Solarni sustavi

 

 

U Hrvatskoj se u prosjeku na godišnjoj razini može iskoristiti oko 1400 kWh (1,4 MWh) po m2 površine sunčevog zračenja što odgovara potrošnji cca. 140 litara loživog ulja ili 150m3 zemnog plina. Prosječna površina kolektora u solarnim sistemima kreće se oko 4m2 što u konačnici dovodi do značajne uštede energenta na godišnjoj razini. U ovisnosti o uvijetima i podneblju ugradnje isplativost investicije kreće se od 6-10 godina. Također je potrebno napomenuti da su godišnji prosjek sunčanih dana kao i srednja temperatura zraka u blagom porastu iz godine u godinu što povoljno utječe na iskoristivost solarnih sistema.

 

Solarne sustave dijelimo na: termosifonske i solarne sustave sa cirkulacijskom pumpom.

 

Solarne sustave prema namjeni dijelimo na za pripremu tople vode ili podršku podnog grijanja i kombinirane za pripremu tople vode i podršku podnog grijanja.

 

 

 

Tzv. „Ljetni solarni sistemi", to su ujedno najjeftiniji solarni sistemi za zagrijavanje potrošne tople vode (PTV) jer rade na principu direktne (prirodne) cirkulacije PTV kroz kolektor s akumulacijom vode u spremniku na krovu. Smještaj spremnika mora biti iznad kolektora, što najčešće uvjetuje vanjsku ugradnju.Prikladni su za montažu u priobalnom pojasu (Istra, Primorje i Dalmacija) zbog puno sunčanih sati i relativno visoke noćne temperature kada se nepotrošena akumulirana voda hladi zbog gubitaka u fazi mirovanja. Zbog velikih dimenzija i težine (solarni kolektor+spremnik PTV) nisu praktični za jako strme krovove. Na tržištu su dostupni termosifonski solarni kompleti 150 l, 200 l, 300 l.

 

 

 

Ovi solarni su sa pumpnom jedinicom i automatikom radi na principu prisilne cirkulacije solarnog medija kroz kolektore i spremnik, pa položaj spremnika nije uvvjetovan položajem kolektora. Spremnici su smješteni unutar objekta što produljuje trajnost spremnika i smanjuje hlađenje tople vode. Ovi sustavi su povoljniji za kontinentalni pojas i cjelogodišnju uporabu. Dostupni su u veličinama 200 l,300 l, 400 l, 500 l, 750 l, 1000 l, ……

 

 

 

Solarni kolektori „prikupljaju" solarnu energiju na način da se u solarnim kolektorima (1) zagrijava toplinski medij (glikol ili voda) koju cirkulacijska crpka (2) transportira u spremnik potrošne tople vode (3). Izmjenjivač topline u obliku spiralne cijevi unutar spremnika prenosi toplinu na pitku vodu. Automatizam cijelog postupka kontrolira solarna regulacija (4) koja uključuje cirkulacijsku crpku kada je temperatura medija u solarnim kolektorima veća od temperature pitke vode u spremniku, odnosno isključuje kada je ista ili manja. U periodu kada solarni kolektori ne mogu zagrijati potrošnu toplu vodu (PTV) dogrijavanje se vrši preko centralnog grijanja.

 

 

 

Zagrijavanje PTV odvija se po istom principu. Nakon što je zagrijana PTV (solarni princip trajnog prioriteta PTV) ostatak toplinske energije predaje centralnom grijanju u posebno dimenzioniranom spremniku ili nekoj drugoj varijanti poput akumulacijskog spremnika za grijanje, izmjenjivača za centralno grijanje i sl.

 

 

 

Pločasti kolektori su vrlo rašireni zbog izrazito povoljnog odnosa cijene i kvalitete. U toplinski izoliranom pravokutnom kučištu se ispod solarne staklene ploče nalazi prevučeni lim apsorbera. Na njemu je pričvršćena vijugava bakrena cijev kroz koju teče toplinski medij (glikol ili voda) koja zagrijan cirkulira prema spremniku PTV.

 

Vakuumski cijevni kolektori imaju isti princip djelovanja kao i pločasti. Međutim apsorberi su smješteni u pojedinačne, međusobno paralelne staklene cijevi u kojima je vakuum. Na taj način se smanjuje gubitak topline. U sredini svake staklene cijevi nalazi se jedna tanja cijev kroz koju medij (glikol ili voda) teče prema sabirniku, a iz njega prema spremniku PTV.

 

 

 

Vakuumskim cijevnim kolektorima je za postizanje jednakog učinka u identičnim uvijetima (podneblje, položaj prema suncu i sl.) potrebna manja površina. Osim toga, postižu veći učin pri difuznom zračenju tipičnom za prijelazna razdoblja, te imaju veću prosječnu godišnju iskoristivost (sunčeve energije po kvadratnom metru površine) do 30%.

 

• Slobodna površina krova je premala za postizanje željenog solarnog učina pomoću pločastih kolektora
• Veći solarni učin je potreban i tijekom prijelaznih razboblja, osobito kao podrška centralnom grijanju
• Pozicija kolektora nije povoljna jer je odstupanje od smjera juga veće od 30 stupnjeva. U tom slučaju zakretanjem solarne cijevi možemo dijelom neutralizirati nepovoljni kut.
• Kolektore treba montirati na ravni krov ili okomito na fasadu. Direktno prostrujavani vakuumski kolektori mogu se instalirati neovisno o ploložaju.

 

 

Vijek trajanja uvelike ovisi o kvaliteti kolektora, proizvođači čije kolektore ugrađujemo posvećuju veliku pozornost solidnosti izvedbe tako da ponuđeni proizvod odlikuje dugoročna eksploatacija i visokoučinkovit pogon. Ukoliko su kolektori ispravno ugrađeni sa svim predviđenim tehničkim komponentama te redovno održavani vijek trajanja je minimum 20 godina.

 

 

 

Pločasti kolektori kod mirovanja crpki (npr. prilikom ljetnog odmora kada je slabija ili nikakva potrošnja tople vode) i jakog sunčevog zračenja mogu postići temperaturu višu od 200°C, u slučaju vakuumskih cijevnih i do 280°C. Materijali od kojih su kolektori izrađeni posebno su konstruirani za takve pogonske uvijete. Kako prekid rada može nastati u bilo kojem trenutku solarne instalacije trebaju biti izvedene prema točno određenim sigurnosnim pravilima kako se instalacija ne bi oštetila ili ugrozila sigurnost ljudi.