Montarea unei instalatii solare

Montarea unei instalații solare începe prin livrarea tuturor componentelor; urmează apoi pregătirea șantierului (schelă, macara, scară, unelte etc.), pregătirea instalării (căi de acces prin tavan și zid, fundamentare etc.) și, în sfârșit, se montează componentele instalației. În fine, procesul se încheie prin preluarea și utilizarea instalației de către client și instrucția acestuia.
La montare lucrează mai mulți meșteșugari:

• lucrările la acoperiș sunt necesare pentru instalarea colectorului pe acoperiș
• lucrările de instalare cuprind în bună parte montarea rețelei de conducte, inclusiv a realizării tuturor legăturilor necesare, montarea tuturor componentelor necesare pentru rețeaua conductelor, precum și racordul la sistemul deja existent
• lucrările de zidărie sunt necesare dacă pentru montarea tuburilor s-au realizat spărturi în zid care necesită tencuirea ulterioară
• lucrările la instalația electrică constau în general din racordarea pompei, a sistemului de comandă și reglare, precum și din montarea unui paratrăsnet.

Montarea colectorului
Colectorii se montează predominant pe acoperiș. Montarea acestora pe fațade este încă destul de rar întâlnită; colectorii se montează pe pământ doar în cazul instalațiilor pentru bazinele de înot. De obicei, montarea colectorilor pe acoperiș este un capitol de lucrări care revine tinichigiilor, însă, între timp, se ocupă și instalatorii, astfel încât toată lucrarea este realizată de un singur specialist. În orice caz, trebuie să se respecte toate normele de protecție a muncii.
În principiu, colectorii se pot monta pe acoperișuri oblice și plate. Producătorii livrează pentru toate tipurile de montaj seturi potrivite a căror montare este, de cele mai multe ori, simplă și de scurtă durată.

Colectorii și acoperișurile oblice
Montarea ulterioară a colectorilor pe acoperiș are două avantaje importante:

– nu apar deteriorări ale învelișului acoperișului din cauza montajului suporților de susținere sau a conductelor. În cazul în care apar totuși neetanșeități ale colectorului sau deteriorări ale geamului (din cauza grindinei) este exclusă apariția unor deteriorări la nivelul clădirii.

– montarea este rapidă și rentabilă; nu mai intră în discuție racordurile de tablă pentru învelișul acoperișului și nici lucrările de dezvelire și reacoperire a acestuia.

Trebuie însă să se ia în considerare următoarele:

• Acoperișul trebuie să suporte sarcina suplimentară de cca. 300 N/m² (30 kp/m²).
• Racordarea de căpriorii acoperișului cu ajutorul unor cârlige din oțel trebuie să fie atât de fixă încât colectorii să nu se depărteze unul de celălalt (de exemplu, din cauza greutății zăpezii sau a vântului). Se recomandă evitarea fixării colectorilor pe țiglă.
• Dilatarea termică a colectorilor și tuburilor nu trebuie împiedicată in niciun fel
• Trebuie să vă asigurați că, atunci când se topește zăpada, nu intră apă în colector.
• Distanta dintre acoperiș și marginea de jos a colectorului trebuie să fie de minim 6 cm.
• Tuburile trebuie să parcurgă o distantă cât mai scurtă pe sub învelișul acoperișului, pe acolo pe unde se poate obține o termoizolație cât mai bună a acestora. La locurile de intersecție cu învelișul acoperișului nu trebuie să apară neetanșeități.

La montarea deasupra țiglei acoperișului tuburile de legătură trebuie să se afle întotdeauna deasupra acestuia și trec prin învelișul acoperișului cu ajutorul unei țigle de aerisire.
Bineînțeles că mai frumos din punct de vedere estetic și mai rentabil din punct de vedere termic (pentru că pierderile termice apărute din cauza vântului sunt mai mici) este montarea în suprafața acoperișului. În zonele cu multă zăpadă această soluție -pornind de la premisa că acoperișul are un grad suficient de înclinare- are avantajul că zăpada alunecă mai ușor.
În acest caz, încărcarea statică a acoperișului nu se schimbă cu nimic, căci învelișul din țiglă este, de obicei, mai greu decât colectorul. La clădirile noi se evită costurile pentru acea parte a învelișului unde se montează colectorul.

Colectorii și acoperișurile plate

Toți producătorii oferă diferite seturi de montaj.
La montarea pe acoperișurile plate se recomandă fixarea structurii de susținere cu plăci de beton suficient de grele. Acestea se montează după îndepărtarea stratului de pietriș, pe nisip, pe un suport din pâslă sau pe o placă din polistiren-­spumă. Colectorul trebuie să se monteze la o distantă suficient de mare deasupra solului astfel încât zăpada să nu formeze grămezi care ar face umbră colectorului. Colectorii cu suprafețe mai mari se așază, de obicei pe rânduri, unul în spatele celuilalt. Pentru evitarea umbririi în rândurile din spate trebuie să se respecte o distanță minimă între rânduri, care depinde de înălțimea colectorilor, de gradul de înclinare și de înălțimea h a soarelui.

Alte aspecte ale montării colectorilor

• Orientarea

Des întâlnite sunt acoperișurile cu un grad de înclinare cuprins între 0 și 60̊  pentru încălzirea apei din bazinele de înot, 25-80̊ pentru instalațiile de încălzire a apei menajere și susținere a sistemului de încălzire a casei, același lucru fiind valabil și pentru abaterile de la orientarea către sud de până la 45̊. Pentru aceasta, suprafețele de captare nu trebuie să fie acoperite de umbră. În timp ce la acoperișurile oblice gradul de înclinare și orientarea sunt deja stabilite, la acoperișurile plate se poate alege o orientare mai exactă către sud și un grad mai bun de înclinare. Așezarea optimă este posibilă și în cazul unor colectori cu tuburi vidate cu heatpipe, unde elementul absorbant se poate roti într-o anumită direcție

• Paratrăsnetul

Atâta timp cât acoperișul este prevăzut cu paratrăsnet, ramele de metal ale colectorilor și cele de acoperire sunt și ele protejate de sistemul paratrăsnet ca și toate celelalte componente metalice mai mari de pe acoperiș. Pentru aceasta trebuie, însă, să se ia în considerare normele de siguranță în vigoare. Instalarea trebuie realizată de un specialist în domeniu.

• Racordarea

Un câmp al colectorilor constă, de obicei, din mai mulți colectori (dimensiuni de cca. 2 x 1 m). Se pot monta paralel până la 6 astfel de unități; dacă suprafața este mai mare, atunci se recomandă legarea mixtă în serie și paralel. Pentru a vă asigura că agentul termic curge echilibrat prin toți colectorii este necesar să se păstreze distribuirea superioară și inferioară            conform schemei „Tichelmann” (principiul distanțelor egale între toți colectorii legați în paralel).

• Tuburile

Tuburile de distribuție și colectare trebuie să se monteze în așa fel încât modificările apărute în urma variațiilor de temperatură (5 mm/m din lungimea tubului) să nu determine apariția deteriorărilor. La instalațiile mai mari trebuie să se monteze compensatori, dacă este cazul.

Toate tuburile trebuie să fie prevăzute la exterior cu o termoizolație cu o grosime de 30 mm, rezistență la intemperii și radiații UV.

• Aerisirea

În funcție de umplere, în cel mai înalt loc din interiorul colectorului trebuie să se monteze un aerisitor. Aerisitoarele manuale se montează dacă apar goluri de aer în circuitul colectorilor legați în paralel. În cazul în care aerisitoarele s-ar afla într-un loc greu accesibil, atunci se recomandă montarea unor tuburi care să ușureze accesul.

• Montarea

După montare, colectorii nu trebuie să rămână în stagnare pentru o durată mare de timp, căci materialele sunt suprasolicitate din cauza temperaturilor ridicate. De aceea se recomandă pornirea circuitului imediat după montare sau acoperirea colectorului pana când este pus în funcțiune.

Instalarea rezervorului

Rezervoarele trebuie transportate cu atenție, căci prin lovire pot apărea deteriorări ale suporților legăturilor și/sau ale învelișului; în cazul rezervoarelor emailate se poate distruge emailul intern (se desface din ambalaj la locul de montare). Chiar din momentul alegerii rezervorului trebuie să vă gândiți dacă rezervorul încape pe uși și pe alte căi de acces din cauza dimensiunilor sale.

Locul de instalare trebuie ales în așa fel încât lungimea conductelor de apă caldă să fie cât mai mică. Aici rezervorul trebuie să se monteze în așa fel încât țevile de apă rece și caldă, precum și cele din circuitul solar, să se poată monta la racordurile rezervorului. În același timp, termometrul rezervorului trebuie să poată fi ușor de citit și să existe suficient loc pentru termoizolație.

Atâta timp cât rezervorul nu se afla în pivniță (cum ar fi cazul instalațiilor gravitaționale), trebuie să se ia în considerare atât capacitatea portantă a elementului de construcție pe care se montează rezervorul, cât și greutatea (unui rezervor plin), iar, dacă este cazul, să se monteze muchii de lemn pe o suprafață suficient de mare pentru a prelua din încărcătură.

În cazul în care rezervorul este prevăzut cu schimbătoare de căldură cu tuburi cu nervuri, atunci aceste schimbătoare trebuie montate acum. Pentru a asigura o protecție optimă împotriva coroziunii, schimbătoarele de căldură cu tuburi cu nervuri trebuie să fie izolate electric și montate în capacul de închidere, iar tuburile circuitului solar trebuie să se racordeze cu ajutorul unor șuruburi izolatoare speciale. Trebuie să se acorde o atenție specială locului de montare a schimbătorului. Trebuie să se marcheze racordurile schimbătorului de căldură astfel încât agentul termic fierbinte care vine dinspre colector să curgă prin schimbător de sus în jos.

Înainte de racordarea tuburilor – dacă nu sunt deja pre montate – trebuie să se monteze husele de scufundare pentru termometre, termostatele, termometrele, precum și anozii de magneziu, cânepa și pasta izolatoare. Pentru controlul temperaturii rezervorului trebuie să se monteze 2 termometre: unul sus pentru indicarea temperaturii pe care a solicitat-o consumatorul și unul la aceeași înălțime cu schimbătorul de căldură solar pentru controlul funcțiilor și pentru determinarea încărcării rezervorului. Celelalte deschideri nefolosite ale rezervorului se astupă cu dopuri.

Atunci când tuburile se montează din lateralul rezervorului direct în sus apar pierderi termice din cauza efectului de termosifon. Un remediu ar putea fi montarea unei țevi sub formă de sifon dinspre racorduri sau o frână de convecție.

În încheiere, trebuie să se monteze termoizolația. Producătorul oferă, de obicei, materiale izolatoare prefabricate, care se potrivesc perfect. De multe ori aceasta presupune că suporții rămân neizolați.     În cazurile de acest tip trebuie să se găsească un remediu la fata locului.

Circuitul solar

• Racordarea tuburilor din circuitul solar

La racordarea tuburilor din circuitul solar se pot folosi materiale și tehnici clasice din domeniile de încălzire și sanitar. Există, însă, următoarele particularități care rezultă din cauza temperaturilor foarte înalte existente în această zonă și a faptului că este necesară introducerea unor substanțe antigel:

* În principiu, trebuie să se monteze tuburi din cupru, căci cele din oțel zincat, în combinație cu glicolul, sunt predispuse la formarea mizeriei; tuburile sintetice nu sunt, de obicei, suficient de rezistente la temperatură.

* Tehnica de racordare cel mai des utilizată pentru tuburile din cupru este sudura; există mai multe tipuri de sudură dură sau moale. Sudura moale este permisă pentru temperaturi de până la 110°C; de aceea, se recomandă sudura dură (de exemplu L-Ag2P fără fluide numai pentru racordurile de Cu-Cu sau L-CuP6 cu fluid pentru racordurile de Cu-bronz). Bineînțeles, racordurile cu sudură moale sunt permise în locurile unde temperatura nu depășește 110^°C (de exemplu S-Sn97Cu 3 împreună cu lichid tip 3.1.1C).

*În principiu, racordurile se pot realiza și cu fitinguri filetate sau presate. Se utilizează deseori și îmbinări cu inele de strângere, căci astfel se evită un efort (temporal) fată de sudare. Înfiletările cu inele de strângere sunt indispensabile în cazul legăturilor cu tuburi pentru montare rapidă, întrucât izolația acestora poate fi deteriorată prin sudare (pericol de incendiu).

* Furtunele sau legăturile flexibile pot fi și ele utile. Foarte cunoscute sunt tuburile din oțel superior. Furtunurile din cauciuc nu sunt suficient de rezistente la căldură și glicol, ca și majoritatea izolațiilor de același tip.

* Îmbinările filetate trebuie să se etanșeze prin înfășurare cu cânepă, căci banda de teflon nu este suficient de bună din cauza proprietăților de curgere a substanței antigel. Nepotrivite sunt și înșurubările în formă de con, în timp ce îmbinările prin tăiere și cele prin presare sunt foarte bune

• Legăturile dintre colector și rezervor:

Legăturile dintre colector și rezervor trebuie să fie cât mai scurte și montate, pe cât posibil, în interiorul casei. Căile de acces prin planșeu, respectiv prin pereți, trebuie să fie atât de mari încât să se poată monta prin ele tuburi cu o termoizolație suficientă (o grosime de minim 30 mm).

• Pompe de recirculare și armături

Se recomandă ca pompele de recirculare și armăturile din circuitul solar să se monteze aproape de rezervor pe un perete. Pompa, ventilul de reținere, cel de siguranță și vasul de expansiune cu manometru se montează lângă țeava mai rece, lângă sistemul de evacuare. Între timp, majoritatea producătorilor livrează grupe compacte de componente pentru montarea pe perete sau unități livrabile odată cu montajul rezervorului, cazuri în care lucrările de instalare sunt realizate mult mai repede.

Un factor deosebit de important pentru siguranța instalației este lipsa elementelor de blocaj între colector și ventilul de siguranță (nu trebuie să existe nici măcar un element de oprire a refluxului).

• Vasul de expansiune cu membrană

Întrucât vasul de expansiune nu este de obicei termoizolat, trebuie să se instaleze în așa fel încât să se piardă cât mai puțină căldură. Mai mult decât atât, membrana nu este rezistentă la temperaturi mari. De aceea, vasul de expansiune cu membrană trebuie să se monteze atârnând în jos, într-o zonă „moartă” a sistemului de evacuare.

• Vasele de expansiune cu un volum mai mare de 12 I trebuie să aibă un sistem propriu de susținere.

Trebuie să existe o cale de acces la ventilul de reglare și verificare a presiunii (în special în partea inferioară)

• Sistem de reglare/comandă

Pentru instalarea sistemului de reglare, respectiv de comandă, producătorii livrează, de obicei, indicații detaliate de montare, cărora trebuie să li se acorde o atenție deosebită datorită diferențelor de concept și racordare.

6.2.4 Circuitul consumatorului

Racordul conductelor de apă caldă și rece la rețeaua publică de apă nu prezintă nicio particularitate față de rezervoarele clasice pentru apa caldă.

6.2.5 Încălzirea suplimentară

La racordare trebuie să se verifice dacă sistemele de reglare ale ambelor sisteme sunt echilibrate. Sistemele de reglare moderne dispun de cele mai multe ori de o funcție pentru reglarea încălzirii ulterioare. Din cauza diferențelor existente între locațiile în care are loc montajul și luând în considerare și pericolele care apar din cauza instalațiilor de încălzire și a celor electrice, lucrările de racordare trebuie să se realizeze de meșteșugari specializați.

6.2.6 Siguranța instalației

O atenție deosebită trebuie să se acorde și siguranței instalației. Măsurile presupun amenajări de siguranță în circuitul solar (siguranță în timpul stării de stagnare a instalației), măsuri de siguranță pentru rezervor (limitarea temperaturilor rezervorului), precum și măsuri de siguranță pentru circuitul consumatorului (protecție împotriva fierberii).