Jak połączyć instalację solarną z bojlerem lub buforem?

Instalacja solarna z bojlerem – jak działa taki układ?

W instalacji przygotowującej ciepłą wodę użytkową energia z kolektorów jest przekazywana do zasobnika za pośrednictwem wymiennika ciepła. W zamkniętym obiegu solarnym krąży czynnik roboczy, najczęściej wodny roztwór glikolu. Odbiera on ciepło z kolektorów, a następnie przekazuje je wodzie znajdującej się w zasobniku. Przepływ zapewnia pompa obiegowa sterowana na podstawie różnicy temperatur między kolektorami a zbiornikiem.

Typowa instalacja obejmuje:

• kolektory słoneczne,

• pompę i sterownik solarny,

• naczynie przeponowe oraz elementy zabezpieczające,

• przewody przystosowane do wysokiej temperatury,

• zasobnik CWU z odpowiednim wymiennikiem.

Gdy energia słoneczna nie wystarcza do uzyskania wymaganej temperatury, wodę może dogrzewać dodatkowe źródło, np. kocioł, pompa ciepła albo grzałka elektryczna.

Podłączenie solarów do zbiornika CWU

Prawidłowe podłączenie solarów do zbiornika CWU powinno umożliwiać sprawne przekazywanie energii oraz zachowanie warstwowego rozkładu temperatury. Cieplejsza woda gromadzi się w górnej części zasobnika, natomiast chłodniejsza pozostaje niżej. Z tego względu wężownica solarna jest zazwyczaj umieszczana w dolnej strefie zbiornika. Niższa temperatura w tej części poprawia warunki odbioru energii z kolektorów. W zasobniku z dwiema wężownicami dolna może współpracować z instalacją solarną, a górna z drugim źródłem ciepła. Pozwala to wykorzystywać energię słoneczną jako podstawowe źródło podgrzewania, a pozostałe urządzenie uruchamiać wtedy, gdy konieczne jest uzupełnienie temperatury. Istotna jest również powierzchnia wymiennika. Zbyt mała wężownica może ograniczać przekazywanie ciepła mimo odpowiednio dobranej pojemności zbiornika.

Zbiorniki CWU do instalacji solarnej – jak dobrać pojemność?

Pojemność zasobnika powinna być powiązana zarówno z zapotrzebowaniem na ciepłą wodę, jak i z parametrami instalacji solarnej. Przy jej ustalaniu bierze się pod uwagę przede wszystkim:

• liczbę użytkowników,

• dzienne zużycie CWU,

• powierzchnię kolektorów,

• wymaganą temperaturę wody,

• sposób dogrzewania przy słabszym nasłonecznieniu.

Zbyt mały zasobnik może szybko osiągnąć wysoką temperaturę, przez co ograniczona zostanie możliwość dalszego odbioru energii z kolektorów. Zbyt duży zbiornik przy niewielkiej powierzchni kolektorów może natomiast nagrzewać się zbyt wolno. Dlatego zbiorniki CWU do instalacji solarnej powinny być dobierane jako część całego systemu, a nie jedynie na podstawie liczby mieszkańców.

Jak podłączyć solary do bufora CO?

Jeżeli kolektory mają wspomagać również ogrzewanie budynku, energia może być magazynowana w zbiorniku buforowym. Bufor przechowuje wodę grzewczą, a nie wodę użytkową. Zgromadzona w nim energia może być następnie przekazywana do ogrzewania podłogowego, grzejników lub innych odbiorników. W układzie wyposażonym w odpowiedni wymiennik obieg solarny przekazuje ciepło do bufora podobnie jak do zasobnika CWU. Odpowiadając więc na pytanie, jak podłączyć solary do bufora CO, należy przede wszystkim rozpatrzyć rodzaj wymiennika, rozmieszczenie króćców, temperatury pracy oraz sposób sterowania obiegami. W przypadku kilku źródeł ciepła automatyka powinna określać, kiedy energia pochodzi z kolektorów, a kiedy z pompy ciepła lub kotła.

Zbiorniki buforowe z instalacją solarną – na co zwrócić uwagę?

Zbiorniki buforowe z instalacją solarną powinny umożliwiać magazynowanie energii bez nadmiernego mieszania warstw wody o różnej temperaturze.

Podczas projektowania znaczenie mają:

• pojemność bufora,

• powierzchnia i położenie wymiennika,

• temperatury pracy poszczególnych źródeł,

• natężenie przepływu,

• rozmieszczenie czujników,

• zabezpieczenie instalacji przed przegrzaniem.

Warto pamiętać, że kolektory osiągają największe uzyski latem, natomiast zapotrzebowanie na ogrzewanie budynku występuje głównie w chłodniejszej części roku. Instalacja solarna wspomagająca CO wymaga więc innego wymiarowania niż układ przeznaczony wyłącznie do przygotowania CWU.

Jakich błędów należy unikać?

Nieprawidłowe działanie systemu często wynika nie z samych kolektorów, lecz z niedopasowania poszczególnych elementów instalacji. Do częstych problemów należą:

• zbyt mała powierzchnia wymiany ciepła, 

• nieodpowiednia pojemność zbiornika, 

• słaba izolacja przewodów, 

• błędne rozmieszczenie czujników,

• nieprawidłowe ustawienie sterownika. 

Projekt powinien również przewidywać zabezpieczenie przed nadmiernym wzrostem temperatury i ciśnienia oraz sposób postępowania w okresach wysokiego uzysku solarnego i niewielkiego poboru ciepła.

Zbiorniki do instalacji solarnych SPAWAK

W asortymencie SPAWAK Sławomir Brutkowski znajdują się zbiorniki CWU do instalacji solarnej, zbiorniki buforowe przeznaczone m.in. do współpracy z pompami ciepła oraz dwufunkcyjne podgrzewacze wody SOLAR. Rozwiązania te pozwalają konfigurować instalacje przeznaczone zarówno do przygotowania ciepłej wody użytkowej, jak i magazynowania energii dla systemu grzewczego. Przy dopasowaniu konkretnego zbiornika należy uwzględnić pojemność, rodzaj wymiany ciepła, liczbę współpracujących źródeł oraz wymagane temperatury pracy. Pomagamy dobrać optymalne rozwiązania w oparciu o nasze doświadczenie. 

Dopasuj zbiornik do całego systemu solarnego

Połączenie kolektorów słonecznych z bojlerem lub buforem wymaga uwzględnienia pojemności zbiornika, powierzchni wymiany ciepła, przepływów, temperatur pracy i sposobu sterowania. Dopiero analiza całego układu pozwala określić, czy potrzebny jest zasobnik CWU, bufor, czy rozwiązanie współpracujące z kilkoma źródłami energii. Przy projektowaniu lub modernizacji instalacji warto zapoznać się z asortymentem SPAWAK Sławomir Brutkowski i dopasować parametry zbiornika do konkretnego systemu.

FAQ – pytania o instalację solarną z bojlerem i buforem

1. Czy solary można podłączyć do zwykłego bojlera?

Zasobnik musi być przystosowany do odbioru energii z obiegu solarnego, np. przez odpowiednią wężownicę lub dodatkowy wymiennik.

2. Czy bufor CO może zastąpić zasobnik CWU?

Nie bezpośrednio. Bufor magazynuje wodę grzewczą, natomiast zasobnik CWU przechowuje wodę użytkową.

3. Gdzie podłącza się solary w zbiorniku dwuwężownicowym?

Najczęściej do dolnej wężownicy, ponieważ chłodniejsza dolna strefa zasobnika zapewnia korzystniejsze warunki odbioru energii.

4. Czy instalacja solarna może współpracować z pompą ciepła?

Tak, pod warunkiem odpowiedniego zaprojektowania zbiornika, obiegów oraz automatyki sterującej.