Solarni sistemi so zlasti v enodružinskih hišah danes nekaj samoumevnega. So tehnično dovršeni in lahko dolga leta delujejo učinkovito in zanesljivo. Načrtovanje in namestitev dodatno olajšajo solarni paketi, ki vsebujejo vse potrebne dele. Kljub temu centrala za stike s strankami podjetja Viessman, ki je eno od vodilnih na evropskem trgu solarne termije, dobiva s strani kupcev številna vprašanja.  

Kakšna je razlika med ravnim in vakuumskim cevnim kolektorjem?

Sončni kolektor je najpomembnejši sestavni del vsakega termičnega solarnega sistema.

Sprejema sončno sevanje in ga pretvarja v koristno toploto. Oba tipa, ravni in vakuumski kolektor lahko nameščamo na strehe ali druge osončene površine ob stavbah. Ravni kolektorji so zaradi ugodnega razmerja med zmogljivostjo in ceno najpogostejši. V toplotno izoliranem pravokotnem ohišju, se pod steklom nahaja temno obarvana pločevina, pod katero se tesno prilega vijugasto položena bakrena cev. Po njej se pretaka  mešanica vode in glikola, ki prevzema toploto sonca.

Heat Pipe kolektor Vitosol 300-T, vodo ogrevajo pare nosilnega medija	Inovativni vtični sistem za spajanje brez orodja
Vitosol 200-T na južni fasadi zgradbe	Mešanica vode in glikola se pretaka direktno skozi cevi kolektorja Vitosol 200-T

Kdaj priporočamo vgradnjo vakuumskih cevnih kolektorjev?

Načeloma so ravni ali cevni kolektorji primerni za solarne sisteme za ogrevanje sanitarne vode ali podporo ogrevanja prostorov. Vakuumski imajo nekoliko višji izkoristek kot ravni, zato je njihova površina lahko manjša, pri čemer toplotni učinek ostane enak. So bolj učinkoviti v oblačnem vremenu in dobro delujejo še v prehodnem času, ko so zunanje temperature nižje. Vgrajujemo jih kadar želimo ogrevati sanitarno vodo in za podporo ogrevanja stavbe. Zaradi visoke temperature izstopne vode so lahko tudi vir procesne toplote za klimatske sisteme s katerimi lahko stavbe poleti hladimo. Poleg nagnjenega položaja na strehi, jih lahko nameščamo tudi v navpičnem položaju na steno stavbe, ali v vodoravnem, na ravno streho.

Kakšno življenjsko dobo imajo sončni kolektorji?

Življenjska doba je odvisna od kakovosti vgrajenih materialov. V podjetju Viessmann že med konstruiranjem posvečajo posebno pozornost solidni izvedbi, zato bodo kolektorji zanesljivo in učinkovito delovali več let. Okvir ravnih kolektorjev Vitosol 200-F je izdelan iz krivljenega aluminija, brez poševnih spojev v kotih. Proti toči odporno solarno steklo je z okvirjem spojeno s tesnilom, odpornim na vremenske vplive in UV žarke. Izdelek zaključuje plast toplotne izolacije in nepredušno vgrajena zadnja stena, s katero je ohišje popolnoma zatesnjeno. Dolgoročne raziskave delujočih kolektorjev so pokazale, da ravni in cevni kolektorji po več kot dvajsetih letih še vedno delujejo zanesljivo in učinkovito. Najstarejši Viessmannovi solarni sistemi so v pogonu že 30 let in še vedno delujejo v veliko zadovoljstvo svojih lastnikov.

Kako visoke so lahko temperature med mirovanjem kolektorjev?

Sončni kolektorji lahko ob zaustavitvi obtočne črpalke v sončnem dnevu dosežejo temperaturo preko 200°C, vakuumski cevni kolektorji pa celo do 280 °C. Materiali kolektorjev so tako izbrani, da takšne temperature brez škode prenesejo. Tudi celoten solarni sistem mora biti tako načrtovan, da je v tem pogledu varen. Pregrevanja ob zaustavitvah ne smejo povzročiti škode ali ogrožanja oseb ali zgradbe. Kolektorski krogotok mora biti tako varovan, da tudi pri najvišjih možnih temperaturah kolektorja, iz varnostnega ventila ne izstopa nosilni medij toplote. To dosežemo s pravilnim dimenzioniranjem raztezne posode in prilagoditvijo tlaka v sistemu. Raztezna posoda mora med tvorjenjem pare sprejeti celotno vsebino kolektorjev. V solarnih sistemih, za katere že med načrtovanjem vemo, da bodo preko poletja mirovali, (npr. javne telovadnice med šolskimi počitnicami), so se „heat pipe“ vakuumski cevni kolektorji, izkazali za  posebno varne. V kolektorjih te vrste se solarni medij ne pretaka neposredno v cevi.

Koliko potreb lahko pokrijemo s soncem?

Stopnja solarne pokritosti navaja, kolikšen odstotek energije, ki je preko leta potrebna za ogrevanje sanitarne vode oz. podporo ogrevanja, pokrije solarni sistem. Čim višja je stopnja pokritosti, tem več energije iz drugih virov lahko prihranimo. Solarni sistem s previsoko stopnjo pokrivanja in predimenzioniranim kolektorskim poljem, bi poleti proizvajal preveč toplote, ki je ni možno uporabiti. Zato naraščajo mirovalni časi kolektorjev in donos na kvadratni meter kolektorske površine pada. Sistemi, ki so sposobni sprejeti presežek toplote in ga shraniti za jesen in zimo, so zelo dragi in so še v razvoju.

Z manjšimi solarnimi sistemi za ogrevanje vode v enodružinskih hišah običajno dosegamo stopnjo pokrivanja od 50 do 60 %. V večstanovanjskih zgradbah, domovih ali hotelih, kjer površina kolektorjev presega 30 m2, jih načrtujemo za stopnjo pokrivanja med  30 in 40 %, s čimer optimiramo donos.

Osnova za določitev velikosti solarnega sistema za vodo in podporo ogrevanja prostorov so skupne toplotne potrebe. V sodobnih nizkoenergijskih hišah s porabo manj kot 50 kWh/m2 lahko dosežemo stopnjo pokritosti od 25 do 30 %. V starejših zgradbah z večjimi toplotnimi potrebami je stopnja pokritosti nižja. Kljub temu pa so v takšnih zgradbah  specifični donosi višji, saj se zaradi slabše toplotne izolacije ogrevalna sezona prične praviloma prej kot v nizkoenergijski hiši.

Kako velika naj bo kolektorska površina za podporo ogrevanja prostorov?

Za ta namen mora biti površina kolektorjev večja, kot za ogrevanje sanitarne vode. Poleti prostorov praviloma ne ogrevamo, samo za ogrevanje sanitarne vode, pa je tak sistem občutno predimenzioniran. Zato je potrebno varovanje in predvsem določanje velikosti raztezne posode skrbno načrtovati. Za takšne sisteme priporočamo vgradnjo vakuumskih cevnih kolektorjev. Kolektorska površina naj bo do 2,5 krat večja kot za ogrevanje sanitarne vode. Izkušnje so pokazale, da takšna velikost naprave praviloma omogoča tehnično neproblematično in tudi gospodarno obratovanje. To izkustveno pravilo pa nikakor ne more nadomestiti natančnega simulacijskega izračuna, ki ga opravimo z računalniškim programom, ki ga proizvajalci solarnih sistemov ponujajo brezplačno.

Z njim prosto izbiramo položaj kolektorjev in dobimo izračun potrebne kolektorske površine, stopnjo energetske pokritosti in potreben volumen hranilnika toplote. Viessmann in ostali proizvajalci ponujajo še veliko izbiro delovnih pripomočkov, navodila za projektiranje, podatkovne liste ter navodila za montažo in zagon v tiskani in elektronski obliki. Komur ti podatki ne zadostujejo se lahko udeleži seminarjev, kjer bo pridobil teoretično in praktično znanje.

Več na www.viessmann.si