Sisteme solare
Desi privite mult timp si pe nedrept, cu reticenta, incalzirea prin panouri solare a fost descoperita in Antichitate. Devine inutil sa adaugam ca evolutia industriala din ultimii 2000 de ani si-a pus amprenta semnificativ asupra sistemelor utilizate si a randamentului lor.
Soarele reprezintă sursa de energie a Pamântului, contribuind la mentinerea temperaturii
planetei mult peste valoarea de aproape 0K întâlnită în spațiul interplanetar și este singura sursă de energie capabilă să întrețină viața pe Pământ.
Potențialul de utilizare a energiei solare în Romania, este relativ important, așa cum se
observă în figurile alăturate, care reprezintă hărți ale radiației solare globale. Există zone în care cantiatea de energie solară ajunge până la 1450…1600kWh/m2/an, în zona Litoralului Mării Negre și Dobrogea ca și în majoritatea zonelor sudice. În majoritatea regiunilor țării, cantitatea de energie solară, depășește 1250…1350kWh/m2/an.
Harta intesității radiației solare în Europa și România
Harta schematică a radiației solare în România
Gradul mediu de însorire, diferă de la o lună la alta și chiar de la o zi la alta, în aceeași localitate și cu atât mai mult de la o localitate la alta. În figura alăturată, este prezentat nivelul mediu al insolației, reprezentând cantitatea de energie solară care pătrunde în atmosferă și cade pe suprafața pământului, în localitatea București.
Nivelul mediu al insolației în București
Evident, radiația solară este distribuită neuniform pe suprafața Pământului, poziția geografică și condițiile climatice locale, având o influență deosebită pentru impactul radiației solare asupra suprafeței terestre. Câteva dintre datele statistice rfeferitoare la radiația solară, disponibile pentru România, sunt prezentate în tabelele 1, 2, 3.
Tab. 1. Densitatea puterii radiante solare globale medii [W/m2], pe o suprafață orizontală, în București
Tab. 2. Durata medie orară de strălucire a soarelui, la ora 12 (11:30 – 12:30)
Tab. 3. Sumele medii orare ale duratei de strălucire a Soarelui
 Construcția colectorilor solari termici
Pentru construcția colectorilor solari termici, există mai multe tehnologii disponibile.
Dintre acestea, sunt prezentate în continuare următoarele variante: colectorii plani, colectorii
cu tuburi vidate și colectorii cu tuburi termice.
Colectori plani
Colectorii solari plani, reprezintă cea mai simplă soluție tehnică de realizare a
colectorilor solari, o asemenea construcție fiind prezentată în figura 4.
Fig.4 Construcția colectorilor plani
Agentul termic circulă prin serpentina din cupru, care este fixată nedemontabil, sub o folie realizată tot dintr-un material bun conducător termic, acoperită cu un material absorbant. Acest ansamblu, se montează într-o carcasă acoperită cu un panou de sticlă solară,caracterizată prin conținut scăzut de fier, pentru creșterea capacității de transfer a radiației termice. Rezistența mecanică a sticlei, trebuie să fie suficient de ridicată, pentru a face fațăsolicitărilor la care aceasta ar putea fi supusă în timpul exploatării, de exemplu căderilor degrindină. Partea inferioară a carcasei panoului solar, este izolată termic, pentru reducereapierderilor prin convecție, în mediul ambiant. Avantajul acestui tip de colectori solari, este că prezintă un randament termic suficient de ridicat, dacă radiația solară este intensă, în condițiile unor costuri relativ reduse ale investiției.Dezavantajul principal îl reprezintă pierderile prin convecție relativ ridicate, la diferențe mari de temperatură între agentul termic și mediul ambient.
Colectori cu tuburi vidate
Principiul de funcționare al acestor tipuri de colectori, este prezentat în figura 5. 
Apa este stocată într-un rezervor cilindric orizontal, construit din metal și izolat
termic, în care se montează tuburile vidate. Acestea sunt realizate cu pereți dubli, din sticlă.între pereții din sticlă ai tuburilor se realizează vid (ca în termosuri), pentru a reduce pierderiletermice în mediul ambiant. Pereții exteriori ai tuburilor de sticlă din interior, sunt acoperite cuun strat din material absobant, pentru a capta cât mai eficient radiația solară. Apa dinrezervorul cilindric se va stratifica, în funcție de densitate. Straturile cele mai calde vor fidispuse în partea superioară a cilindrului, iar cele mai reci, vor fi dispuse în partea inferioară aacestuia. Apa rece, va curge prin tuburile vidate, se va încălzi datorită radiației solare și prinefect de termosifon, datorită diferenței de densitate, se va întoarce în rezervor, unde se varidica în partea superioară a acestuia, acumulându-se în vederea utilizării ulterioare.
Avantajul unor asemnea sisteme este reprezentat de absorbția directă a radiației solare,
fără intermediul unui schimbător de căldură. Dezavantajele sunt datorate faptului că apa circulă prin
tuburile din sticlă, care este un material relativ fragil, chiar dacă este vorba despre sticlă solară cu proprietăți mecanice bune.
Astfel, circulația apei nu poate fi realizată sub presiune, datorită solicitărilor mecanice la carear fi supusă sticla. Un alt dezavantaj, este acela că umplerea cu apă a sistemului, trebuierealizată încet și treptat, pentru a nu se produce solicitări termice bruște în tuburi.
În figura 6, este prezentată o construcție de colector solar cu tuburi vidate, în care
circulația agentului termic este realizată printr-un schimbător de căldură coaxial din cupru, încontact cu o suprafața metalică absorbantă.
Fig.6 Colector cu tuburi vidate și schimbător de căldură coaxial
Această construcție, combină avantajele tuburilor vidate, care asigură pierderi minime de căldură în mediul ambiant (chiar la diferențe mari de temperatură între acesta și apa dintuburi), cu avantajele circulației agentului termic prin elemente metalice.
În figura 7, este prezentat un sistem flexibil de racordare a tuburilor vidate de tipul prezentat anterior, la conductele de apă rece și caldă.
Fig. 7. Sistem flexibil de racordare a tuburilor vidate la conductele de apă caldă și rece
În figurile 8 și 9 sunt prezentate schema, respectiv construcția unui colector cu tuburi vidate, care în plus, permite înlocuirea individuală a unor tuburi, în cazul spargerii accidentale a acestora.
|
Fig.8 Schema unui colector cu tuburi vidate, interschimbabile
 |
 Fig. 9. Colector cu tuburi vidate, interschimbabile
|
Avantajul acestor tipuri de colectoare cu tuburi vidate, este acela că în cazul spargerii accidentale a unui tub, agentul termic din instalație nu se pierde, fenomen care ar genera marineplăceri, datorită volumului relativ mare de agent termic care ar putea produce pagube, mai ales dacă ar intra în contact cu elementele constructive ale imobilului pe care îl deservește.
Fig. 10. Principiul de funcționare al colectorilor cu tuburi termice
Colectori cu tuburi termice
Principiul de funcționare al acestor tipuri de colectori, este prezentat în figura 10.
În interiorul unui tub de sticlă cu pereți dubli, între care se realizează vid, pentru diminuarea pierderilor termice în mediul ambiant, se montează un tub termic etanș, încărcatcu o substanță care vaporizează sub acțiunea radiației solare. Vaporii astfel formați, se ridicăîn partea superioară a tubului termic, denumită condensator, care se găsește în contact termiccu agentul termic din instalația solară. Acest agent, răcește capătul superior al tubului termic și determină astfel condensarea vaporilor din tubul termic, astfel încăt capătul superior al tubului termic, poartă denumirea de condensator. Căldura latentă de condensare a agentului din tubul termic, contribuie la încălzirea agentului termic din instalația solară, care curge prin conducta colectoare, în care se montează mai multe tuburi termice. Pentru a diminua pierderile termice, conducta colectoare se izolează termic.
În figurile 11 și 12, sunt prezentate schema, respectiv construcția unui colector cu tuburi termice. În ambele figuri, se pot observa condensatoarele tuburilor termice.
|
Fig. 11. Schema unui colector cu tuburi termice
|
.jpg)
Fig. 12. Colector cu tuburi termice
|
Tuburile termice sunt interschimbabile, deci păstrează toate avantajele tuburilor vidate. Avantajul acestor tipuri de colectori, este reprezentat de randamentul termic cel mai ridicat, în condiții caracterizate prin radiație solară nu foarte intensă, ceea ce recomandă utilizarea acestor echipamente în zone cu intensitate moderată a radiației solare. Dezavantajul acestor colectori, este reprezentat de costul ridicat și de necesitatea asigurării unui contact termic foarte bun între condensator și agentul termic din conducta colectoare a instalației solare.
Schematic, o instalatie pentru incalzire cu captatoare solare poate fi reprezentata dupa cum urmeaza:
Clima Therm Center a selectat si recomanda sisteme integrale de incalzire solara de la marii producatori tinand cont de calitatea si costul componentelor, modul de montaj si costuri de intretinere si service, avantaje de compatibilitate, estetice, nivel de automatizare si multe altele.
Oferim sisteme care folosesc sursele de energie regenerabilă, nepoluante si anume :
1. Sisteme solare
-
Captatoare solare cu colector plan pentru montaj pe acoperisuri terasa si inclinate precum si pentru integrarea in acoperis sau montaj independent
-
VITOSOL 200 F, 300F – producator VIESSMANN GERMANIA – vezi fisa tehnica nr.1 si nr.2
-
REHAU SOLECT- producator REHAU GERMANIA- vezi fisa tehnica nr.3
-
LOGASOL SKN.2.0 – producator BUDERUSGERMANIA – vezi fisa tehnica nr.4
-
ECOTOP H- producator FERROLI ITALIA- vezi fisa tehnica nr.5
-
Captatoare solare cu colectori cu tuburi vidate pentru montaj pe acoperisuri terasa si inclinate precum si pentru integrarea in acoperis sau montaj independent
-
VITOSOL 200 T, 300T – producator VIESSMANN GERMANIA – vezi fisa tehnica nr.6 si nr. 7
-
VACIOSOL- producator BUDERUSGERMANIA – vezi fisa tehnica nr.8
-
ECOTUBE- producator FERROLI ITALIA- vezi fisa tehnica nr.9
|
