Pogosta vprašanja o solarnih kompletih in kolektorjih

Sončni sistemi za ogrevanje vode so tema, o kateri se pri nas veliko govori, vendar je pogosto težko najti jasen in jedrnat odgovor na konkretno vprašanje. Kupci nas nenehno sprašujejo o istih stvareh – kakšna je razlika med ravnim in vakuumskim kolektorjem, zakaj potrebujejo poseben sončni hranilnik, kako natančno deluje krmiljenje črpalke, s kakšnimi cevmi voditi razvod s strehe, kako se kolektorji pritrdijo na različne vrste streh ali zakaj ima sončni krog svojo ekspanzijsko posodo. V tem članku smo zbrali najpogostejša vprašanja o sončnih kompletih in kolektorjih ter nanje odgovorili pregledno, s povezavami na podrobnejše teme in konkretne izdelke.

Sončni sistem za ogrevanje sanitarne vode (sončna toplotna postaja) je naložba, ki se splača predvsem tam, kjer je streha usmerjena proti jugu, jugovzhodu ali jugozahodu in kjer je na voljo dovolj prostora za kolektorje. To ni čudežno rešitev, ki bi zamenjala kotel ali toplotno črpalko – je dodatek, ki lahko znatno razbremeni glavni vir toplote, predvsem v toplejših mesecih leta. Prav zato je pomembno razumeti, kaj od takšne postaje realno pričakovati in kako posamezni sestavni deli skupaj delujejo.

Spodaj najdete odgovore, razdeljene v tematske sklope – od načela delovanja prek izbire tipa kolektorja, zalogovnika, krmiljenja, cevi do pritrditve na strehi in polnjenja kroga. Na koncu članka je tudi ločen razdelek s kratkimi odgovori na dodatna vprašanja in dva resnična primera iz prakse.

Solární systém za ogrevanje vode je sistem, ki uporablja sončno energijo za ogrevanje vode. Od njega lahko pričakujete, da bo zmanjšal vaše stroške ogrevanja vode, saj izkorišča brezplačno sončno energijo. Sistem lahko vključuje sončne kolektorje, rezervoar za vodo in črpalko. Solarna energija se zbira s pomočjo kolektorjev, ki jo nato prenesejo v rezervoar, kjer se voda segreje. Sistem lahko deluje samostojno ali v kombinaciji z drugim sistemom ogrevanja.

Sončni sistem sestavljajo štirje osnovni sestavni deli, ki med seboj sodelujejo.

Solarni sistem za ogrevanje vode (toplotna solarna naprava) je sestavljen iz štirih osnovnih delov: solarnih kolektorjev, nameščenih na strehi, ki zajemajo sončno sevanje in segrevajo toplotni nosilec (mešanica vode in sredstva proti zmrzovanju), solarne posode z izmenjevalnikom toplote, črpalne enote, ki zagotavlja kroženje tekočine med kolektorjem in posodo, ter krmilne enote, ki celoten proces samodejno upravlja.

Pomembno je takoj poudariti eno stvar, ki jo vpraša skoraj vsak zainteresirani: sončni sistem dopolnjuje glavni vir toplote – torej plinski ali kondenzacijski kotel, toplotna črpalka ali električni kotel – ga ne zamenjuje v celoti. Največ lahko pokrije potrebo po ogrevanju tople sanitarne vode ravno v poletnih mesecih, ko je sončnega sevanja dovolj in so zunanje temperature visoke. V zimskih mesecih, ko je sončnega sevanja malo in so zunanje temperature nizke, sončni sistem prispeva k ogrevanju vode le delno in glavno delo še naprej opravlja kotel ali drug vir toplote.

Če razmišljate o tem, ali se vam solarna sistem splača in kateri tip sestave izbrati za vaš dom, priporočamo, da preberete podroben vodnik Kako izbrati solarni sistem za ogrevanje vode, kjer boste našli popoln postopek korak za korakom, vključno s priporočili glede velikosti gospodinjstva in orientacije strehe. Če razmišljate o kombinaciji solarnega ogrevanja z obstoječim kotlom, si oglejte tudi temo Solarno ogrevanje kot dodatek k kotlu, kjer razlagamo, kako obe napravi sodelujeta tekom leta.

Razlika med ploščatimi in vakumnimi kolektorji je v tem, kako so izdelani in kako učinkoviti so pri zajemanju sončne energije. Ploščati kolektorji so sestavljeni iz cevi, ki so izpostavljene soncu, medtem ko vakuumski kolektorji uporabljajo vakuumske cevi, ki preprečujejo izgubo toplote. Pri izbiri je treba upoštevati potrebe in pogoje uporabe, saj so vakuumski kolektorji običajno bolj učinkoviti, vendar tudi dražji.

To je verjetno najpogostejše vprašanje, ki ga slišimo od kupcev. Na trgu obstajata v bistvu dva tipa sončnih kolektorjev – ravni in vakumski (cevni) – in vsak ima svoje prednosti in omejitve.

Razmerje med dvema osnovnima vrstama sončnih kolektorjev.

Ploski kolektorji imajo absorpcijsko površino, prekrito s kaljenim steklom, nameščeno v izoliranem aluminijastem okvirju. So konstrukcijsko preprostejši, mehansko bolj odporni – na primer proti toči ali mehanskim udarcem – in običajno cenejši od vakuumskih kolektorjev. V naših podnebnih razmerah običajno povsem zadostujejo za ogrevanje sanitarne vode in so zato najpogostejša izbira za družinske hiše.

Vakuumski (cevni) kolektorji dosegajo višjo učinkovitost predvsem pri nizkih zunanjih temperaturah in pri nižji intenzivnosti sončnega sevanja – torej v obdobju, ko ploski kolektorji že izgubljajo zmogljivost. Ta lastnost je še posebej koristna tam, kjer se računa na uporabo sončne energije tudi izven poletne sezone, na primer za delno prilagoditev ogrevanju. Pomanjkljivost je višja nakupna cena in večja krhkost konstrukcije v primerjavi s ploskimi kolektorji.

Izbira med obema vrstama torej ni vprašanje »kateri je boljši« na splošno, ampak bolj vprašanje, čemu natančno mora sistem služiti in kakšen je proračun. Celotno primerjavo s konkretnimi priporočili najdete v članku Ploščati vs. vakuumski sončni kolektorji.

Zakaj solarni hranilnik ni samo navaden bojler?

Naslednje pogosto vprašanje je: »Ali lahko uporabim običajen bojler ali res potrebujem poseben solarni zalogovnik?« Odgovor je jasen – solarni zalogovnik ima v primerjavi s standardnim bojlerom vsaj en toplotni izmenjevalnik, ki je priključen na solarni krog. Zelo pogosto ima takšen zalogovnik celo dva toplotna izmenjevalnika – enega za solarni krog in drugega za dogrevanje s kotlom, ko sončna energija ne zadostuje za dogrevanje vode.

Načelo je posredno ogrevanje: voda namenjena porabi (topla sanitarna voda) se segreva posredno, skozi steno izmenjevalnika. Sama solarna tekočina kroži ločeno, v zaprtem krogu, in nikoli ne pride v neposreden stik s sanitarno vodo, ki jo na primer uporabite v kopalnici. To ločevanje je pomembno tudi z vidika higiene, saj hladilno sredstvo vsebuje komponento proti zmrzovanju, ki v pitni vodi ne bi smela biti.

Pri izbiri prave velikosti in konfiguracije rezervoarja (število izmenjevalcev, prostornina glede na število oseb v gospodinjstvu) se splača sistematično pristopiti – podrobna navodila najdete v članku Kakšen solarni rezervoar potrebujem.

Kako deluje upravljanje solarnega kroga in kdaj se resnično zažene črpalka?

Sončni sistem ni vklopljen neprestano – to ne bi imelo smisla, ker bi ponoči ali ob oblačnem vremenu črpalka le po nepotrebnem krožila hladno tekočino in odvzemala toploto iz rezervoarja, namesto da bi jo vanj dovajala. Prav zato ima vsak sončni komplet krmilno enoto.

Krmilna (solarna) enota primerja temperaturo na kolektorju in temperaturo v rezervoarju s pomočjo tipal. Ko je kolektor toplejši od rezervoarja za vnaprej nastavljeno razliko (običajno nekaj stopinj Celzija), enota vklopi obtočno črpalko solarne skupine in se začne prenos toplote v rezervoar. Ko je razlika premajhna ali je rezervoar toplejši od kolektorja – na primer ponoči – črpalka ostane izklopljena.

Fizično se o sam obtok ukvarja črpalna enota (pogosto imenovana tudi sončna črpalna skupina ali sončna postaja). Vsebuje obtočno črpalko, zaporne ventile, termometre in manometre za nadzor obratovalnih vrednosti ter varnostni ventil za primer prekomernega tlaka. Vse te komponente so praviloma združene v enem kompaktnem bloku, kar močno olajša montažo in kasnejši servis, saj tehnik ne potrebuje iskati posameznih elementov, razporejenih po celotnem krogu.

Če vas zanima podrobneje, kako natančno delujejo krmilne enote in črpalne skupine, kakšne nastavitve imajo in na kaj morate biti pozorni pri izbiri, preberite si Krmilne enote in črpalne skupine za solarne sisteme.

Katero cev uporabiti za distribucijo med kolektorjem in tehnično sobo?

Razvod med sončnimi kolektorji na strehi in tehnično sobo, kjer je rezervoar in črpalna enota, se lahko reši na dva osnovna načina. Prvi je klasična bakrena ali nerjaveča cev, ki se meri in nato izolira s toplotno izolacijo, odporno na visoke temperature in UV sevanje (ker lahko del cevi poteka po zunanji fasadi ali strehi).

Druga možnost je predizolirana fleksibilna cev 2v1 – upogljiva dvocevna cev, v kateri sta dovod in povratni tok vodila v enem že izoliranem plašču. Velika prednost tega rešitve je skrajšanje časa montaže, saj ni treba ničesar dodatno izolirati neposredno na strehi ali v jašku – cev se preprosto potegne iz točke A do točke B in je končano. Pri bolj zapletenih poteh z več zavoji ali daljšo razdaljo to monterjem prihrani znatno količino časa.

Povezovalni element med trdno cevjo in posameznimi komponentami (kolektor, črpalna enota) se pogosto uporablja upogljiva nerjavna cev, imenovana valovnica. Zaradi svoje prožnosti kompenzira majhne netočnosti pri montaži in je odporna na visoke temperature, ki jih lahko sončna tekočina doseže poleti pri polnem sončnem sevanju.

Več o obeh rešitvah, vključno s tem, kdaj se splača poseči po klasičnem cevovodu in kdaj po fleksibilni cevi, najdete v članku Solarni cevovodi in nerjaveče spirale – kako delujejo.

Kotvišča za kolektorje se pritrdijo na različne vrste streh z uporabo ustreznih pritrdilnih elementov, kot so vijaki, sidra ali posebni nosilci, ki so prilagojeni materialu strehe (les, kovina, beton itd.). Na ravnih strehah se kolektorji običajno postavijo na betonske plošče ali kovinske okvirje, medtem ko se na poševnih strehah uporabljajo nosilci, ki so pritrjeni na špirovce ali nosilce strehe. Za dodatno stabilnost in zaščito pred vetrom ali snegom se lahko uporabijo tudi dodatni sidri ali distančniki.

Naslednje praktično vprašanje, ki zanima skoraj vsakega zainteresiranega še pred samim nakupom: „Ali se to lahko montira tudi na mojo streho?" Odgovor je odvisen od tipa montažne konstrukcije, ki se izbere natančno glede na tip strehe in tip kolektorja.

Pri poševni strehi se kolektorji pritrdijo s konstrukcijo, prilagojeno posamezni kritini – strešniki, pločevinasta kritina ali bobrovka zahtevajo različne pritrdilne elemente, saj se razlikuje način, kako jih je mogoče varno pritrditi v strešni nosilec brez poškodovanja kritine. Pri ravni strehi se uporablja nastavljiva konstrukcija, ki kolektorju nastavi naklon – običajno vsaj 15° – kar je pomembno predvsem zaradi samočistenja površine kolektorja z deževnico. Brez zadostnega naklona bi se lahko na kolektorju dlje časa zadrževale nečistoče in zmanjševale njegovo učinkovitost. Tretja možnost je pritrditev na fasado ali neposredno na tla, kar se uporablja tam, kjer streha iz različnih razlogov ni primerna (neprimerna orientacija, senca, statična obremenitev).

V vseh primerih velja eno pomembno načelo: montažna konstrukcija mora natančno ustrezati dimenzijam določenega tipa in modela kolektorja. To ni univerzalni del, ki "sede na vse" – pri naročilu je treba vedno preveriti, da je konstrukcija namenjena natančno za vaš model kolektorja in tip strehe.

Podrobnejši pregled možnosti pritrditve za vse vrste streh in fasade najdete v članku Pritrditev kolektorjev – poševna streha, ravna streha, fasada.

Zakaj ima solarni krog ekspanzijsko posodo in kako se napolni/odvzdušni?

Solarna vezja je zaprt, tlačni sistem – podobno kot ogrevalni krog v hiši. Ker se lahko toplotna tekočina med sončnimi dnevi segreje na visoke temperature, se njen volumen pri segrevanju poveča. Da ta povečanje volumna ne bi povzročilo nenadzorovanega povečanja tlaka v krogu, je del sistema raztezna posoda, ki kompenzira to prostorninsko razteznost.

Polnjenje in odzračevanje solarnega tokokroga poteka podobno kot pri klasičnem ogrevalnem tokokrogu – preko polnilnih ventilov, s pomočjo ročne ali električne polnilne črpalke. Tekočina se vtiska v tokokrog pod tlakom in hkrati se iz tokokroga iztisne zrak, ki bi sicer lahko povzročil zračne mehurčke, ki ovirajo pravilno cirkulacijo in prenos toplote. Ta operacija se izvaja pri prvi montaži, pa tudi pri rednem servisu, saj se toplotna tekočina sčasoma delno poslabša in jo je treba obnoviti.

Celotni postopek montaže korak za korakom, vključno z polnjenjem in odzračevanjem, najdete v članku Montaža sončnega sistema – postopek korak za korakom. Če imate že obstoječ sistem in želite vedeti, kaj storiti pri servisu ali če sumite na napako, si oglejte Servis, polnjenje in pogoste napake sončnih sistemov.

Praktični primeri iz prakse

Cene posameznih komponentov solarne sestave se znatno razlikujejo.

Primer 1 – družinska hiša s starejšo plinsko kotlovnico. Družinska hiša za štiričlansko družino, dvokapna streha usmerjena proti jugozahodu, pokrita s strešniki. Doslej je ogrevanje tople sanitarne vode zagotavljal izključno plinski kotel, kar je v poletnih mesecih pomenilo nepotrebno visoko porabo plina samo za ogrevanje vode za tuširanje in običajno uporabo v kuhinji in kopalnici. Po dopolnitvi sončne sestave s ploskimi kolektorji, sončnim hranilnikom z dvema izmenjevalnikoma, krmilno enoto in črpalno skupino se je ogrevanje tople vode v poletnih mesecih skoraj izključno preselilo na sončni sistem – kotel se v tem obdobju vklaplja le občasno, na primer med daljšim obdobjem oblačnega vremena. Zunaj poletne sezone sončni sistem še naprej prispeva delno, vendar glavno breme prevzame kotel, natančno tako, kot je ta kombinacija običajno zasnovana.

Primer 2 – počitniška hiša za vikend uporabo. Hiša se uporablja predvsem ob vikendih in v poletnih mesecih, brez celoletnega ogrevanja, s plosko streho. Ker objekt ni naseljen neprekinjeno in so lastniki želeli preprosto in zanesljivo rešitev brez potrebe po zapletenem upravljanju, so izbrali manjšo solarno sestavo z ravnimi kolektorji na nastavljivi konstrukciji za ravno streho (nagib nastavljen na priporočenih 15° zaradi samočistenja), manjšim solarnim hranilnikom in kompaktno črpalno enoto. Krmilna enota samodejno vklaplja in izklaplja črpalko brez potrebe po posredovanju lastnikov – ti ob prihodu na počitniško hišo najdejo toplo vodo, pripravljeno iz akumuliranega toplote iz prejšnjih sončnih dni. Glede na sezonsko uporabo je bilo za njih ključno, da celoten sistem deluje zanesljivo tudi brez redne prisotnosti upravljavca.

Najpogostejša vprašanja o solarnih kompletih

Povezane teme

• Kako izbrati solarni sistem za ogrevanje vode
• Ploski vs. vakumski sončni kolektorji
• Kakšen solarni zalogovnik potrebujem
• Sončne cevi in nerjavne valovnice – kako delujejo
• Krmilne enote in črpalčne skupine za solarne sisteme
• Montaža kolektorjev – poševna streha, ravna streha, fasada
• Sončni ogrevalni sistem kot dopolnilo k kotlu
• Montaža solarnega sistema – postopek korak za korakom
• Servis, polnjenje in pogoste okvare sončnih sistemov

Če v tem pregledu niste našli odgovora na svoje konkretno vprašanje, nam pišite – z veseljem vam bomo svetovali glede vaše situacije.

Imate vprašanje o tej temi?

Ne morete se odločiti ali rešujete konkretno situacijo v vašem gospodinjstvu? Pišite nam – z veseljem vam bomo svetovali.

Ime in priimek Ne izpolnjujte tega polja:

E-pošta

Obvestilo