Solarno grijanje

Mistrade d.o.o. - INŽENJERING - Nova Topola

Danas se približno 1/3 ukupne energije troši na zagrevanje objekata i pripremu tople vode.

Tendencija u svijetu, a i kod nas je da se što je moguće više energije dobije iz alternativnih tj. obnovlijivih izvora energije kao što je Sunce.

Sunčevim zračenjem do vanjske zemljišne atmosfere dospijeva toplinska energija od 1.36 kWh/m2 i ova vrijednost se označava kao solarna konstanta.Oko 30 % ove energije se gubi kroz sloj atmosfere usled refleksije difuzionog zračenja i asorpcije tako da na zemljinu površinu dospijeva maksimalna vrijednost Sunčevog zračenja (u podne) 1000 W.

Od ove vrijednosti ovisno o tipu kolektora i dimenzionisanju solarnog sistema možemo iskoristiti do 75 % energije.

Optimalnim dimenzionisanjem sistema može se zadovoljiti godišnja potreba za sanitarnom vodom do 60 %, a može se koristiti i kao podrška grijanju. Da bi sistem bio funkcionalan potrebno je da se optimalno dimenzioniše, tako da je za jedno domaćinstvo optimalan broj kolektora 2-3, bojler 200-300 l (50-70 litara po osobi i danu), takođe je potrebna i solarna pumpna grupa, ekspanziona posuda, odgovarajuće Cu cijevi…

Koristimo izuzetno kvalitetnu opremu renomiranih svjetskih proizvođača kao Centrometal, Viessmann, Vaillant…

Uticaj usmjerenosti i nagiba kolektora na prenos energije

Solarne instalacije u našim krajevima smještaju se na južnoj strani pod uglom od 30° do 45° od horizontale i daju najveći prinos energije.

Ukoliko se instalacija ne može usmjeriti prema jugu povoljniji je manji ugao nagiba kolektora. Tako solarni sistemi pod uglom nagiba od 30° čak i kod ugla od  45° usmerenosti prema jugozapadu daju 95 % optimalnog prinosa.

Strmija usmerenost površina kolektora imaju prednost izjednačenog iskorištenja energije tokom cijele godine.

010203

Ugao nagiba a

Ugao nagiba a je ugao između horinzontale i solarnog kolektora kod montaže na kosi krov određen je nagibom krova.Apsorber kolektora  može primiti najveću količinu energije kad je ravan kolektora postavljena pod pravim uglom (90°) prema Sunčevim zrakama.

Kut azimuta

Kut azimuta opisuje odstupanje kolektora od pravca juga. Ako je kolektor okrenut prema jugu kut azimuta = 0. Dobri rezultati su kod odstupanja od 45°. Veće odstupanje se kompenzuje povećanjem površine kolektora.

04

Elementi solarnih sistema

Elemeni solarnog sistema za pripremu sanitarne vode su:

 – Solarni kolektori

Elementi koji primaju toplotu zračenjem i apsorbiraju je i prenose cirkulaciskom pumpom do spremnika (bojlera).

Kolektori se djele na vakumske i pločaste. Pločasti kolektori su efikasni za zagrevanje tople vode u ljetnim mjesecima. Tokom mirovanja temperatura doseže i do 150 °. Vakumski kolektori imaju vakumsku cijev čime su gubici toplote manji, a efikasnost je veća. Kod pripreme sanitarne vode učinak može biti veći do 25 %, a kod uslova kada se traže visoke temperature vode- apsorbijsko hlađenje i do 50 %. Takođe bolje rezultate daju u prelaznom periodu preko zime prikupljanjem difuzionog zračenja. Tokom mirovanja temperatura u kolektoru doseže i temperaturu od 200 °C.

Kod dobro dimenzionisanog sistema temperatura kolektora je 5 – 20 °C veća od trenutne temperature u spremnicima, ne veća od 100°C.

Jedan kolektor bilo pločasti bilo vakumski zadovoljava potrrebe za 100 do 150 l vode dnevno.

 – Bivalentni bojleri (spremnici topline)

Bojler ima dvije spirale, gornja se vezuje na instalaciju grijanja, a donja na solarne kolektore. U zimskom periodu kotao zagrijava gornju spiralu, a u slučaju pojave Sunca kolektori mogu da predgriju vodu u donjoj zoni.

 – Solarna pumpna grupa

Solarna pumpna grupa objedinjuje više bitnih elemenata: cirkulacionu pumpu, regulator protoka, sigurnosni ventil 6 bara i manometar, gravitacione kočnice sa termomatrima, odzračni ventil i armatura za punjenje i pražnjenje.

Takođe važno je pravilno odrediti protok kroz sistem zašto je potrebno podesiti regulator i brzinu pumpe:

  •  protok kroz pločasti kolektor je 30 l/h i m2 površine tj. 0.5 l/min po m2.
  • protok kroz cijevne kolektore 40 l/h po m2 površine,tj. 0.67 l/min po m2.

– Ekspanzijska posuda

Ekspanzijska posuda se mora pravilno dimenzionisati, tako da može da primi širenje solarnog fluida usljed visokih temperatura. Ekspanziska posuda mora biti na većem pritisku za 0.5 bara od statičkog pritiska instalacije, obično oko 3 bara. U tabeli dajemo volumen zavisno od broja kolektora za brzo dimenzionisanje:

 

Volumen ekspanzione posude (l)

Broj pločastih kolektora

Broj vakumskih kolektora

18

1

24

2-3

1

35

4-5

2-3

50

6-8

4-5

80

9-11

6-8

100

12-15

9-11

 

– Solarna tečnost

Pošto su solarni sistemi predviđeni za cjelogodišnji rad potrebno je da se pune mješsvinom glikola i vode da bi se sprečilo smrzavanje u zimskim uslovima. Kontrolu tečnosti je potrebno vršiti svake dve godine i po potrebi izvršiti zamjenu.

– Solarna regulacija

Upravlja vodom solarne cirkulacijske pumpe a takođe može da vrši paljanje cirkulacijske pumpe za zagrijavanje sa instalacije grijanja, preklopnog ventila ili nekog drugog elementa ovisno o tipu instalacije.

 

– Ostalo

Ostali elementi solarnih sistema su: odzračnici, bakarni cjevovod koji se obavezno zavaruje tvrdim lemom, solarna izolacija…

Sem za zagrijavanje potrošne tople vode solarni kolektori mogu da se koriste u svrhu:

  • podrške grijanja,naročito u slučaju niskotemperaturnog režima
  • zagrijavanju bazena
  • klimatizacije prostora (absorbcijsko hlađenje).

05