Obieg solarny

Obieg solarny

Składają się na niego kolektory słoneczne oraz zespół urządzeń, które ciepło z kolektorów przekazują do zasobnika, gdzie jest magazynowane.

Energia słoneczna jest źródłem, które nie może być traktowane jako przewidywalne, pewne i zawsze dostarczające wymaganej ilości energii (zima, noc, pochmurne dni, duży rozbiór ciepłej wody użytkowej). Typowe instalacje solarne wykorzystują dwa źródła ciepła. Muszą być zatem wyposażone również w drugie, dodatkowe źródło energii (8) (np. kocioł gazowy, kocioł na pelety, grzałkę elektryczną, itp.), które będzie w stanie zapewnić dogrzanie wody niezależnie od pogody, ekspozycji słonecznej solarów czy chwilowego ponadnormatywnego zużycia wody. W lecie energia słoneczna jest wiodącym źródłem ciepła, a drugie źródło ciepła je wspomaga. Natomiast w zimie jest odwrotnie – głównym źródłem ciepła jest najczęściej kocioł, a energia słoneczna je wspomaga. Praktycznie zawsze oba źródła energii pozostają w gotowości i są w jakiejś części wykorzystywane.

obieg solarny - schematCiepła woda użytkowa jest podgrzewana w podgrzewaczu solarnym (inaczej zasobnikowym wymienniku ciepła lub po prostu zasobniku) (2) przez dwa obiegi: obieg solarny i obieg kotłowy, czyli za pomocą dwóch wężownic: dolnej-solarnej i górnej-kotłowej. W tej sytuacji mówi się o dwusystemowym zasobniku biwalentnym z podwójną wężownicą.

Rzadziej stosuje się zasobnik z pojedynczą wężownicą i grzałką elektryczną (9), która podgrzewa wodę (np. w pochmurne dni). Ten pojedynczy obieg jest droższy w eksploatacji, stosuje się go, jeśli dom ogrzewany jest kotłem na paliwo stałe.

Obieg solarny
Do przekazywania ciepła z kolektora słonecznego (z dachu) do podgrzewacza ciepłej wody (w kotłowni) wykorzystywana jest specjalna, niezamarzająca ciecz solarna (płyn solarny). Ciecz solarna przepływając przez kolektor (1) jest podgrzewana za pomocą energii słonecznej. Może to być jeden lub kilka kolektorów słonecznych, połączonych w jeden zestaw (jeśli jest taka potrzeba).
Ciecz solarna transportowana jest przewodami rurowymi. Odcinki rur między solarami a zasobnikiem powinny być jak najkrótsze i zaizolowane termicznie, aby straty ciepła podczas przepływu czynnika grzewczego były jak najmniejsze.
Podgrzana w kolektorze słonecznym ciecz solarna przepływa przez dolną wężownicę w biwalentnym podgrzewaczu solarnym (2), podgrzewając wodę w dolnej części zbiornika (mniej więcej 2/3 objętości zbiornika – dolna jego część).
Ochłodzona ciecz solarna przepływa następnie przez grupę hydrauliczną (3), w której znajduje się m.in. pompa solarna wymuszająca przepływ cieczy w układzie oraz inne elementy kontrolno-regulacyjne i zabezpieczające. Po opuszczeniu grupy hydraulicznej płyn solarny wraca z powrotem do kolektora słonecznego.

Praca obiegu solarnego sterowana jest przez regulator solarny (automatykę) (4) zamontowany w obudowie grupy hydraulicznej. Regulator solarny zbiera informacje z czujników temperatury: kolektora solarnego (5a) i dolnej części podgrzewacza wody (5b), analizuje je i w zależności od nich steruje pracą układu. Generalnie pozwala on na pracę pompy solarnej (a co za tym idzie obieg cieczy solarnej) tylko wtedy, jeśli temperatura kolektora (5a) jest wyższa niż temperatura na dole podgrzewacza (5b). Wówczas możliwe jest podgrzewanie.
Następnie ciecz solarna powraca do kolektora słonecznego (1), a tam ponownie jest podgrzewana.
Aby obieg solarny pracował prawidłowo, musi zostać starannie odpowietrzony podczas napełniania instalacji solarnej cieczą solarną. Do tego celu służy automatyczny odpowietrznik solarny (6) zamontowany tuż za kolektorem słonecznym, w najwyższym punkcie instalacji.zasobnik
Podczas pracy lub przestoju układu solarnego pod wpływem temperatury, ciecz solarna w układzie zwiększa lub zmniejsza swoją objętość. Aby zabezpieczyć instalację solarną przed tymi zmianami, w układzie zainstalowane jest solarne naczynie wzbiorcze (7).
Dzięki swojej konstrukcji przejmuje ono wzrost objętości cieczy w instalacji.

Obieg kotłowy
W razie konieczności podgrzewacz wody (2) dogrzewany jest przez drugie źródło ciepła (8). W tym przypadku jest to gazowy kocioł naścienny (8), ale może to być kocioł olejowy, na pelety, kominek.
O konieczności włączenia lub wyłączenia kotła (8) decyduje regulator solarny (4), który analizuje odczyty z górnego czujnika temperatury wody w podgrzewaczu (5c).
Po tym, gdy regulator solarny uruchomi kocioł, gorąca woda kotłowa dopływa z kotła do górnej wężownicy w biwalentnym podgrzewaczu solarnym (2), podgrzewając wodę w górnej części zbiornika (mniej więcej 1/3 objętości zbiornika). Następnie ochłodzona woda kotłowa powraca do kotła.

Grzałki elektryczne
Właściwie jest to cały zestaw: grzałka elektryczna z dodatkową automatyką, która nią steruje (głównym elementem sterującym jest wbudowany w grzałkę termostat). Grzałki elektryczne (9) mają za zadanie wspomagać podgrzewanie solarne w przypadku czasowego wyłączenia z użytkowania (szczególnie kotły na paliwa stałe) lub całkowitego braku drugiego źródła ciepła (8) (jeśli nic nie jest podłączone do górnej wężownicy). Na przykład jeśli nie ma słońca, a drugie źródło ciepła (8) (najczęściej kocioł) jest odłączone, to ciepłą wodę użytkową podgrzewa wówczas grzałka elektryczna (9).

Oceń artykuł
5,00 / 3 głosów
Co sądzisz na ten temat
Zaloguj się i skomentuj pierwszy

Opracowanie: Ewa Kulesza

Źródło: Ulrich

Polecamy Ci również

Zobacz także