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!! 😉

26 Atbildes to “Saules kolektors – sarežģīti?? Nesmīdini mani :)”

  1. kk Says:

    Atradu to topiku par saules kolektoru, kurā Tu atsaucies uz mistiskiem 1100kWh gadā? No kurienes tāds cipars? Arī lietderības koeficients vafelēm Tev ir samērā optimistisks.
    Respektīvi tie cipari, kurus Tu lieto kā dotos lielumus, ir nedaudz no teorijas reklāmu bukletos.
    Arī izmaksām 796Ls vajadzētu likt klāt kaut kādu koeficientu, lai iegūtu remonta un apkalpošanas izmaksas šai sistēmai, kuras jāpiepluso klāt.

    • andzja Says:

      Paga, paga. Jā, nonāk tie 1100kWh uz 1m2 gadā, bet ņemot vērā kolektora lietderības koeficientu, lietotāja siltuma apguvi, siltuma zudmus līdz boilerim, nonākam pie 400kWh, kas ir reāls cipars. Cipars, ko lietotājs iztecina pa krānu. Par 1100 aizmirsti, reālais ir 400.

      • kk Says:

        …bet pastāsti, kur Tu ņēmi sākotnējos 1100kWh? Tas, kur pēc tam viņus pazudināt, ir skaidrs, bet sākotnējie dati? 🙂

  2. andzja Says:

    Ievedi googlē “saules kolektori FEI” un atver pirmo saiti, ppt formātā
    8. lapa

  3. Edgars Says:

    Es kaut kur lasīju, ka saules kolektorā temperatūra varot pārsniegt 100 grādus, tāpēc nepieciešams dzesēšanas kontūrs zemē vai baseinā, ja tāds ir. Nav taisnība?

    • andzja Says:

      Var jau būt. Tāpēc ir varianti: 1). Izvēlēties lielāku boileri (ja ir 100L, ņem 200L); 2). Sekot līdzi temperatūrai un dzesēt karsto ūdeni caur radiatoriem; 3). var paneli daļēji nosegt. Bet būtībā jāapskatās, kā uzvedas saules panelis pie tik lielām temperatūrām. Katrā ziņā drošības vārsts, atgaisotājs un izplešanās trauks drošību nodrošinās. Un lai neapplaucētos ar karsto ūdeni, var uzstādīt termovārstus pie ūdens izdales vietām. Vai arī vienu, pie boilera.

      • Edgars Says:

        Sekot līdzi – beztolks. Es gribu saules kolektoru tāpēc, lai nekam nebūtu jāseko līdzi 🙂 Tagad vasarā es sildu ūdeni ar malku – viena krāsns un siltais ūdens divām dienām gatavs. Arī jau it kā nekas liels, bet …
        Mani vairāk satrauc nevis applaucēšanās, bet boilera uzvārīšanas teorētiskā iespēja. Vai tas var notikt? Ar ko tas draud?

      • andzja Says:

        Tev taisnība. Bet ērtības atkal maksā.
        Nu pats redzi, ja Tev malkas krāsns, ņemt saules kolektoru būtu neprāts (elektrība 108 Ls/MWh, malka ~10 Ls/MWh (tikai kurināmais)). Man nav nekas zināms par uzvārīšanās sekām. Lai gan… Zini? Īstenībā laba viela pārdomām. Ideja man tikko radās, uzlikšu uz papīra 🙂 un došu ziņu

    • m. Says:

      A panna nevar izkust uz plits? Tas mantas tak razo tadiem apstaakljiem

  4. Filips (@FMickevics) Says:

    Ar to saules enerģijas aprēķinu ir diezgan interesanti, ko ietekmē vairāki parametri, ārgaisa temp.,saules starojums, vēja ātrums, siltumnesēja ieejošā temp utt. šo jautājumu var pašķētināt sīkāk kādā citā reizē. Saules starojuma vidējā intensitāte uz 1m2 mūsu platuma grādos ir ap 1000 kWh gadā.
    Andžam man ir kāds cits jautājums, kā ar sistēmas papildināšanu, ja sistēmā izmanto glikolu, ir kādi amatieru varianti ar pieejami?

    • andzja Says:

      Pirmais, kas man nāk galvā ir variants ar rokas sūkni, līdzīgu kādu izmanto 50-200l eļļas muciņu tukšošanai. Noteikti var arī specializētos atrast. To liek cauruļvada “Papildināšana no ūdensvada” vietā: vienu galu glikolā, otru – pie cauruļvada (noblīvē ar gumiju un žņaugiem, utml) un tik kurbulē. Tālāk viss jau skaidrs.
      Protams, ka 100% sistēmu aizpildīt tik un tā nevarēs, taču atlikušo piedzen no ūdensvada – tātad nāksies glikolu nedaudz atšķaidīt. Nedaudz, jo caur atgaisotāju varēs labi izdzīt gaisu. Tāds ir variants, ko es piedāvāju.

  5. Andris Says:

    Ar saules kolektoru sistēmu aprēķinu un projektēšanu nodarbojos vairāk kā 12. Sāku vēl pirms maz kas Latvijā par tādiem zināja un runāja. Tāpēc daļa padomu un komentāru liekas vien tukša tantiņu tērzēšana par lietām, kuras pašas dzīvē nav pataustījušas.

    Pirmkārt: nekāds dzesējošais kontūrs nav vajadzīgs. Gan kolektors, gan karstā ūdens tvertne (tautā saukts boilers), iztur temperatūru līdz pat 250 °C. Uzvarīties tur nekas nevar, sistēma strādā zem spiediena un aizsargā to drošības vārsts. Lietotāju aizsargā termostatvārsts patēriņa pusē. Temperatūru kolektorā, karstā ūdens tvertnē kontrolē (būtībā temperatūru starpību) automātika, lai sūknis darbotos tikai temperatūru paaugstinošā rezīmā un diennakts tumšajā laikā “nepumpētu” siltumu atpakaļ uz jumtu.

    Otrkārt: iekārtas principiālajā shēmā būtu ļoti būtiski attēlot pareizi karstā ūdens tvertnes uzsildes kontūru (saucamās “čūskas”) pareizu izvietojumu pa vertikālo asi. Lai saprastu kurš darbojas kā priekšsildītājs / ekonomaizers.

    Ja rodas jautājumi, droši andris@virtualis.lv

  6. Ansis Says:

    ļoti jauki, bet es ar savu kolektoru nodarbojoties saskāros ar automatizēšanas problēmu – man bija izmantots termoslēdzis, kurš ieslēdz cirkulācijas sūkni tad ja kolektorā ir kautkādi +60 grādi, vai kā nu noregulē. bet gadienā, ja boilerī ūdens ir siltāks, dažādu iemeslu dēļ – kautvai dēļ elektriskā tena kas reizēm ieslēgts, tad nebūtu jauki ļaut ka termoslēdzis sūkni ieslēgtu un šādā veidā tikai dzesētu kolektoru. vai tad jāliek vēl viens termoslēdzis pie boilera, kurš gadījumā, ja boilerī temperatūra ir virs ~+80C atslēdz cirkulācijas sūkni vispār, bet tas mazs glābiņš, jo var būt ka kolektorā ir 60C bet boilerī vēl no vakardienas palicis 65C karsts ūdens, ko nebūtu vērts dzesināt.
    iespējams, jāregulē tā, lai sūknis ieslēdzas tikai tad, kad kolektors draud virt, ti pie 90C. bet tādā gadījumā netiktu pilnībā izmantotas daļēji mākoņainās dienas, kurās citādi arī var iegūt savus virs 50C ūdens, kas pilnībā pietiek ģimenes vajadzībām….

    vai ir kautkāds superrisinājums iespējams?

    paldies!

  7. Gints_lv Says:

    Kontrolieris ar divām universālām ieejām, var darboties pēc abu ieeju signālu matemātiskas apstrādes rezultāta : http://www.lasma.lv/lat/pixsys-kontrolieri/418-atr401-multiiestatijumu-kontrolieris-ar-2-am-ieejam/
    Nezinu cik konkrētais maksā, bet gan jau čaklie ķīnieši ražo kādu lētu alternatīvu.

  8. Gints_lv Says:

    Ja draudzējas ar lodāmuru var veidot pats. Divas temopretestības , divas parastās un diognālē izpildmehānisms ……….

  9. Filips (@FMickevics) Says:

    Pastāsti konkrētāt Gints_lv, šis jautājums bieži vien parādās, protams var izmantot diferenciāltemperatūras termostu, bet Tava ideja ar nav zemē metama, varbūt ir pieejams kādz links uz smalkāku literatūru?

  10. Dr.sc.ing Says:

    Very nice!!!

  11. Dzindzis Says:

    Ja grib visu nopietni. Ir vajadzīgs fotoelements panelī un divas termopretestības viena boilerī otra paneli. Nu un protams attiecīgais kontrolieri ar programatūru.

  12. Artis Says:

    Diezgan triviāli te viss sashēmots. Pats uzliku šopavasar sistēmu, ko lietotu nopirku Ebay.
    Pāris lietas – trubas jāsiltina, nedrīkst izmantot plastmasas caurules, bet jāliek metāla/kapara; sistēmā jāpilda polipropilēnglikols, kas nav toksisks. Ar parasto glikolu, ja nepaveicas, atstiepsi galus.Var jau pildīt arī ar ūdeni, bet 1) ar laiku aizaugs sistēma 2) čakars ziemā 3) ziemā negūsi labumu no saules.
    Vajag elementārāko kontrolieri, kas atkarībā no boilera/kolektora temperatūras darbina sūkni. Savādāk pa nakti sildīsi gaisu 🙂
    Ideālā gadījumā, ja pie kolektoriem var viegli piekļūt, var uztaisīt maināma leņķa sistēmu, lai optimizētu ieguvi dažādos gadalaikos.
    Man ir 300 L boileris un 4 m2 kolektori – nekad (šovasar) vairāk par 80 grādiem neesmu izspiedis no sistēmas. Ziemā -20 grādos gan saulē stāvot nepieslēgtiem kolektoriem, tajos iepildītais tosols man vārijās 🙂
    Uzreiz aiz boilera ūdens izejas gan vajag drošūibas termojaucēju.

  13. Ai Gars Says:

    Kapēc viss TIEK sarežģfūits ?! Vienkāršāk nevar … , vēl vienkāršāk.
    Pasrastā skārda spainī 10-12 l ūdens uzsilst līdz 50 grādiem. Tas ir par daudz lai mazgātos, īpaši jau bērniem.

  14. jam Says:

    Ir tādi boileri, kuros var sakombinēt trīs cilpas – no granulu katla, elektrības un saules kolektora?

  15. Espats Says:

    Priekš plakanajiem kolektoriem var likt arī labas kvalitātes daudzslāņu trubas – normāla/strādājoša sistēma reti kad pat tos 80 dos… turklāt apkurē darba temperatūra ne mazāka tā ka pareizi montēti der tie paši mezgli (ne sūkni vajag dārgo ne citas super dārgās lietiņas-piekrītu raksta autoram)..

  16. Martins Z. (@mezhavecis) Says:

    Interesanti, kā šo shēmu varētu piemērot kombinētajiem katliem, kas ieslēgti kopā ar granulu/gāzes katlu?

  17. mc3 Says:

    Neliela atkāpe.Būs par PV paneļiem. Esošās PV cenas ļauj iegūt enerģiju ar vienādām izmaksām salīdzinot ar saules kolektoriem.Šodienas cena 0.5 Ls= 1 W.PV paneļus vienkāršāk uzstādīt,nav zudumu pārvades līnijā, ērti pielāgot dažādiem patērētājiem/ akumulatori, 220v tīkls,el. sildelements/. Braucot cauri Vācijai šķiet ka visas iespējamās vietas noklātas ar PV paneļiem. Saules kolektorus praktiski neredz. Mūsu apstākļos PV arī ir ļoti efektīvi- 1kW paneļu jaudas saražo 900kWh gadā, t.i. 100Ls. Esmu uzstādijis 8*190W=1520W /95*8=760 Ls/ plus sjūgšanas modulis/ 60 Ls/ .Tas viss pievienots parastajam el. boilerim ar 160L tilpumu. 1,5 kW PV paneļi mani nodrošina ar silto ūdeni no aprīļa līdz oktobrim / 3 cilv. ģimene + reizēm mazbērni/. Arī apkures sezonā Pv enerģija nekur nepazūd. Boilers ar siltā ūdens cilpu sastīts ar apkures sistēmu un liekais siltums nonāk radiatoros.PV paneļiem /tas ir arī saules kolektoriem/ saražotās jaudas minimums ir novembrī,decembrī un janvārī. Februārī un martā saulainās dienās ražo pamatīgi- jūt atbalstu apkurei.
    Izmantojot PV paneļus praktiski nekādas automātikas, mistisku šķidrumu, cauruļu, izolāciju, vārstu, devēju, sūkņu un vēl nezin kādu brīnumu / pa ietapīto naudu labāk lieku PV paneli un grid tie invertoru 220v tīklam- būs el. ekonomija/.Lai pievienotu PV paneļus nevajadzēja aiztikt nevienu savienojumu vai cauruli esošajā apkures sistēmā. No jumta kabelis mazā pirkstiņa resnumā un elektriskā rozete pie boilera. Apkopes nekādas, putekļi uz PV paneļu stikla neturas / nēsmu gada laikā mazgājis/.
    Mans viedoklis- tagadne un nākotne ir PV paneļi.

Atbildēt

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com logotips

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Mainīt )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Mainīt )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Mainīt )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Mainīt )

Connecting to %s


%d bloggers like this: