Osnovni dijelovi solanog sistema za PTV

Solarni sistemi za grijanje potrošne vode sastoje se iz više komponenti. Najvažnija komponenta je solarni kolektor. Jedan ili više solarnih kolektora, prema potrebi, mogu biti spojeni serijski ili paralelno. Oni su dio zatvorenog kružnog sistema kroz koji protiče solarni fluid, a koji sunčevu toplotu s kolektora putem spirale unutar bojlera ili preko izmjenjivača toplote prenosi na vodu unutar bojlera. Iz bojlera se direktno uzima topla voda prema potrebi. Ukoliko nema Sunca, vodu dodatno zagrijava električni grijač ili  energija sistema centralnog grijanje do željene temperature.

Solarni sistemi za grijanje u najvećem broju slučajeva koristi se kao dodatni izvori toplote, dok kao osnovni služe plinski, uljni, električni kotlovi ili kotlovi na biomasu (kotlovi na briket, kotlovi na pelet, kotlovi na drva). Primjena solarnog termalnog sistema kao osnovnog izvora toplote za sisteme centralnog grijanja je rijetka i ograničena na područja s dovoljnom količinom Sunčevog zračenja tokom cijele godine, u kojima su ujedno i klimatski uslovi povoljniji pa je sezona grijanja kratka.

Osnovni dijelovi solarnih sistema su:

  • Solarni kolektori (pločasti solarni kolektori i vakuumcijevni solarni kolektori),
  • bojler – rezervoar tople vode sa jednim ili dva unutrašnja izmjenjvača,
  • solarna pumpna stanica i solarna automatika ili regulacija – samo kod solarnih sistema sa prisilnom cirkulacijom
  • solarni razvod s odgovarajućim radnim (solarnim) fluidom.

Solarni kolektor 

Solarni kolektor je osnovni dio svakog solarnog sistema i on služi za skupljanje sunčeve toplote i njeno prenošenje na solarni fluid koji grije vodu (najčešće je to mješavina vode i glikola). Sunčeva energija prolazi kroz prozirnu površinu koja propušta Sunčeve zrake samo u jednom smjeru i pretvara je u toplotu.

Za termičko iskorištenje energije sunca, narasprostranjeniji su vakuumski i pločasti solarni kolektori. Kao u mnogim slučajevima, ni ovdje se ne može favorizirati jedno rješenje, obje solucije imaju svoje prednosti i nedostatke. 

Poređenje je bitno jer kupac ne raspolaže uvijek dovoljnim znanjem za odluku. Ukoliko ispitamo prednosti i nedostatke svih vrsta solarnih kolektora, koji se nude na tržištu, doći ćemo do zaključka da obje verzije imaju svojih prednosti i nedostatke, tako da odluka koji ćemo kolektor koristiti zavisi o konkretnoj situaciji. Rješenje nam ne olakšavaju ni svjetski poznati proizvođačim koji u svom asortimanu imaju i jednu i drugu vrstu kolektora. Koja je, dakle istina?

plocasti_vakuumski_kolektori

Vakuumski cijevni kolektori su 20-30% efikasniji od pločastih kolektora. Jedan od razloga je vakum koji je odličan izolator, a drugi proizlazi iz konstrukcije cijevnih kolektora, koji omogućuju bolju apsorpciju i iskorištenje sunčevih zraka pri raznim uglovima upada, tj. različitim položajima Sunca. Nasuprot tome, pri vertikalnom položaju Sunca, pločasti kolektori imaju bolje iskorištenje. Dakle, u podnevnim satima i ljeti pločasti kolektor može proizvesti više energije, dok u zimskim uslovima vakumski cijevni kolektori imaju prednost. Ugao upadanja sunčevih zraka u raznim situacijama, dakle uvelike olakšava odluku.

Ove aspekte uzimaju u obzir, ne samo kupci, već i instalateri. Potrebno je ukazati na to da je instalacija vakumskih kolektora jednostavnija, jer je okvir tog kolektora jednostavnije postaviti, a cijevi se naknadno postavljaju u okvir. Nasuprot tome, montaža pločastog kolektora na krov može biti komplikovanija, zbog njegove težine.

Što se tiče nedostataka, najčešće greške u slučaju cijevnih kolektora su lomovi pojedinih vakum cijevi, što se jednostavno rješava zamjenom. Kod pločastih kolektora, međutim, može se  vremenom matirati staklo pod utjecajem zuba vremena, a time se smanjuje apsorpcijska moć.

I kod pločastih i kod cijevnih kolektora cijena zavisi od kvaliteta i obratno. Kod obje vrste postoji viša i niža klasa kvaliteta, ali su te razlike izraženije kod cijevnih kolektora. Cijevni kolektori su osim toga i skuplji od pločatih kolektora.

Dvije osnovne varijante solarnih kolektora:

  • Pločasti solarni kolektor
  • Vakuumcijevni solarni kolektor

 

Pločasti solarni kolektor

U njihove najvažnije dijelove ubrajaju se:

  • kućište s odgovarajućom toplotnom izolacijom, priključcima, sabirnim vodovima i pričvrsnim elementima
  • apsorberske ploče koje služe za potpunu apsorpciju toplotnog (IC) dijela Sunčevog zračenja i njegovo pretvaranje u korisnu toplotu
  • solarno kaljeno staklo koji ima funkciju da rasprši Sunčevu svjetlost na površinu i da zaštiti sam apsorber od kiše, grada i nečistoća koje bi umanjile ili oštetile normalno funkcionisanje solarnog kolektora.

 

Vakuumcijevni solarni kolektor

U njihove najvažnije dijelove ubrajaju se:

  • kućište s odgovarajućom toplotnom izolacijom, priključcima, sabirnim vodovima i pričvrsnim elementima
  • apsorberske ploče koje služe za potpunu apsorpciju toplotnog (IC) dijela Sunčevog zračenja i njegovo pretvaranje u korisnu toplotu
  • solarno kaljeno staklo koji ima funkciju da rasprši Sunčevu svjetlost na površinu i da zaštiti sam apsorber od kiše, grada i nečistoća koje bi umanjile ili oštetile normalno funkcionisanje solarnog kolektora.

 

    Bojler tople vode

    Bojler tople vode je dio solarnog sistema koji služi za izmjenu toplote sa solarnog fluida na vodu sistema grijanja ili potrošnu toplu vodu i njihovu akumulaciju ili pohranu. Osnova dobrog djelovanja sistema je dobra usklađenost kolektora sa rezervoarom tople vode i izmjenjivačem toplote. U rezervoaru tople vode nalaze se slojevi vode različite temperature od dna (hladna voda) prema vrhu (topla voda) pa su stoga dobri rezervoari dobro dimenzionisani i pravilnih proporcija odnosa prečnika i visine, a što omogućava optimalno djelovanje i kretanje toplote. Topla voda struji prema vrhu rezervoara (odakle se uzima za potrošnju), te je njena temperatura na vrhu tim veća što je rezervoar duži i uži. Ukoliko sunčevo zračenje nije dovoljno, voda se dodatno zagrijava ugrađenim elektro grijačem ili sistemom konvencionalnog centralnog grijanja.

    Dvije osnovne izvedbe bojlera:

    • jednostavan – samo za pripremu PTV-a 
    • kombininovan – za sisteme grijanja potrošne vode i prostora sastavljen od dva spremnika – jednog u drugom, pri ćemu se voda iz unutarnjeg spremnika koristi za centralno grijanje.

    U oba slučaja, bojler mora biti dobro izolovan.

    Solarna pumpna grupa

    Solarna stanica sa pumpom predstavlja središnji dio cijelog solarnog sistema jer omogućava strujanje solarnog fluida, dok solarna automatska regulacija vodi računa o sigurnom pogonu cijelog sistema i usklađivanju njegovog rada sa sistema grijanja i pripreme PTV-a, odnosno uslovima u okolini kao što su promijenjene potrebe za toplotom, veoma niske ili visoke vanjske temperature koje mogu oštetiti sistem i sl. Treba napomenuti da postoje i solarni sistemi koji ne koriste pumpu i solarnu automatiku – termosifonski sistemi, već se u njima strujanje zasniva na gravitacijskom djelovanju zbog razlike temperatura, odnosno gustoće solarnog fluida.

    Solarni fluid

    Solarni fluid je medijum koji struji kroz sistem, odnosno cijevni razvod solarnog kruga od kolektora do izmjenjivača toplote (koji može biti ugrađen u bojler – spirala, a ne mora) u kojemu dolazi do izmjene toplote s potrošnom toplom vodom ili vodom sistema grijanja. Kao solarni fluid najčešće služi voda, odnosno njezina smjesa s glikolom ili drugim sredstvima za sprječavanje smrzavanja.