Tania ciepła woda

Korzystając z kolektora, w okresie od kwietnia do października, można w około 70% zaspokoić potrzeby związane z ogrzaniem ciepłej wody użytkowej.

Jaki kolektor?

W budownictwie jednorodzinnym zwykle stosuje się kolektory płaskie. Mogą być one dwojakiego rodzaju: powietrzne lub cieczowe. Do współpracy z układami grzewczymi stosuje się kolektory cieczowe.
W kolektorach cieczowych ogrzany czynnik roboczy, czyli woda, przepływa do wymiennika woda-woda i tam przekazuje ciepło. Sprawność takich wymienników wynosi 70-80%.

Gdzie zainstalować kolektor?

Z oczywistych względów kolektory umieszcza się na południowej połaci dachu. Najczęściej cały system wykorzystywania energii słonecznej instaluje się w istniejącym domu. Kolektory montuje się wtedy na specjalnych wspornikach ponad dachem, w odległości około 15 cm od połaci dachu pochyłego. Podobnie na dachu płaskim: tam ustawia się je na specjalnych stojakach, pamiętając o właściwym kącie i kierunku.
Każdy metr kwadratowy kolektora waży około 35 kg – konstrukcja dachu musi mieć więc odpowiednio dużą wytrzymałość. Do kolektora musi być swobodny dostęp, by w razie potrzeby można go było umyć lub naprawić. Jeśli kolektorów nie da się zainstalować na dachu, można je ustawić na gruncie przy budynku, na stojakach lub specjalnie ukształtowanej skarpie ziemnej.
Kolektory działające zimą mają kąt nachylenia do poziomu bliski 90^o, więc można je mocować także na elewacjach budynków.

Sześć godzin w słońcu

Słońce powinno padać na kolektor co najmniej 6 godzin w ciągu dnia, najlepiej – gdyby padało prostopadle do płaszczyzny pochłaniającej. Dlatego idealne rozwiązanie to kolektor podążający za ruchem Słońca – stale ustawiający się prostopadle do promieni słonecznych. Ponieważ bardzo trudno to osiągnąć, trzeba zdecydować, o jakiej porze roku kolektor ma mieć największą sprawność, i wtedy wybrać optymalny kąt nachylenia, pamiętając, że ma pracować minimum 6 godzin, czyli od 9.00 do 15.00 (w Polsce jest wtedy najlepsze nasłonecznienie). Wbrew pozorom, takie nachylenie kolektora,  przy którym promienie słoneczne padają na niego prostopadle w samo południe, wcale nie jest najlepsze. Optymalna godzina to 10.45. Dopuszczalne jest niewielkie odchylenie kolektora od osi północ-południe: do 30°, jeśli kolektor ma działać tylko latem, do 10° dla kolektorów działających zimą.

Zasobnik

Do kolektora trzeba podłączyć zasobnik. Pojemność zasobnika ciepłej wody użytkowej powinna być co najmniej taka, jak dobowe zapotrzebowanie na wodę. Jednak dopiero większe zasobniki, o pojemności równej dwu- lub trzykrotnemu dobowemu zapotrzebowaniu, umożliwiają komfortowe korzystanie z ciepłej wody.

Zabezpieczenia

Układ wykorzystujący energię słoneczną do przygotowania c.w.u. jest typową instalacją grzewczą, która może być przegrzewana, ciśnienie w niej może się zmieniać. Potrzebne są więc elementy zabezpieczające: zawór bezpieczeństwa, przeponowe naczynie wzbiorcze, odpowietrzenie i ogranicznik temperatury. 

Instalacja sezonowa

Prosty układ do sezonowego przygotowania c.w.u, tak zwany termosyfonowy, składa się z kolektora i umieszczonego 30 cm powyżej jego górnej krawędzi zasobnika ciepłej wody. Woda podgrzewa się w kolektorze i podnosi do zasobnika. Powoduje to zassanie do kolektora chłodnej wody z dołu zasobnika. Taki układ jest bardzo prosty i sprawny, ale ma też wady:

• czynnikiem roboczym jest woda; kolektory trzeba opróżnić z niej na zimę, żeby nie zamarzła;
• nie można zastosować inhibitorów korozji;
• zasobniki muszą mieć pojemność większą niż w innych układach.

Instalacja całoroczna

Aby uniezależnić się od pogody, stosuje się układy pośrednio podgrzewające wodę, z dodatkowymi podgrzewaczami (na przykład pompami ciepła lub tradycyjnymi kotłami). W układzie instaluje się pompę cyrkulacyjną, dzięki czemu położenie kolektora względem zasobnika może być dowolne.