Zespół Szkół nr 2

w Ostrzeszowie

Technikum Elektryczne

Praca Dyplomowa

Temat: Dokumentacja techniczna kolektorów.

Prace wykonał :

Damian Budzik

Pod kierunkiem:

mgr inż. Wojciecha Staszewskiego

Ostrzeszów 2005 r.

Spis treści

1. Wprowadzenie

2. Wykorzystanie energii słonecznej

1. Wykres promieniowania w poszczególnych miesiącach

2. Mapa nasłonecznienia w Polsce

3. Koszty uzyskania ciepła z różnych nośników

3. Zastosowanie

4. Rodzaje kolektorów słonecznych

5. Budowa i zasada działania kolektora płaskiego

1. Istota różnicy w konstrukcji kolektorów słonecznych

6. Budowa i zasada działania kolektora próżniowego ze zwierciadłem CPC

7. Budowa i zasada działania kolektora plastikowego

8. Miejsca montażu kolektorów

9. Podstawowe elementy układu solarnego

10. Ceny zestawów solarnych z kolektorami próżniowymi CPC lub płaskimi

11. Ciekawostki

1. Wprowadzenie.

   

  W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat stało się oczywiste, że dotychczasowe konwencjonalne i nieodnawialne źródła energii będą powoli zastępowane przez nowe, odnawialne źródła energii. Wynika to z faktu, że paliwa kopalne będące podstawowym źródłem energii, zanieczyszczają środowisko oraz dlatego, że większość złóż paliw kopalnych będzie się powoli wyczerpywać.
      Jeśli przyjmiemy, że wydobycie paliw kopalnych utrzyma się na poziomie z początku lat 90-tych to wyczerpanie się złóż nastąpi: dla ropy naftowej w ciągu 40 lat, gazu ziemnego w ciągu 60 lat, węgla kamiennego 197 lat zaś brunatnego - 293 lata. Oczywiście mówimy tu o globalnym zapotrzebowaniu, zaś dla Polski w której podstawowe źródło energii to węgiel kamienny i brunatny, wyczerpanie złóż nastąpi jeszcze szybciej.
      Największym źródłem nieograniczonej, darmowej i czystej energii jest słońce. Jest źródłem energii o mocy 27*1.000.000.000 MW. Występuje powszechnie i bez granic, wysyłając w ciągu 14 dni do powierzchni Ziemi tyle energii ile wynosi całoroczne zapotrzebowanie energetyczne naszej planety. Energia promieniowania słonecznego jest energią o ogromnym potencjale a jej zasób jest praktycznie niewyczerpalny - wystarczy na ok 5 mld lat. Energia promieniowania słonecznego jest od wielu lat wykorzystywana za pomocą ogniw fotowoltaicznych i kolektorów słonecznych. Jednak powszechne zastosowanie tych urządzeń w domach nastąpiło wskutek spadku ich cen, co stało się możliwe dzięki postępowi technologicznemu i umasowieniu produkcji.

2. Wykorzystanie energii słonecznej.

      Słońce to podstawowe, niewyczerpalne i czyste źródło energii odnawialnej. W postaci promieniowania słonecznego do zewnętrznej warstwy atmosfery dociera energia o wartości 1.36 kW/m². Jest to tzw. stała słoneczna. Podczas przechodzenia przez atmosferę, promieniowanie to jest osłabiane na skutek odbicia, rozproszenia i absorpcji na cząsteczkach gazów i pyłów. Ta część promieniowania, która dociera bez przeszkód do powierzchni ziemi jest nazywana "promieniowaniem bezpośrednim". Natomiast część, która jest odbita oraz absorbowana a później emitowana przez cząsteczki gazów i pyłów, dochodząc do powierzchni ziemi w sposób nieuporządkowany, nazywana jest "promieniowaniem rozproszonym". Suma promieniowania bezpośredniego (nasłonecznienia) i rozproszonego docierająca do ziemi to tzw. całkowite promieniowanie słoneczne - G [W/m²]. Natomiast suma energii napromieniowania bezpośredniego, rozproszonego i odbitego padająca w określonej jednostce czasu to nasłonecznienie - H [W/m²]. Kolejnym ważnym kryterium warunków heliocentrycznych jest usłonecznienie [h], czyli średnia liczba godzin z bezpośrednią operacją słońca w ciągu roku.
W naszych szerokościach geograficznych i przy optymalnych warunkach pogodowych (bezchmurne niebo, środek dnia) wartość energii całkowitego promieniowania słonecznego wynosi od 900 kWh/m² na rok do 1200 kWh/m² na rok.
Według normy przyjmuje się 1000 kWh/m² na rok ± 10%. Wartości nasłonecznienia w Polsce w godzinach 9-15 wynoszą od 600 - 800 [W/m²].
W skali roku w Polsce możemy liczyć na usłonecznienie w przedziale od 1390 do 1900 godzin, w zależności od regionu. Średnio przyjmuje się wartość około 1600 godzin.

1. Wykres promieniowania w poszczególnych miesiącach.

Na podstawie tego wykresu można z powodzeniem obalić mit o nieopłacalności stosowania kolektorów słonecznych w Polsce.
Jak dowiodły badania, korzystając z darmowej energii, jaką daje słońce, można w skali roku zaoszczędzić 60 % wydatków, ponoszonych na przygotowanie ciepłej wody oraz 20 % wydatków na centralne ogrzewanie.
Oczywiście nie wiele uzyskamy z kolektorów słonecznych w listopadzie i grudniu .
Natomiast miesiące przejściowe ( październik, luty, marzec, kwiecień ) to miesiące, w których systemy solarne, oparte na najnowszych kolektorach płaskich i próżniowych, uzyskują wysoką efektywność.

2. Mapa nasłonecznienia w Polsce.

Mapa przedstawia rejonizację średniorocznych sum promieniowania słonecznego całkowitego padającego na jednostkę powierzchni poziomej w kWh/m2/rok. Liczby wskazują całkowite zasoby energii promieniowania słonecznego w ciągu roku dla wskazanych rejonów kraju.

Roczna gęstość promieniowania słonecznego w Polsce na płaszczyznę poziomą waha się w granicach 950 - 1250 kWh/m2, natomiast średnie usłonecznienie wynosi 1600 godzin na rok. Warunki meteorologiczne charakteryzują się bardzo nierównym rozkładem promieniowania słonecznego w cyklu rocznym. Około 80% całkowitej rocznej sumy nasłonecznienia przypada na sześć miesięcy sezonu wiosenno-letniego, od początku kwietnia do końca września, przy czym czas operacji słonecznej w lecie wydłuża się do 16 godz/dzień, natomiast w zimie skraca się do 8 godzin dziennie. 

3. Koszty uzyskania ciepła z różnych nośników.

3. Zastosowanie:

• przygotowanie ciepłej wody dla potrzeb ogólnych w budownictwie mieszkalnym, hotelach, obiektach rekreacyjnych, sportowych, innych

• wspomaganie cieplne konwencjonalnych systemów ogrzewania w budynkach mieszkalnych

• wspomaganie cieplne instalacji grzewczych z pompami ciepła

• ogrzewanie wody w basenach kąpielowych otwartych i krytych.

4. Rodzaje kolektorów słonecznych.

Kolektory płaskie - mają budowę skrzynkową, których absorber miedziana blacha pokryta jest warstwą czarnego chromu lub TiNOX (tytanu i krzemu). Warstwa TINOX w porównaniu z czarnym chromem zwiększa sprawność kolektora o 10% zwłaszcza w okresie zimy gdy przeważa promieniowanie rozproszone. Absorber przed wpływem środowiska chroni przeźroczyste pokrycie - hartowana szyba pryzmatyczna, która posiada lepsze własności przepuszczania promieni oraz ogranicza odbicie promieni. W okresie letnim kolektory płaskie posiadają wyższą sprawność od kolektorów próżniowych. Powierzchnia absorbcyjna kolektora wynosi 1,8 m2. ze sobą. Przestrzeń między nimi zostaje opróżniona z powietrza i

Kolektor próżniowy - składa się z dwóch koncentrycznych rur szklanych, które z jednej strony zakończone są półokrągło a z drugiej strony zgrzane hermetycznie zamknięta. W ten sposób otrzymujemy najlepszą izolację - próżnię. Powstałe w ten sposób naczynie można również określić jako termos. Aby umożliwić wykorzystanie energii słonecznej, pokryto zewnętrzną ścianę wewnętrznej rury wysoko selektywną przyjazną dla środowiska, warstwą tworzącą absorber. Warstwa absorbująca zamknięta jest w przestrzeni próżniowej. Promień światła trafiając na taki "termos", przechodzi przez próżnię i zostaje przekształcony w absorberze na ciepło.

Plastikowe kolektory - służą do bezpośredniego podgrzewania wody basenowej lub wody użytkowej w okresie letnim . Moduły mają wymiary 30 x 30 cm, max ciśnienie robocze 1,6 bar.

5. Budowa i zasada działania kolektora płaskiego.

Kolektor słoneczny jest przeznaczony do przetwarzania promieniowania słonecznego w energię cieplną.
Promienie słoneczne padają na miedziany absorber pokryty, warstwą czarnego chromu. Czarny chrom odznacza się bardzo dobrym współczynnikiem absorbcji i dużą żywotnością. Pokrycie kolektora stanowi szyba wykonana ze specjalnego, hartowanego szkła o obniżonej zawartości żelaza.
Za pomocą rur ciepło transportowane jest do zbiornika wodnego, który stanowi magazyn energii.

Kolektor słoneczny pełni rolę wymiennika ciepła, zamieniającego energie słoneczną w cieplną.
Nośnikiem ciepła jest płyn solarny, produkowany na bazie glikolu propylenowego, który krążąc w układzie przekazuje energie cieplną z kolektora do zbiornika.

Zalety kolektorów płaskich cieczowych

• Wysoka sprawność

• Wysoka wydajność energetyczna

• Długa żywotność-materiały odporne na korozję

• Łatwy montaż

• Niska cena !!!!

• Estetyczne i lekkie, wykonane z aluminium i szkła

• Szybki zwrot kosztów inwestycyjnych

1. Istota różnicy w konstrukcji kolektorów słonecznych.

Rysunek przedstawia typową najczęściej spotykaną konstrukcję płaskich kolektorów słonecznych, jest to konstrukcja belkowa (harfowa). Zdecydowana większość ok. 90 % oferowanych kolektorów posiada powierzchnię czynną ( absorbera ) w przedziale 1,7-2,0 m².

Kolektory belkowe posiadają od 14 do 60 wewnętrznych połączeń rurek tworzących belki. Ilość ta zależy od tego czy składany jest z trójników, czy też trójniki są wyciągane z rury zbiorczej. Kolektory takie należy podłączać zgodnie z zasadą podaną na powyższym rysunku . Podłączenie jednostronne powoduje gwałtowny spadek sprawności w skutek zaburzenia równomierności przepływu. Średnia droga przepływu czynnika solarnego wynosi poniżej 3m.

Rysunek przedstawia istotę konstrukcji meandrowej kolektora.

Przedstawiona konstrukcja pozwala na połączenia zasilania i powrotu z tej samej strony. Stosunek oporów przepływów w rurach zbiorczych do rur meandra jest tak dobrany, aby łączone baterie z kilku kolektorów posiadały takie same zalety jak pojedyncze kolektory.

Średnia droga przepływu czynnika solarnego jest od 8-10 razy dłuższa od porównywanych kolektorów o konstrukcji belkowej. Dzięki temu na zasilaniu temperatura t₂ w kolektorze jest wyższa od kilkunastu do kilkudziesięciu °C wporównaniu z kolektorami belkowymi.

6. Budowa i zasada działania kolektora próżniowego ze zwierciadłem CPC.

      Kolektory próżniowe to wysoko zaawansowany, szczytowy produkt techniki solarnej. Jest do 30% sprawniejszy od kolektorów płaskich, zwłaszcza w okresach wiosennym i jesienno - zimowym. Wynika to ze zdolności kolektora próżniowego do absorbowania promieniowania rozproszonego i drastycznie ograniczonych strat ciepła dzięki próżni w rurach kolektora. Powłoka absorbująca w kolektorach rurowych ma najczęściej postać wąskiego paska z przylutowaną od spodu rurką miedzianą, biegnącego wewnątrz rury. Niektórzy producenci stosują również powlekanie wewnętrznej powierzchni rury w powłokę absorbującą. Rury próżniowe są mocowane szeregowo w izolowanej szynie zbiorczej, w której biegną rurki miedziane zbiorcze.

      Rury kolektora można obracać w kierunku optymalnym do kierunku padania promieni słonecznych dzięki czemu wzrasta ich efektywność. Są one wykonane ze szkła solarnego, hartowanego o grubości 1.6 mm.
      Dzięki możliwości obracania rur próżniowych, kolektory próżniowe mogą być z powodzeniem montowane na fasadach budynków lub płasko na płaskich dachach bez konieczności montowania kosztownych i pracochłonnych konstrukcji wsporczych. Dodatkową zaletą rur próżniowych jest możliwość ich łatwej wymiany w przypadku uszkodzenia. Bez konieczności zamykania układu bądź wymiany całego kolektora.
      Wysoka efektywność kolektorów próżniowych umożliwia, przy prawidłowym doborze ilości kolektorów, wspomaganie centralnego ogrzewania (przy podłogowym ogrzewaniu).

Przekrój rury próżniowej

Zaletą kolektorów CPC jest umieszczenie rur szklanych nad wysokorefleksyjnym zwierciadłem parabolicznym CPC (Compound Parabolic Concentrator), które umożliwia maksymalne wykorzystanie energii słonecznej; geometria zwierciadła zapewnia absorpcję promieni słonecznych padających pod niekorzystnym kątem, jak również gwarantuje wykorzystanie całej powierzchni absorbera do zbierania promieniowania słonecznego.

Odbicie promieni słonecznych poprzez zwierciadło CPC

Zalety kolektorów próżniowych

• Wysoka sprawność

• Całoroczna wysoka wydajność energetyczna

• Zastosowanie rury PARADIGMA

• Izolację pełni próżnia szczelnie zalana szkłem

• Łatwy montaż

• Obudowy i uchwyty z materiałów odpornych na korozję - aluminium

• Korzystna cena !!!!!!

• Szybki zwrot kosztów inwestycyjnych

7. Budowa i zasada działania kolektora plastikowego.

Kolektory plastikowe wykorzystują energię słoneczną do ogrzewania wody w gospodarstwach domowych, domkach letniskowych, ogródkach działkowych, sezonowych basenach kąpielowych, kampingach, letnich ośrodkach turystycznych. Stosunkowo niski koszt budowy instalacji, łatwość montażu pojedynczych segmentów w kolektor słoneczny o dowolnych wymiarach a także mało skomplikowany układ orurowania stanowią ewidentną zachętę do stosowania tego rodzaju kolektora w instalacjach ogrzewczych wody

Pompa pompuje wodę z basenu kąpielowego wprost do kolektora słonecznego złożonego z wielu pojedynczych elementów (modułów) wykonanych z tworzywa sztucznego-czarnego polietylenu o specjalnych własnościach silnego pochłaniania promieniowania słonecznego.
Elementy łączy się ze sobą za pomocą króćców z uszczelkami i mocuje wkrętami do drewnianych listew w taki sposób aby powstała jedna odpowiednio duża płaska powierzchnia najczęściej w kształcie prostokąta. Powstały w ten sposób absorber kolektorowy sytułuje się najczęściej na dowolnego rodzaju zadaszeniu skośnym lub na skarpie w miejscu dobrze nasłonecznionym w sąsiedztwie basenu. Woda pompowana z basenu do rury zbiorczej na dolnej krawędzi absorbera przepływa rzędami elementów, w których się ogrzewa i następnie wraca rurociągiem zbiorczym do niecki basenu.

8. Miejsca montażu kolektorów.

9. Podstawowe elementy układu solarnego.

   

  Instalacje solarne z kolektorami słonecznymi to komplet urządzeń zapewniających ciepłą wodę, podgrzewanie wody w basenie i wspomaganie centralnego ogrzewania. W skład instalacji solarnej wchodzą:

- kolektory słoneczne
- zbiornik z wymiennikiem
- zespół pompowy z zaworem bezpieczeństwa
- sterownik elektroniczny
- mocowania kolektora słonecznego
- płyn niezamarzający
- pompka do napełniania układu oraz naczynie wzbiorcze
- śrubunki oraz zespoły przyłączeniowe kolektora oraz zbiornika

10. Ceny zestawów solarnych z kolektorami próżniowymi CPC lub płaskimi

Lp.	Ilość osób	Główne elementy zestawu	Powierzchnia czynna kolektorów (w m^2)	uwagi	Cena netto (PLN)
1	2	1 kpł + zb150 1w + ak	2,2	do małych domów, jako system poprzedzający np. termę elektr.	4 790
2	2+1	1kprCPC-15 + zb200 2w + ak	3,21	Do małych domów, jako system uzupełniający i współpracujący z kotłem gazowym	6 530
3	3+1	2kprCPC-9 + zb250 2w + ak	3,86	Do domów 1-rodzinnych jako system współpracujący z kotłem gazowym i wspólnym zbiornikiem	9 250
4	3+1	2 kpłSOL +zb250 2w + ak	3,68	Do domów 1-rodzinnych jako system współpracujący z kotłem gazowym i wspólnym zbiornikiem	6 930
5	3+2	2 kpł +zb300 2w + ak	4,2	Do domów 1-rodzinnych jako system współpracujący z kotłem gazowym i wspólnym zbiornikiem	7 780
6	4+2	1kprCPC-9 +1kprCPC-15 +zb300 1w + ak	5,05	zestaw do współpracy z systemem: kocioł + zasobnik, lub kocioł z mikro zasobnikiem, lub terma elektryczna	11 250
7	4+2	3 kpł + 300 2w +ak	6,57	Zestaw do współpracy z kotłem gazowym i wspólnym zbiornikiem	9 300
8	5+2	2 kprCPC-15 + 400 1w + ak	6,42	Zestaw do współpracy z systemem: kocioł + zasobnik, lub kocioł z mikro zasobnikiem, lub terma elektryczna, lub podgrzewacz przepływowy z elektr. regul. temp.	13 750
9	5+2	3kpłSOL +400 1w + ak	5,50	Zestaw do współpracy z systemem: kocioł + zasobnik, lub kocioł z mikro zasobnikiem, lub terma elektryczna, lub podgrzewacz przepływowy z elektr. regul. temp.	8 790
10	5+3	4 kpłSOL + 400 2w + ak	7,32	Zestaw do współpracy z kotłem gazowym i wspólnym zbiornikem	9 950
11	5+3	3 kpł + 400 2w + ak	6,57	Zestaw do współpracy z kotłem gazowym i wspólnym zbiornikem	10 850
12	5+4	4 kpł + 500 1w + ak	8,76	Zestaw do współpracy z systemem: kocioł + zasobnik, lub kocioł z mikro zasobnikiem, lub terma elektryczna, lub podgrzewacz przepływowy z elektr. regul. temp.	13 990

Dane z maja 2005r.

Legenda :

kpł kolektor płaski o pow. Czynnej 2,19 m2 , absorber TINOX
kpł SOL kolektor płaski o pow. Czynnej 1, 83 m2 , absorber TINOX
kprCPC-9 kolektor próżniowy ze zwierciadłem parabolicznym
kprCPC 15 kolektor próżniowy ze zwierciadłem parabolicznym
zb150 1w zbiornik o poj. 150 litrów z 1 wężownicą
zb200 2w zbiornik o poj. 200 litrów z 2 wężownicami
zb300 1w zbiornik o poj. 300 litrów z 1 wężownicą
zb300 2w zbiornik o poj. 300 litrów z 2 wężownicami
zb400 1w zbiornik o poj. 400 litrów z 1 wężownicą
zb400 2w zbiornik o poj. 400 litrów z 2 wężownicami
zb500 1w zbiornik o poj. 500 litrów z 1 wężownicą
ak akcesoria ( grupa pompowa, naczynie solarne, opaska do naczynia, płyn glikolowy, sterownik elektroniczny, pompka tłokowa do napełniania, separator powietrza z odpowietrznikiem, stelaż kolektorów, korek kolektora, tuleja czujnika, wąż elastyczny, izolacja wysoko temperaturowa HT- 180 st. C z filtrem UV fi 15/13 mm- 30 mb )

11. Ciekawostki.

W Polsce istnieją względnie dobre warunki do wykorzystania energii promieniowania słonecznego, przy właściwym dostosowaniu systemów i urządzeń do charakteru, struktury i rozkładu w czasie energii promieniowania słonecznego.

Słoneczne systemy aktywne, w których zachodzą procesy konwersji termicznej, mogą być stosowane w polskich warunkach klimatycznych przede wszystkim:

I. Systemy cieczowe - do ogrzewania

• ciepłej wody w obiektach działających sezonowo w cieplejszej połowie roku: w obiektach letniskowych, rekreacyjnych i sportowych,

• ciepłej wody użytkowej w systemach całorocznych. w budownictwie mieszkalnym i obiektach użyteczności publicznej,

• wody w basenach otwartych i krytych,

• wody do celów rolniczych w produkcji roślinnej i zwierzęcej oraz w przetwórstwie rolno-spożywczym,

• pomieszczeń jedynie w przypadku zapewnienia sezonowego magazynowania energii promieniowania słonecznego i zastosowania mieszanych systemów grzewczych, np. z pompami ciepła lub z kotłami na paliwa stałe lub płynne.

II. Systemy powietrzne

• do suszenie produktów rolniczych i drewna,

• do dogrzewania lub ogrzewania pomieszczeń w skojarzonych systemach aktywnych z pasywnymi, np. w budownictwie energooszczędnym i regulacja mikroklimatu w magazynach.

Warunki meteorologiczne w Polsce sprzyjają stosowaniu płaskich kolektorów.

Producenci kolektorów słonecznych oferują je zazwyczaj w kompletnych systemach, w skład których wchodzą także zbiorniki akumulacyjne, zawory, pompy, wymienniki i układy sterowania. Kolektory płaskie cieczowe ważą ok. 22-28 kg/m², plus stelaż i orurowanie 2-5 kg/m².

            Kolektory słoneczne do podgrzewania powietrza mają większe wymiary i mniejsze masy (5-15 kg/m3). W systemach grzewczych współpracują one z wentylatorami, przewodami rozprowadzającymi podgrzane w kolektorze powietrze oraz zasuwami regulacyjnymi. W warunkach polskich spotykamy produkcję i budowę słonecznych systemów grzewczych zarówno metodami przemysłowymi, warsztatowymi (rzemieślniczymi), jak i sposobem gospodarczym ("zrób to sam").

            Pierwszy profesjonalny kolektor słoneczny o powierzchni 40 m² w Polsce (i jeden z pierwszych w Europie) został zbudowany w Instytucie Budownictwa, Mechanizacji i Elektryfikacji Rolnictwa w Kłudzienku w roku 1965. Był to kolektor wykorzystywany do podgrzewania powietrza w suszarni siana. Tradycja suszenia płodów rolnych z wykorzystaniem kolektorów słonecznych budowanych sposobem gospodarczym  przetrwała przez dziesięciolecia i zaowocowała stosunkowo najszybszym rozwojem tej dziedziny zastosowań. W roku 1993 zinwentaryzowano w Polsce ok. 5 tys. m² kolektorów słonecznych do podgrzewania powietrza. Obecnie na krajowym rynku działa zaledwie kilka małych firm budujących metodą rzemieślniczą i instalujących powietrzne kolektory słoneczne stosowane w dogrzewaniu pomieszczeń i w suszarnictwie. Jednakże zainteresowanie rynkiem kolektorów powietrznych w Polsce wykazują też profesjonalne firmy zagraniczne, takie jak GRAMMER (Niemcy) i SOLAR WALL (Kanada).

            Pierwszy profesjonalny kolektor słoneczny do podgrzewania wody został wyprodukowany w Polsce dopiero pod koniec lat 70-tych. Absorber kolektora zbudowany był na bazie zgrzewanego aluminiowego panelu czernionego galwanicznie. Przesłonę przeźroczystą stanowiła szyba ze szkła budowlanego o grubości 4 mm. Kolektor ten spotkał się z dużym uznaniem jego pierwszych użytkowników, choć wadą jego była mała odporność na uszkodzenia mechaniczne przy wzroście ciśnienia cieczy roboczej, np. w warunkach uzyskania najwyższej temperatury absorbera (tzw. temperatury stagnacji).

        Największą instalację z kolektorami słonecznymi do podgrzewania wody wybudowano w Poznaniu - Strzeszynie w Zakładzie Doświadczalnym Hodowli Bydła. Moc cieplna kolektorów wynosiła 236 kW. Zbiornik akumulacyjny o pojemności 15 m3 , umożliwiał przygotowania paszy dla 150 krów i 150 cieląt. Układ składał się z 5 baterii (po 3 m2) po 20 płaskich kolektorów o pow. 1,65 m² każdy. Kolejną dużą instalację wybudowano w 1988 roku w Wyższej Oficerskiej Szkole Inżynieryjnej we Wrocławiu. Instalacja składała się z 6 baterii o pow. 133 m² podążających za poziomym ruchem słońca, podgrzewających wodę w basenie o pojemności 123 m³. Doświadczenia eksploatacyjne wykazały dużo niższy od oczekiwanego zysk energetyczny przy zbyt wysokich kosztach inwestycyjnych.

            Bardziej intensywny rozwój energetyki słonecznej w Polsce odnotowano dopiero w połowie lat 90-tych. W latach 1994- 1998 na krajowym rynku przybyło ok. 10 000 m instalacji z kolektorami słonecznymi do podgrzewania wody, głównie w domach jednorodzinnych. Standardowy zestaw instalacji z kolektorami o powierzchni 4-6 m² kosztuje ok. 6-15 tys. zł. Okres zwrotu nakładów na budowę instalacji do podgrzewania wody użytkowej jest w dalszym ciągu stosunkowo wysoki i wynosi od 6 do 12 lat.

            Z biegiem lat powrócono do budowy większych instalacji, kolejna powstała w 1996 r. w Szpitalu Miejskim w Gostyninie. Ma ona powierzchnię 20 m² i pracuje w układzie z pompami ciepła i podgrzewaczami elektrycznymi. W roku 1997 w Katedrze Przemyskiej zainstalowano baterię o pow. 30 m², również połączoną w układ z pompą ciepła i podgrzewaczami elektrycznymi. W tym samym roku oddano do użytku instalację solarną w Szkole Podstawowej w Duczkach k. Wołomina. Instalacja złożona jest z dwóch baterii o pow. 16 i 24 m². Na początku 1998 r. u indywidualnego użytkownika koło Poznania zainstalowano baterię słoneczną złożoną z 70 m² kolektorów słonecznych. Ciekawostką jest fakt, że wszystkie panele kolektorów słonecznych zostały dopasowane do łamanej powierzchni dachu budynku.

Instalacja słoneczna ma służyć do przygotowania ciepłej wody użytkowej, wody w basenie oraz wspomagać centralne ogrzewanie.

Osobny segment rynku stanowią kolektory słoneczne powietrzne stosowane zwłaszcza do celów suszarniczych. W 1993 r. stanowiły one dominującą pozycję, tj. ok. 5000 m² , niestety brak jest wiarygodnych danych o nowych instalacjach. Ich budowa sposobem gospodarczym powoduje, że umykają oficjalnym statystykom i trudno je zinwentaryzować. Jedynie część tych kolektorów tworzona pod nadzorem specjalistów (głównie z Instytutu Budownictwa, Mechanizacji i Elektryfikacji Rolnictwa) jest rejestrowana. Przykładami ostatnio zbudowanych instalacji są: uniwersalna suszarnia z kolektorem słonecznym o powierzchni 150 m² w Żukowie koło Błonia ( 1992) i słoneczna suszarnia ziół z kolektorem słonecznym o powierzchni 40 m² w gospodarstwie rolnym w Szczytnie pod Warszawą (1995). Instalacje te cechują bardzo dobre wskaźniki ekonomiczne - okres zwrotu nakładów wynosił poniżej 3 lat.

23

---