Solární soustavy - teorie a schémata (II)
Základní rozdělení solárních soustav podle způsobu provozu. Již v úvodu je uvedena struktura, jak budou jednotlivá doporučená zapojení popsána a zpracována.
2.1.1. Rozdělení solárních soustav
Solární soustavy pro celoroční provoz lze rozdělit podle mnoha kritérií. Jedním z nich je i způsob provozu solární soustavy z hlediska teplonosné látky:
a) standardní soustava (high flow) - soustava s vysokým průtokem,
| kolektory: | standardní sluneční kolektory (plochý selektivní, vakuový nebo trubicový) |
| průtok: | cca 50 [l /h.m2] kolektorové plochy |
| použití: | celoroční příprava TUV, přitápění objektu a ohřev bazénové vody |
| výhody: | typizované soustavy pro rodinné domy, volně dostupné na tuzemském trhu |
| nevýhody: | nutná nemrznoucí náplň kolektorů, která je však zdravotně nezávadná a biologicky odbouratelná, pomalý ohřev zásobníku na žádanou teplotu, omezený počet kolektorů v jedné hydraulické skupině (vysoké tlakové ztráty). |
b) low-flow soustava - soustava s nízkým průtokem
| kolektory: | standardní sluneční kolektory (plochý selektivní, vakuový nebo trubicový) speciální sluneční kolektory s rozšířenou vnitřní přestupní plochou |
| průtok: | cca 20 [l /h.m2] kolektorové plochy |
| použití: | celoroční příprava TUV, přitápění domu a ohřev bazénové vody |
| výhody: | volně dostupné na tuzemském trhu, vyšší výstupní teplota z kolektorů umožňující okamžité využití |
| nevýhody: | nutná nemrznoucí náplň kolektorů, nižší účinnost kolektorů vzhledem k vyšší průměrné pracovní teplotě (lze částečně eliminovat použitím kolektorů se selektivním povrchem absorbéru nebo vakuovaných kolektorů) |
c) drain-back soustava - soustava s opakovaným vyprazdňováním kolektorů
| kolektory: | speciální kolektory |
| průtok: | lze provézt jako high-flow i jako low-flow soustavu |
| použití: | beztlaká soustava, použití pro sezónní přípravu TUV a ohřev bazénové vody |
| funkce: | solární soustava je vůči okolnímu prostředí uzavřena. Poklesne-li teplota v kolektoru pod úroveň teploty ve spodní části zásobníku, regulátor odstaví oběhové čerpadlo. Voda z kolektorů a horní části potrubí primárního (solárního) okruhu samospádem steče do rezervy zásobníku. V okamžiku, kdy teplota v kolektoru je vyšší než teplota ve spodní části zásobníku, regulátor oběhové čerpadlo sepne. To startuje při svých maximálních otáčkách, tlakem vody je vypuzen vzduch z kolektorů do prostoru v rezervě zásobníku. Po několika minutách regulátor přepne chod čerpadla na nižší otáčky (čerpadlo překonává již jen hydraulické ztráty) |
| požadavky na soustavu: |
rezerva zásobníku musí být umístěna pod úrovní nejnižší části slunečních kolektorů; připojovací porubí mezi rezervou, příp. zásobníkem TUV a kolektory musí mít dostatečný spád pro odtok; minimální průměr potrubí na solárním okruhu musí být d = 15mm pro zajištění plynulého odvodu vzduchu. Oběhové čerpadlo musí mít dostatečnou výtlačnou výšku podle dispozice solární soustavy |
| výhody: | není nutná nemrznoucí náplň kolektorů. Voda jako pracovní látka v primárním okruhu má o 10-15 % vyšší měrnou tepelnou kapacitu. Soustava zaručuje automatickou ochranu před zamrznutím a přehřátím, odpadá zabezpečovací zařízení. Vzhledem k tomu, že se jedná o beztlakou soustavu, je možné použít levné plastové zásobníky |
| nevýhody: | vyšší spotřeba el. energie na cirkulaci v soustavě (v porovnání s high-flow). Při cyklickém plnění a vypouštění trubek hrozí nebezpečí koroze při použití nevhodných materiálů. Dále je třeba instalace čerpadla s vyšší výtlačnou výškou |
možné schéma zapojení:
Obr. 2 - Schéma zapojení systému drain-back
(po kliknutí se obrázek zvětší)
| Legenda: | |||
| CČ | - cirkulační čerpadlo | S | - spirovent (jen u rozsáhlejších soustav) |
| Č | - čerpadlo | SV | - směšovací ventil |
| EN | - expanzní nádoba | T | - teploměr |
| F | - filtr | TSV | - termostatický směšovací ventil |
| KK | - kulový kohout | VK | - vypouštěcí kohout |
| P | - tlakoměr | ZK | - zpětná klapka (ventil) |
| PV | - pojišťovací ventil |