10 legfontosabb dolog, amire a napkollektoros rendszerek kivitelezésekor ügyelni kell

9. Szabályozás

A napkollektoros rendszerek szabályozásának a feladata az, hogy gondoskodjon a napenergia maximális kihasználásáról, eltárolásáról, és sokszor felhasználásáról is. A szabályozó kiválasztása, beállítása, az érzékelők elhelyezése és a beavatkozó elemek helyes bekötése nagymértékben befolyásolja a hasznosítható napenergia mennyiségét.

 

Egyszerű rendszer szabályozása

Egyszerű napkollektoros rendszer szabályozása

A legegyszerűbb esetben (a. ábra) a napkollektorok egy belső hőcserélős melegvíz-tárolót fűtenek. A szabályozás feladata, hogy elindítsa a napkollektor köri szivattyút (SZ1) akkor, ha a napkollektorok hőmérséklete a szabályozón beállított értékkel magasabb a tároló hőmérsékleténél (dT funkció). A másik szokásos funkció a vízkövesedés és a forrázás megakadályozása érdekében a tároló maximális hőmérsékletének felső határolása (Tmax funkció). Ha a tároló hőmérséklete eléri a beállított maximális értéket (általában 60-80°C), akkor a szabályozó kikapcsolja a napkollektor köri szivattyút akkor is, ha a kollektorok hőmérséklete magasabb a tároló hőmérsékleténél.

További szabályozó funkciók

  • A szivattyú fordulatszámának szabályozása. A szabályozó a napkollektor köri szivattyút nem csak ki-, vagy bekapcsolja, hanem a hőmérséklet-különbség függvényében változtatja is annak fordulatszámát. A szabályozó a szivattyú tápfeszültségét módosítja, és így alkalmas a normál, tehát elektronikus szabályozással nem ellátott szivattyúk fordulatszámának változtatására.
  • Hőmennyiségmérés. A szabályozó alkalmas lehet a napkollektor köri előremenő (TKE) és visszatérő (TKV) hőmérséklet mérésére, valamint egy térfogatáram mérő impulzusadó (IMP) jelének fogadására is. Ekkor a jól ismert Q = c.m.dT képlet alapján a szabályozó kijelzi az aktuális hőteljesítményt, és regisztrálja a halmozott hőmyennyiség értékét.
  • Tároló visszahűtő funkció. Pl. nyári szabadság ideje alatt éjszaka a napkollektorokon keresztül vissza tudjuk hűteni a nappal felfűtött tárolókat.
  • Megkerülő, ún. bypass funkció. A napkollektor körbe beépített háromjáratú váltószelep (V1) csak akkor nyit a tároló hőcserélője felé, ha a hőmérséklet nem csak a napkollektorban, hanem az előremenő ágban is magasabb a tároló alsó hőmérsékleténél.
  • Tároló fertőtlenítő (legionella) funkció. Ha a napkollektorok tartósan nem tudják felmelegíteni a tároló alsó részét, akkor időszakonként egy szivattyúval (SZ2) át lehet keringetni a tároló felső részéből a vizet az alsó részbe. 
  • Kollektor túlhőmérséklet elleni védelem. A szabályozó egy bizonyos napkollektor hőmérséklet felett (pl. 110°C) lassú fordulatszámon elindítja a napkollektor köri szivattyút. Ez elegendő lehet a napkollektorokban a forrás elkerüléséhez, ugyanakkor a tárolót sem fűtik a kollektorok egy kritikus hőmérséklet fölé.

Figyelem! A napkollektoros rendszerek megvalósításánál törekedjünk az egyszerűségre és átláthatóságra! Lehetőleg csak olyan kapcsolásokat alkalmazzunk, melyek a szabályozókban előre programozottan szerepelnek. Fontos, hogy a megrendelő is megértse a rendszer működését, mert csak így tudja felügyelni a helyes üzemelést.

Bonyolultabb rendszerek szabályozása

  • Több tárolós rendszerek. A tárolók fűtése közötti átváltást előnykapcsolási sorrend alapján, motoros váltószelepekkel, vagy 
    tárolónként külön szivattyúval és visszacsapó szeleppel lehet megvalósítani. 
  • Több napkollektor mező. Ha több eltérő tájolású, vagy dőlésű napkollektor mező kerül kiépítésre, akkor minden kollektor csoport felé külön szivattyús ágat kell kiépíteni, és a napkollektor mezők hőmérsékletét is külön kell mérni.
  • Bonyolultabb napkollektoros rendszer szabályozásaFűtési visszatérő hőmérséklet megemelés. A fűtési visszatérő ágba beépített motoros váltószelep megfelelő hőmérséklet-különbség esetén átvált a puffertároló irányába, és ezzel a fűtési rendszerben hasznosul a tároló hőtartalma. 

Érzékelők

A szabályozóknak általában tartozéka a szabályozási feladat megvalósításához szükséges számú érzékelő. Ezek többnyire ellenállás érzékelők, melyek hőmérséklet függvényében változtatják az ellenállásukat.
Nagyon fontos, hogy a hőérzékelőket megbízhatóan rögzítve, jó kontaktussal (hővezető paszta alkalmazásával) építsük be olyan helyre, ahol valóban a mérni kívánt hőmérsékletet érzékelik.

  • A napkollektorok hőérzékelőjét a gyárilag beépített érzékelő hüvelybe, vagy ha ilyen nincs, akkor közvetlenül a kilépő, meleg csonkra szerelt T-idomon keresztül beépített érzékelő hüvelybe kell elhelyezni.
  • Napkollektor érzékelőnek csak hőálló szilikon, vagy teflon kábelt használjunk, és ügyeljünk arra, hogy a vezeték ne érjen hozzá a kollektor, vagy a csővezeték meleg pontjaihoz.
  • Tetőn kívül és a padlástérben a napkollektor érzékelő vezetékét védőcsőben vezessük, mert ellenkező esetben a rágcsáló állatok gyakran elrágják a vezetéket. 
  • A tárolók érzékelőinek elhelyezésénél ügyeljünk arra, hogy a szabályozási funkciónak megfelelő magasságában helyezzük el azokat.
  • Érzékelő vezetéknek legalább 2 x 0,75 mm2 keresztmetszetű kábelt alkalmazzunk.
  • Az érzékelők vezetékét lehetőleg ne vezessük szorosan erősáramú, 230/400V-os vezeték mellett.
  • A napkollektor érzékelőt túlfeszültség ellen védő áramkörön keresztül csatlakoztassuk a szabályozóhoz.
  • Ha térfogatáram mérő impulzusadót is alkalmazunk, akkor azt mindig a hideg ágba építsük be, és csak magas hőmérsékletnek is ellenálló kivitelt használjunk.
  • Medence fűtés esetén a műanyag csőből készült vízforgató körbe építsünk be áramláskapcsolót, és csak akkor engedjük rá a napkollektoros fűtést a medence köri hőcserélőre, ha van áramlás ebben a körben.


Ajánló




Új online szakfolyóirat!
 
1. szám


 
2. szám 


 

 
3. szám