Як зменшити ризик у разі виникнення термічної стагнації установки
Термічна стагнація - це звичайний робочий процес геліотермічної установки. Стагнація установки призводить до повної зупинки системи, оскільки гідро-акумулююча ємкість вже «повна». Цей процес найчастіше відбувається влітку, коли система опалення не працює і сонячна енергія виробляється з великим надлишком. Наскільки часто система буде знаходитися в режимі стагнації залежить від концепції установки, правильності монтажу і встановлених робочих параметрів.
Що відбувається під час стагнації?При виникненні термічної стагнації вимикається насос геліоконтуру, оскільки вже нікуди дівати теплову енергію з сонячних колекторів, також це може бути спровоковано деякими технічними несправностями або знеструмленням установки. Тобто теплоносій залишається в колекторі і продовжує нагріватися. Температура в колекторі продовжує збільшуватися, в плоских колекторах вона може досягати 150°С, у вакуумних - може становити від 200°С до 300°С. Колектор і частина трубопроводу починають заповнюватися паром, система знаходиться під впливом високої температури.Можливі наслідки:
Спікання гліколю в теплоносію
Феномен спікання гліколю - це утворення смолоподібної маси в теплоносію, яка при охолодженні затвердіває і може призвести до повного виходу з ладу окремих частин установки. Найбільше навантаження під час стагнації спрямовується на розширювальний бак, насос, ізоляцію трубопроводів, і звичайно, на сам теплоносій, в разі застосування гліколевої суміші. Зрозуміло, що ці смоли утворюються не відразу і навіть декілька режимів стагнації не призведуть до виходу з ладу установки, проте це впливає на основну функцію не замерзаючої рідини, а саме не допустити замерзання теплоносія в геліоконтурі.
Правильно спланована і змонтована система не повина стагнувати
Установка на основі плоских колекторів, температура стагнації яких не перевищує 200°С, не зазнає руйнівного впливу високих температур на теплоносій і утворення смолоподібних частинок практично неможливе.
При плануванні таких систем потрібно звернути увагу на деякі аспекти:
- Планування, монтаж і пусконаладку необхідно здійснювати у відповідності з вимогами виробника
- Мінімізація часу стагнації за рахунок більшого об’єму гідро-акумулюючої ємкості
- Встановлювати колектори під більшим кутом (краща продуктивність в зимовий період і менша продуктивність в літній)
- При встановленні великої площі колекторів частіше перевіряти якість теплоносія
За рахунок збільшення різниці температури між колектором і навколишнім середовищем знижується коефіцієнт корисної дії колектора, особливо у плоского колектора, що захищає систему від утворення високих температур цілком природнім шляхом.
Вакуумні колектори можуть сягати значно вищої температури в режимі стагнації, тому при плануванні такої системи необхідно більше приділяти увагу співвідношенню апертурної площі колекторів до об’єму гідро-акумулюючої ємкості
В геліотермічних установках без застосування гліколя кипить тільки вода
Для повного вирішення проблематики кипіння можна використовувати воду в ролі теплоносія. Деякі установки на основі вакуумних колекторів працюють без використання гліколевої суміші і використовують звичайну воду.Звичайно будь-яка геліотермічна установка може працювати на воді в ролі теплоносія, але мало хто з виробників дає гарантію на те, що система не замерзне. Використовувати воду лише в теплий період року, а на зиму заливати гліколь досить трудоємкий процес, хоча теж можливий.
Геліотермічні установки Paradigma використовують воду в якості теплоносія на протязі всього року. Перша ринкова модель була випущена в 2004 році. За 10 років компанія встановила понад 80 000 установок тільки в самій Європі. За цей час система постійно вдосконалювалася, єдине що пов’язує перші установки з сучасними - це вода.