Cum alegem panourile solare termice? Raspunsuri de la experți pentru cele mai importante întrebări.

De ce să optăm pentru energia solară?

Forumul Economic Mondial a lansat Raportul privind riscurile globale anuale. Potrivit experților chestionați, factorii de mediu care variază de la condițiile climatice extreme până la eșecul de a ne adapta la schimbările climatice, ar trebui să fie preocuparea noastra principala.

În ultimul timp, fenomenele extreme nu mai sunt evenimente singular, izolate, ci fenomene la scară largă.  Asistăm la intensificarea fenomenelor meteorologice ca: furtunile, inundațiile și secetele, toate având consecințe considerabile în plan social și economic.

Încălzirea oceanelor și topirea ghețarilor au dus la  creșterea nivelului mării, provocând inundații în regiunile de coastă și reducerea suprafețelor construibile. Iar eliberarea unei cantităti enorme  de CO₂ din solul  dezghețat al tundrei, ca și încălzirea apei mării, intensifică continuu efectul de seră.

Efectele? Mediteraneizarea unor suprafețe cu climă temperată: veri caniculare și uscate responsabile de producerea unor serii întregi de dezastre naturale, de la inundații masive în timpul iernii la distrugerea pădurilor în timpul verilor caniculare.  Se înregistrează de asemenea și modificări ale vegetației specifice: acest lucru duce în mod automat la transformări esențiale în domeniul industriei alimentare, dar și la diminuarea dramatică a diversității speciilor.

De asemenea, în contextul unor depozite limitate, combustibilii fosili sunt mult prea prețiosi, iar utilizarea lor pentru încălzire ar trebui să se faca doar acolo unde nu există alternativă.

Acestia nu sunt utilizați numai la încălzire, lucrurile importante din viața de zi cu zi sunt produse prin utilizarea combustibililor fosili: medicamente, mase plastice, produsele de întreținere corporală și cosmetică, ambalaje, folii, chimicale și substanțe chimice, lacuri sși vopsele, fibre artificiale, infrastructura (asfaltul), îngrășămintele.

Având în vedere punctul critic către care ne îndreptăm, pentru a ne asigura atât de bunăstarea planetei cât și a noastră, ca indivizi, este momentul să ne reconsiderăm opțiunile și să facem alegeri mai economice și sustenabile.

Radiația solară pe an

Industria energiei solare utilizează watt-oră pe metru pătrat (Wh / m2) pe unitatea de timp.

Raportul la SI: 1 kW / m2 = (24 h / zi) × (1 kW / m2) = (24 kWh / m2) / zi = (365 zile / (8760 kWh / m2) / an.

Cum funcționează un sistem solar de încălzire

Colectoarele termice solare (panourile) sunt montate pe un acoperiș în bătaia soarelui de unde pot absorbi energie termică solară.

Fluidul solar circulă prin panourile solare cu ajutorul unei pompe, cedând căldură unui boiler de stocare a apei. Atunci când utilizatorii au nevoie de apă caldă, apa din rezervorul de stocare alimentează consumatorii de apă caldă.

Când temperatura din boiler nu este suficientă pentru satisfacerea nevoilor de consum, generatorul clasic de căldură se activează pentru definitivarea temperaturii din boiler. Durata lui de funcționare se reduce considerabil în cazul utilizării panourilor solare, iar uneori  pornirea lui poate să nu fie necesară deloc.

Datorită energiei solare gratuite încălzitorul auxiliar nu pornește atât de des, astfel utilizarea sa este redusă, iar durata de viață îi este prelungită.

Rezultatul? În fiecare lună, proprietarii de clădiri plătesc o factură mai mică pentru energia utilizată la încălzire si protejează în același timp planeta.

Tehnologia de utilizare a energiei solare – trecut și prezent

Tehnologia ce utilizează energie solară nu este nicidecum o dezvoltare recentă; de fapt, datează de la mijlocul anilor 1800, din perioada revoluției industriale atunci când primele sisteme de energie solară s-au dezvoltat pentru a încălzi apa, acestea producând aburi utilizați la punerea în funcțiune a  echipamentelor industriale.  De-a lungul timpului s-au realizat însă evoluții importante ale tehnologiei. De exemplu, noua gamă de panouri solare UltraSol reprezintă o inovație proiectată să îndeplinească cerințele actuale de calitate superioară, eficiență maximă și instalare facilă.

Sticla anti-reflexie a panoului solar nu are doar scop estetic ci este o îmbunătățire tehnologică esențială, funcția de bază fiind aceea de a asigura o reflexie minimă a razelor solare. Astfel, se maximizează randamentul solar. Prin acoperirea cu antireflex a panoului solar, lumina se reflectă mai puțin, permițându-i acestuia să stocheze mai multă căldură.

Unul dintre avantajele înălțimii reduse este integrarea remarcabilă atunci când este montat pe acoperiș, având aspectul unor ferestre de acoperiș. De asemenea, prin reducerea înălțimii, reducem temperatura maximă atinsă de colector, fără a compromite producția de energie pentru încălzirea spațiului și aplicațiile de apă caldă menajeră.

Datorită sistemului de instalare și a kit-urilor hidraulice gata de conectare, toate panourile solare sunt potrivite pentru orice metodă de instalare – cu încastrare pe acoperiș, pe acoperiș plat sau ca o structură de sine stătătoare.

Diferențe între panourile solare fotovoltaice și panourile solare termice

Sistemele fotovoltaice și sistemele termice solare sunt cele două mari tehnologii de energie solară disponibile la ora actuală. Fotovoltaica folosește tehnologia semiconductorilor pentru a transforma razele solare în energie electrică. Prin urmare, panourile fotovoltaice funcționează numai atunci când soarele strălucește și trebuie cuplate cu alte mecanisme de generare a energiei pentru a asigura o furnizare constantă de energie electrică.

Sistemele termice solare utilizează un tip de oglinzi pentru a concentra lumina soarelui. Lumina soarelui concentrată este apoi utilizată direct ca sursă de căldură. În plus, deoarece energia termică solară produce numai căldură, ea are marele avantaj de a putea stoca energia termică produsă. Este recomandat ca un boiler solar sa aibă o formă cât mai compactă pentru a obține cea mai bună eficiență energetică și a stoca cu succes energia.

Un alt avantaj este economia de spațiu care se poate realiza prin utilizarea panourilor solare termice. Ca o comparație, un sistem fotovoltaic solar ar putea utiliza până la 10 m² de spațiu pe acoperiș, spre deosebire de doar 3 – 4 m² pentru un sistem solar termic. Acest lucru se datorează eficienței sale ridicate. Panourile solare termice pot transforma în jur de 80% din radiații în căldură, în timp ce panourile fotovoltaice au o eficiență între 15% și 20%.

Radiațiile infraroșii (undele de căldură) transportă mai multă energie decât radiația luminoasă vizibilă de care depinde cea mai mare parte a fotovoltaicii. Eficiența este de asemenea câștigată prin faptul că nu este necesară transformarea energiei luminoase în energie electrică.

Hoval răspunde în rândurile de mai jos celor mai întâlnite întrebări legate de alegerea, funcționarea și instalarea sistemelor solare.

Care sunt principalele aspecte pe care trebuie sa le luăm în considerare atunci când alegem panourile solare?

Elementele principale pe care trebuie sa le luăm în considerare sunt: suprafața de absorbție (în acest sens, merită să precizăm că panourile UltraSol de la Hoval au o suprafață de absorbție de 2,5  m² – una din cele mai mari de pe piață la ora actuală), eficiența solară care poate fi regăsită în specificațiile tehnice și poziționarea acoperișului pentru a permite orientarea cât mai favorabilă a panourilor. Importantă este și capacitatea solară pe metru  pătrat, care diferă de la o zonă la alta, la noi în țară, zona cu cele mai multe zile însorite fiind Câmpina-Breaza. Un alt aspect esențial este ce ne dorim de la panouri. De exemplu, poziționarea unghiulară ține cont de destinația ulterioară a sistemului; pentru ACM – panourile trebuie sa fie montate la un unghi cât mai mic față de orizontală, iar pentru aport la încălzire – la cel puțin 45 ˚C.  Bineînțeles, foarte important este și numărul de consumatori (ocupanți) permanenți.

O altă valoare foarte importantă, regăsită în raportul solarkeymark este puterea anuală a colectorului kWh / modul. De exemplu, date pentru orașul Würzburg, 50 ° C:

1189 kWh pro colector, ceea ce înseamnă:

1189 / 2,51 = 473 kWh / m2

Aceasta este producția anuală calculată de un institut neutru, care dă cantitatea de energie pe care colectorul o va furniza în condițiile specificate.

Această valoare este de fapt extrem de importantă, deoarece panoului fara antireflex va furniza mai puțină energie decât în cazul panourilor solare cu antireflex, dar va avea o eficiență mai ridicată în anumite condiții, cu un factor de absorbție de 90-95%.

Sunt panourile eficiente în zilele înnorate?

Panourile termice solare utilizează radiația solară pentru a genera energie, având însă randament și în cazul luminii difuze, ceea ce înseamnă că vor încălzi apă și în zilele înnorate, dar cu fracție de aport mai mică. În timp ce cele mai mari cantități de energie sunt generate în lunile de vară, un sistem termic poate, în mod normal, să contribuie foarte mult la nevoile energetice ale unei gospodării primăvara, toamna și iarna. Este de așteptat ca un sistem să producă între 50 și 70% din cerințele anuale de apă caldă ale unei gospodării în cazul unei locuințe unifamiliale. Randamentul transferului de căldură este însă avantajat atunci când temperatura exterioară e mai mare.

Cât de importantă este orientarea acoperișului în ceea ce privește randamentul panourilor?

Orientarea și gradul de înclinare sunt esențiale.  Importantă este de asemenea și poziționarea localității, întrucât razele soarelui trebuie să fie perpendiculare pe suprafață. Pentru România unghiul de înclinare este de 45 grade. Pentru a obține rezultate foarte bune dintr-un sistem solar termic, acoperișul dvs. va trebui să fie orientat către soare atunci când radiația soarelui este relativ puternică. Pentru a obține cele mai bune rezultate, acoperișul va trebui să fie orientat catre sud, însă orientările spre Est și Vest au demonstrat  de asemenea rezultate bune. Comparând Estul cu Vestul, constatăm că randamentul de absorbție este mai bun în cazul orientarii spre V, deoarece temperatura exterioară este mai mare după-amiaza.

Este încălzirea piscinei importantă?

Randamentele sunt foarte bune în cazul piscinelor. Întrucât piscina este o dotare încadrată la categoria «  premium » pentru a încălzi ecologic, eficient și economic este foarte important să se opteze pentru panouri solare. Piscina dvs. reprezintă o investiție financiară semnificativă. Încălzirea piscinei vă permite familiei și oaspeților dvs. să vă bucurați de această investiție pe tot parcursul anului.

In cazul piscinei interioare, suprafața de absorbție a panourilor trebuie să fie jumatate din luciul de apă. Pentru piscinele exterioare, necesarul este de 2/3 din luciul de apă.

Pot să folosesc un sistem solar cu apă caldă pentru afacerea mea si să reduc astfel costurile în instalație?

În general, sistemele solare de apă caldă pot avea grijă de cea mai mare parte a nevoilor de apă caldă pentru întreprinderi, spitale, cladiri de birouri, instalații industriale și fabrici, pentru a numi câteva. Aceste tipuri de aplicații utilizează, în general, un volum mare de apă caldă și pot beneficia foarte mult de un sistem solar de apă caldă menajeră. Gradul de acoperire pentru astfel de aplicatii este de 20-40%, insemnand reducerea facturilor la apă caldă menajeră.

Ce se întâmplă cu panourile solare în timpul iernilor foarte geroase ?

Panourile solare sunt în siguranță când în cadrul mentenanței se verifică limita de îngheț a glicolului, și eventual setată în automatizare o temperatură de protecție îngheț, printr-o inversare a transferului de căldură, de la boilerul de apă caldă în panoul solar.

Ce se întâmplă cu panourile solare în cazul zilelor caniculare?

Dacă acum ceva timp era important să nu se supradimensioneze necesarul de panouri, ajungându-se în situația de supratemperatură pe panourile solare, mai ales atunci când nu exista consum. Un exemplu negativ este reprezentat de panourile solare montate la casele de vacanță. Temperatura de stagnare este temperatura atunci când nu există consum, iar panoul stă în soare, aceasta este temperatura maximă pe care o poate atinge panoul.

Hoval a scăzut temperatura de stagnare pentru a evita problemele cu lichidul solar și alte componente. Acum putem asigura o funcționare mai stabilă datorită unei temperaturi scăzute de stagnare.

După punerea în funcțiune, practic întregul lichid solar este amplasat în schimbătorul de căldură al rezervorului de stocare a apei calde, SolKit aqua^®. În timp ce aerul se găsește în conductele de conectare și în colectoare, acest lucru nu oprește funcționarea în siguranță și fiabilă a panoului. Aerul este distribuit împreună cu fluidul solar în conducte, precum și în secțiunile superioare ale țevii schimbătorului de căldură. Secțiunile inferioare ale sistemului sunt complet umplute cu lichid, asigurând funcționarea fiabilă a sistemului. Orice cantitate mică de reziduuri de lichid solar din colectoare își păstrează funcția, deoarece designul colectorului împiedică depășirea temperaturii maxime. În plus, temperatura redusă de stagnare împiedică presiunea în exces în sistem.

Cât timp durează punerea în funcțiune a panourilor solare?

Punerea în funcțiune a panourilor solare pentru o casă unifamilială poate dura o jumătate pe zi. Dar nu trebuie să fie așa. Hoval a redus acest lucru la patru minute, ceea ce înseamnă o economie de timp considerabilă datorită noului rezervor de stocare a apei calde SolKit^® Aqua și a colectorului solar, UltraSol^®. Și timpul, în fond, este bani.

SolKit^® aqua, noul rezervor de stocare a apei calde, este echipat cu un schimbător de căldură deosebit de mare și un set de fitinguri solare. Secretul din spatele vitezei rapide la care panoul solar poate fi umplut și pus în funcțiune se află în carcasa roșie, care ajută la realizarea unei creșteri considerabile a vitezei. Aceasta conține două furtunuri gata pentru conectare și o supapă pentru umplerea rapidă și ușoară a schimbătorului de căldură de volum mare cu lichid solar din canistră printr-un sistem autonom. Și panoul poate fi pus în funcțiune chiar și atunci când soarele strălucește.

Este posibilă instalarea panourilor solare pe clădirile vechi/deja construite dacă nu au fost incluse în proiectul inițial?

Da, luând în calcul variabile ca tipul de acoperiș, materialul din care este construit pentru a alege astfel sistemul optim de prindere. Importantă este și verificarea stării acoperișului pentru a ne asigura că suportă cu succes greutatea. Astăzi, panourile sunt din ce în mai subțiri și ușoare (36 kg pentru panoul UltraSol de la Hoval) se poate opta pentru mai multe puncte de sprijin în cazul sistemului de prindere pentru o distribuție mai largă a greutății. Atunci când se realizează evaluări pentru instalarea unui sistem solar, cea mai importantă este însă expunerea la soare.

Care este durata de viață a unui sistem solar ?

Exploatate în mod corespunzător și protejate de îngheț, cel puțin 20 de ani.

Care sunt avantajele Solar Keymark pentru consumatori?

Un sistem solar modern cuprinde o varietate de componente. Asigurarea că fiecare componentă individuală este de o înaltă calitate și că întregul sistem este instalat profesional reprezintă cheia pentru crearea unei soluții eficiente și durabile. De exemplu, panourile solare Hoval UltraSol au certificare solară Keymark.

Avantajele oferite de Solar Keymark: 
• produse de înaltă calitate (testări de randament pe aceleași condiții de intrare)
• garantează că produsul vândut este identic cu produsul testat
• confirmarea faptului că produsele sunt testate în totalitate în conformitate cu standardele relevante
• eligibilitatea pentru subvenții