Schéma solární instalace pro horkou vodu v rodinném domě.
Solární kolektory samy o sobě nestačí pro provoz systému přípravy teplé vody využívající sluneční energii. To je samozřejmě nejdůležitější prvek solárního zařízení, ale když se podíváme na jeho odhad nákladů, ukázalo se, že často jejich cena ani nepředstavuje polovinu nákladů celého projektu. Zkontrolujte, co dalšího je potřeba a k čemu je?
Konstrukce solární instalace. Podívejte se, jak můžete získat horkou vodu pomocí sluneční energie
Vodní nádrž
Důležitou položkou v odhadu nákladů je solární nádrž. Je nezbytná pro akumulaci ohřáté vody a tím i energie získané solárními kolektory .
V nejčastěji používaném roztoku je kapalina (obvykle vodný roztok glykolu) zahřátá v kolektoru transportována do tepelného výměníku umístěného v nádrži a pouze jej ohřívá vodu. Solární nádrže mají větší kapacitu než nádrže určené pro spolupráci pouze s kotli. Navíc to jsou obvykle bivalentní zařízení, tj. Zařízení umožňující ohřívání vody ze dvou zdrojů - kromě kolektorů to může být také topný kotel nebo tepelné čerpadlo. Nemají tedy ani jeden, ale dva výměníky tepla, obvykle ve formě cívek (ve vrstvených nakládacích nádržích jsou také trubkové výměníky) a nazývají se dvojité cívky (viz obr. 1). Pokud je energie dodávaná z kolektorů dostatečná pro ohřev vody, druhý zdroj tepla nefunguje.
Kromě (nebo namísto) druhého tepelného výměníku může mít solární nádrž také trubku pro připevnění elektrického ohřívače. Používá se, když je zdrojem tepla v domě kotel na pevná paliva, který se nespouští automaticky, nebo když je v domě pouze elektrické topení. Toto řešení znamená, že horká voda nebude vytékat ani za špatného počasí. Navíc nepotřebujeme náš zásah - kotel nebo ohřívač se spustí automaticky, když teplota vody v nádrži klesne pod nastavenou hodnotu.
Pokud chceme, aby solární zařízení také podporovalo vytápění prostor, budeme potřebovat další akumulační nádrž - dvojitou skořepinu (s druhou akumulační nádrží uvnitř - viz obr. 2). Kapalina zahřátá v kolektorech napájí tepelný výměník umístěný v prostoru mezi vnějším a vnitřním pláštěm nádrže. Voda dodávající toto zařízení ústředního topení je ohřívána z výměníku. Na oplátku také ohřívá vodu z kohoutku naplňující vnitřní nádrž. Ve vnitřní nádrži je druhý výměník napájený z kotle nebo tepelného čerpadla, který se spustí, když sluneční energie není schopna zajistit požadovanou teplotu vody.
Solární nádrže
regulátor
Solární ovladač se používá k řízení instalace. Přijímá signály z teplotních senzorů, které jej měří na výstupu kapaliny z kolektoru a v nádrži, ve výšce solárního tepelného výměníku. Když teplotní rozdíl překročí nastavenou hodnotu, spustí regulátor oběhové čerpadlo, které nutí tok kapaliny skrz kolektory a výměník nádrže. Pokud regulátor komunikuje s regulátorem kotle, je možné automaticky optimalizovat jeho provoz tak, aby se co nejlépe využila sluneční energie.
Cirkulační čerpadlo
Vynucuje cirkulaci kapaliny v zařízení, díky čemuž je možné přenášet teplo z kolektorů do výměníku v nádrži. Rychlost rotoru čerpadla může být variabilní, regulátor ji přizpůsobuje množství energie přijaté solárními kolektory (pomalejší průtok, když je teplota absorbéru nižší). Cirkulační čerpadlo spotřebovává elektřinu, takže provoz solárního systému není zcela volný. Náklady na tuto energii v malém zařízení však nepřesahují několik desítek zlotých ročně, a proto je při posuzování ziskovosti používání kolektorů často přehlíženo.
Bezpečnostní skupina
Tato expanzní nádoba, pojistný ventil a manometr jsou nezbytnými prvky každé topné instalace. Když se teplota tekutiny, která ji plní, zvyšuje, její objem se zvyšuje. Aby nedošlo ke zvýšení tlaku, který by mohl vést k prasknutí součástí systému, je přebytečná tekutina přebírána expanzní nádobou s pružnou membránou. Pokud i přes to tlak stoupne nad bezpečnou hodnotu, pojistný ventil se otevře a přebytečná tekutina proudí do speciální nádoby (protože kapalina obvykle obsahuje glykol, nemůže být vypuštěna do kanalizace). Bezpečnostní skupina má obvykle také ventil pro plnění / vypouštění zařízení.
Gravitační brzda
Je to ventil, který zabraňuje tekutině protékat systémem, když je cirkulační čerpadlo vypnuté. Horká tekutina, která plní tepelný výměník v nádrži, mohla v důsledku přirozené vztlakové síly proudit směrem ke kolektorům ochlazeným v noci. Tímto způsobem by se teplo z nádrže ztratilo. Použití tohoto ventilu zabraňuje tomuto nežádoucímu jevu.
Solární stanice
Nazývá se také skupina čerpadel. Je nabízen v sestavě a ve výrobním závodě: čerpadlo, gravitační brzda, připojení k bezpečnostní skupině, plus teploměry, manometr, průtokoměr, uzavírací ventily a někdy také regulátor. Celek je umístěn v krytu, který chrání před tepelnými ztrátami.
Automatické odvzdušnění
Toto zařízení je instalováno v nejvyšším bodě instalace (na horním okraji kolektoru) společně s uzavíracím ventilem, který by měl být po odvzdušnění systému uzavřen. Odvzdušňovač se používá k odvádění vzduchu z potrubí, které by zabránilo cirkulaci tekutiny v nich. Pokud je v systému nainstalován odlučovač vzduchu, může být vypuštěn větrací otvor. Po naplnění plnicím čerpadlem musí být systém jednou odvětrán.
Solární instalace mohou být gravitační, tj. Bez oběhového čerpadla
Pohyb kapalin v potrubí je způsoben změnou jeho hustoty v důsledku změny teploty. Taková instalace je jednodušší a samozřejmě levnější než čerpání, navíc nemusí být napájena elektřinou.
Jeho použití má však určitá omezení. Za prvé, solární kolektory musí být pod nádrží s ohřátou vodou a potrubí spojující prvky instalace musí být krátké, s co nejmenším počtem ohybů, aby byl co nejmenší odpor proudu. Ze stejného důvodu gravitační systémy obvykle fungují jako přímé - v nádrži není žádná cívka a užitková voda (ze studny nebo z přívodu vody) protéká solárními kolektory, které pak proudí do kohoutků. Neustálý kontakt absorbéru s neupravenou vodou je důvodem jeho zrychlené destrukce v důsledku růstu kamene. Navíc, protože voda mrzne při negativní teplotě, instalace nemůže fungovat, když zchladne - kvůli tomuto typu systémů jsou populární pouze v zemích s určitě teplejším podnebím, než je naše.
Solární instalace jsou v teplých zemích mnohem populárnější než v Polsku. Díky dlouhodobému slunečnímu záření a vysoké okolní teplotě poskytují i primitivní velké množství horké vody.