KÜTE KOMBINEERITUNA PÄIKESEPANEELIDEGA


 Päikeseenergia kasutamine meie laiuskraadidel on reaalselt võimalik ning õigel viisil lahendatult ka majanduslikult õigustatud. Solaarküttesüsteem on ühekordne investeering, millele lisandub vaid minimaalne kulu süsteemi tööshoidmiseks.

Päikese soojuse kasutamine sooja tarbevee saamiseks on kasumlikult võimalik alates märtsi algusest kuni septembri lõpuni ning teatud juhtudel kauemgi. Sõltuvalt kaldenurgast on Eestis ühe m2 kollektori tootmisvõimsuseks 30-46 kWh/m² kuus. Päikeseenergia kasutamise ja optimaalse seadmete valiku korral saab hoone aastasest soojusenergia tarbest katta 20–50%. Siit järeldub, et selline lahendus on aluseks energia säästule gaasi, kütteõli või elektrienergia kokkuhoiuks ning selle kaudu puhtama elukeskkonna tagamiseks.

Klassikaline päikeseenergia kasutamine kütteks eeldab kombinatsiooni päikesepaneelidest, akumulatsioonipaagist ning põhikütteallikast (katlast). Paigaldada saab kollektoreid nii katusekatte peale, seda just olemasolevate hoonete puhul, kui ka katusekatte osana. Kollektori kasutegur sõltub eelkõige kollektori suunast ilmakaarte suhtes ning kollektori kaldenurgast. Päikesekollektori optimaalseks orientatsiooniks loetakse lõuna suunda ja kaldenurk peaks vastama asukoha laiuskraadile. Eestis on parima tulemuse tagamiseks soovitav kaldenurk 45-60°, kusjuures väikseim nurk on 30° ja maksimaalne 70°.

Üks huvitavamaid ja kasutuses odavamaid on Saksa kütteseadmete tootja ROTEX Heating Systems GmbH poolt konstrueeritud ning toodetav süsteem „Solaris”.

ROTEX’i solaarküttesüsteemi „Solaris” iseloomustab:

Lihtne olemasolevatesse kütte- ja veevarustuse süsteemidesse liitmine.
Hügieeniliselt laitmatu akumulatsioonimahuti (testitud Tübingeni Ülikooli Hügieenilabori poolt).
Akumulatsioonimahuti ja kogu solaarsüsteem on põhimõtteliselt hooldusvaba.
Ohutu ekspluatatsioonis kuna puuduvad rõhualused süsteemi osad.
Päikeseenergia kasutamine sooja tarbevee valmistamiseks ja hoone kütte  toetamiseks.
Kõrgeim energiatootlikkus läbi optimeeritud täiusliku süsteemi.
Kõrge kasuteguriga lamedad kollektorpaneelid.
Kollektorite e paneelide paigaldamine on võimalik katuse kattele või kattesse ning ka lamedale katusele. 
Väikesed soojakaod suure akumulatsioonimahu juures.
Optimeeritud temperatuuride tsoonid akumulatsioonimahutis suurendavad süsteemi efektiivsust.
Eriti loodussõbralik tulenevalt loodust reostavate külmumisvastaste segude e antifriiside vältimisest süsteemis.
Vastab energiasäästunõuetele (EnEV).

„Solaris” süsteemi saab koostada gaasi- või kerge kütteõli kondensaatkatlast, atmosfääri rõhu all olevast akumulatsioonipaagist, katusele paigutatavatest päikesepaneelidest, juht- ja reguleerautomaatikast. Lühidalt toimib see süsteem järgnevalt: juhtplokk RPS* kontrollib anduri tk* abil paneelide ning anduri ts,r* abil akumulatsioonipaagi temperatuure. Kui temperatuuride analüüsimise tulemus näitab, et päikesepaneelide kasutamine on kasumlik, lülitab RPS* esmalt töösse paneelide täitepumba Ps2* ja tsirkulatsioonipumba Ps1*. Nende kahe abil täidetakse paneelid akumulatsioonipaagis oleva veega ja paneelide täitumise järel lülitab RPS* täitepumba Ps2* välja, jättes töösse ainult tsirkulatsioonipumba Ps1*. Paneelidest tagastuv kuum vesi hakkab kütma esmalt tarbevee spiraali ning seejärel keskküttesüsteemist katlasse tagastuvat küttevett. Juhul kui päikeseenergia pole paneelide kütteks kasumlik ja/või tekib paneelide külmumisoht, seisatakse tsirkulatsioonipumba Ps1* peatamisega süsteemis tsirkulatsioon ning paneele täitev vesi langeb tagasi akumulatsioonipaaki. Keema mineku ohu korral suurendatakse esmalt paneele läbivat vee kogust teise pumba lisamisega ja kui see ei aita, toimitakse analoogselt külmumisohuga. Sellise süsteemi enese energiakulu piirdub praktiliselt ühe 60-watise tsirkulatsioonipumba kuluga. Olukorraks, kus päikeseenergia pole piisav sooja tarbevee tootmiseks, kontrollib akumulatsioonipaagi temperatuure ka katla juhtplokk koos katla automaatikaga. Et katla võimsust vähendada, on automaatikaga antud eelistus sooja tarbevee tootmisele, st tarbevee tootmise ajal on küte suletud.



* Vaata joonist ja lühendite tähistusi

Joonisel on kahe eraldi asetseva päikesepaneelide grupiga skeem. Skeem sobib olukordades, kus katus on liigendatud ja pind ei ole ühe suure grupi soovituslikule suunale paigaldamiseks piisav.

Eesti tingimustes on soovitav paigaldada ühepereelamule (3-4 inimest peres) vähemalt 7m2 ulatuses paneele ning kindlasti mitte vähem.

Lühendite tähistused:

tk päikesepaneeli temperatuuriandur
tau välistemperatuuriandur
tww tarbevee temperatuuriandur
ts akumulatsioonimahuti temperatuuriandur
tr tagasivoolu temperatuuriandur
tv pealevoolu temperatuuriandur
tm segistiringist väljuva pealevoolu temperatuuriandur
RPS päikesekütte juhtplokk
Ps2 päikesepaneelide täitepump
Ps1 päikeseküttesüsteemi tsirkulatsioonipump
Pk katla omaringi pump
AMK1 kütte reguleersõlm
AB liiniseadeventiil
RK tagasilöögiklapp
KW külm vesi
WW soe tarbevesi
SV kaitseklapp
MAG membraanpaisupaak
FLS tsirkulatsioonikontroll
SMF mudafilter

Kõnealuse süsteemi akumulatsioonimahuti soojusvaheti konstruktsioon ja materjal tagavad sooja tarbevee nõutava hügieenitaseme. Surnud ja seisva veega tsoonid, kus võib toimuda Legionella bakterite tekkimine, antud konstruktsiooni puhul puuduvad. Soe tarbevesi akumuleeritakse roostevabast terasest torusse, mis välistab  rooste ja sellega sarnaste setete kogunemise nagu seda võib juhtuda mahtboilerites. Mahutisse esmaselt tulev vesi lahkub süsteemist ka esimesena e „first-in-first-out” põhimõte, see tähendab, et sellise süsteemi eelised veehügieeni osas on märkimisväärsed. Nagu varasemalt mainitud, on kõik see kinnitust leidnud Tübingeni Ülikooli  Hügieenilaboris.

1. Tarbevesi
2. Akumulatsioonimahuti küte katlast
3. Küttesüsteemi
4. Kollektori ühendus
5. Akumulatsioonimahuti
6. Tarbevee roostevabast soojusvaheti
7. Akupaagi laadimise roostevabast  soojusvaheti
8. Küttesüsteemi toetamise soojusvaheti
9. Soojusisolatsioon
10. Rõhuvaba akumulatsioonimahuti
11. Päikesetsoon
12. Tarbeveetsoon
13. Pumba ja juhtplokk

Suur ja oluline süsteemi eelis on see, et puudub vajadus külmumisvastaste segude kasutamiseks süsteemi seisu ajal, sest kollektorid on veest tühjad. Külmumisvastaste segude puudumine süsteemis aitab kaitsta meie elukeskkonda. Optimiseeritud temperatuur akumulatsioonipaagis tagab mitte ainult sooja tarbevee valmistamise, vaid ka küttesüsteemi toetuse. Kõik see omakorda suurendab süsteemi efektiivsust, mis põhiliselt sõltub siiski süsteemi elementide õigest valikust ja paigaldusest.

Akumulatsioonimahuti korpus on kihilise konstruktsiooniga ning valmistatud plastikust. Välis- ja sisekihi vahe on täidetud vahuga, mis tagab väga hea termilise isolatsiooni. Sõltuvalt tüübist võib mahutis olla kaks kuni neli roostevabast terasest ribitatud torudega soojusvahetit. 500-liitrine rõhuvaba mahuti täidetakse vaid üks kord puhta ilma lisanditeta veega. Mahuti on jagatud kaheks osaks: ülemine tarbevee osa ja alumine päikesega köetav osa.

Legionella bakter on spetsiaalseid kasvutingimusi nõudev mageveepisik. Ta võib levida ka hotellide ja haiglate veetorustikes ja ventilatsioonisüsteemides. Legionella bakter võib põhjustada tapva legionellataudi, mille tunnused sarnanevad tuberkuloosile ja mis võib nakkuse korral lõppeda surmaga.

 
Legionella bakter
 

Vaata ka Rotex Heating Systems GmbH kodulehte