się zaw­iesić i nie włączyć pompy solarnej gdy trze­ba. Lep­iej jed­nak zain­west­ować w gotowy sterown­ik solarny.
  • prze­grzanie – wys­tępowały skutkiem dwóch powyższych prob­lemów. Nie zaob­ser­wowałem żad­nych uszkodzeń na skutek prze­grzań, mimo że insta­lac­ja zbu­dowana była z PCV i PP.
  • wywrot­ka – sam się o to prosiłem. Z powodu lenist­wa tudzież syn­dro­mu “jakoś­to­będzie” nie przy­mo­cow­ałem kolek­torów jak rozum przykazał do dachu. Były ustaw­ione luzem i zabez­piec­zone liną przy­wiązaną do kom­i­na. Szko­da, że niespec­jal­nie staran­nie. Dwa-trzy razy w ciągu ich żywo­ta zdarzył się na tyle sil­ny wia­tr, że kon­strukc­ja się wywracała. Po pros­tu wia­tr obra­cał ją do takiego położe­nia, gdzie lina pozwalała na położe­nie całoś­ci na płasko. O dzi­wo pier­wsze dwa wypad­ki kończyły się najpierw brakiem uszkodzeń a potem stłuc­zoną tylko jed­ną szy­bą.
    Gorzej było za trzec­im razem: wia­tr tak obró­cił całą kon­strukcję, że najnowszy kolek­tor trafił cen­tral­nie na dachowy kominek wenty­la­cyjny. Ober­wała nie tylko szy­ba, ale i alu­min­iowy absorber oraz obu­dowa.

Trze­cia wywrot­ka. Wydawało się, że już po zabaw­ie, a tu niespodzian­ka – wszys­tko szczelne i sprawne.

Wyglą­da dra­maty­cznie – a jed­nak dzi­ałało jeszcze pon­ad pół roku.

Napraw­ione! Nie było zauważal­nie gorzej w porów­na­niu do szy­by. Tylko wia­tr folią tar­ga i hała­su­je oraz deszcz przeni­ka do środ­ka bardziej niż przez obu­dowę z szy­bą.

Moż­na i tak: kolek­tor z blachy nierdzewnej – lep­sza wer­s­ja grze­jnikow­ca. Plusy to mniejsza pojem­ność, odporność na korozję. Koszt podob­ny do budowy kolek­to­ra z nowego grze­jni­ka, 150–200zł za 1mkw. Tem­at podrzu­cił mi wykon­aw­ca takich pan­eli. Gdy­by ktoś był zain­tere­sowany, podam nami­ary, bo w internecie jego ofer­ty nie ma.

I co teraz

Próbowałem jeszcze zbu­dować kolek­to­ry z blachy na wzór grze­jnikowych, tyle że cieńsze (mniejszej pojem­noś­ci, jak te nierdzewne powyżej, ale ze zwykłej stali). Nieste­ty to nie jest buł­ka z masłem. Żeby ta pojem­ność fak­ty­cznie była niewiel­ka, odstęp między blacha­mi musi być rzę­du paru milimetrów. Zapo­biec spuch­nię­ciu kolek­to­ra po zala­niu cieczą mogą tylko gęste łączenia na przestrzał oraz blacha przy­na­jm­niej 1mm gruboś­ci, która utrzy­ma szty­wność całoś­ci. Najlep­sze są przetłoczenia w blasze (jak w tych nierdzewnych albo w pan­elach grze­jnikowych). Nie jest łat­wo to wykon­ać chałup­nic­zo.

Dlat­ego odpuś­ciłem po nieu­danych próbach i postanow­iłem kupić gotowe kolek­to­ry. Obec­nie nowe sztu­ki moż­na dostać za ok. 800zł. Uznałem, że nawet naj­gorszy gotowy kolek­tor powinien być sporo lep­szy niż to, co bym sam zbu­dował, a cena jest już w miarę przys­tęp­na.

Chcąc jed­nak uniknąć mocow­a­nia ste­lażu z kolek­tora­mi do kon­strukcji dachu (z różnych względów było­by z tym zachodu sporo), postanow­iłem umieś­cić kolek­to­ry na ścian­ie, zamon­towane w pio­nie. Tak, to nie jest najko­rzyst­niejsza opc­ja – taki kąt mon­tażu już na star­cie powodu­je, że taki sam metraż kolek­to­ra odbiera ok. 25% mniej energii. Ale liczyłem, że dając praw­ie dwa razy więk­szą powierzch­nię kolek­to­ra niż w starej insta­lacji, nadal będę sporo na plusie.

Początkowo jeden fab­ryczny kolek­tor zamon­towany na ścian­ie w pio­nie (w maju wylą­dował dru­gi). Stan na 10. grud­nia. Częś­ciowe zacie­nie­nie w grud­niu i sty­czniu wcale nie było najwięk­szym prob­le­mem tej lokaliza­cji.

Nie wyszło zbyt dobrze. Po obserwacji od grud­nia po lip­iec moż­na sfor­mułować wniosek, że insta­lac­ja z kolek­torów zamon­towanych w pio­nie ma podob­ne osią­gi co kolek­to­ry grze­jnikowe dawniej na dachu – tyle że tamte były mniejsze praw­ie o połowę. Sła­by interes jed­nak z tym mon­tażem w pio­nie. Maksy­malne tem­per­atu­ry osią­gane na zbiorniku CWU w tegorocznych upałach wyniosły niecałe 50st.C.

Dlat­ego ostate­cznie insta­lac­ja najpewniej wró­ci na dach. Alter­naty­wnie moż­na by ją rozbu­dować do trzech kolek­torów, ale otwory oki­enne trochę utrud­ni­a­ją sprawę. Gdy­by ktoś miał pomysł instalować kolek­to­ry w pio­nie – trze­ba dołożyć przy­na­jm­niej 1/3 absorbera więcej dla uzyska­nia tego samego efek­tu, jaki jest przy mon­tażu pod właś­ci­wym kątem (dachowe zazwyczaj stały pod kątem ~60st. wzglę­dem grun­tu).