Wybór poszczególnych elementów słonecznej instalacji grzewczej ma ogromne znaczenie dla jej efektywności. W tej części poradnika dowiecie się, co poza kolektorem powinno znaleźć się w instalacji solarnej.
Wybór kolektora to dopiero pierwszy krok. Równie ważne dla całej instalacji są takie parametry jak średnice przewodów, materiał wykonania poszczególnych elementów oraz dobór osprzętu. Projektowanie instalacji obejmuje również szereg wyliczeń, uwzględniających m.in. spadki ciśnienia oraz straty ciepła. Planując rozmieszczenie poszczególnych elementów należy wziąć pod uwagę także aspekty bezpieczeństwa i zakupić odpowiednie elementy jak zawory czy naczynie zbiorcze.
Opory przepływów
Elementy instalacji solarnej wykonuje się najczęściej z miedzi lub ze stali nierdzewnej. Coraz częściej pojawiają się również elementy wykonane w całości z aluminium. Są to materiały o bardzo wysokich parametrach cieplnych.
Równie ważne jak materiał, z którego wykonane są elementy, są również średnice w zastosowanych przewodach, gdyż to one mają wpływ na opory przepływu w całej instalacji. Przekroje rur powinny być dobrane optymalnie do budynku, jaki mają zaopatrzać w ciepło. Zbyt duże spowodują większe straty ciepła i większe koszty eksploatacyjne, zbyt małe będą natomiast powodować większy pobór mocy przez pompę.
Oszacowanie oporów przepływów w całym obwodzie solarnym wymaga znajomości oporów w poszczególnych elementach instalacji – należą do nich opory przepływu na kolektorach, przewodach, w wymienniku ciepła i na armaturze. Opory przepływu na kolektorach są efektem sposobu ich łączenia. Jeśli kolektory są połączone szeregowo, całkowity opór będzie sumą oporów każdego z nich. Jeśli natomiast połączono je równolegle, przepływ rozkłada się na poszczególne kolektory słoneczne.
Bardzo istotne jest, by przewody wykazywały odporność na działanie temperatury (niskiej zimą i wysokiej – latem), ciśnienie o wartości do maksymalnego ciśnienia roboczego oraz działanie cieczy solarnej, która jest mieszaniną glikolu i wody. Żaden z tych czynników nie może wpływać na funkcjonowanie przewodów i na opory przepływu w przewodach. Ich całkowita wartość jest wynikową średnic, długości przewodów oraz zawartości glikolu w medium roboczym – im większa zawartość, tym większe straty ciśnienia. Warto pamiętać, że w przewodach strata ciśnienia nie powinna być większa niż 1,5 mbar na 1 mb. przewodu.
Na opory przepływu mają wpływ również elementy armatury. Przyjmuje się, że w armaturze opory przepływu mają wartość 1/3 oporów w rurociągu.
Wybieramy pompę
Jednym z najważniejszych elementów słonecznego systemu grzewczego jest, obok kolektora, pompa. Powinna być ona odporna na działanie wysokich temperatur, gdyż właśnie takie występują w instalacjach solarnych. Ponadto ważne jest, by wykazywała odporność na częste przełączanie. Pompę zawsze należy dobierać do wykorzystywanej w instalacji cieczy solarnej.
Wybierając pompę, należy dokładnie określić całkowite opory przepływu. To właśnie opory występujące w obwodzie solarnym są głównym wyznacznikiem wyboru danej pompy. W instalacjach high flow opory są zazwyczaj niższe niż w tych typu low high (takich, w których kolektory są łączone równolegle), dlatego dla tych dwóch rodzajów instalacji wybiera się różne pompy.
Ograniczenie strat ciepła
Zadaniem słonecznego systemu grzewczego jest dostarczenie energii cieplnej, należy więc zadbać o to, by zredukować straty ciepła do minimum. Bardzo istotne jest więc zadbanie o odpowiednią izolację poszczególnych elementów instalacji. Również odległości między kluczowymi komponentami, a przede wszystkim między kolektorem a odbiornikiem ciepła, powinny być jak najkrótsze. Dobra izolacja powinna być odporna na działanie wysokich temperatur, zróżnicowanych warunków atmosferycznych oraz promieniowania UV. W długich instalacjach, które mają zaopatrywać większe powierzchnie, problem strat ciepła jest nie do uniknięcia. W takich przypadkach należy zastosować kompensację poprzez wykorzystanie większej powierzchni kolektorów.
Dobór odpowiednich elementów instalacji solarnej jest bardzo istotny dla jej efektywności. Warto skorzystać tu z pomocy specjalisty, który będzie nie tylko potrafił doradzić, jaki osprzęt wybrać, ale również zaprojektuje całą instalację.
