✅ Ce este și cum funcționează un colector solar? Cum funcționează solarele?
Colectoarele solare sunt dispozitive care captează energia termică de la soare. Se pare că au depășit deja apogeul popularității și că interesul oamenilor s-a orientat mai mult spre panourile fotovoltaice. Cu toate acestea, se dovedește că astăzi fotovoltaicele au o rentabilitate mai mică (lucru legat de noul sistem de facturare a energiei electrice introdus în sistem) - drept urmare, colectoarele solare, sau, pe limbaj popular: solarele - au redevenit obiectul interesului. În plus, posedarea solarelor nu este o alternativă la panourile PV și nu le exclude - ambele sisteme se pot complementa perfect. Despre aceasta și despre alte aspecte legate de colectoarele solare, funcționarea lor și rentabilitate, vom vorbi în acest articol.
Pentru început, este important de menționat că mulți necunoscători confundă colectoarele solare cu panourile fotovoltaice, adică cu PV. Ambele dispozitive captează energia solară - dar construcția lor, principiul de funcționare și scopul instalării sunt complet diferite.
Un colector solar este instalat pentru a capta energia solară și a o transfera către apă, încălzind-o. Astfel, colectoarele solare sau solarele - sunt utilizate pentru încălzirea ACM, adică a apei calde de consum. Rareori sunt folosite și pentru încălzirea apei din sistemul de încălzire centrală, dar mai degrabă ca suport.
Pe de altă parte, panourile fotovoltaice sunt dispozitive electrice. Acestea sunt panouri care conțin celule fotovoltaice - care, sub influența razelor solare, produc electricitate. Energia electrică este apoi - cu ajutorul dispozitivelor numite invertor - adaptată la tensiunea din casă, adică 220-240V. Această energie electrică poate fi folosită apoi în orice scop.
✅ În concluzie - colectoarele solare servesc la încălzirea apei, iar panourile fotovoltaice la producerea energiei electrice.
✅ Ce să alegi? Fotovoltaice sau colectoare solare? Sau poate atât PV cât și solare?
Pentru o perioadă, majoritatea oamenilor au preferat să opteze pentru panouri PV. La urma urmei, celulele fotovoltaice produc curent, adică energie care poate fi folosită pentru orice. Pentru pompele de căldură, plite, ceainice, mașini de spălat sau aer condiționat. În ultimă instanță, chiar și pentru... încălzirea apei, de exemplu cu ajutorul unei rezistențe. De ce să folosim atunci colectoare solare, dacă așa-numita PV este mult mai versatilă? Din păcate - după schimbarea sistemului de facturare, rentabilitatea sistemului PV s-a redus semnificativ, cu excepția cazului în care vorbim despre persoane care au instalat panouri înainte de schimbarea sistemului de facturare și care se bucură de vechile reguli.
În plus, există o problemă despre care încă se vorbește puțin - dar există un risc, confirmat de persoane din domeniul energetic - și anume posibila suprasolicitare a rețelei din țară. Acest lucru se întâmplă deja. Sistemul nostru energetic învechit nu a fost pregătit pentru dezvoltarea explozivă a fotovoltaicelor (cea mai rapidă din Europa) din ultimii ani. Puterea micilor centrale electrice doar de pe acoperișurile persoanelor private a depășit deja acum câțiva ani, imediat după 2020, puterea centralei de la Bełchatów (fără a include instalațiile PV ale firmelor sau fermele fotovoltaice). Așadar, ne confruntăm cu aceeași problemă la nivel național pe care o au deja, de exemplu, germanii, deoarece o cantitate imensă de instalații mici în diferite localități necesită modernizarea și extinderea continuă a energeticii la nivel național, care a fost neglijată în aproape întreaga UE.
În această situație - o protecție suplimentară sub forma unui colector solar tradițional pentru apa caldă - pare să aibă sens. Deși probabil mai degrabă ca un supliment la PV decât ca o alternativă.
Disponibil
Disponibil
✅ Cum sunt construite colectoarele solare?
Construcția unui colector solar poate varia în funcție de model, dar toate au același principiu de funcționare, așa că și construcția trebuie să fie similară. Principalele elemente pe care trebuie să le conțină fiecare solar sunt: absorbatorul și țevile.
Absorbatorul este, în esență, elementul principal al solarului care asigură captarea căldurii solare. Cel mai adesea, absorbatoarele sunt din cupru sau aluminiu.
Absorbatorul este de fapt o suprafață, acoperită cu un strat special care mărește capacitatea de absorbție a căldurii. Când razele soarelui cad pe absorbator, acesta se încălzește, iar căldura este transferată către lichidul care circulă prin solar. Acest lichid este pur și simplu apă, care astfel se încălzește. Pentru o informare completă, merită menționat că de obicei nu este doar apă, ci un amestec de apă și lichid antigel (numit glicol), pentru a evita înghețul colectorului iarna. Acest lichid - este transportat mai departe pentru a transfera această căldură către ACM.
Țevile colectoarelor solare au rolul de a prelua căldura de la absorbator și de a o transporta către sistem, de obicei către rezervorul de apă caldă de consum, pentru a o încălzi.
Pe lângă aceste 2 elemente, colectoarele solare mai au și câteva elemente mai puțin caracteristice, desigur fiecare colector solar are și o caroserie, care are rolul de a proteja colectorul de pierderile de căldură către exterior (pentru ca mai multă căldură să ajungă la ACM). Este de obicei izolată corespunzător.
Întregul ansamblu este acoperit cu sticlă temperată, materialul este ales astfel încât să fie rezistent la condițiile meteorologice, inclusiv la cele extreme, cum ar fi grindina - dar în același timp să nu îngreuneze absorbția căldurii.
✅ Care este principiul de funcționare al unui colector solar?
Cunoscând construcția - în principiu știm principiul de funcționare al colectorului solar și ne putem da seama cum funcționează. Principiul de funcționare al solarului este extrem de simplu. Lichidul încălzit ca urmare a expunerii la soare - cel care se află în țevi - sub influența soarelui atinge temperaturi foarte ridicate. Lichidul încălzit curge către rezervorul de apă caldă de consum (ACM) și acum rămâne doar să transferi această căldură către apa din rezervor, pe care o folosesc locuitorii casei.
Desigur, deoarece în țevi se află apă cu lichid antigel - această soluție nu poate ajunge direct în rezervor. Aceasta circulă prin serpentina rezervorului, încălzind apa - dar fără a se amesteca cu ea. Întregul proces funcționează ciclic, iar circulația apei calde de la solare este asigurată de o pompă de circulație.
Uneori se întâmplă ca rezervorul să nu aibă o serpentină liberă - sub care am putea conecta circuitul solar. Rezervoarele mai vechi au adesea o singură serpentină și, de obicei, este deja utilizată pentru sursa principală de căldură (pentru nevoile articolului - să zicem că este centrala termică). Ce facem atunci? Trebuie să schimbăm rezervorul?
Soluția este înlocuirea rezervorului cu unul nou, care are două serpentine. Dar acest lucru este rentabil doar dacă rezervorul nostru era pe cale să-și termine durata de viață - și oricum ne pregăteam să-l înlocuim. Dacă este un rezervor de apă caldă bun și ,,sănătos" - nu merită să-l înlocuim. În loc să cheltuim o sumă mare pentru înlocuirea rezervorului - este mai bine să cumpărăm pur și simplu un schimbător de căldură cu plăci pentru solare - care costă nu mai mult de câteva sute de lei. Cu ajutorul lui, putem, în un fel, ,,adăuga" un alt circuit la sistemul ACM de la centrala termică.
Disponibil
Disponibil
La fel ca în cazul panourilor fotovoltaice - poziționarea lor corectă, cu unghiul de înclinare potrivit, joacă un rol foarte important. Este vorba, desigur, despre amplasarea lui într-o zonă cu multă expunere la soare - așa că se recomandă montarea pe acoperiș, pe partea sudică. Dacă configurația acoperișului nostru nu permite poziționarea exact spre sud - se poate lua în considerare sud-vest sau sud-est, care funcționează de asemenea bine în condițiile noastre climatice.
Și aici, similar cu panourile PV - unghiul de înclinare al colectoarelor va avea o importanță pentru eficiența absorbției căldurii. În cazul solarului, apar complicații, deoarece mulți specialiști recomandă unghiuri diferite de poziționare vara și altele iarna. Ca o curiozitate, putem menționa că există în lume și sisteme care schimbă automat și fără intervenție umană unghiul de înclinare în funcție de sezon, dar creând un sistem solar pentru o casă unifamilială - acest lucru nu ar fi rentabil.
☑️ Vara, valoarea optimă a unghiului de înclinare a colectorului pe acoperiș va fi de aproximativ 30°.
☑️ Iarna, valoarea optimă a unghiului de înclinare a solarului este de aproximativ 60°. Acest lucru asigură și curățarea corespunzătoare de zăpadă în cazul iernilor cu zăpadă.
✅ Optim pare a fi abordarea care vizează poziționarea colectoarelor la un unghi de aproximativ 40°. În majoritatea cazurilor, nu este recomandat să poziționăm colectorul solar pentru condițiile de iarnă, deoarece iarna ACM noastră va fi oricum încălzită prin sursa principală de căldură (centrală termică, pompă de căldură etc.). Desigur, în anumite condiții, se poate opta și pentru alte unghiuri medii, cum ar fi 45°, care funcționează de asemenea bine.
____________________
Vă invităm să vizualizați oferta noastră de schimbătoare de căldură cu plăci pentru colectoare solare.
Disponibil
Disponibil
BLOG:
Colectoare solare – cele mai frecvente întrebări și răspunsuri
Ce beneficii aduce un sistem solar pentru încălzirea apei în gospodăriile mici?
La ce folosește separatorul de aer într-un grup solar?
Cu ce se deosebește grupul solar de grupurile de pompare standard?
Debitmetrul sau rotametrul solar în circuitul colectoarelor solare – ce este acesta?
Directiva pentru echipamentele sub presiune – PED. Ce este și când se aplică?
