Panouri solare articol

Panourile solare sunt echipamente cu care se captează energie de la soare. Acestea se împart în două mari categorii: termice și fotovoltaice. 

Cu panourile solare termice se încălzește apă, de regulă pentru utilizare menajeră, și se poate aduce aport la încălzirea clădirilor sau a apei din piscine. Cu panourile fotovoltaice se produce energie electrică. Noi ne vom ocupa de panourile solare termice.

Din punct de vedere al suprafeței de absorbție a energiei venită de la soare, panourile solare termice uzuale se împart în două categorii: panouri solare cu tuburi și panouri solare plane. Deoarece performanțele raportate la suprafață ale panourilor solare cu tuburi sunt cel puțin la fel de bune dacă nu superioare celor plane, iar pe de altă parte sunt mai ușor de instalat și de reparat, noi le preferăm pe cele cu tuburi. Instalațiile cu panouri solare termice, fie că sunt cu tuburi, fie că sunt plane, se împart în două mari categorii: instalații cu panouri solare compacte și instalații cu sisteme solare.

Între sistemele solare termice și panourile solare termice compacte există trei mari diferențe și anume: 
1- Panourile solare compacte au acumulatorul de apa calda menajera (boilerul) montat pe același cadru cu panoul, adică în exteriorul clădirii, pe când sistemele solare termice au acumulatorul de apa calda menajeră în interiorul clădirii, căldura captată de panou de la soare fiind transportată la acumulatorul de căldură sau boiler de către un agent termic special vehiculat de către subansamblul de pompare la comanda dispozitivului electronic. 
2- Panourile solare compacte pot fi folosite numai la producerea de apă caldă menajeră, pe când sistemele solare termice pot fi configurate și pentru aport la căldură sau încălzirea apei din piscine. 
3- Panourile solare compacte nu sunt protejate la îngheț, prin urmare, de regulă, se folosesc numai vara și parțial primăvara și toamna. Folosirea lor pe timp de iarnă ar presupune montarea unor rezistențe electrice pentru protejarea la îngheț. Experiența a dovedit că instalarea acestor rezistențe este ineficientă. Sistemele solare termice, având boilerul sau acumulatorul de căldură în interiorul clădirii, nu sunt expuse la pericole în cazul temperaturilor negative, prin urmare se utilizează și iarna. 

Panourile solare compacte sunt cele care au acumulatorul de apa caldă menajeră (boilerul) montat pe același cadru cu tuburile, așa cum se vede în imaginile următoare.
  
Panourile solare compacte sunt la rândul lor de două feluri: presurizate și nepresurizate.  

Panourile solare compacte presurizate au rezervorul de apă caldă cu pereți mai groși și suportă o presiune a apei de 3-6 bar, adică presiunea pe care o obținem de la un hidrofor sau de la rețeaua stradală. Aceste panouri pot fi montate și sub nivelul consumatorilor de apă caldă, chiar și în curte, important fiind să aibă expunere la soare. 

Panourile solare compacte nepresurizate au rezervorul cu pereți foarte subțiri, nu suportă presiune, motiv pentru care au o comunicare cu atmosfera. Alimentarea cu apă rece a acestor panouri se face printr-un robinet cu flotor care funcționează similar cu cel din rezervorul WC-ului. Aceste panouri trebuie montate cât mai sus față de consumatorul situat la cea mai mare înălțime, deoarece apa caldă curge din acestea numai sub influența gravitației, presiunea apei de intrare fiind oprită de robinetul cu flotor. Dacă nu se pot instala la o înălțime corespunzătoare sau se dorește să fie instalate în curte, trebuie să li se atașeze o pompă pentru ridicarea presiunii cu automatizarea respectivă. 

Modul de transmitere a căldurii de la tuburi la apă diferă la cele două feluri de panouri solare compacte și anume: 
- La panourile presurizate căldura trece de la tuburi la țevile din cupru (heat pipe) aflate în interiorul tuburilor, iar alcoolul existent in interiorul tuburilor transportă căldura la capătul de sus al acestora (bulbul), unde este transferată apei. La aceste panouri tuburile din sticlă nu intră în interiorul rezervorului de apă caldă, în rezervor intrând numai tecile tuburilor. Deoarece tuburile din sticlă nu intră în interiorul rezervorului cu apă, spargerea accidentală a unui tub nu indisponibilizează panoul, acesta funcționând cu randament ceva mai mic până la efectuarea reparației. 
- La panourile nepresurizate țevile din interiorul tuburilor nu există, tuburile intră cu capătul de sus în interiorul rezervorului de apă caldă, etanșarea făcându-se cu garnituri din silicon (material asemănător cauciucului) care nu sunt foarte rezistente în timp la temperaturile mari pe care trebuie să le suporte. La acest fel de panouri apa intră în interiorul tuburilor și, prin urmare, spargerea accidentală a unui tub face tot panoul inutilizabil. 

Prin urmare panourile solare compacte nepresurizate, deși sunt mai ieftine, au câteva dezavantaje esențiale: 
1 - Trebuie instalate deasupra celui mai de sus consumator, în caz contrar necesită atașarea unei mici pompe pentru trimiterea apei calde spre consumatori. 2 - Probabilitatea apariției defecțiunilor este mult mai mare, fiind substanțial sporită de prezența garniturilor de la tuburi, care se vor "coace" din cauza temperaturilor mari la care sunt supuse, și a robinetului cu flotor care, fiind un dispozitiv mecanic, se uzează și poate fi afectat de impuritățile din apă. 

Prin sisteme solare termice înțelegem un ansamblu de echipamente care captează energia solară și o folosesc pentru producerea de apa calda menajeră, dar și pentru încălzirea clădirilor sau a apei din piscine.  
De regulă un astfel de ansamblu este compus din următoarele și nu numai: unul sau mai multe panouri solare, un boiler sau acumulator de căldura, un subansamblu de pompare pentru vehicularea agentului termic, un dispozitiv electronic de comanda și control cu 2 sau mai multi senzori, țevi, fitinguri, eventual jaluzele sau huse pentru inactivarea panoului sau panourilor după caz. 

Datorită faptului că sistemele solare sunt realizate cu amplasarea boilerului sau acumulatorului în interiorul clădirii, și nu există în exterior componente care să conțină apă, sistemele solare se folosesc cu destul succes și iarna, utilizarea lor nefiind periclitată de temperaturile negative. Evident eficacitatea lor nu este la fel de mare ca în celelalte anotimpuri, dar datorită performanțelor în continuă creștere, pot aduce un aport destul de substanțial la încălzirea apei calde manajere și chiar la încălzirea clădirilor.