Przygotowanie ciepłej wody użytkowej odbywa się przy pomocy systemu solarnego opartego na płaskich kolektorach słonecznych. W skład zestawu systemu solarnego wchodzą:

• kolektory słoneczne płaskie,
• solarna grupa pompowa,
• sterownik solarny,
• podgrzewacz solarny dwuwężownicowy zabezpieczony anodą tytanową,
• naczynia wzbiorcze, zawory bezpieczeństwa,
• zawór mieszający termostatyczny, zawory zwrotne, odcinające, spustowe,
• zawór antyskażeniowy,
• reduktor ciśnienia

 

                                                  Elementy instalacji

 

1. Kolektory słoneczne

W kolektorach słonecznych odbywa się proces konwersji energii promieniowania słonecznego na ciepło. Energia słoneczna docierająca do kolektora zamieniana jest na energię cieplną nośnika ciepła tj. płynu solarnego, a następnie poprzez wężownicę ciepło przekazywane jest wodzie zgromadzonej w podgrzewaczu. Intensywność podgrzewania wody jest zależna od czasu i intensywności nasłonecznienia kolektorów słonecznych.

Podczas eksploatacji kolektorów słonecznych konieczne jest zapewnienie stałego poboru ciepłej wody użytkowej lub włączenie funkcji zabezpieczających przed przegrzaniem. Brak poboru ciepłej wody w upalne dni może spowodować przegrzewanie i nadmierny wzrost ciśnienia w instalacji solarnej, co może być powodem rozszczelnienia instalacji glikolowej bądź utratą właściwości płynu solarnego.

W przypadku małego poboru  ciepłej  wody  w  słoneczne  dni należy włączyć w sterowniku solarnym funkcję CHŁODZENIE NOCNE.

Polega ona na wychładzaniu wody w dolnej części zasobnika przez włączenie pompy

solarnej w godzinach nocnych.

Przed planowaną krótką przerwą użytkowania instalacji (np. wyjazd na urlop) należy przełączyć tryb pracy sterownika solarnego na tryb URLOP. Funkcja urlopowa powoduje włączenie opcji chłodzenia nocnego i zabezpieczenia przed przegrzaniem kolektorów.

Dodatkowo opcja umożliwia wyłączenie dodatkowych urządzeń grzewczych podłączonych do sterownika w aktywnym przedziale czasowym zadeklarowanym przez użytkownika.

Jeżeli instalacja kolektorów słonecznych jest nieużywana przez okres dłuższy okres, (np. w domu niezamieszkałym) kolektory słoneczne zaleca się zasłonić tkaniną.

 

2.                Podgrzewacz solarny dwuwężownicowy (zasobnik cwu)

Podgrzewacz solarny wyposażony jest w dwie wężownice, z których dolna podłączona jest do instalacji solarnej, a górna służy do podłączenia tradycyjnego źródła ciepła, jakim jest najczęściej kocioł grzewczy.

Zimna woda trafia do dolnej części zbiornika solarnego, gdzie zostaje podgrzana przez wężownicę instalacji solarnej, wężownicę kotłową lub grzałkę elektryczną. Podgrzana ciepła woda użytkowa (c.w.u.) wypływa do instalacji ciepłej wody użytkowej. Na wyjściu ciepłej wody z zasobnika zamontowany jest termostatyczny zawór mieszający antypoparzeniowy, który pozwala na regulację temperatury wody użytkowej od 30 -70°C.

Dodatkowo w podgrzewaczu zamontowana jest bezobsługowa anoda tytanowa, której zadaniem jest ochrona zbiornika przed korozją.

 

3.                Solarna grupa pompowa + sterownik solarny

Zespół pompowo-sterujący składa się z następujących elementów:

– pompa obiegowa elektroniczna –    sterownik serii G422 czujnikami temperatury –    separator powietrza –    czujnik spadku ciśnienia poniżej 1,5 bar –    zawory napełniająco-spustowe –    zawór bezpieczeństwa 6 bar

– zawór zwrotny –    rotametr –    manometr 0 ÷ 6 bar –    przewód zasilający –    obudowa termoizolacyjna –    ochronna anoda tytanowa

 

Sterownik   G422   jest   urządzeniem   służącym   do   sterowania   instalacją    z kolektorami słonecznymi. Sterownik zamontowany jest w zespole pompowo- sterującym i pozwala zarządzać pracą instalacji solarnej na podstawie pomiaru różnicy  temperatury  pomiędzy  kolektorami  słonecznymi,  a  np.  wodą  użytkową  w podgrzewaczu pojemnościowym, z zastosowaniem płynnej regulacji obrotów pompy obiegowej i awaryjnym wyłączaniem układu w przypadku nadmiernego wzrostu temperatury. Montowana w podgrzewaczu ochronna anoda tytanowa, podłączana jest do sterownika G422 w celu kontroli jej pracy.

Funkcje zabezpieczające sterownika:

• ochrona kolektorów przed przegrzaniem
• funkcja urlopowa z blokadą innych urządzeń grzewczych – powoduje włączenie opcji chłodzenia nocnego i zabezpieczenia przed przegrzaniem kolektorów. Aktywna opcja urlopowa sygnalizowana jest poprzez wyświetlanie ekranu

„URLOP” na przemian z schematem układu na głównym ekranie sterownika

• schładzanie nocne podgrzewacza w.u. – jeżeli opcja chłodzenia jest włączona (Chłodzenie nocne – „Tak”) oraz temperatura T2 w podgrzewaczu jest wyższa lub równa niż ustawiony parametr „Temperatura włączenia chłodzenia”, to funkcja chłodzenia będzie aktywna do momentu ochłodzenia podgrzewacza do temperatury „Temperatura wyłączenia chłodzenia” lub zakończenia aktywnego przedziału czasowego. Podczas procesu chłodzenia kolektorów, działa tylko główna pompa kolektorowa. Wszystkie dodatkowe urządzenia podłączone do sterownika są wyłączone.
• ochrona kolektorów przed zamarzaniem i przegrzaniem
• wygrzew antybakteryjny podgrzewacza
• podtrzymanie parametrów sterowania po zaniku napięcia
• sygnalizacja alarmowa, dźwiękowa i graficzna, w tym o braku wymaganego

przepływu

• możliwy zdalny dostęp do funkcji sterownika, w tym do statystyk
• zasilanie i nadzór nad prawidłową pracą anody tytanowej

Automatyka układu solarnego porównuje w pierwszej kolejności temperaturę kolektorów słonecznych z temperaturą zbiornika solarnego, jeżeli jest odpowiednia różnica temperatur, automatycznie włącza się pompa w solarnej grupie pompowej.

W procesie podgrzewu ciepłej wody użytkowej występują dwa źródła ciepła: instalacja kolektorów słonecznych oraz konwencjonalne źródło ciepła.

Pierwszym źródłem ciepła jest instalacja kolektorów słonecznych. Ze względu na zróżnicowanie nasłonecznienia jest to źródło nieprzewidywalne, jednak

 

o znikomych kosztach eksploatacyjnych, dlatego jest traktowane  priorytetowo. Zimna woda trafia do dolnej części zbiornika solarnego gdzie zostaje wstępnie lub wystarczająco dogrzana przez wężownicę solarną.

Ewentualny niedobór temperatury uzupełniany jest przez konwencjonalne źródło ciepła.

Dodatkowo pompa w solarnej grupie pompowej zatrzyma się w przypadku wzrostu temperatury kolektorów słonecznych powyżej wartości 120°C, w przypadku wzrostu temperatury zbiornika wody użytkowej powyżej wartości 80°C, spadku temperatury kolektorów poniżej temperatury minimalnej bądź braku prądu.

Gdy taka sytuacja będzie miała miejsce w dzień słoneczny i odbiorniki nie będą korzystać z energii, temperatura w kolektorach może wzrosnąć do 120°C.

W przypadku powrotu zasilania elektrycznego pompy nie wznowią pracy do czasu, gdy temperatura się nie obniży. Z reguły wznowienie pracy instalacji następuje rankiem następnego dnia. Podczas burzy z wyładowaniami atmosferycznymi zaleca się wyłączenie regulatora solarnego poprzez wyciągnięcie wtyczki z gniazda elektrycznego.

 

4.                Trójdrogowy zawór mieszający

W celu zabezpieczenia przed możliwością poparzenia się użytkowników instalacji c.w.u., na wyjściu z podgrzewacza stosuje się termostatyczny zawór mieszający, za pomocą, którego określa się maksymalną dopuszczalną temperaturę ciepłej wody przy użyciu pokrętła w zakresie 30-70°C.

Zawór mieszający należy wyregulować po nagrzaniu wody w zasobniku tak aby temperatura ciepłej wody w kranach nie przekraczała 55°C. Obracając pokrętło zaworu mieszającego w prawo zmniejszamy temperaturę ciepłej wody. Pokrętło mieszacza wykręcone maksymalnie pozwala wykonać okresową dezynfekcję instalacji ciepłej wody w budynku (wodą o temp. 70°C).

 

5.                Reduktor ciśnienia wody

W celu zabezpieczenia przed nadmiernym ciśnieniem wody wodociągowej na rurze zasilającej wody zimnej do zasobnika montowany jest reduktor ciśnienia wody.

 

                                   Postępowanie w stanach awaryjnych

1. Zanik napięcia w instalacji elektrycznej

W przypadku zaniku napięcia instalacja solarna zostanie wyłączona w sposób automatyczny, aż do momentu ponownego załączenia energii elektrycznej. Po ponownym pojawieniu się napięcia w instalacji elektrycznej, instalacja solarna powróci do działania według wcześniej ustawionych nastaw.

 

2.                Spadek wartości ciśnienia glikolu w instalacji solarnej

Aktualny stan ciśnienia glikolu w  instalacji  solarnej  można  zaobserwować  na manometrze umieszczonym w grupie pompowej. Wskazówka  powinna wskazywać wartości od 2 do 3 bar. Należy pamiętać, iż poziom ciśnienia glikolu jest

 

uzależniony od temperatury panującej na zewnątrz budynku, czyli wskutek obniżenia temperatury zewnętrznej następuje również  obniżenie  poziomu  ciśnienia  glikolu w instalacji. Jeżeli ciśnienie glikolu spadnie poniżej 1 bar można podejrzewać nieszczelność instalacji i należy zgłaszać to jako usterkę.

 

3.                Duże spadki temperatury wody mimo niewielkiego zużycia

Zdarza się, że temperatura ciepłej wody użytkowej w zasobniku mimo niewielkiego poboru wody dość szybko spada. Do najczęstszych przyczyn takiego stanu można zaliczyć:

Włącznie funkcji CHŁODZENIE NOCNE w sterowniku solarnym

Włączenie w sterowniku trybu URLOP

Zamontowanie pompy cyrkulacyjnej – korzystanie z niej pozwala na szybsze dotarcie ciepłej wody do kranu, jednak należy pamiętać, że dzieje się to kosztem oziębiania wody w podgrzewaczu.

 

4.                Komunikaty wyświetlane na wyświetlaczu zespołu pompowo-sterowniczego

 

Na wyświetlaczu sterownika oprócz informacji odnośnie aktualnych temperatur i schematu instalacji mogą  wyświetlać  się  również  stany  alarmowe.  Są to m.in.:

Brak wymaganej ochrony zasobnika przez anodę tytanową – W pierwszej kolejności zaleca się wyłączenie, a następnie ponowne włączenie sterownika. Jeżeli   na  sterowniku   w  dalszym  ciągu  pojawia  się  powyższy  komunikat,   o wówczas należy skontrolować połączenie przewodów, czy nie ma nigdzie przerw. Jeżeli nie widać żadnych usterek – zgłosić awarię.

Brak wymaganego przepływu (może wystąpić w słoneczny dzień w przypadku zbyt małego rozbioru ciepłej wody użytkowej) – Jeśli resetowanie sterownik nie poprawi sytuacji, awarię należy zgłosić.

Błąd czujników temperatury – Na wyświetlaczu sterownika wyświetlane są wartości temperatury dla czterech czujników. W przypadku wystąpienia błędu, na wyświetlaczu pojawi się znak błędu „Error”.

Awaria pompy – Należy zresetować sterownik tj. wyciągnąć wtyczkę z gniazda 230V lub dwukrotne nacisnąć przycisk OK. Jeżeli problem nie ustąpi, awarię należy zgłosić.

 

5.                Wyciek roztworu glikolu z instalacji solarnej

W trakcie użytkowania instalacji solarnej można spotkać się z następującymi

przyczynami ubytku płynu solarnego – glikolu:

Ubytek glikolu wskutek uszkodzeń mechanicznych przewodów wypełnionych glikolem, a także powstaniem nieszczelności na ich łączeniu.

Upływem płynu przez zawór bezpieczeństwa na wskutek osiągnięcia przez glikol zbyt wysokiego ciśnienia spowodowanego znacznym wzrostem temperatury. Aby zapobiec takiej sytuacji należy dbać o stały rozbiór wody lub

 

włączyć funkcję chłodzenia nocnego.

 

 

 

Brak poduszki gazowej lub uszkodzenie naczynia przeponowego solarnego.

 

6.                Instalacja solarna a planowane remonty

Wszelkie planowane  remonty,  podczas  których  zachodzi  ryzyko  ingerencji w instalację solarną (np. wymiana pokrycia dachowego), należy zgłosić w Urzędzie Gminy. Natomiast w trakcie samego remontu należy szczególną uwagę zwrócić na zestaw solarny, a w szczególności kolektory słoneczne. Podczas wykonywania robót wysokościowych, gdzie istnieje ryzyko uszkodzenia kolektora spadającym przedmiotem, kolektory słoneczne powinno się zabezpieczyć przed ewentualnym pęknięciem.