Można wszakże oprzeć się na informacjach służb technicznych w firmach działających na polskim rynku oraz oficjalnych statystykach z innych krajów.

Prawidłowe funkcjonowanie instalacji solarnych zależy od wielu czynników, które trzeba uwzględnić podczas projektowania, wykonawstwa czy eksploatacji.

Jakie więc są główne błędy w instalacjach solarnych?
W latach 2006-2007 przeprowadzono w Austrii badania 100 instalacji solarnych, nie starszych niż 3 lata, wykonanych dla budynków jedno- i wielorodzinnych. Oto jego wyniki:
•    Nieodpowiednie parametry glikolu
To jedna z częściej spotykanych wad instalacji badanych w Austrii. W przypadku 30 instalacji chodziło o zbyt niski próg ochrony przeciwzamrożeniowej, tzn. pomiędzy -8 a -15°C, natomiast w ośmiu przypadkach próg ochrony został podwyższony do -45°C, co niekorzystnie wpływa na efektywność pracy instalacji (niższe ciepło właściwe glikolu i niższa zdolność przejmowania i oddawania ciepła).
•    Mankamenty po stronie kolektorów
W pojedynczych przypadkach były to wady fabryczne absorberów (odbarwienia i korozja), a częściej – błędy wykonawcze systemów mocowania, szczególnie w opcji wbudowania kolektorów w połać dachu.
Dotyczyło to nieszczelności dachu wskutek niedokładnego montażu lub uszkodzeń osłon i uszczelnień systemów mocujących. Problemem pozostawała także korozja takich elementów, jak nakrętki, śruby, kotwy itp., szczególnie przy kontakcie stali ocynkowanej z aluminiowymi elementami uchwytów mocujących.
•    Zła jakość izolacji cieplnej przewodów
Ujawniono takie wady, jak niedokładny montaż i zawilgocenie izolacji, a także błędny jej dobór – szczególnie odnosi się to do zastosowania na zewnątrz izolacji, która nie jest odporna na promieniowanie UV.
•    Niewłaściwa zabudowa istotnych elementów
Aż w 14 instalacjach solarnych nie zabudowano poprawnie czujnika temperatury kolektorów słonecznych, co decydująco wpływało na funkcjonowanie regulatora elektronicznego i tym samym na uzyski ciepła.
Do błędów należał także sposób zabudowy naczynia wzbiorczego, narażający je na działanie podwyższonej temperatury glikolu i nie zapewniający dostępu do jego obsługi (zawór powietrzny).

Rodzaj kolektora a efektywność i trwałość

Właściwy dobór rodzaju kolektora słonecznego to podstawowy warunek efektywnej pracy instalacji solarnej. W praktyce, uwzględniając kryteria techniczno-ekonomiczne, w większości przypadków uzasadnione jest zastosowanie kolektorów płaskich.
Cena katalogowa kolektorów próżniowych w przeliczeniu na powierzchnię czynną (apertury) jest wyższa 2-5 razy w porównaniu do ceny kolektorów płaskich. W standardowych warunkach pracy tak duża różnica w cenie zakupu kolektora absolutnie nie jest rekompensowana różnicą w sprawności urządzeń.

Błąd nr 1 - zabudowa kolektorów słonecznych
Nie zawsze zwraca się jednak uwagę na takie kwestie, jak oddalenie od kominów odprowadzających spaliny z kotłów stałopalnych (ryzyko szybkiego zanieczyszczenia) i oddalenie od krawędzi dachu (zalecane min. 1 m).
Oddalenie baterii kolektorów słonecznych od krawędzi dachu chroni je przed oddziaływaniem zwiększonych sił wiatru i co ważniejsze – zapewnia wymagany odstęp ochronny od przewodów instalacji odgromowej.

Błąd nr 2 - czujnik temperatury w kolektorach słonecznych
Kostki elektryczne powinno się chronić przed wilgocią stosując opaski termokurczliwe. Ważne jest także dobranie odpowiedniego przekroju przewodu czujnika temperatury (0,75 mm2) oraz takie jego prowadzenie, które nie zakłóca pomiaru, a więc oddzielnie od przewodów elektrycznych (230 V,400 V).

Błąd nr 3 - nastawy regulatora instalacji solarnej
W pierwszej kolejności należy zwrócić uwagę na podstawowy parametr, jakim jest różnica temperatury między kolektorami słonecznymi a podgrzewaczem pojemnościowym.
Warto też pamiętać, że zbyteczne jest aktywowanie funkcji ochrony przeciwzamrożeniowej, która często jest w standardowej opcji regulatora przeznaczonego także do pracy w ciepłym klimacie z instalacją solarną napełnioną wodą. Użytkownicy, włączając taką funkcję, powodują zwiększenie strat ciepła z podgrzewacza wody.

Błąd nr 4 - średnice przewodów
Praktyka dobierania średnicy przewodów „na zapas” kończy się sporymi problemami eksploatacyjnymi związanymi z gromadzeniem się powietrza w górnej części instalacji i błędnymi pomiarami temperatury pracy w baterii kolektorów.
Zdarzają się również przypadki zastosowania jednakowej średnicy przewodów zbiorczych i przyłączeniowych dla kilku baterii kolektorów słonecznych.

Błąd nr 5 - natężenie przepływu i pompa obiegowa
Nierzadko wykonawcy instalacji solarnej nie dokonują nastawy nominalnego natężenia przepływu, zawierzając jedynie wizualnej ocenie pracy pompy obiegowej i wskazaniu przepływu na rotametrze.
Zawyżone natężenie przepływu nie wpływa istotnie na zwiększenie sprawności kolektora słonecznego, ale zwiększa zużycie energii elektrycznej przez pompę obiegową.
Zaniżone natężenie przepływu może natomiast skutkować zapowietrzaniem się układu, a przede wszystkim – obniżaniem sprawności kolektorów słonecznych.

Błąd nr 6 – uszczelnienia
Powinno się stosować wyłącznie uszczelnienia dostarczane przez producenta instalacji solarnej lub dobierać odpowiedni ich rodzaj z dostępnej oferty producenta rur (np. przy zastosowaniu sztywnych rur miedzianych lub stalowych ze złączkami zaciskanymi).
Materiał uszczelnień musi stanowić jednocześnie barierę antydyfuzyjną dla ochrony przed przenikaniem powietrza do instalacji solarnej.

Błąd nr 7 - naczynie wzbiorcze
Trzeba pamiętać, że naczynie wzbiorcze w tego rodzaju instalacji pracuje w znacznie szerszym zakresie temperatury i ciśnienia niż w typowej instalacji grzewczej.
Glikol może znajdować się w temperaturze ujemnej, ale też bardzo wysokiej – znacznie wyższej niż 100°C podczas stanu stagnacji (przebieg zależny od konstrukcji kolektora i układu hydraulicznego absorbera).

Błąd nr 8 - ciśnienie w instalacji solarnej
Ciśnienie wstępne prawidłowo ustawione w zimnej instalacji powinno wstępnie zakładać wytworzenie w kolektorach nadciśnienia na poziomie zwykle określanym przez producentów jako 1,5 bar. Ciśnienie mierzone na manometrze na dole instalacji solarnej będzie powiększone o 0,1 bar na każdy metr wysokości instalacji.

Błąd nr 9 - cyrkulacja wody użytkowej
Bardzo ważna pozostaje jej odpowiednia konfiguracja uniemożliwiająca zbędne podgrzewanie chłodnej strefy wody użytkowej w podgrzewaczu. W ten sposób nie ogranicza się pracy instalacji solarnej. Ważne jest zwrócenie uwagi na połączenie termostatycznego zaworu mieszającego z układem cyrkulacji.

Błąd nr 10 – podgrzewacz wody użytkowej
Dobór objętości wody stanowi, obok doboru powierzchni kolektorów, pierwszy punkt obliczeń projektowych dla instalacji solarnej. Poza zapewnieniem odpowiedniej do powierzchni kolektorów słonecznych pojemności podgrzewacza, należy także sprawdzić (jeśli nie jest stosowany kompletny zestaw), czy powierzchnia wężownicy grzewczej zapewni właściwą wymianę ciepła między glikolem a wodą.
Zalecany wskaźnik określa tę proporcję jako 0,20 m2 powierzchni wężownicy na każdy 1 m powierzchni apertury.
Warto zwrócić uwagę także na stosowanie anod bezobsługowych, w przypadku których zdarzają się błędy montażowe i nieprawidłowe ich podłączenie do regulatora nadrzędnego, np. przez zamianę styków.
Istotne jest również, aby przyłącza podgrzewacza wody były zaizolowane cieplnie, a na zasilaniu wężownicy została dodatkowo wykonana tzw. pętla termoizolacyjna w kształcie U-rurki.

Tekst jest skrótem artykułu autorstwa Ireneusza Jelenia, opublikowanego w periodyku „Polski Instalator” nr specjalny 4/2014