Så fungerar en solvärmeanläggning

Ett enkelt och effektivt sätt att utnyttja solenergin på är att använda den till enbart varmvattenberedning eller kombinera uppvärmningen av vatten och ditt hus, det så kallade kombisystemet.

En solvärmeanläggning som endast används för varmvattenberedning står för cirka 60 % av denna uppvärmning. Använder du däremot det kombinerade systemet står det för 30% av dina totala energikostnader! Att använda sig av solvärme som energikälla påverkar inte miljön negativt och det är dessutom i princip utan driftskostnad!

 

Schema solvärmeanläggning
Schema solvärmeanläggning

 

Hur fungerar det?

Solen skiner på solfångaren.
I solfångaren omvandlar absorbatorn (skikt som suger upp värmen) solstrålarna till värme.
Värmen förs över till en vätska (mestadels vatten blandad med glykol som frostskydd).
Värmebärarvätskan pumpas till ackumulatortanken där den värmer det kalla vattnet med hjälp av en värmeväxlare.
Sedan förs vätskan i en sluten krets tillbaka till solfångaren.

Vilka komponenter består en solvärmeanläggning av?

Solfångare

Solfångaren i en solvärmeanläggning fångar solstrålar. Solfångaren bör, om det är möjligt, vara riktad mot solen. Optimalt är en sydorientering och en lutning på ca. 60 grad. Avvikelser från tidigare nämnda lutningsgrad och vädersträcksriktningar fungera också bra. Att utesluta är dock endast norriktad placering.

I solfångaren träffar solljuset på absorbatorn. Den tar upp strålningen och omvandlar den till värme. Absorbatorn värms upp och ger värmen vidare till värmebärarvätskan. För att höja effekten har absorbatorn en speciell beläggning. Viktigt är att absorbatorn är bra isolerad, så att ingen värme går förlorad.

Rörsystem

Värmen som produceras i solfångaren ska transporteras till ackumulatortanken.

För detta kretslopp behövs två rör mellan solfångaren och ackumulatortanken.

Rören bör isoleras noga. Speciellt viktigt är att isoleringen runt solfångaren tål hög temperatur och är UV-beständig.

Rören bör läggas den kortaste vägen och med så få böjningar som möjligt. Rören är mycket lätthanterliga och det uppstår inga korrosionproblem eftersom de består av koppar eller rostfritt stål.

På grund av de höga kopparpriserna erbjuder vi på Northern Nature Energy för närvarande endast rostfria rör.

I rören pumpas värmebärarvätskan som består av vatten och frostskydd runt i en krets. Frostskyddet är av hygien- och ekologiska skäl ogiftigt.

Tillsammans med rören läggs oftast en sensorkabel till temperaturgivaren i solfångaren.

Pumpgrupp / drivpaket

Pump- och säkerhetsgruppen förbinder solfångaren med ackumulatortankens värmeväxlaren. Dvs. värmekällan med värmeförbrukaren.

Förutom att energin transporteras uppfyller armaturen andra funktioner t.ex. anläggningens säkerhet, driftskontroll och skötsel.

Termometer

Med termometern i fram- och returledningen kan anläggningen kontrolleras när den är i drift. Det lönar sig även att ibland kontrollera anläggningen vid stillastående.

När anläggningen är i drift visar termometern i den heta ledningen hur energin kommer från solfångaren till ackumulatortanken. Därmed kan man kontrollera anläggningens funktion på två sätt:

  • Temperaturskillnaden i fram- och returledningen visar å ena sidan den kvarlämnade energin i tanken, å andra sidan solfångarens effekt.
  • Skillnaden mellan den heta sidan och solfångarens temperatur i styrningen visar energiförlusten i rörledningen mellan solfångaren och pumpgruppen. (eller eventuella bristande noggrannheter i givarna).

Om det uppstår temperaturskillnad mellan fram- och returledningen när anläggningen står stilla (t.ex. nattetid), tyder detta på en förlust genom självcirkulation. Backventilen bör kontrolleras.

Säkerhet

I solvärmekretsen uppstår trycksvankningar genom temperaturändringar. Värmebärarvätskan expandera då och kan även förångas vid höga temperaturer. För att kontrollera dessa trycksvankningar används:

  • Manometer
  • Tryckexpansionskärl
  • Säckerhetsventil

Dessa tre komponenter är mycket viktiga för säkerheten i solvärmeanläggningen. Det måste alltid finnas en förbindelse mellan denna säkerhetsgrupp och anläggningen. Förbindelsen får inte avbrutas av t.ex. en ventil.

Avstängningsventiler

I såväl fram- som i returledningen finns en avstängningsventil som skiljer systemet i två delar. De har egentligen ingen direkt funktion i systemet utan används vid skötselarbeten samt vid byte av komponenter. På så sätt kan man t.ex. utföra arbeten med tanken eller byta pump utan att hela solvärmeanläggningen måste tömmas.

Cirkulationspump

Värmebärarvätskan pumpas runt i solvärmekretsen utav cirkulationspumpen. När solfångaren har uppnått en lämplig temperatur sätter styrningen cirkulationspumpen i drift så att den uppvärmda vätskan transporteras från solfångaren till ackumulatortanken.

Backventil

Backventilen (en ventil som endast släpper igenom vätskan i en riktning) förhindrar nattetid att värmen från ackumulatortanken stiger uppåt och att kylan från solfångaren sjunker ner, s.k. självcirkulation.

Luftavskiljare

Små mängder luft, delvis löst i vattnet kan komma in i systemet vid bl. a. påfyllning av ny vätska.

För att undvika stora ansamlingar luft i anläggningen samt förhindra driftstörningar och manuell avluftning kan en automatisk luftavskiljare byggas in för att underlätta underhållet och höja effektiviteten av anläggningen.

Reglerenhet

Den enklaste varianten av en solvärmestyrning är en differenstermostat. Den jämför temperaturen i solfångaren med temperaturen i ackumulatortanken. Styrningen sätter cirkulationspumpen i drift när temperaturen i solfångaren är högre än den i ackumulatortanken. Uppfylls inte dessa förutsättningar stängs pumpen av.

För olika typer av anläggningar finns det lämpliga styrningar.

En modern styrning är mest lämplig för olika standardanläggningar med dess variationer. Dessutom är moderna solvärmestyrningar utrustade med varvtalsreglerad pumputgång, värmemängdsmätning, funktionskontroll, långtidsövervakning, olika skyddsfunktioner och utvärderingsmögligheter. Det finns även styrningar som kan kopplas till dator eller nätverk.

Ackumulatortank

Tyvärr tittar inte solen fram regelbundet på oss. För att solvärmeanläggningen ska kunna spara energin över en tid, bör anläggningen ha en stor ackumulatortank.

Ackumulatortanken ska alltid vara en stående tank, dvs. den ska vara minst dubbel så hög som bred. Genom denna byggform kann vattnet i tanken skikta sig.

Hett och därmed lättare vatten sammlas i den övre delen medans det kalla vattnet stannar kvar i den nedre delen.

Längst ner i tanken befinner sig solvärmeväxlaren, mestadels ett spiralliknande rör med stor yta. Så kan hela tanken värmas upp.

Kategorier