Proiectare - Dimensionare panouri solare pentru incalzire si preparare apa calda menajera

Aplicabilitatea si avantajul economic al acestei solutii tipice de iarna vor fi evaluate de la caz la caz in functie de instalatia de incalzire adoptata (de preferat, de joasa temperatura) si de izolatia cladirii (de preferat, cu un grad mai ridicat); doar in cazul cladirilor cu dispersie termica scazuta, energia solara ofera o contributie procentuala semnifi cativa. In cazul unei cladiri vechi, in curs de restructurare, este recomandat sa incepeti cu o imbunatatire a izolatiei termice (inchizatori si strat de izolatie) si utilizarea unei instalatii de incalzire performante (murala sau prin pardoseala), iar mai apoi sa luati in considerare energia termica solara pentru incalzirea locuintelor.
Aceasta aplicatie este utilizata, de obicei, in imobilele locuite de una sau doua familii si extrem de rar in cazul imobilelor mai mari, cum sunt de exemplu cele condominiale
Dimensionarea in vederea integrarii sistemului solar pentru incalzire presupune existenta unei suprafete de captare mult mai extinse fata de cea care ar fi necesara doar pentru prepararea apei calde menajere. Este clar ca, pentru o utilizare optima a acestui tip de instalatie cu panouri solare, este necesar sa se poata consuma cat mai mult excesul de energie solara disponibila pe timpul verii. Din acest motiv, instalatia solara este utilizata intotdeauna in cazul integrarii functiei de preparare a apei calde menajere si, uneori, pentru incalzirea piscinelor in timpul verii.
Gradul de acoperire anuala exclusiv pentru incalzire poate varia intre 10 si 30%, de la caz la caz. Randamentul acestui tip de instalatii cu panouri solare, pornind de la colector, este de regula mai degraba scazut din cauza perioadelor lungi de „supratemperatura” estivala, atunci cand mari cantitati de energie solara se pierd nefi ind utilizate; randamentul anual se situeaza in jurul valorii de 20-30%.
Nu exista o regula exacta pentru dimensionarea sistemului solar utilizat pentru incalzire, fi ind mai degraba vorba despre o echilibrare, printr-un compromis avantajos, intre gradul de acoperire termica care se obtine iarna si necesarul estival de apa calda menajera pentru a se evita astfel pierderile inutile. Aceasta aplicatie necesita o precizie sporita a pozitionarii; aceasta din urma trebuie sa fi e cat mai apropiata de pozitionarea ideala (vezi tabelul cu unghiuri ideale si indepartari); luarea in considerare a factorilor de corectie (tabelul azimut – inclinare) nu mai are sens in acest caz. Totusi, cunoasterea zonei climatice ramane la fel de importanta. Necesarul de energie pentru incalzire depinde, in primul rand, de categoria din care face parte cladirea respectiva, pe care o putem incadra, in functie de simplitate, in categorii de clase energetice si edilitare.

Graficul urmator se bazeaza pe ipoteza conform careia instalatia de incalzire cu panouri solare este de joasa temperatura, luand in considerare zona climatica si categoria edilitara a imobilului. Se introduc in grafic suprafata in metri patrati a locuintei (pentru incalzire) si numarul de persoane (pentru grad de acoperire de 50% preparare apa calda menajera). Cele doua valori vor conduce, de regula, la calcularea a doua suprafete a panourilor solare destul de diferite (mai mari, in cazul incalzirii). Se va alege o valoare de compromis pentru a asigura, pe de o parte, o acoperire adecvata in cazul incalzirii, evitand pe de alta parte inregistrarea unor supratemperaturi excesive in faza estivala din cauza colectoarelor in exces.

Se observa faptul ca situatiile cele mai „echilibrate” exista in cazul locuintelor cu eficienta energetica ridicata, locuite de un numar mare de persoane proportional cu suprafata exprimata in m2. Dupa stabilirea numarului de m2 ai colectorului, capacitatea boilerului solar va trebui sa fi e de 40 de litri pentru fiecare metru patrat de colector.