Co to jest obieg solarny?

Obieg solarny

Energia słoneczna traktowana jest jako jedno z odnawialnych źródeł energii ze względu na swoją stabilność oraz pewność. Praktycznie każda instalacja fotowoltaiczna jest wyposażona w dwa źródło ciepła. Posiadają one też zazwyczaj dodatkowe źródło energii, które ma za zadanie wspierać instalację fotowoltaiczną np. kocioł na pellet. Dodatkowe źródło energii będzie miało za zadanie zapewnić energię elektryczną bez względu na warunki atmosferyczne, od których uzależniona jest instalacja fotowoltaiczna. W lecie energia słoneczna  będzie wiodła prym, natomiast zimą będzie wspierana przez kocioł na pellet, który przejmie rolę głównego źródła energii. Taki układ nazywa się obiegiem solarnym. Praktycznie oba źródła przez cały czas pozostają w gotowości oraz w jakimś stopniu są wykorzystywane.

Woda użytkowa jest podgrzewana przez podgrzewacz solarny w dwóch obiegach:

• obieg solarny,
• obieg kotłowy.

Można je nazwać dwiema wężownicami:

• dolna solarna,
• górna kotłowa.

Taki system został nazwany dwusystemowym zasobnikiem biwalentnym z dwiema wężownicami. Istnieje również możliwość zastosowania obiegu z jedną wężownicą oraz grzałką elektryczną, ale jest raczej rzadziej stosowane.

Jak działa obieg solarny

Do przekazywania ciepła z kolektorów słonecznych używana jest specjalna ciecz, która nie zamarza - płyn solarny. Płyn solarny, który przepływa przez kolektor słoneczny, jest podgrzewany. Ciecz jest następnie transportowana rurami, które powinny być jak najkrótsze oraz dobrze utrzymywać ciepło. Zmniejszy to stratność ciepła do minimum. Rury, przez które przepływa ciecz solarna, to dolna część obiegu biwalentnego. Ciecz, która oddała już ciepło, przepływa przez grupę hydrauliczną. W grupie hydraulicznej znajduje się tzw. pompa solarna, która wymusza przepływ cieczy w układzie. Znajdują się również tam mechanizmy, które mają zabezpieczyć przed awarią układu słonecznego. Po przejściu płynu solarnego przez całą procedurę wraca on do kolektora słonecznego. 

Praca obiegu solarnego jest zarządzana przez regulator solarny, który jest zamontowany w obudowie hydraulicznej. Regulator solarny zbiera informację dotyczące temperatur poszczególnych komponentów obiegu solarnego, tak aby wykorzystać je jak najlepiej. To również on zarządza pracą pompy solarnej, która odpowiada za ruch płynu solarnego w obiegu solarnym. Skuteczność działania obiegu solarnego jest uzależniona od precyzyjnego odpowietrzenia przy wypełnianiu instalacji płynem solarnym. Ten cel ma za zadanie zrealizować zautomatyzowany odpowietrznik solarny. Płyn solarny w wyniku ciągłych zmian temperatur zmienia swoją objętość. W celu zapobieżenia niebezpieczeństwom, które wynikają ze zmiany objętości cieczy w obiegu solarnym, jest instalowane naczynie wzbiorcze. Dzięki swojej konstrukcji zapobiega ono zagrożeniom wynikającym ze zmiany objętości cieczy w obiegu solarnym. 

Obieg kotłowy

Jeśli następuje taka potrzeba, obieg solarny korzysta z drugiego źródła ciepła, które dogrzewa wodę w zbiorniku. Może to być np. kocioł na pellet, który nie wymaga częstej obsługi. O włączeniu dodatkowego źródła ciepła będzie decydował regulator solarny. Po odczycie temperatury uruchomi kocioł na pellet, a gorąca woda dopłynie z kotła z górnej wężownicy oraz podgrzeje wodę w górnej części zbiornika. Po tym procesie ochłodzona woda powróci do kotła na pellet. 

Grzałka elektryczna

Jest to cały zestaw wraz z grzałką elektryczną oraz urządzeniami, które będą nią zarządzać w obiegu solarnym. Mają one wspomagać całą instalacją solarną w momencie, gdy uległa ona czasowemu wyłączeniu lub nie ma drugiego źródła ciepła. Zadanie podgrzewania wody w takiej sytuacji przejmie grzałka elektryczna.