Diferența dintre panourile solare presurizate și nepresurizate

Diferența dintre panourile solare presurizate și nepresurizate

Panourile solare termice sunt utilizate pentru a capta radiaţia solară şi a o transforma în energie termică, folosind apa sau antigelul ca principal agent de încălzire. Este vorba despre sisteme solare termice tubulare. Apa caldă produsă poate fi folosită ca apă caldă menajeră sau, atunci când aceasta există, pentru piscină. Sunt însă şi sisteme solare termice care permit folosirea acesteia ca agent termic primar pentru încălzirea locuinţei ori pentru prepararea apei calde menajere într-un acumulator.

Principiul de funcţionare al panourilor şi sistemelor solare termice: colectoarele solare captează energia soarelui şi încălzesc agentul termic din interiorul tuburilor componente, apa ajunge să circule mai apoi prin sistem cu ajutorul unei pompe caracterizate de un consum de energie redus. Dacă e să ne raportăm la energia radiaţiei solare incidente se poate vorbi despre o eficienţă de peste 70-80%, ceea ce face ca randamentul panourilor solare termice să fie unul ridicat. Fie că sunt folosite individual, fie că sunt gândite pentru a fi un aport la încălzirea spaţiilor, sistemele solare termice sunt o opţiune viabilă atunci când avem în vedere o reducere a costurilor cu apa caldă menajeră şi/sau încălzirea, ele putând fi folosite în orice climat.

Există două tipuri de panouri solate termice din punc de vedere al modului de funcţionare al acestora şi anume panourile solare presurizate şi panourile solare nepresurizate. Ambele tipuri sunt folosite pentru a produce apă caldă, deşi există diferenţe majore legate de felul în care sunt fabricate, costurile de achiziţie şi modul în care se montează.

Principala diferenţă dintre panourile solare presurizate şi nepresurizate este uşor de intuit pornind de la denumirea acestora. Practic în timp ce rezervorul de acumulare al panourilor presurizate se află sub presiune (având un circuit închis ce asigură o presiune mare a apei), panourile solare nepresurizate presupun instalarea unei pompe ce urmează să asigure presiunea optimă pentru apa menajeră.

Astfel, panourile solare presurizate se bazează pe tehnologia heat-pipe. Vorbim despre un sistem de panouri solare termice tubulare. Principiul de bază al funcţionării panourilor solare presurizate este cel al termodinamicii, astfel apa caldă se ridică în partea de sus, în timp ce apa rece coboară.  Panourile solare presurizate sunt alcătuite din tuburi compuse din două straturi de sticlă, cu vid între ele, însă apa nu circulă în interiorul acestora. Ea circulă prin heat-pipe-urile din cupru ce au rolul de a transfera căldura colectată de la tuburile vidate către apa din rezervor şi a asigura o bună funcţionare a sistemului în cazul în care unul din tuburi se sparge. Datorită primului strat al tuburilor, compus din sticlă borosilicată, cel de-al doilea strat poate să absoarbă radiaţia solară. Faptul că tuburile vidate absorb energia solară, iar ţevile de tip heat-pipe o transferă, cu ajutorul agentului termic, apei din boiler face posibilă încălzirea constantă a acesteia, evitându-se totodată şi circulaţia directă a apei prin tuburi. Aceasta permite utilizarea panourilor solare sub presiune la o presiune de până la 6 BAR şi funcţionarea sa pe timp de iarnă, când temperaturile sunt mult mai scăzute, mulţumită boilerului izolat.

Apa din ţevi este pompată constant şi astfel ajunge mereu în locul în care este încălzită, ceea ce face ca apa să nu se răcească, chiar şi atunci când panourile solare presurizate sunt instalate la o distanţă mare faţă de ieşiri ori sunt poziţionate sub nivelul acestora. Panourile solare presurizate pot funcţiona la presiunea reţelei de apă, putând fi instalat oriunde, chiar şi la nivelul solului.

Important de menţionat, referitor la montarea panourilor solare presurizate este faptul că se impune folosirea unei paste termoconductoare la montajul tuburilor, astfel se evită corodarea heat-pipe-urilor odată cu trecerea timpului şi se previn eventuale pierderi când vine vorba de transferul de căldură. Ulterior montării panoului solar presurizat, se va face alimentarea cu apă a instalaţiei, după care va fi nevoie de aproximativ 8 ore, în funcţie şi de puterea soarelui la momentul respectiv, pentru ca apa să ajungă la o temperatură de minim 40 de grade celsius. 

Regimul închis, caracteristic panourilor solare presurizate comportă însă şi anumite riscuri, în cazul în care apa nu este folosită în totalitate, aceasta continuă să se încălzească, ceea ce creşte automat nivelul presiunii, existând astfel posibilitatea ca panoul să cedeze din această cauză. Un alt dezavantaj ar fi cel asociat costurilor mari de achiziţie şi amortizarea mai lentă faţă de panourile solare nepresurizate. Totodată sistemele de panouri solare presurizate sunt dependente de un boiler de stocare şi de o automatizare ce controlează nivelul apei, al temperaturii şi al presiunii de lucru. Cantitatea de apă produsă de un sistem de panouri solare presurizate fiind similară cu cea produsă de un sistem de panouri solare nepresurizate. Pentru că instalarea lor este ceva mai dificilă, este nevoie să se recurgă la serviciile unor specialişti în domeniu. Din păcate, anumite componente ale automatizării se pot defecta, ceea ce face necesar ca acest tip de panouri să fie constant ţinute sub observaţie.

Puteţi afla mai multe despre panourile solare nepresurizate din rândurile următoare.

Panourile solare nepresurizate, la fel ca cele presurizate sunt folosite pentru obţinerea apei calde menajere. Este vorba şi în acest caz tot despre un sistem de panouri solare termice tubulare, însă, spre deosebire de panourile solare presurizate în cazul cărora principiul de funcţionare era cel al termodinamicii, acum avem de-a face cu un alt principiu, cel al termosifonării. Astfel, radiaţia solară încălzeşte apa din tuburile vidate, iar aceasta urcă apoi printr-un proces numit convecţie în rezervor, unde este stocată până în momentul folosirii sale. Acest proces este unul continuu, boilerul alimentându-se cu apă în regim automat, cu ajutorul vasului cu flotor, doar în cazul consumului de apă caldă.

Cu toate că perioada de funcţionare a sistemelor cu panouri solare nepresurizate este în general cuprinsă între lunile martie şi noiembrie, acestea pot fi funcţionale şi în lunile de iarnă cu condiţia să nu se înregistreze temperaturi negative. În aceste cazuri apa poate fi încălzită, atingând o temperatură de până la 70 de grade celsius.

Panourile solare nepresurizate sunt extrem de populare în România, fiind printre cele mai cunoscute şi utilizate, tocmai datorită faptului că nu e necesar să consume nici un alt tip de energie când sunt în funcţiune, apa caldă fiind produsă stric cu ajutorul radiaţiilor solare captate de către tuburile vidate. La fel ca şi în cazul panourilor solare presurizate, aceste tuburi sunt compuse din două straturi de sticlă, primul dintr-o sticlă borosilicată, cu un vid între cele două straturi.  Sticla borosilicată permite ca radiaţia solară să treacă spre cel de-al doilea strat într-o proporţie de până la 98%, transferând apoi către agentul termic ce se regăseşte la interiorul tubului solar proprietăţile anti-reflexive şi de absorbţie. Agentul termic este apa însăşi atunci când vorbim de panourile solare nepresurizate, aceasta fiind încălzită direct în tuburi. Principiul termosifonării intervine şi  astfel face ca apa caldă să se ridice pentru a fi colectată în sistem, ea fiind înlocuită de apa rece. Practic panourile solare nepresurizate se bazează pe circulaţia naturală a apei între tuburile vidate şi rezervorul de apă. Pe măsură ce apa se încălzeşte în interiorul tuburilor, ea se ridică în rezervor, în timp ce apa rece din acesta trece în tuburile vidate, astfel fiind asigurată circulaţia în întregul sistem.

Se recomandă ca panourile solare nepresurizate să fie montate în cel mai înalt punct al acoperişului, asigurând astfel o presiune optimă a apei. Acest lucru este relativ uşor de realizat, având în vedere că majoritatea locuinţelor din România au astfel realizat acoperişul încât, de cele mai multe ori înălţimea minimă la care se montează un sistem de tipul acesta este de aproximativ 5 metri. Pentru acest motiv, furnizarea apei calde ce se realizează în cazul sistemelor cu panouri solare nepresurizate prin cădere gravitaţională este una eficientă.

Foarte important de precizat este faptul că amortizarea investiţiei se face rapid, întrucât costul panourilor solare nepresurizate este unul considerabil mai mic, comparativ cu cel al panourilor solare presurizate. Pe lângă faptul că sunt foarte populare în ţara noastră, acest tip de panouri solare au un sistem de instalare foarte simplu şi se montează rapid. Ele pot furniza în zilele cu soare 100% din apa menajeră necesară, nu sunt dependente de o reţea de energie electrică, profitând de energia naturală a soarelui pentru a produce energie termică în mod gratuit, contribuind astfel la diminuarea costurilor pentru încălzirea apei.

Spre deosebire de sistemele cu panouri solare presurizate, în cazul celor nepresurizate pipa de aerisire conferă sistemului un grad mare de siguranţă, nefiind necesară supravegherea constantă a acestora din urmă. Având în vedere raportul calitate preţ care este unul dintre cele mai bune în momentul de faţă, sistemele cu panouri solare nepresurizate reprezintă o metodă foarte bună prin care se poate asigura apa caldă menajeră folosindu-ne de energia solară.

Taguri:

Comentarii