PROTOTIPUL INSTALATIEI


Prototipul instalaţiei cu 2 captatoare solare, destinată producerii de ACM pentru o familie de 3…4 persoane conţine:
- cele 2 captatoarele solare, montate pe acoperiş
- instalaţia hidraulică, montată în interior

Captatoarele solare s-au montat la o înălţime de aprox. 7 m, într-o zonă fără umbrire, au fost orientate din montaj către sud, cu o înclinare faţă de orizontală de 300 – fig. 1.

Figura 1 – Amplasarea panourilor în exterior, pe acoperiş

Instalaţia hidraulică, montată în interior, s-a realizat conform schemei hidraulice – fig. 2.

Figura 2 – Instalaţie de producere ACM conectată cu instalaţia clasică de producere ACM

Instalaţia hidraulică montată în interior, este realizată astfel:

Circuitul solar conţine în principal cele 2 panouri (5), grupate în serie, boilerul solar (1) cu simplă serpentină, unitatea de pompare care conţine pompa (2), manometrul (11) pentru vizualizarea presiunii de lucru, supapa de presiune (7) şi vasul de expansiune (8); pe lânga acestea mai există robineţi de izolare (4), montaţi pe tur şi retur.

Electropompa (2) este comandată de controlerul solar (12), care face permanent o diferenţă de temperatură între senzorul S1 montat la ieşirea din grupul de panouri solare şi senzorul S2, montat pe boilerul solar; în momentul în care această diferenţă depăşeşte un prag reglat, cuprins între 2...16 K, este comandată alimentarea electropompei de circulaţie.

Pentru utilizarea energiei termice produsă de captatoarele solare, aceasta trebuie transferată apei reci care devine, prin încălzire, ACM. Încălzirea se realizeză datorită contactului permanent dintre apa provenită de la reţea şi stocată în boiler, cu serpentina acestuia, prin care circulă fluidul caloportor încălzit în panouri; astfel se realizează un transfer termic, rezultând o creştere a temperaturii apei din boilerul solar.

Pentru utilizarea acestei ape încălzite, a fost creat un circuit de interconectare cu sistemul existent de producere apă caldă.

După cum se poate vedea din figura (2), apa caldă produsă din instalaţie (WW) iese pe la partea superioară a boilerului solar sub presiunea apei reci de la reteaua comună, este amestecată cu apă rece de reţea pentru a preveni opărirea într-un robinet de amestec şi intră într-un boiler clasic cu rezistenţă electrică, ca apă rece care trebuie încălzită. Dacă temperatura apei provenită de la boilerul solar este superioară celei reglate la boilerul electric, acesta nu mai porneşte; daca temperatura este inferioară, încălzirea apei se face pe o plajă de temperatură egală cu diferenţa dintre cea dorită şi cea obţinută în boilerul solar.

În ambele cazuri, se realizează o economie de energie electrică, funcţie de temperatura obţinută în boilerul solar şi cerinţe.

În figura 3 sunt date câteva fotografii după realizarea schemei.

Figura 3 – Aspecte ale instalaţiei realizate (partea din interior)

Circuitul solar a fost umplut cu lichid caloportor, rezistent la înghet şi la temperaturi ridicate; umplerea s-a făcut cu ajutorul unei pompe speciale, folosită şi la experimentare, pentru verificarea supapei de siguranţă.

Pe lângă realizarea instalaţiei, suplimentar, în cadrul INOE 2000-IHP a fost realizat un controler solar care se doreşte o alternativă la cel de import montat pe instalaţie, la un pret mai scazut; controlerul a fost realizat de către departamentul specializat din cadrul INOE 2000-IHP şi oferă o reglare digitală a diferenţei de temperatură setate, precum şi afişarea altenativă a temperaturilor de la ieşirea din panou şi din boilerul solar.

Figura 4 – Controlerul solar realizat în cadrul INOE 2000 – IHP Bucureşti

Caracteristicile principale ale produsului:

- tipul instalaţiei: termică solară, cu captatoare plane

- suprafata totală captator: 2 m2

- suprafaţa utilă: 1,83 m2

- dimensiuni 2000 x 1000 x 85 mm

- număr captatoare din componenţa instalaţiei: 2

- presiunea maximă de lucru în panou şi în instalaţie: max. 3 bar

- energia termică efectiv captată: 950 kW/m2/an (în Bucuresti)

- cantitatea de apă caldă produsă: 27.000 l/m2/an, la o temperatură între 40 si 550C

- productia minima in luna decembrie: 25 l/m2/zi, la o temperatură de 400 C

- productia maxima in luna iulie: 100 l/m2/zi, la o temperatură de 550 C

- 1 m2 de panou asigura necesarul de apă caldă pentru o persoană, în regim de confort mediu (consum aprox. 50 l/zi);

- durata de viata a instalatiei: 20 ani

- tipul fluidului caloportor din instalaţie: amestec special apă – glicol, cu o plajă de temperaturi de funcţionare -37...1500C

Raportat la condiţiile geografice specifice ţării noastre, economiile de combustibil convenţional rezultate din utilizarea a 1m2 de panou solar, pentru o familie de 4 persoane, vor fi, în funcţie de combustibilul utilizat:

1. Gaz metan – 120 Nmc/an – aprox. 100 lei/an
2. Energie termică – 0,86 Gcal/an – aprox. 130 lei/an
3. CLU – 120 l/an – aprox. 250 lei/an
4. Energie electrică – 1000 kWh/an – 400 lei/an

La fiecare din aceste variante de economie financiară se adaugă avantajul obţinerii de energie total nepoluantă.