Instalacje i przewody w systemach solarnych
Występują różnice pomiędzy instalacją solarną, systemami fotowoltaicznymi oraz systemem do produkcji wody ciepłej.
Używana jest instalacja solarna do produkcji ciepłej wody, w domach, na pływalniach i do wspomagania ogrzewania. Oferują one więc rozsądną alternatywę do konwencjonalnego podgrzewania wody. Obecnie w większości instalowane są systemy dwuobwodowe.
W pierwszym obwodzie pompowanym przez kolektor jest nośnik ciepła (mieszanka wody i płynu przeciw zamarzaniu). Pochłonięte ciepło jesz przekazywane do wody pitnej przez wymiennik ciepła w zbiorniku wody.
W drugim obwodzie, podgrzewana woda pitna jest doprowadzana do konsumenta.
W układach jednoobwodowych woda przepływa prosto przez kolektor. Ten system jest także używany do grzania wody na basenach nie zagrożonych mrozem. Systemy jednoobwodowe w krajach zagrożonych mrozem, muszą mieć możliwość odcięcia i opróżnienia za pomocą odpowiednej regulacji.
Prawidłowe wymiarowanie systemu jest warunkiem satysfakcjonującego działania.
Dla małych aparatur (domy jedno i dwurodzinne) zakładamy użycie ok. 50l wody ciepłej na osobę, dziennie. Dla temp. wody od 50°C oraz niezbędne rezerwy na dni z niskim promieniowaniem, powierzchnia kolektora powinna wynosić 2m² na osobę.
Materiały do systemów rurowych.
Odpowiednie materiały na rury systemu solarnego muszą być:
- odporne na temperaturę
- odporne na glikol
- odporne na wysokie ciśnienie
- odporne na warunki pogodowe
- odporne na korozję (żadnych rur ocynkowanych).
Powstawanie pary w czasie spoczynku.
W sytuacji gdy armatura solarna nie pracuje (np. jeśli zbiornik wody jest napełniony), i jest nadal poddawana promieniowaniu słonecznemu, wtedy tworzy się para. Przestrzeń parowa zwykle odpowiada objętości kolektora i krótkiemu fragmentowi przewodu łączącego.
W standardowych kolektorach płaskich pozostających w czasie spoczynku, temp.może osiągnąć do 250°C, a w kolektorach próżniowych, nawt do 350°C. Ponowne uruchomienie armatury, po stanie spoczynku, może w krótkim czasie doprowadzić do wystąpienia bardzo wysokiej temperatury. Pomiary Instytutu Fraunhofera, dla systemów solarnych (ISE) pokazują, że w pustym kolektorze płaskim, osiąga ca. 160°C, temp. w stanie spoczynku (temperatura kolektora ok.210°C). W zależności od pogody oraz postępu budowy, może to trwać kilka miesięcy.
Spowodowało by to uszkodzenia pierścieni uszczelniających, nawet w stanie spoczynku systemu.
Zastosowanie okuć miedzianych.
Wszystkie okucia do rur miedzianych od SANHA®-Press (seria 12000/13000) są szczególnie zalecane. Jako alternatywę oferujemy SANHA®-NiroSan®-Pressystem seria 18000 (stal nierdzewna) lub NiroTherm®Industry (seria 98000).
Oba systemy prasowane są dzięki pierścieniom uszczelniającym FKM, odporne na wysoką temp. i są dozwolone do mieszanek wodno-glikolowych, we wszystkich proporcjach mieszania.
Jednak w temperaturach szczytowych, jak opisano powyżej, pierścienie uszelniające, FMK również osiągają swoje granice. Z tego powodu nie łączymy bezpośrednio systemów rurowych z obszarami kolektora, ale w odległości ca.3m.
W kolektorach ciśnieniowych polecamy połączenia między kolektorem a systemem solarnym oraz także z innymi połączeniami za pomocą lutów mosiężnych. Gdyż ponowne uruchomienie aparatury po stanie spoczynku, może podwyższyć temp. do 280°C.
Układanie linii.
Dopływ oraz powrót, układa się ze spadkiem, aby system można było w razie potrzeby opróżnić. Dla systemu solarnego, zmiana długości rur wymaga specjalnej uwagi. Z powodu różnic temp. rury miedziane i ze stali nierdzewnej, w porównaniu do konwencjonalnych instalacjach wody ciepłej, mogą się wielokrotnie powiększyć. Te powiększenia muszą byc znoszone przez odpowiednie załącznik (Kompensatory), oraz wbudowane łuki rozprężeniowe np. na elastycznych podporach. Rury solarne są mierzone analogowo do rur grzewczych.