Napełnianie badz wymiana czynnika grzewcznego w instalacji solarnej

1. Wstęp.

Pierwsze uruchamianie instalacji solarnej wiąże się z napełnieniem jej czynnikiem grzewczym (tzw. płynem solarnym). Za pośrednictwem czynnika grzewczego ciepło wytworzone na kolektorach słonecznych przenoszone jest do odbiornika ciepła (np. zasobnik c.w.u., zbiornik buforowy lub wymiennik płytowy). Istotne jest więc poprawne wykonanie tej czynności, ponieważ będzie miało to wpływ na poprawną pracę instalacji oraz ilość ciepła użytecznego pozyskanego z kolektorów słonecznych. Napełnianie instalacji solarnej jest również wykonywane podczas czynności serwisowych polegających na wymianie czynnika grzewczego, którą powinno być wykonywane średnio co 5-7 lat.

Do napełnienia instalacji solarnej wykorzystywane są specjalistyczne przenośne stacje pompowe oraz ręczne pompy o mniejszej wydajności.

Przenośna stacja pompowa składa się z następujących elementów: zbiornika na czynnik grzewczy (pojemność 30l) z filtrem zatrzymującym zanieczyszczenia stałe, pompy wirnikowej o wysokiej wydajności (maks. przepływ > 60 l/min, wysokość podnoszenia > 40m), elastycznych przewodów ciśnieniowych przyłączeniowych. Stacje pompowe ze względu na dużą wydajność pozwalają na kompleksowe wykonywanie takich czynności jak płukanie, odpowietrzanie oraz napełnianie do wymaganego ciśnienia instalacji solarnych, niezależnie od ich wielkości.

Pompy ręczne charakteryzuje bardziej kompaktowa budowa oraz stosunkowo niewielka wydajność w porównaniu ze specjalistycznymi stacjami pompowymi. Jej głównym zadaniem jest uzupełnianie ubytków czynnika grzewczego podczas wykonywania czynności serwisowych. Ręczne pompy są również wykorzystywanie do napełniania instalacji solarnych, jednak nie umożliwiają ich płukania i odpowietrzania. Napełnienie instalacji do wymaganego ciśnienia jest wówczas czasochłonne oraz wymaga stosowania odpowietrzników solarnych lub separatorów powietrza (patrz artykuł „Odpowietrzenie instalacji ...”). Szczególnie istotne jest to, aby instalacja została wykonana starannie, bez odcinków powodujących zasyfonowanie, co umożliwi jej samoczynne odpowietrzenie się poprzez odpowietrznik solarny/separator powietrza.

3. Procedura napełniania instalacji solarnej.

Przed przystąpieniem do napełniania obiegu solarnego, niezależnie od rodzaju grupy pompowej (jedno-, dwudrogowej) oraz urządzenia napełniającego, należy wcześniej napełnić odbiorniki ciepła (np. zasobnik c.w.u.). Przewody przyłączeniowe urządzenia napełniającego należy podłączyć do króćców zasilającego i spustowego, które znajdują się w grupie pompowej. Po otwarciu zaworów rozpocząć napełnianie instalacji aż do uzyskania wymaganego ciśnienia. Następnie przeprowadzić próbę szczelności przy wyższym od roboczego ciśnieniu (dla większości instalacji jest to ok. 4,5 bara). Uruchomić pompę obiegową instalacji solarnej oraz otworzyć zawór separatora powietrza i odpowietrznika solarnego jeżeli zostały zamontowane. W przypadku zastosowania separatora powietrza/odpowietrznika solarnego należy zamknąć ich zawory po usunięciu powietrza z instalacji obiegu solarnego. Po ustawieniu ciśnienia w instalacji do wymaganego poziomu, odłączyć urządzenie napełniające oraz wyregulować przepływ.

Ponadto należy pamiętać, że instalację solarną zawsze napełniamy na zimno do wymaganego ciśnienia. W tym celu w przypadku napełniania instalacji wyposażonej w kolektory płaskie, czynność powinna być wykonywana na zasłoniętych kolektorach lub w warunkach w których natężenie promieniowania słonecznego nie doprowadzi do znacznego wzrostu temperatury kolektora.

Kolektory próżniowo-rurowe, w których została zastosowana technologia heat-pipe, umożliwiają montaż rur próżniowych dopiero po napełnieniu instalacji, tym samym pozwalając na wykonywanie czynności napełniania nawet w warunkach dużego nasłonecznienia. Jeżeli budowa kolektora próżniowo-rurowego na to nie pozwala, należy postępować jak w przypadku kolektorów płaskich.

4. Wymiana czynnika grzewczego (płynu solarnego).

Po okresie od 5-7 lat wymagana jest wymiana czynnika grzewczego w instalacji. W tym celu należy spuścić czynnik grzewczy w obiegu solarnym i wykonać czynność ponownego napełniania instalacji solarnej. Czynność spuszczania czynnika grzewczego (płynu solarnego) przyspieszy montaż zaworu spustowego w najniższym punkcie instalacji, tak aby po jego otwarciu cała objętość płynu solarnego mogła (pod wpływem siły grawitacji) swobodnie przez niego spłynąć. Rozwiązanie to nie jest drogie ani czasochłonne, a jego montaż z pewnością zaprocentuje przy pierwszej konieczności upuszczenia ciśnienia w instalacji lub całkowitego spuszczenia płynu.

5. Podsumowanie.

Wskazówki zawarte w tym opracowaniu powinny być brane pod uwagę z uwzględnieniem specyfiki danej instalacji oraz wytycznych producentów poszczególnych jej elementów. Istotny wpływ na sposób i czasochłonność przeprowadzania czynności napełniania instalacji solarnej ma sam dobór zestawu napełniającego oraz elementów odpowietrzających instalację.

Przy każdym rozruchu instalacji solarnej należy pamiętać, że staranne jej płukanie, odpowietrzanie i napełnianie do wymaganego ciśnienia zapewnia natychmiastową i długotrwałą pracę przez lata.