Vis dažniau išlendanti saulė daugelį užkrečia pavasariškomis nuotaikomis, o dalis ūkiškų žmonių pradeda svarstyti, kaip būtų galima panaudoti jos energiją savo reikmėms. Jei tai įdomu ir jums, atrinkome keletą dažniausių klausimų apie saulės kolektorius ir paprašėme ekspertų į juos atsakyti.
Kas yra saulės kolektoriai, kam jie naudojami ir kuo jie skiriasi nuo saulės elementų?
Saulės kolektoriai yra naudojami namo vandens šildymui ir karšto vandens paruošimui. Kolektorius surenka saulės energiją ir perduoda ją į šilumnešį, kuris perduoda šilumą karšto vandentiekio ar pastato šildymo sistemai.
Ši sistema ir saulės baterijos tik pradėjus domėtis saulės technologijų pritaikymu namuose yra neretai supainiojamos. Saulės elementų arba kitaip fotovoltinių baterijų veikimo principas skiriasi nuo saulės kolektorių. Saulės elementai taip pat surenka saulės energiją, tačiau ją tiesiogiai verčia į elektrą. Saulės elementai dažniausiai gaminami silicio pagrindu. Lietuvoje jie kol kas mažiau paplitę, tačiau matoma jų populiarėjimo tendencija.
Kokios yra saulės kolektorių rūšys, kuo jos skiriasi?
Saulės (šiluminiai) kolektoriai yra skirstomi į plokščiuosius, plokščiuosius-vakuuminius ir vakuuminius (paplitę pilno vakuumo, vadinamo pusinio vakuumo, vakuuminiai HEAT-PIPE, vakuuminiai tiesioginio pratekėjimo, U-PIPE kolektoriai). Hibridiniai plokštieji-vakuuminiai kolektoriai dėl aukštos savo kainos nėra tokie populiarūs.
Plokščiuosiuose saulės kolektoriuose kaitinama saulės plokštė, esanti po prizminiu stiklu. Jų ilgaamžiškumas yra bene didžiausias, nes jie savyje neturi vakuuminio sluoksnio, todėl šis nesieikvoja. „Saulės piko metu plokštieji kolektoriai sugeneruoja daugiau šilumos. Tačiau saulei pasisukus, šilumos generuojama mažiau. Ši problema visiškai neaktuali vakuuminiams saulės kolektoriams“, – pagrindinį skirtumą paaiškina įmonės „Švari energija“ vadovas Vaidotas Leonavičius.
Vakuuminiai saulės kolektoriai turi gerą izoliaciją, kadangi vakuumas nėra laidus nei šalčiui, nei šilumai. Patikrinti, ar kolektorius sandarus, yra paprasta vos pažvelgus į jį. Normaliai funkcionuojančiame kolektoriuje jo kolbų galai blizga lyg būtų veidrodiniai – tai rodo, kad kolbos yra sveikos ir veikiančios. Jeigu jos neblizga, vadinasi, pažeistas stiklas ir dėl nesandarumo „išėjęs“ vakuumas. Vakuumo ilgaamžiškumas priklauso nuo gamintojų kokybės.
V. Leonavičiaus teigimu, nustatyti, ar apskritai veikia vakuuminiai kolektoriai yra nesunku. Šviečiant saulei, išjungus elektrą ar skysčio recirkuliaciją, kolektorius per keletą minučių (nuo 1 iki 5 minučių, priklauso nuo saulėtumo ir kolektorių modelio), pasiekia virimo temperatūrą. Jeigu tai įvyksta, vadinasi, sistema veikia gerai, o jeigu kolektoriai, neesant recirkuliacijai, nepajėgia sukelti temperatūros, vadinasi reikia keisti kolbas.
Kas yra saulės šildytuvas ir kuo jo veikimo principas skiriasi nuo įprasto kolektoriaus?
Abu šie įrenginiai neretai vadinami tuo pačiu terminu – saulės kolektoriumi. „Pagrindinis skirtumas, pagal kurį iš karto galite atskirti saulės kolektorių nuo saulės šildytuvo yra pastarojo boileris, kartu su vakuuminiais vamzdeliais sudarantis vientisą prietaisą. Uždaroje slėginio šildytuvo sistemoje, saulės spindulių kaitinamas vanduo natūraliai cirkuliuoja ir taip įkaitina šildytuvo boileryje esantį šilumokaitį, kuris yra jungiamas į geriamojo vandens tiekimo sistemą“, – sistemą apibūdina įmonės „Ekoplius“ vadovas Rytis Kairys.
Taip pat skiriasi ir sistemų šilumnešis – šildytuvuose cirkuliuoja vanduo, kolektoriuose dažniausiai glikolis. Saulės šildytuvai gali būti slėginiai ir beslėgiai.
Saulės kolektorių sistemoms yra reikalingas specialus dviejų kontūrų boileris. Jis montuojamas atskirai nuo įrenginio – namo viduje. Kolektoriuose kaip šilumos nešėjas yra naudojamas glikolio tirpalas, pernešantis šilumą į boilerio šilumokaitį. Renkantis šildytuvą, svarbu atsižvelgti į pritaikymą esamoms klimato sąlygoms, konstrukcijos patvarumą ir ar jis apsaugotas nuo kalkėjimo. Slėginiai šildytuvai nuo šios problemos yra apsaugoti dėl jų veikimo principo, kuomet uždaroje sistemoje vanduo nesikeičia, o cirkuliuoja tas pats.
Tiek vakuuminiai kolektoriai, tiek šildytuvai gali veikti ir apsiniaukusią dieną, tiesa, natūralu, kad jų efektyvumas bus gerokai mažesnis.
Ar yra galimybių saulės šildytuvus montuoti ne ant stogo? Kas pasikeistų kolektorius sumontavus, tarkime, prie žemės – ar pasikeistų energijos sunaudojimas?
Šimtmečiais dengus stogus plokščiomis medžiagomis, nauja neįprasta konstrukcija gali trikdyti. Užmaskuoti saulės šildytuvus su boileriu galimybių nelabai yra, kita vertus, pats faktas, kad vandens šildytuvų rinka gyvybinga, tarsi rodo, kad gyventojams tai nėra svarbiausias kriterijus.
Antras dalykas – slėginius šildytuvus ir kolektorius galima montuoti ir ne ant stogo, teigia R. Kairys. „Slėginius šildytuvus galima montuoti ten, kur patogiausia. Svarbiausias dalykas, jog tiek šildytuvai, tiek kolektoriai būtų orientuojami į pietinę pusę siekiant išgauti didžiausią efektyvumą. Dažnai klientai tokiomis vietomis pasirenka vidinį kiemą ar balkoną. Efektyvumui reikšmės tai visiškai neturi“, – pasakoja pašnekovas.
Neretai žmonės yra linkę pataupyti ir konstruoti kolektorius patys. Kokias klaidas dažniausiai daro juos įrengiantys žmonės?
Internete galima rasti nemažai projektų, kaip patiems pasigaminti vienokius ar kitokius saulės kolektorius. Pašnekovai teigia, kad tokie kolektoriai iš tiesų veikia, jų įrengimo privalumas yra saulės energetikos savišvieta – žmogus pats konstruoja, klysta, mokosi ir tobulina savo įrenginį. Ir vis dėlto, didžiausi jų trūkumai, lyginant su gamykliniai kolektoriais yra efektyvumas ir ilgaamžiškumas. „“Dažniausiai pastaruosiuose yra panaudojamas paprastas stiklas, kuris gerokai sumažina infraraudonųjų spindulių prasiskverbimą, taip mažinant jų efektyvumą, todėl savadarbiai kūriniai yra praktiški tik esant matomajai saulės šviesai. Gamykliniai įrenginiai dėl modernių technologijų panaudojimo išlaiko efektyvumą ir kiek įmanoma išgauna energijos ne tik iš saulės šviesos, bet ir IR spindulių“, – teigia R. Kairys
Kita vertus, V. Leonavičiaus teigimu, kai kurie žmonės įsigiję gamyklinius saulės kolektorius dažnai yra linkę juos bent jau patys susimontuoti. „Vieniems sekasi geriau, kitiems visai nesiseka, taigi jei nepasitikite savo jėgomis ir patirtimi, geriau leiskite montuoti specialistams. Taip bus pigiau“, – pataria pašnekovas
Per kiek laiko gali atsipirkti saulės kolektoriai ir kokia yra jų garantija?
Vienareikšmiškai į šį klausimą atsakyti nelabai įmanoma, kadangi atsipirkimas skaičiuojamas individualiai. Vis dėlto, apytiksliai skaičiavimai rodo, kad atsipirkimas siekia iki 6 metų. „Pavyzdžiui, šildomas 200 litrų talpos boileris su elektriniu tenu, esant 4 asmenų šeimynai, suvartoja energijos už 60 eurų per mėnesį. Dauginkime iš kokybiškų vakuuminių saulės kolektorių veikimo laikotarpio per metus, t.y. 10 mėnesių, gauname 600 eurų. Vadinasi, per sezoną galima grubiai galima sutaupyti iki 600 eurų, per 5 metus – 3000 eurų. Už tokią sumą galima įsigyti tikrai neblogą saulės kolektorių komplektą. Taigi grubiai skaičiuojant atsipirkimas yra 5-6 metai. Jei į šildymo sistemą jungsite vakuuminius u-pipe saulės kolektorius atsipirkimas dar greitesnis“, – skaičiuoja pašnekovas. Jo teigimu, sistema gali tarnauti iki kelių dešimtmečių, priklausomai nuo kolektorių tipo ir kokybės.
R. Kairys teigia, jog kokybiškų saulės šildytuvų atsipirkimo laikas gali būti ir 2-3 metai.
Kolektoriai žiemos metu – ką turėčiau žinoti?
Žiemos metu ypač nukrenta plokščiųjų saulės kolektorių efektyvumas. „Jeigu jie pastatyti stačiu kampu ir neapsnigti, tuomet jie dar kažkiek sušildo skystį. Vakuuminių kolektorių pagalba, teisingai juos sumontavus, žiemą galima turėti ne taip jau mažai – sausį, atjungus recirkuliaciją, ir esant saulei, temperatūra nesunkiai pasiekia 110-120 laipsnių, vasarį 130-150oC, kovą 150-180oC. Balandį ir gegužę temperatūros gali pakilti ir iki 250 laipsnių, bet tai priklauso nuo kolektorių tipo, o svarbiausia, kad tokia temperatūra yra labai kenksminga visai sistemai“, – įspėja V. Leonavičius
Su kita problema susiduria netinkamai parinkti saulės šildytuvai. Juose šiluma perduodama vandeniu, todėl, gali kilti klausimas, ar jis žiemą neužšąla. Taip ir įvyktų, tačiau konkrečioms klimato sąlygoms pritaikytų šildytuvų gamintojai imasi tam tikrų priemonių, teigia R. Kairys. „Lietuvos klimatui pritaikyti įrenginiai turi storą šilumos izoliaciją. Avariniu atveju, žiemą užpusčius saulės šildytuvą ir pastarajam negaunant šviesos – automatiškai įjungiamas elektrinis kaitintuvas pašildantis vandenį uždaroje sistemoje iki saugios temperatūros. Norint žiemos metu naudoti saulės šildytuvą, reikalingas šildomas kabelis, kuris esant reikalui apsaugo pastato išorėje esančius vamzdžius nuo užšalimo. Įprastai įrenginiui šaltuoju metų laiku užtenka savų resursų palaikyti teigiamą temperatūrą. Žiemos metu saulės kolektorių pliusas yra, jog jų šilumos nešėjas glikolio tirpalas neužšąla“, – lygina pašnekovas.
Kokie yra naujausi technologiniai sprendimai rinkoje ir kokiu greičiu tobulėja kolektorių technologijos ir efektyvumas? Ar jau priartėta prie galimybių ribos, ar ši rinka vis dar technologiškai dinamiška?
„Atsinaujinančių energijos šaltinių panaudojimas pasaulyje dar tik įsibėgėja, į juos investuojamos didžiulės lėšos kaip į pagrindinį ateities energijos šaltinį. Žalioji energija nestovi vietoje, atsiranda naujos, efektyvesnės gamtos išteklių panaudojimo technologijos. Iki galimybių ribos kalbant būtent apie saulės energiją dar yra toloka. Matomosios saulės šviesos pavertimas energija nėra sudėtingas, tačiau rinkai didelį dinamiškumą suteikia bandymas kuo efektyviau išnaudoti infraraudonuosius spindulius“, – teigia R. Kairys.
