Panouri solare - utilizare

Panoul solar este componenta principala a unei instalatii termice solare si pana in anul 2002 a fost utilizat indeosebi pentru prepararea de apa calda, iar recent isi gaseste aplicare si in furnizarea energiei necesare incalzirii cladirilor. Daca este asociat cu un rezervor de stocare a energiei, se poate asigura incalzirea cladirii numai cu energie solara.

Vehicularea energiei termice intre panoul solar si locul de utilizare sau depozitare poate avea loc cu sau fara utilizarea unei surse de energie externa. In primul caz avem de-a face cu sisteme ce utilizeaza pompe actionate electric, sisteme de reglare automata etc., in al doilea caz se utilizeaza principiul termosifon bazat pe diferenta de densitate a agentului termic la diferite temperaturi. Apa calda se ridica in sus, pe cand cea rece coboara. Altfel decat la incalzire centrala functionand pe acelasi principiu, in acest caz rezervorul trebuie sa se gaseasca deasupra panoului solar. Adesea panoul solar si rezervorul constituie un bloc comun.

Cele mai cunoscute si frecvente utilizari ale panourilor solare este in prepararea apei calde menajere. La montare corespunzatoare a panoului solar si a rezervorului, in Europa Centrala se poate asigura apa necesara pentru spalat si baie pe intreg pe o perioada de cca. o jumatate de an (sezonul de vara). Teoretic se poate asigura caldura necesara consumului casnic pe parcursul intregului an, dar in acest caz este nevoie de o suprafata mai mare acoperita cu panouri solare, rezultand un exces de apa calda pe perioada verii. La o astfel de supradimensionare, randamentul investitiei semnificativ mai mari va fi redus si nu va fi compensat de economia de combustibili fosili (gaz, pacura, lemn etc.) sau electricitate devenind nerentabil. Panourile solare dimensionate economic, pot inlocui sau completa sursele de energie termica intr-un procent suficient de mare contributia la prepararea apei calde variind intre 30 % si 100 % raportat la un an intreg.

Primele suprafete mari acoperite cu panouri solare au aparut dupa criza petroliera din anii 70 fiind utilizate la incalzirea apei din bazinele de inot publice si private. Instalarea de panouri solare a primit un impuls suplimentar in Germani datorita sprijinului guvernamental federal si celui al landurilor. Chiar si procese industriale utilizeaza energia termica solara. Un exemplu in acest sens il prezinta incalzirea biomasei in procesul de preparare al biogazului.

Daca instalatiile cu panouri solare se racordeaza si la instalatiile de incalzire, se poate contribui si la reducerea costului cu incalzirea cu pana la cateva zeci de procente. In cazul unei exigente mai mari la intregul sistem se poate racorda un rezervor de stocare sezoniera a caldurii ceea ce va permite acumularea de suficienta energie calorica pentru a putea complet elimina utilizarea altor combustibili. Un astfel de rezervor de stocare de caldura, in cel mai simplu caz poate fi o cantitate suficienta de apa sau pietris (cca. 20 t) din mijlocul cladirii sau subsolul acesteia.

Amortizarea unei instalatii solare pentru producerea apei calde este posibila in cca. 8 ani in conditiile unei constructii optime, a unei utilizari rationale si a existentei unui sprijin din partea statului la tendintele actuale de pe piata combustibililor fosili. Producatorii livreaza panouri solare cu o durata de viata previzibila de cca. 20 ani. Durate de amortizare de peste 16 ani sunt posibile doar daca instalatia a fost necorespunzator proiectata, respective utilizata.

Pentru a dispune de apa calda suficienta si in zilele ploioase panourilor solare li se ataseaza din constructie un rezervor special de apa calda cu schimbator de caldura care in functie de numarul de membri de familie poate avea o capacitate de 300-1500L. Pentru cladirile mai mari (blocuri, spitale, hoteluri, etc.), care datorita marimii au o utilizarii aproape continua, putand avea un termen de amortizare mai redus, se construiesc rezervoare de stocare a caldurii industriale dimensionate corespunzator consumului. In rezervoarele obisnuite, circuitul primar al panoului solar incalzeste doar jumatatea de jos a acestuia, apa calda ridicandu-se datorita convectiei si temperatura ajungand pana la valoarea admisa de 95 °C.