Solary mogą mieć problem podczas największych upałów. Temperatura sięga nawet 300°C
Kolektory słoneczne ponownie wracają do łask Polaków i coraz częściej wspierają inne, proekologiczne instalacje. Dziś instalacja solarna kojarzy się z ekologicznym podgrzewaniem wody, jednak nie każdy wie, że w czasie upałów może się przegrzewać. Problem pojawia się w słoneczne dni i może prowadzić do awarii.
- Wysoka produkcja CWU przez kolektory i niskie zużycie – najczęstsza przyczyna problemów
- Dlaczego stagnacja może być groźna dla instalacji solarnej?
- Sposoby zabezpieczania kolektorów słonecznych przed przegrzewaniem
Wysoka produkcja CWU przez kolektory i niskie zużycie – najczęstsza przyczyna problemów
Instalacje solarne uzyskują największą wydajność w okresie letnim. Im więcej słońca i wyższa temperatura na zewnątrz, tym kolektory będą szybciej nagrzewać wodę użytkową. Czasem już przed południem, kolektor osiąga maksymalną temperaturę wody w zasobniku. Przy regularnym poborze ciepłej wody użytkowej może to być duży atut, jednak problem pojawia się przy zbyt niskim zużyciu.
Warto zauważyć, że kolektory słoneczne przekazują energię tylko do ogrzewania ciepłej wody i nie ma możliwości przekazania jej dalej. Jeśli mieszkańcy wyjechali lub nie zużywają dostatecznej ilości ciepłej wody, może dojść do przegrzania w instalacji. Nowoczesne kolektory potrafią osiągnąć temperatury daleko przekraczające 150 stopni Celsjusza podczas postoju instalacji. W pewnym momencie pojawia się zjawisko stagnacji, czyli zatrzymanie odbioru ciepła przy jednoczesnym dalszym nagrzewaniu układu.
Dokładna temperatura stagnacji jest zależna od typu instalacji. Dla przykładu, przy kolektorach płaskich przyjmuje się wartość 180 – 220 stopni Celsjusza. Z kolei przy kolektorach próżniowych, temperatura stagnacji może osiągać nawet 250 – 300 stopni Celsjusza. To właśnie nadmierne nagrzanie instalacji jest główną przyczyną awarii solarów w okresie letnim, szczególnie jeśli system grzewczy jest przewymiarowany.
Dlaczego stagnacja może być groźna dla instalacji solarnej?
Stagnacja pojawia się, gdy pompa obiegowa przestaje odbierać energię z kolektorów ponieważ zasobnik uzyskał już temperaturę maksymalną. W ten sposób w kolektorze stale znajduje się ten sam płyn solarny, który nie ma możliwości schłodzenia i zaczyna się intensywnie nagrzewać. Po pewnym czasie może dojść do wrzenia płynu i powstania pary.
Samo zjawisko stagnacji przeciąża cały układ i prowadzi do wzrostu ciśnienia. W niektórych przypadkach może to uruchomić zawory bezpieczeństwa, które wypychają część płynu do naczynia przeponowego.
Niestety przegrzany płyn solarny ulega degradacji chemicznej. Po cyklach przegrzania staje się mniej odporny na wysokie temperatury. Jego degradacja prowadzi do spadków wydajności i zwiększa ryzyko poważniejszych awarii w systemie.
Sposoby zabezpieczania kolektorów słonecznych przed przegrzewaniem
Choć zjawisko stagnacji jest dość groźne dla instalacji, w nowoczesnych układach stosuje się skuteczne sposoby zabezpieczeń kolektorów słonecznych. Istnieje kilka prostych metod ochrony. Najprostszym jest właściwe dobranie wielkości systemu grzewczego do realnego zużycia ciepłej wody użytkowej. Brak tak zwanego przewymiarowania może uchronić przed wieloma problemami w sezonie letnim.
Wśród funkcji zabezpieczających instalacje znajdują się też elementy schładzania nocnego. Można to uzyskać poprzez specjalne ustawienie sterownika, który uruchamia pompę po zachodzie słońca i oddaje nadmiar ciepła do chłodniejszych kolektorów. W ten sposób zmniejsza się temperaturę układu przed kolejnym dniem.
W instalacjach montuje się też systemy odprowadzania nadwyżek energii. Nadmiar ciepłej wody użytkowej może być odprowadzony do innych instalacji, na przykład do bufora ciepła, dodatkowych odbiorników, a nawet do ogrzewania basenu. Takie rozwiązania skutecznie chronią instalacje przed przegrzaniem, a jednocześnie mogą zwiększyć funkcjonalność kolektorów.