Слънчевите инсталации за топла вода добиват все по-голяма популярност през последните години в България. Но какво представлява самата инсталация, как работи тя и как да подберем най-подходящите елементи, това са едни от често задаваните въпроси.

Безспорен факт е постоянното покачване цената на електроенергията, добивана по традиционния начин. Същото се отнася и за горивата. Мнозина си дават реална сметка, че за да се справят с растящите цени на електроенергията трябва да направят дългосрочна инвестиция във възобновяемите енергийни източници.

Внимателен поглед върху сметката за ел. енергия ще покаже, че 1/4 от консумираната енергия се пада на бойлера за битова гореща вода. Един от най-известните алтернативни начини за осигуряване на топла вода за бита, хотели и басейни е с помощта на слънчеви колектори. При климатичните условия в страната ни, 1 кв. м. колекторна площ може да усвои от 500 до 650 kWh енергия годишно. Или иначе казано, един битов бойлер може да бъде загрят 140 пъти в годината.

Елементи на слънчевата инсталация

Основен елемент в слънчевите инсталации за добив на топлинна енергия са слънчевите колектори. Те преобразуват пряката и дифузна слънчева радиация в топлина. Слънчевите лъчи пада върху приемащата повърхност /абсорбера/, той повишава температурата си и като отдава топлина и загрява обтичащия го флуид. Трябва да имаме предвид, че през летния сезон при слънчевите системи е възможно да се получи преразход на топлинна енергия. Затова е от голяма важност системата да бъде правилно оразмерена.

Има два основни типа слънчеви колектори най-удачни за нашите условия – тръбни вакуумни и плоски.

Слънчевият колектор, изграден на вакуумен принцип, е високоефективен и независим от външната температура и вятър. Предназначен за целогодишна експлоатация благодарение на вакуума, който е съвършената топлинна изолация. Високоселективния слой на абсорбера и принципа на топлинната тръба постигат висок КПД, дори и в дни с по-малко слънцегреене. Предпазното стъкло е устойчиво на градушка, а отделните тръби лесно могат да бъдат подменяни при счупване или повреда.

Плоските колектори са три типа – алуминиеви, медни и медни със селективно покритие. Предлагат се в модификации за вертикален и хоризонтален монтаж.Също осигуряват топла вода за битово потребление и слънчеви инсталации поддържащи отоплението. Покриват нуждите на консуматорите за периода април-октомври от 80 до 100 %. Абсорберът на слънчевия колектор се състои от плоско оребрени тръбни профили, покрити с черна боя или със специален селективен слой. Изолирани са с топлоизолационна минерална вата, намаляваща до минимум топлинните загуби през касата на колектора.

В зависимост от ефекта, който търсите вакуумно-тръбните колектори за са предпочитане, в случай че търсим максимален добив на енергия при ниски температури. Ако целта е сезонно подгряване или има включен допълнителен топлинен източник (камина, газов котел или др. ), по-добрият избор са плоските слънчеви колектори. Те са по-ефективни през по-топлите дни на годината.

Съществуват някои изисквания относно ориентацията и наклона на слънчевите колектори. Те трябва да са насочени предимно на юг (с максимално отклонение от 20 до 25 градуса) и с наклон от 30° до 60° в зависимост от вида на колекторите и от това дали се използват сезонно или целогодишно. Обикновено се монтират на покрива на сградата, като в зависимост от членовете на домакинството се определят както размера на съда, в който ще се акумулира топлинната енергия така и вида и броя на слънчевите колектори.

Друг основен елемент в слънчевите инсталации е акумулаторът(бойлер) на топлина от който до голяма степен зависи нейната ефикасност. В него, чрез топлообмен се постига затоплянето на битова гореща вода. Бойлерите имат различни конструкции в зависимост от вида на системата, в която се използват. Те могат да бъдат с външен или вътрешен топлообменник. Поради периодичния и непостоянен характер на слънчевата енергия повечето бойлери са с функция на допълнителен енергиен източник(втора серпентина към камина, котел или др. или електрически нагревател).

Топломаркет и фирма Ерато предлагат голямо разнообразие от слънчеви колектори на две от световно известните фирми в сферата на соларното конструиране и производство, а именно: фирма WOLF и фирма EZINC.

Вакуумните колектори CRK на фирма Wolf предлагат ново оптимизирано решение за топлообмен между вакуумните тръби и колектора. Отличават се с голяма абсорбираща повърхност и постигат висок КПД.

От плоските колектори, моделът TopSon на Wolf е предназначен за подготовка на топла вода за битово потребление или за поддържане на отоплителната инсталация. Той е с меден абсорбер, ултразвуково заварен, който е с високо селективно покритие за възможно най-добър енергиен добив. Предлага се в модификации за вертикален и хоризонтален монтаж и е отличен със знака „Син Ангел”.

Колекторите с марката Ezinc също осигуряват топла вода за битово потребление и слънчеви инсталации поддържащи отоплението. Предлагат се три типа –алуминиеви, медни, селективни. Колекторите с марка EZINC имат 5 години гаранция ,съчетават високо качество на ниски цени.

Според начина на циркулация на флуида колекторите системите се делят на:
- Термосифонни (моноблок системи) - с естествена циркулация
- Помпени системи - с принудителна циркулация

Термосифонните системи са възможно най-простия тип системи за затопляне на вода. При нея изолираният бойлер с топлообменник е монтиран над колекторния панел на обща стойка с него.Двата основни елемента са непосредствено свързани помежду си с тръбна система, чрез която се извършва по естествен начин циркулацията на топлопреносимия флуид(антизамръзваща течност - пропилен гликол). Бойлерът е свързан директно към водопроводната мрежа.Снабден е с електрически нагревател, като допълнителен източник на енергия и главно защита от замръзване в зимните дни на битово гореща вода. Работата на нагревателя се управлява от контролер, който следи температурата на водата в бойлера и при отчитане на критична температура включва нагревателя.

Предимства: Термосифонните системи са по-ефективни, защото става директно предаване на енергия. Предназначени за малки инсталации на къщи и вили. Имат по-ниска себестойност

Недостатъци: Бойлерът е външен и работата на системата зависи от атмосферните условия, което изисква много добра изолираност на входа и изхода на бойлера. През зимата при наличие на критични температури има разход на електроенергия за защита от замръзване. Тази система предполага по-голямо натоварване и затова конструкцията трябва да се изчисли спрямо тази на покрива.

Едни от най-разпространените слънчеви системи са помпените. Характерна особеност при тях е принудителното движение на топлоносителя, което се осъществява чрез циркулационна помпа. При тези системи има свобода на разположение на акумулатора(бойлера) в сградата. Правилното функциониране на системата зависи освен от основните елементи на системата– колектор и бойлер, чрез които ще се генерира топлинна енергия; така и от спомагателните елементиподходящо избраната помпата спрямо нужният дебит и напор на системата, размерът на тръбите, разширителния съд . Управлението на цялата система става, чрез диференциален регулатор.Той следейки температурата на флуида в горната част на колектора и тази на водата в долната част в бойлера, управлява работата на помпата. При отчитане на по-висока температура в колектора с няколко градуса диференциалният регулатор включва помпата. При по-сложни инсталации регулатора, може да управлява работата и на допълнителни източници. За избягване обратната циркулация(и свързаните с нея топлинни загуби на колектора през нощта) се поставя възвратен клапан на колекторния кръг. При инсталации под налягане е от голяма важност монтирането на задължителната предпазна арматура.

Предимства: Помпените системи имат по-бързо отдаване на температурата от колектора в бойлера, има свобода на разположението на свързващите тръби, лесен контрол на работа, без ограничение в големината на инсталацията. Непрекъсната, надеждна и безопасна работа при най-различни метеорологични условия, което позволява целогодишната им експлоатация. Предназначени за както малки инсталации на къщи и вили, така и за хотели и големи промишлени инсталации.

Недостатъци: Зависими са от подаването на електрическо захранване. При продължително прекратяване на подаването на захранване, може да има тежки последствия за цялата система. Поради това се налага да се подсигури допълнително резервно захранване. Помпените системи са значително по-голяма инвестиция.

Една оптимизирана система за добиване на битова гореща вода е в комбинация на слънчева колекторна система и допълнителен енергиен източник – котел и ел нагревател. Характерното при нея е включването на слънчевата система към топлообменника на бойлера в нискотемпературната му зона, където ще се гарантира ефективността от добиваната слънчева енергия. Допълнителните топлоизточници са в зоната с висока температура на водата и при необходимост я дозагряват.

Както и при всяка една стока, изборът на соларни термични системи е свързан с понятието стойност и качество. Има продукти, които са доказали качеството и надеждността си от производители с дългогодишен опит. Сред множеството от фирми, предлагащи слънчеви колектори, трябва да изберем тази с най-надеждна поддръжка и сервиз, имайки предвид дългия гаранционен срок на колекторите и системите. За доставчиците и потребители е еднакво важно да са сигурни в гаранционните условия, предоставяни от производителите.

Вече повече от 10 години фирмата ЕРАТО предлага изделия и изгражда инсталации, оползотворяващи слънчевата енергия. Гарантирайки качество и добра цена тя се е наложила като фирма „пионер” на пазара на соларни системи.

В магазин Топломаркет Хасково можете да видите и получите цялостно решение на въпроса за отопление на битово гореща вода със соларни системи, а проектантите на фирма Ерато Инженеринг могат да осъществят вашите идеи.