Sisteme cu panouri solare termice

In cele ce urmeaza vom vorbi despre panouri solare TERMICE, cu ajutorul carora se produce apa calda menajera (a.c.m.) sau apa calda menajera + aport la incalzire.

Atentie: acestea se confunda destul de frecvent cu panourile solare FOTOVOLTAICE care au ca rol producerea energiei electrice!

Tipuri de panouri solare

Exista 2 tipuri principale de panouri solare termice:

  - panouri solare plane panou plan- panouri solare cu tuburi vidatepanou solar cu tuburi vidate

Modul de functionare este asemanator la ambele tipuri: agentul termic (glicol = un antigel special) care se gaseste in tevile din panou solar se incalzeste prin efect de sera (este expus la soare intr-un spatiu inchis) si este circulat cu o pompa intr-un sistem inchis prin intermediul tevilor de legatura catre un boilerul de a.c.m. unde, ajungand in serpentina cedeaza caldura apei acumulate in acesta.

O carcteristica importanta a eficientei unui panou solar este randamentul de functionare. Studiile au demostrat ca randamentul este influentat de temperatura exteriora (acesta scade cu temperatura) cat si de pierderile de caldura ale agentului termic prin suprafata panoului. Prin constructia speciala in cazul panourilor cu tuburi, tevile prin care circula agentul termic (glicol) sunt inconjurate de vid, acesta fiind un foarte bun izolator termic  limiteaza pierderile de caldura catre exterior. Aceasta proprietate foarte importanta in cazul temperaturilor exterioare scazute (iarna) le asigura o eficienta superioara fata de panourile cu fata plana care au aer ca strat izolator si prin  urmare pierderile de caldura mai mari. In anotimpul cald cele doua tipuri de panouri au randamente apropiate.

Alte deosebiri:

-       spargerea accidentala (grindina, piatra etc) a unui tub de la un panou cu tuburi vidate nu necesita oprirea instalatiei pentru inlocuirea tubului respectiv. La panourile plane, in functie de gravitatea sparturii (daca prin spartura patrunde aerul exterior, daca crapaturile obtureaza suprafata de absorbtie etc), de multe ori este necesara inlocuirea.

-           panourile cu tuburi vidate sunt mai scumpe decat cele plane datorita tehnologiei speciale de fabricatie.

-          din punct de vedere al intretinerii panourile cu tuburi, prin constructia lor, sunt mai usor de curatat fie ca este vorba de praf, zapada sau gheata.

Pentru clima din tara noastra, in cazul majoritatii aplicatiilor solare de producere a.c.m. panourile plane reprezinta o solutie viabila. In cazul zonelor de deal sau munte si in aplicatiile solare cu aport la incalzirea spatiilor de locuit se recomanda panourile cu tuburi vidate.

Dimensionarea sistemelor cu panouri solare

montaj

La sistemele solare domestice (locuinte unifamiliale) pentru producere acm se va tine cont de numarul de persoane (consumatori) cu locuire permanenta. Majoritatea furnizorilor de panouri solare au pachete care contin principalele echipamente si accesorii necesare: panouri solare, suporti de montaj, boiler bivalent cu 2 serpentineboiler , grup de pomparegrup pompare, automatizare automatizareetc.

Se va alege pachetul corespunzator numarului de persoane.

Atentie: modificarea de catre client a structurii pachetului prin achizitionarea separata a componentelor fara consultarea furnizorului poate determina disfunctionalitati ale sistemului (boiler prea mic si numar mare de panouri, boiler prea mare etc): fie apa se va incalzi foarte greu, fie foarte repede (ceea ce vara duce la supraincalzirea sistemului, pierderea agentului termic din instalatie etc).

Pentru sistemele de producere acm destinate colectivitatilor (pensiuni, hoteluri, internate etc) si sistemele de producere acm + aport la incalzire domestica este necesar un proiect. Acesta poate fi realizat fie de un furnizor de panouri solare sau de o firma de proiectare specializata.  In general, in cazul colectivitatilor, nu se adopta sisteme care sa asigure si aport la incalzire, ci numai a.c.m.,  deoarece ar rezulta sisteme solare foarte scumpe (campul de panouri este deja destul de mare datorita numarului mare de consumatori a.c.m.).

O alta aplicatie care necesita un calcul de proiectare este incalzirea solara a piscinelor interioare sau exterioare.

Montarea sistemelor solare

Pentru instalarea unui sistem solar se recomanda angajarea unei firme de profil in realizarea instalatiilor solare, cu experienta in domeniu, aceasta operatiune fiind una foarte specializata atat din punct de vedere al montajului panourilor cat  si al realizarii instalatiei sau programarii automatizarii.

Panourile solare se pozitioneaza pe cat posibil cu orientare catre sud; variatii de +/- 30 grd fata de sud nu afecteaza semnificativ performanta sistemului. Daca acoperisul casei nu permite orientarea panourilor catre sud, se va incerca pozitionarea catre S-E sau S-V; daca e posibil, se va alege orientarea S-V, care permite expunerea panourilor la soare de dupa-amiaza pana seara cand radiatia solara este intensa, spre deosebire de S-E care asigura expunere de dimineata pana la pranz.

Inclinatia fata de orizontala: unghiul optim de inclinare fata de orizontala este egal cu latitudinea geografica a locului = 45 grd pt Romania (pentru captare optima pe toata durata anului); unghiuri mai mici intensifica captarea vara (soarele e “mai sus” si razele sunt perpendiculare pe panou), unghiuri mai mari sporesc captarea in anotimpurile reci (soarele e “mai jos”). Evident, in cazul montajului pe acoperis inclinat unghiul este dat de inclinatia acoperisului. Se va evita un unghi de inclinare mai mic de 25-30 grd fata de orizontala datorita riscului de supraincalzire vara in lipsa consumului de a.c.m. (absenta locatarilor in week-end, in concediu etc) si scaderii eficientei sistemului iarna.

Materiale si echipamente recomandate pentru instalatii solare (de urmarit ce materiale foloseste firma care a fost angajata sa efectueze montajul):

-          Pentru teava de legatura panouri-boiler: teava din cupru sau inox; la sisteme solare mari se accepta teava neagra din otel pentru reducerea costurilor. Se interzice utilizarea tevilor din orice plastic (PE, PPR, PEX-Al, PVC, PEHD etc) si a celor din otel zincat (galvanizat) datorita reactiei chimice cu antigelul (glicol).

-          Izolatia termica a tevilor de legatura panouri-boiler trebuie sa fie speciala pentru solar (nu de incalzire): sa reziste la temperaturi ridicate, la actiunea agresiva a UV si a pasarilor.

-          Pe circuitul solar: NUMAI vas de expansiune solar, nu de incalzire sau sanitar (a.c.m.) deoarece membrana trebuie sa reziste la temperaturi ridicate si actiunea agresiva a antigelului (glicol).

 

simbol

Avantajele sistemelor solare

  • Eligibile pentru Programul Casa Verde (rambursare 6.000 RON)
  • Un sistem solar a.c.m. corect dimensionat asigura economii de pana la 70% anual (adica 70% din a.c.m. gratis prin sistemul solar), cu precizarea ca in perioada sfarsit de mai si inceput de septembrie a.c.m. se poate produce aproape 100% gratuit.
  • Ecologice, complet nepoluante.
  • In cazul aportului la incalzire, economia poate ajunge pana la maxim 30% pe sezon de incalzire, in functie de marimea imobilului si a campului de panouri, precum si de nivelul de izolare termica a cladirii.