Colectoare cu tuburi vidate

MONTAREA COLECTOARELOR SOLARE IN SISTEM

DRAIN-BACK

1. Ce inseamna expresia DRAIN-BACK

DRAIN-BACK provine din engleza si inseamna: scurgere inapoi.

In acest caz inseamna, ca sistemul permite scurgerea agentului termic inapoi, intr-un rezervor special, amplasat intr-un loc ferit de inghet. Scopul realizarii unui astfel de sistem este, ca in cazul nefunctionarii pompei de circulatie dintr vre-un motiv, agentul termic din zona in care este expus la pericol de inghet, sa se poata goli intr-un rezervor dimensionat si amplasat corespunzator pentru a-l stoca intr-un loc fara a fi in pericol de inghet. Din acest motiv, in sistemele drain-back nu este necesar utilizarea solutiilor antigel pentru protectia impotriva inghetului. Acest lucru prezinta mai multe avantaje:

• apa curata fiind un agent termic mai bun decat solutia cu glicol, asigura un transfer termic mai bun
• vascozitatea apei este mai mica, astfel nu forteaza pompa
• glicolul care are efect coroziv asupra conductelor din cupru, este exclus din sistem
• agentului termic din circuitul solar nu i-se schimba vascozitatea (prin aparitia cristalelor de gheata) pe timp de iarna, pentru ca daca sistemul nu functioneaza, agentul termic se scurge in rezervor
• nu exista pericolul de supraincalzire pe timp de vara deoarece pompa de circulatie oprindu-se, agentul termic se scurge in rezervorul drain-back

Bineinteles in astfel de sisteme se pot utiliza doar colectoare solare corespunzatoare d.p.d.v. tehnic. Cele comercializate de noi sunt compatibile drain-back.

2. Componentele sistemului

Cele doua componente principale al sistemului sunt: colectorul solar compatibil drain-back, si rezervorul drain-back. In figura alaturata se poate observa, ca in sistemul cu tuburi termice vidate agentul termic (apa) circula doar in colectorul superior, caldura fiind transferata de tuburile termice, care formeaza cate un sistem inchis in fiecare tub vidat.

Rezervorul drain-back datorita constructiei sale speciale indeplineste atat rolul de egalizator de presiune, acumulator cat si pe cel de aerisitor.

Datorita functiilor multiple al rezervorului drain-back, nu sunt necesare elemente complexe de siguranta si grupuri de pompare. Avem nevoie doar de o singura pompa de circulatie, care este comandata de automatizarea aleasa si un robinet.

3. Functionarea sistemului

O instalatie simpla pentru producerea ACM in sistem drain-back, se compune din urmatoarele elemente:

Colectoarele solare se monteaza cu panta. Pentru functionarea corecta a sistemului este esential montarea corespunzator al colectorului, pentru ca numai astfel poate sa curga inapoi agentul termic din colectorul superior in rezervorul drain-back dupa oprirea pompei. Panta trbuie sa fie aprox. 1,5%. Din punct de vedere al esteticii, acest lucru nu ne deranjeaza, pentru ca nu se poate observa vizual. Directia de curgere al agentului termic trebuie sa fie realizat spre punctul cel mai inalt al sistemului. Punctul cel mai inalt al sistemului se numeste punct superior drain-back. Pana in acest punct agentul termic se ridica, iar dupa acest punct se coboara. In timpul montarii conductelor trebuie sa evitam punctele, unde poate sa se acumuleze aer, astfel blocand circulatia agentului termic.

Cand se porneste pompa solara, coloana de apa din ramura rece se ridica, umpland colectorul solar. Din aceasta cauza nivelul de apa din rezervorul drain-back scade. Aerul din colector este impins in rezervorul drain-back.

Pentru functionarea corespunzatoare ale colectoarelor cu tuburi vidate este foarte importanta reglarea corecta al debitului agentului termic.

Valorile debitelor necesare se dau in tabelul urmator:

Debitul specific necesar functie de colectorul solar:

In cazul legarii in linie a mai multor colectoare, debitele specifice [litri/minut] necesare sunt urmatoarele:

Pe timp de iarna:

Pe timp de vara:

ATENTIE !!! Reglarea debitului se face in timpul functionarii continue al sistemului drain-back. La inceputul functionarii, regulatorul de debit arata valori superioare debitului necesar.

4. Stabilirea si reglarea debitului

Sistemul functioneaza fara probleme, daca debitul calculat se poate asigura.

Rolul componentelor:

La pornirea pompei de circulatie, in prima faza se dezaeriseste sistemul (aerul este in rezervorul drain-back). Este important ca dimensionarea pompei sa fie corespunzatoare pentru a invinge presiunea datorata diferentei de nivel. Din acest motiv sistemul trebuie proiectat astfel, ca diferenta de nivel dintre punctul maxim al sistemului si rezervorul drain-back sa fie minim. Se recomanda ca aceasta diferenta de nivel sa nu depaseasca 7 m. Daca acest lucru nu este posibil, trebuie aleasa o pompa care poate satisface cerintele date. Pompa de circulatie trebuie amplasata cu cel putin 2 m sub nivelul rezervorului drain-back, pentru a evita posibilitatea de formare a cavitatiei. Este foarte importanta dimensionarea corecta a pompei de circulatie, deoarece intr-un astfel de sistem deschis, fara suprapresiuni, pompa trebuie sa fie capabila, de a pune in miscare coloana de apa situata deasupra ei. Inaltimea de ridicare este diferenta de nivel dintre nivelul punctului maxim al sistemului (la colector) si nivelul din rezervorul drain-back.

Robinetul are rolul de a regla debitul. Pentru masurarea debitului avem doua posibilitati: in figura din partea stanga este prezentata varianta cu senzor de debit, iar in figura din partea dreapta este varianta cu debitmetrul tip DMZ. Ambele au rolul de a transmite debitul de apa actual. Varianta aleasa depinde de beneficiar sau executant.

Senzorul de debit VSG:

Senzorul este un apometru electronic, care emite un impuls pentru fiecare 0,5 l de apa. Impulsurile sunt receptionate de regulator si pe display se afiseaza debitul. Trebuie sa avem grija de directia de montare a dispozitivului.

Conectarea senzorului de debit trebuie efectuat respectand urmatoarele pasuri:

Cablul senzorului prelungim cu un cablu de 2x0,75 mm² si racordam la bornele corespunzatoare. Atentie! Firele sunt interschimbabile la senzori si la senzorul de debit, dar la iesiri NU! Pentru preluarea impulsurilor sunt disponibile doua tipuri de automatizari. Automatizarea tip ESR21 cu o singura iesire pentru sisteme mai simple si UVR61-3 cu trei iesiri. In cazul automatizarii ESR21 cablul se conecteaza la borna S3, iar la UVR61-3 la borna S6!

Legaturile trebuie executate cu grija, sa nu ramana fire libere ce ar putea cauza scurtcircuit.

Dupa legarea senzorului de debit in locul corespunzator, porniti automatizarea si activati regulatorul. Cele doua tipuri de automatizari functioneaza dupa aceeasi logica, deci setarile se fac in acelasi fel.

In cele ce urmeaza, se prezinta doar setarea automatizarii, pentru a prelua semnalele de la senzorul de debit. Se porneste automatizarea. In regim normal de functionare pe display este afisat valorile de temperatura de la senzori. Prin apasarea repetata al butonului din partea dreapta cautati meniul Men ENTER.

In acest meniu, pot fi efectuate setarile principale. Meniul se refera la configurare. Aici configuram, ca la borna trei respectiv sase este conectat senzorul de debit. Apasand pe butonul cu sageata orientata in jos ( ß ), accesam meniul.

Este afisat DEUT, ceeace se refera la limbajul regulatorului. DEUT=Deutch=Germana. Se recomanda felosirea limbii germane. Acest lucru nu va ingreuna lucrul beneficiarului, deoarece valorile temperaturilor si de putere se inteleg de la sine, in plus vor aparea simboluri ajutatoare.

Dupa ce a aparut DEUT, apasati butonul dreapta. Va fi afisat CODE0. Aceasta este o functie de siguranta, pentru ca persoanele neavizate (de exemplu utilizatorul-clientul) sa nu poata modifica parametrii importanti. Pentru modificarea codului apasati butonul jos. Va palpai iconul cu valoarea 0. Acum, cu ajutorul butonului dreapta, setati valoarea 64. Validarea se face cu butonul sus. Acum avem acces la meniu. Apasand butonul dreapta, ajungem la meniul SENSOR. In acest meniu putem seta (configura) senzorii. Aici se va reconfigura automatizarea: intrarea cu numarul sase (la UVR21-3) respectiv trei (la ESR21), in loc de semnal de la senzor de temperatura va primi semnal de la senzor de debit.

Cu apasarea butonului jos, se acceseaza maniul SENSOR. Aici se pot modifica parametri tuturor senzorilor. Noi trebuie sa cautam, cu ajutorul butonului dreapta, afisajul din figura de alaturi, aferent senzorului trei respectiv sase. Textul aparut inseamna ca intrarii (trei respectiv sase) ii este atasat (configurat) un senzor de tip KTY, ceeace trebuie sa fie modificat. Apasand butonul in jos, incepe sa palpaie inscriptia KTY. Cu ajutorul butoanelor stanga respectiv dreapta, selectati inscriptia VSG, apoi confirmati cu ajutorul butonului sus.

Parcurgand aceste pasuri, se configura in automatizarea solara, senzorul de debit.

Cu afisarile S6 VSG respectiv S3 VSG suntem anuntati, ca in meniul respectiv putem configura numai senzorile. Parasim acest meniu prin apasarea butonului sus, astfel ne intoarem la meniul SENSOR. Pasul zrmator este cautarea meniului WMZ, apasand in mod repetat butonul dreapta. Accesand meniul prin apasarea butonului jos, va aparea OFF. Prin apasarea butonului jos o singura data, inscriptia OFF va palpai si o putem modifica cu ajutorul butonului dreapta sau stanga pana va aparea inscriptia ON. Prin validarea setarii cu butonul sus activam calorimetrul si senzorul de debit.

Dupa validarea setarii, rrin apasarea butonului dreapta, se cauta meniul VSG. Pe partea dreapta al displayului este afisat un numar sau semnul - . Prin apasarea butonuliu jos, acesta va palpai si-l putem modifica cu ajutorul butoanelor stanga – dreapta, pana ce apare numarul 3 (la ESR21), respectiv 6 (la UVR61-3).

Prin apasarea repetata a butonului sus, iesim din meniu, pana la aparitia inscriptiei MEN ENTER. Cu ajutorul butoanelor stanga dreapta se cauta inscriptia din figura alaturata. Acum, cu ajutorul robinetelui de reglare putem regla si verifica debitul! (1 lit/minut = 60 lit/ora).

Debitmetrul DMZ:

Debitmetrul serveste pentru masurarea instantanee a debitului. Debitul se citeste de la vizorul gradat, marcat de un plutitor. Debitmetrul trebuie montat in pozitie verticala intotdeauna dupa robinetul de reglare pe ramura rece (care se duce spre colector).

Plutitorul din debitmetru ne ajuta sa citim valoarea debitului in timpul functionarii sistemului, dar in stare de repaus, cand apa din colector se goleste in rezervorul drain-back, plutitorul functioneaza ca o supapa de sens, ceea ce ar putea fi un impediment in utilizarea sistemului drain-back.

Pentru a ajuta functionarea sistemului drain-back trebuie montata o supapa de sens in paralel cu supapa de reglare si cu debitmetrul, in sens invers functionarii lor (asa cum este prezentat in figura alaturata). S-ar putea regla debitul utilizand un robinet cu obturator sferic, montat in aval la debitmetrului, dar acesta pe termen lung nu asigura debit constant, in plus si fenomenul de cavitatie este mai accentuat. Reglarea debitului trebuie facuta intotdeauna cu ajutorul unei robinete de reglare.

5. Recomandari pentru montaj:

• la montajul colectoarelor, coturile se monteaza la 20-25 cm departare de la colector, prin utilizarea fitingurilor din cupru cu strangere, evitandu-se lipirea lor
• racordul colectorului are diametrul de 22 mm, care poate fi redus la18 mm, dar in cazul an care sunt montate in serie mai mult de trei colectoare, se recomanda utilizarea tevilor de 22 mm
• se pot monta in serie cel mult 5 colectoare cu 30 de tuburi vidate
• panta de montaj al colectoarelor inseriate sa fie de minim 1,5 %
• randamentul colectoarelor este influentat de valoarea debitului agentului termic; valoarea recomandata (ideala) al debitului este de 3 litri/min/colector
• tevile si rezervorul drain-back trebuie sa fie izolate; partile din exterior sunt recomandate a fi invelite cu folie din aluminiu
• pe racordul de preaplin al rezervorului drain-back montati o supapa de siguranta calibrat la 1,5 bari
• condensatoarele tuburilor termice inainte de montarea lor in orificiile colectorului superior se vor unge cu pasta anexata
• montarea tuburilor vidate este recomandat a fi efectuat, cand nu avem radiatii solare puternice, pentru a evita orice pericol de accidentare prin frigere (ardere); daca nu este posibil, tuburile sa fie dezambalate una cate una (din cutia lor tinuta la umbra), numai inainte de montarea lor

Instalarea tuburilor vidate trebuie sa fie ultimul pas. Tuburile se defecteaza, daca pe o perioada mai lunga nu poate sa se raceasca prin transfer de caldura.