TEHNOLOGIA FUNCTIONARII SISTEMELOR DE INCALZIRE SOLARA

Principial, energia solara este colectata de mediul de transfer care poate fi apa sau solutie de apa cu glycol si apoi stocata intr-un acumulator de caldura, numit tanc solar ce poate fi plasat pe acoperis langa colectoarele solare sau in interiorul locuintei.

Sistem compact clasic se monteaza pe acoperis impreuna cu tancul solar. in interiorul tancului solar este si o rezistenta electrica pentru ajutor in cazul zilelor reci si innourate.

Sistemul complex este alcatuit din colectoarele ce stau pe acoperis, pe peretele dinspre sud sau in gradina, tancul solar cu pompa de circulatie, schimbatoarele de caldura si automatizarea sistemului, numit controler, ce se afla in interiorul locuintei. Controlerul comanda pornirea pompei de circulatie atunci cand temperatura colectoarelor este mai mare decat temperatura din tancul solar.

Sistemul complex are mai multe componente ceea ce duce la cresterea costului de implementare, dar confera un confort sporit si posibilitatea utilizarii energiei solare tot timpul anului, inclusiv iarna.

 COLECTOARE PLANE

Colectoarele plane sunt formate din tevi de incalzire din material termoconductor (cupru sau aluminiu) cu radiatoare din tabla pentru cresterea suprafetei de captare, asezata intr-o carcasa izolata termic cu 50 mm material izolant si cuplate la tevi colectoare. Peretele dinspre soare este transparent (din sticla cu transparenta mare) iar suprafata tevilor si a radiatoarelor metalice este acoperita cu un strat selectiv care faciliteaza absorbtia radiatiilor solare si limiteaza in acelasi timp reflexia acestora.

Se pot monta pe acoperis sau in acoperis, inlocuind tigla sau materialul acoperisului.

Colectoarele plane se confectioneaza in diverse forme constructive, recent performantele lor au crescut simtitor, fiind cele mai raspandite tipuri de colectoare utilizate in sistemele de colectare a caldurii solare.

Eficienta acestor colectoare plane este mai redusa decit a colectoarelor cu tuburilor vidate, cu aproximativ 30% la suprafata de captare similara, dar pretul de cost este si el mai scazut.

 COLECTOARE CU TUBURI VIDATE

Tuburile vidate constituie elementul principal al colectoarelor si au caracteristica principala, eficienta marita cu aproximativ 30% fata de colectoarele clasice plane.

Fiecare tub este format din doua tuburi din sticla borosilicate concentrice, foarte rezistenta si cu un grad de transparenta mare,sudate intre ele. Spatiul dintre cele doua tuburi se videaza iar suprafata interioara a tubului intern se acopera cu un strat selectiv cu excelente proprietati de absorbtie a energiei solare si cu o reflexivitate foarte redusa . Functioneaza pe baza sistemului clasic de termos, pastrand caldura primita de la soare, astfel incat, desi temperatura la interior ajunge la 150°C, la exterior tubul este rece.

Exista mai multe tipuri de tuburi vidate, cu eficiente diferite si cu preturi de asemenea corespunzatoare performantelor.

Se recomanda utilizarea colectoarelor cu tuburi vidate in acele aplicatii unde spatiul de pozitionare a colectoarelor este mai restrans sau se doreste o performanta mai buna a sistemului.

Avantaje

Nu consuma nici un fel de combustibil, nefiind influentata de cresterile de pret ale combustibililor clasici si ale energiei

» Usor de montat

» Ieftine in exploatare, intretinere minima

» Viata lunga de functionare, peste 20 de ani

» Siguranta in exploatare, nu exista pericol de foc, explozie etc.

» Asigura apa calda utilitara pe tot parcursul anului in combinatie cu o pompa de caldura, reducind in acest fel costurile cu energia consumata cu aproximativ 90%

» Impreuna cu o pompa de caldura, asigura incalzirea locuintelor cu reducerea costurilor cu energia de pana la 70%

» Prelungesc indirect viata sistemului de incalzire existent al locuintei, din Aprilie pana in Noiembrie nu este necesara pornirea incalzirii clasice

» Sistemul solar este total nepoluant

» Cu mijloace constructive simple si eficiente si in combinatie cu o pompa de caldura corespunzatoare, sistemele solare pot inlocui total celelalte surse de caldurii necesare unei locuinte

Montare

Panourile solare se monteaza pe acoperis, inspre sud sau sud-vest (sau intr-un loc in care sa fie soare cat mai mult timp din zi), la un unghi de aprox. 45 grade sau vertical acolo unde se poate. Greutatea panourilor este mica (cateva zeci de kilograme) sau medie (in cazul instalatiilor cu rezervor integrat

Tipuri de colectoare

Colectoarele plane sunt cele mai raspandite pentru ca sunt mai ieftine si raportul investitie / eficienta este superior colectoarelor cu tuburi vidate. Colectoarele cu tuburi vidate sunt cu aproximativ 30% mai eficiente pentru aceeasi suprafata colectoare. Sunt in schimb mai scumpe. In final este o chestiune de optiune a fiecarui beneficiar. Se pot folosi in aplicatiile unde spatiul de pe acoperis este insuficient pentru montarea colectoarelor plane. Ambele tipuri sunt la fel de bune si fiabile.

Principiu de functionare

Agentul termic din circuitul primar incalzit de panourile solare transmite caldura apei din acumulatorul termic. De aici caldura este transferata la nevoie pentru a incalzi apa calda menajera, locuinta, direct sau prin schimbatoare de caldura. Automatizarea este asigurata de un controler ce porneste automat instalatia in functie de diferenta de temperatura dintre colectoarele solare si tancul acumulator de energie sau, in cazul in care nu este soare, controlerul porneste incalzirea electrica a apei pentru completarea diferentei de temperatura.

Ce temperatura se asigura ?

Agentul termic din instalatia solara poate ajunge la 120°C. Temperatura apei din acumulatorul termic poate ajunge pana la 80°C. Prin urmare, apa calda menajera poate fi furnizata la 75-85°C, pe timp de vara, si la 45-55°C, pe timp de iarna. Totusi e bine sa se limiteze temperatura apei calde menajere la 55°C pentru a evita depunerile de calcar si din motive de siguranta in utilizare.

Soarele este suficient de puternic ?

Romania se afla in zona europeana B de insorire, iar zona Constantei este plasata in cea mai buna zona de insorire a Romaniei. Instalatia solara poate produce apa calda si ajutor la caldura necesara incalzirii locuintei, in functie de proiectare. Uzual se folosesc instalatiile solare la incalzirea apei menajere sau a piscinei. La proiectarea echipamentului si pentru ajutor la incalzire, numarul de panouri solare poate fi prea mare pentru spatiul disponibil existent, cat si costurile pentru restul de echipament pot fi nejustificat de mari. Cea mai buna solutie este combinarea incalzirii solare cu o pompa de caldura ce lucreaza si in lipsa soarelui, noaptea sau in zilele innourate sau reci. Pompa de caldura reduce costurile de incalzire cu peste 50%. Pentru obtinerea unei eficiente sporite a unui echipament solar, un rol important il joaca modul in care este construita casa (expunere sudica, zona de vanturi, dar mai ales modul in care este realizata izolatia termica a constructiei)

Colectoarele plane sunt mai ieftine.

Intretinere

Daca instalatia este montata corespunzator, nu este nevoie de intretinere. La sistemele compacte de generare, apa calda, inainte de aparitia temperaturilor sub zero grade Celsius, se scoate apa din instalatie. La sistemele complexe ce functioneaza cu antigel, nu este nevoie de golire pe timp de iarna.

In zilele noroase functioneaza ?

Da, insa cu o putere mai redusa. In cazul zilelor innourate, ploioase etc, este necesara o suplimentare de energie, care poate fi electrica, de la centrala existenta sau de la o pompa de caldura adiacent montata. Cea mai buna solutie in acest caz este montarea unei pompe de caldura cuplata la instalatia solara ceea ce duce la o reducere cu peste 70% a consumului de energie electrica in zilele fara soare

Recuperarea investitiei

Timpul de recuperare al investitiei este diferit in functie de complexitatea, tipul echipamentului folosit, cantitatea de apa calda sau caldura, cat si de zona unde este instalat, dar o estimare de circa 3-4 ani este normala. Considerand ca o asemenea investitie functioneaza peste 20 de ani cu cheltuieli de exploatare apropiate de zero, implementarea unui astfel de sistem este absolut rentabila.

Instalatia solara ar trebui vazuta nu ca o alternativa, ci ca un complement al unei instalatii conventionale, mai ales la o constructie existenta, al carei grad de izolare termica este redus. Chiar daca nu e soare in fiecare zi, energia solara colectata corect va asigura 60-70% din costurile combustibililor clasici.