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. Niestety kontakt gdzieś mi zaginął w zawierusze dziejowej.
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).