Etap 1: Ocena możliwości montażowych
Przed przystąpieniem do projektowania instalacji konieczna jest ocena warunków technicznych budynku. Sprawdzeniu podlegają: orientacja i kąt nachylenia dachu, nośność konstrukcji dachu oraz dostępna przestrzeń w kotłowni lub pomieszczeniu technicznym na zasobnik ciepłej wody.
Dach skierowany na południe z nachyleniem od 30° do 50° to warunki optymalne. Odchylenia od południa w kierunku wschodu lub zachodu do 30° są akceptowalne bez istotnego wpływu na wydajność roczną. Dachy płaskie wymagają zastosowania stelaży mocujących kolektory pod odpowiednim kątem.
Warto również ocenić, czy w pobliżu miejsca montażu nie ma elementów powodujących zacienienie kolektorów – kominów, drzew czy sąsiednich budynków – szczególnie w godzinach przedpołudniowych i popołudniowych.
Etap 2: Projekt instalacji
Projekt instalacji solarnej powinien być wykonany przez osobę z odpowiednimi uprawnieniami. Obejmuje on dobór powierzchni kolektorów, pojemności zasobnika oraz dobranie pozostałych elementów układu hydraulicznego.
Podstawą do obliczeń jest dzienne zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową. Dla czteroosobowego gospodarstwa domowego przyjmuje się zazwyczaj od 40 do 60 litrów na osobę na dobę przy temperaturze 45°C. Powierzchnia kolektorów dobierana jest tak, aby pokryć od 50% do 70% rocznego zapotrzebowania na podgrzewanie CWU.
Projekt instalacji solarnej powinien uwzględniać nie tylko dobranie mocy, lecz również zabezpieczenia przed przegrzaniem systemu w letnie słoneczne dni, gdy zużycie ciepłej wody jest niskie.
Etap 3: Dobór komponentów
Instalacja solarna składa się z następujących głównych elementów:
- Kolektory słoneczne – płaskie lub próżniowe, certyfikowane znakiem Solar Keymark,
- Zasobnik ciepłej wody użytkowej – z wężownicą solarną; pojemność zazwyczaj 200–400 litrów dla typowego domu jednorodzinnego,
- Stacja solarna – zawiera pompę obiegową, przepływomierz, naczynie przeponowe i zawór bezpieczeństwa,
- Regulator solarny – steruje pracą pompy na podstawie porównania temperatury kolektora i zasobnika,
- Nośnik ciepła – mieszanina wody z glikolem propylenowym, zapobiegającym zamarzaniu i korozji,
- Rurociągi solarne – miedziane lub ze stali nierdzewnej, izolowane termicznie,
- Osprzęt hydrauliczny – zawory odcinające, odpowietrzniki, manometry.
Etap 4: Montaż kolektorów na dachu
Montaż kolektorów na dachu skośnym odbywa się przy użyciu specjalnych uchwytów hakowych mocowanych pod dachówki lub do łat. Uchwyty powinny być wykonane ze stali nierdzewnej lub aluminium, aby zapobiec korozji galwanicznej w miejscu kontaktu z blachami dachowymi. Liczba punktów mocowania zależy od wymiarów i masy kolektorów – zazwyczaj producent podaje minimalne wymagania w instrukcji montażu.
Kolektory łączone są ze sobą szeregowo lub równolegle, w zależności od projektu i liczby jednostek. Połączenia hydrauliczne między kolektorami wykonywane są przy użyciu elastycznych przewodów ciśnieniowych lub rur miedzianych z lutowaniem.
Etap 5: Prowadzenie rurociągów
Rurociągi solarne łączą kolektory na dachu z stacją solarną i zasobnikiem w kotłowni lub pomieszczeniu technicznym. Trasy rur powinny przebiegać jak najkrótszą drogą, z minimalną liczbą zagięć i kolan. Rury prowadzone na zewnątrz budynku wymagają dodatkowej izolacji odpornej na promieniowanie UV.
Ważnym elementem jest prawidłowe nachylenie rur – umożliwiające grawitacyjne odpowietrzanie układu i spływ nośnika przy zatrzymaniu pompy. Przewód powrotny (zimny) powinien być prowadzony odrębnie od zasilania (gorącego) w celu zminimalizowania strat ciepła.
Etap 6: Napełnienie układu i uruchomienie
Przed napełnieniem układu nośnikiem konieczne jest przeprowadzenie próby szczelności. Układ napełniany jest mieszaniną glikolu i wody w proporcji dobranej do minimalnych temperatur w danej lokalizacji. Stężenie glikolu sprawdzane jest refraktometrem.
Po napełnieniu układ odpowietrzany jest przez ręczne uruchomienie pompy i stopniowe odpowietrzanie wszystkich najwyżej położonych punktów instalacji. Regulator solarny kalibrowany jest na podstawie nastaw temperatury kolektora i zasobnika zalecanych przez producenta. Pierwsze uruchomienie powinno odbyć się w dzień słoneczny, aby możliwe było sprawdzenie poprawności działania automatu.
Wymagania formalne
W Polsce instalacje solarne o powierzchni absorbera do 1 m² i mocy do 50 kW, instalowane na budynkach, zazwyczaj nie wymagają pozwolenia na budowę – wystarczy zgłoszenie robót budowlanych w starostwie powiatowym. Szczegółowe wymagania reguluje Prawo budowlane z późniejszymi zmianami. W przypadku instalacji na budynkach wpisanych do rejestru zabytków wymagane są dodatkowe uzgodnienia z konserwatorem zabytków.