Saules kolektors – sarežģīti?? Nesmīdini mani :)

Ar šo rakstu vēlos izkliedināt mītu, ka saules kolektori ir kaut kas neiespējams un ka uzstādīt to esošajās apkures sistēmās nav iespējams un šausmīgi dārgi. Tā nav. Piedāvāšu shēmu, kas ir derīga vasaras apstākļos, kad ir slinkums kurināt katlu tikai karstā ūdens dēļ, vai kas vēl trakāk, jākurina ar elektrību.

Vispirms gribēju pasūdzēties, ka firmu piedāvātās shēmas (pem. Viessmann) tiek ļoti sarežģītas. Man patīk veidot apkures shēmas, bet, ieraugot firmu piedāvājumus, šermuļi pārskrien pār kauliem, kā viss vienkāršais tiek sarežģīts! Lai nu kā, piedāvāju vienkāršu shēmu, skeletu. Shēmas mīnuss varētu būt tas, ka nav paredzēts aizsargmehānisms, kā nedzesēt boileri, ja temperatūra saules kolektorā ir zemāka.

Tagad pievērsīsimies augšējam attēlam. Ja kāds no elementiem nav zināms, ir špikeris labajā pusē zem nosaukuma „Apzīmējumi”. Uzzīmējis esmu boileri ar 2 „čūskām” – viens apkures katlam, otrs kolektoram. Tātad siltumnesējs cirkulē līdz kolektoram cauri diviem dzīvojamās mājas pārsegumiem, kur, saules staru ietekmē, šķidrums sasilst. Augstākajā sistēmas vietā (virs kolektora) vēlams novietot atgaisotāju. Tālāk šķidrums cirkulē atpakaļ caur 2 pārsegumiem un atkal nonāk boilerā, kur atdziest un atkal plūst uz kolektoru. Var iztikt bez glikola, nav automātikas, ir maksimāli maz elementu (pāris lodveida ventiļu, arī ne termometra, ne manometra (ar ko laikam īpaši lielīties nevar)), tikai izmeklēti sistēmas elementi. Caurule ir DN20, tērauda vai kapara, bet priekšroka tomēr dodama pirmajam, jokolektorā var būt lieli grādi. Lai iegūtu maksimālu efektu, vēlams caurules nosiltināt, jo tas atmaksāsies.

Tālāk pievērsīsimies sūkņa apsaistei. Sūknis ir uzlikts pirms kolektora, kur siltumnesēja temperatūra būs zemāka. Sūkni var noņemt no sistēmas, aizverot priekšā un aizmugurē esošos lodveida vārstus, un iztecinot minimālu siltumnesēja apjomu no sistēmas.

Tālāk seko drošības grupa. Tā sastāv no drošības vārsta, izplešanās trauka, kā arī atgaisošanas vārsta. Atgaisotājs paša augstākajā vietā atrodas tāpēc, ka gaisa burbulīši, kas var rasties sistēmā, traucē sistēmas darbu. Un tie vienmēr ir tik paredzami, ka vienmēr ceļas augšā. Izplešanās trauks, jo sistēma ir slēgta. Tās mērķis ir izlīdzināt spiediena svārstības sistēmā. Virs drošības vārsta ir atzīme 3 bāri. Kad spiediens sasniegs 3 bārus, liekais siltumnesējs tiks no sistēmas nolaists (līdz ~2,5 bar atzīmei). Vēl piebildīšu, ka ik pa laikam vēlams pagriezt drošības vārstu, jo drošības vārsti mēdz tecēt. Sūkņa apvads vajadzīgs gadījumam, ja cirkulācijas sūkni ir aizmirsts ieslēgt. Pa šo apvadu sākas ūdens pašcirkulācija, tā kā karsts siltumnesējs (saules kolektorā) ir vieglāks nekā vēss siltumnesējs (boilerī).

Tālāk par sistēmas uzpildīšanu un tukšošanu. Boileram kreisajā pusē abpus DN20 lodveida ventilim atrodas divi pieslēgumi. Uzpildot tukšu sistēmu, šo ventili DN20 aizgriež, un papildināšanas ventili no ūdensvada un tukšošanas vārstu atver. Plūsma plūst pa sūknim paralēlo cauruli uz kolektoru un atpakaļ uz boileri, un caur tukšošanas cauruli. Tā var uzskatīt, ka sistēma ir uzpildīta, aizver ūdens papildināšanas un tukšošanas vārstus. Atver DN20 vārstu. Var arī neizmantot šādu sistēmas uzpildīšanas variantu; es to noskatīju vienā žurnālā un man tas likās interesants. Šo siltumnesēja uzpildīšanas variantu ir īpaši izdevīgi pielietot, ja sistēmas ietilpība ir liela. Mazākās sistēmās var iztikt vienkārši ar papildināšanu no ūdensvada – gaiss tik un tā tiks izspiests caur automātisko atgaisošanas vārstu.

Tukšošana. Tā ir obligāta ziemas apstākļos, jo pavisam noteikti saplīsīs dārgais saules kolektors. Blakus izplešanās tvertnei ir vārsts ar nosaukumu ziemas tukšošana. Atverot šo ventili, viss ūdens virs tā līmeņa iztecēs pa šo vārstu (arī no sarkanās caurules -> boilera čūsku -> un caur sūknim paralēlo cauruli). Te darbojas savienoto trauku likums. Ūdens būs siltumā – nesasals, sistēma drošībā. Un tad, uz vasaras pusi atkal būs jāuzpilda sistēma ar ūdeni, bet sistēmas ietilpība taču ir neliela.

Vēl par pāris detaļām. Norādīto 18L tvertni var likt visās sistēmās, kurās ietilpība ir līdz 150 litriem. Sistēmas spiediens lai ir tas pats, kas apkurē aptuveni 1 līdz 2,5 bar. Tad jau laika gaitā manīsi, vai vajag mainīt, vai ne. Galvenais vadmotīvs ir uzturēt tādu spiedienu sistēmā, un izplešanās traukā, ka, lai arī kāda temperatūra saules kolektorā netiek sasniegta, sistēmā būtu iepējami maza spiedienu starpības svārstība Δp (spiediena, kas nolasīta no manometra pie maksimālās temperatūras saules kolektora cilpā un spiediena, kas nolasīta no manometra pie aukstas sistēmas), bet maksimālajam spiedienam sistēmā nevajadzētu pārkāpt 2,5 bar. Jo zemāks spiediens, jo drošāk. Pretspiedienu izplešanās traukā gan pārbaudi katru sezonu.

Cirkulācijas sūknis. Pretestība sistēmā būs minimāla. Plūsma parasti jāsaskaņo ar izvēlētā kolektora vajadzībām. Pietiks ar mazāko apkurē pielietojamo sūkni. Principā viss.

__________________________________________________________

Turpinājumā nedaudz par skumjākām lietām – sistēmas uzstādīšanas izmaksas un, galu galā, atmaksāšanās laiks (ja silda ar elektrību).

Sekojošā tabulā uzskaitīti sistēmas izveidē nepieciešamie elementi, to izmaksas (ar PVN):

NPK	Materiāli	Mērvien.	Apjoms	Cena par vienību, Ls	Kopā, Ls
1	Saules kolektors	gb	1	299	299
2	Saules kolektora stiprin., skrūves	kompl	1	20	20
3	Automātiskais atgaisotājs DN15	gb	1	4,71	4,71
4	Veidgabalu komplekts, DN20	kompl	5	13,05	65,25
5	Veidgabalu komplekts, DN15	kompl	1	9,02	9,02
6	Drošības vārsts DN15, 3bar	gb	1	2,45	2,45
7	Lodveida ventilis DN15	gb	3	2,38	7,14
8	Lodveida ventilis DN20	gb	3	3,81	11,43
9	Caurule 26.9×2.8	m	15	1,55	23,25
10	Caurule 21.3×2.8	m	3	1,16	3,48
11	Vienvirziena vārsts DN15	gb	1	2,2	2,2
12	Vienvirziena vārsts DN20	gb	2	3,22	6,44
13	Stiprinājumi, līmlentes, pakojumi, u.c. DN20	kompl	2	2,4	4,8
14	Cirkulācijas sūknis Q=220 kg/h, H=1m	gb	1	113	113
15	Izolācija DN20, b=13mm	m	15	0,38	5,7
16	Izplešanās trauks 18L	gb	1	19,03	19,03
17	Boilers ar 2 cilpām, 200L	gb	1	200	200
				Kopā	796,9 Ls

Tālāk. Vienā no iepriekšējiem rakstiem par saules kolektora atmaksāšanās laiku minēju, ka ar 1 m² saules kolektora aktīvās virsmas var gada griezumā nodrošināt 6.8 m³ karstā ūdens. Manam norādītajam kolektoram ir 1.98 m² virsmas, tātad gada laikā ar šo varēs saražot 1.98 x 6.8 ~ 13.5 m³ karstā ūdens. No 1 m² kolektora gada laikā var iegūt 400kWh enerģijas. Tātad no manējā varēs: 1.98 x 400 = 792 kWh. Un, visbeidzot, lai ar elektrību iegūtu 1000 kWh enerģijas, nāksies samaksāt ~108 Ls (tarifs 0.1074 Ls/kWh). Tātad no manējā: 792 x 108 / 1000 = 85.84 Ls/gadā. Un ja sistēmas uzstādīšanas izmaksas ir 796.9Ls, naudiņu varam atgūt pēc 796.9 / 85.84 = 9.3 gadiem.

Secinājumi.

1). Norādītās sistēmas izmaksas, protams, neiekļauj darba, tekošās – ekspuatācijas, remonta, elektrības patēriņa izmaksas;

2). Cenas ir samērā optimistiskas, t.i., zemas, jo meklēju tās lētākās iespējas;

3). Cipari katram būs citādi, šis ir piemērs, kā šī lieta darāma. Neesmu pliks teorētiķis, pats esmu projektējis gana daudz, lai zinātu cik daudz un ko vajaga.

_______________________________________________

Tad nu pēc lasītāju lūgumiem, shēmu nedaudz samainīju. Problēma bij` tāda, ka lietotājs neseko līdzi temperatūrai boilerī un kolektorā, kā rezultātā viss var uzvārīties. Jaunajā variantā esmu paildinājis sistēmu ar dzesējošo kontūru. Tātad, piemēram, izvēlamies termovārstu, kas atveras pie 60ºC.  Līdz šiem 60ºC, cirkulācija notiek caur boileri un kolektoru, bet virs 60 grādiem – caur dzesējošo kontūru un kolektoru. Dzesējošais kontūrs – vieta, kur dzesēt karsto ūdeni. Tās varētu būt caurules zemē vai dzesēšana caur radiatoriem, vai baseinā. Ļauj vaļu savai fantāzijai…

Iespēju ir daudz un dažādas. Mainīsies tikai 2 lietas – būs nedaudz palielinājusies pretestība sistēmā un palielinājusies sistēmas ietilpība. Ņemot vērā dzesējamā kontūra “raksturu”, jāpieņem attiecīgi mēri.

Lai izdodās uzstādīt saules paneli!! 😉

Birkas: Saules kolektors, Solar energy