Indywidualny solarny podgrzewacz wody: podgrzewaj wodę darmową energią

Wzrost cen rachunków za prąd przyprawia Cię o zawrót głowy? Chcesz zabezpieczyć swoje wydatki i ilość ciepłej wody, którą możesz wyprodukować, zachowując jednocześnie swój komfort?

Jeśli szukasz większej niezależności, autonomii i odporności, to rozwiązanie Cię zainteresuje.

Dziś, jeszcze bardziej niż wcześniej, konieczne jest stawienie czoła niepewności, przyczyniając się jednocześnie do wspólnego wysiłku na rzecz tej nieco… „sportowej” transformacji.

Słoneczny podgrzewacz wody wykorzystuje jedyne źródło, które każdy może mieć za darmo… słońce!

Co to jest solarny podgrzewacz wody?

Jest to system odzyskiwania energii słonecznej, który pozwala na produkcję części lub całości ciepłej wody użytkowej w Twoim domu. W tym konkretnym przypadku jest to CESI: indywidualny solarny podgrzewacz wody.

CESI może zapewnić od 50 do 70% zapotrzebowania na ciepłą wodę użytkową, jednocześnie zmniejszając rachunki za energię. Energia słoneczna częściowo lub całkowicie zastępuje inne źródła energii, takie jak prąd, gaz, olej opałowy, biomasa itp.

Składa się z trzech głównych elementów:

• Termiczne panele słoneczne (zwane także kolektorami ): instaluje się je na dachu w celu wychwytywania promieni słonecznych.

• Zbiornik solarny (lub cumulus) : wyposażony w wymiennik ciepła, zapewnia transfer kalorii pomiędzy płynem podgrzewanym przez słońce a wodą użytkową w zbiorniku.

• Ogrzewanie dodatkowe : aby zapewnić produkcję ciepłej wody przez cały rok i niezależnie od pogody, przy braku promieniowania z reguły przejmuje funkcję oporności elektrycznej. To dodatkowe ogrzewanie może być również zapewnione przez pompę ciepła (PAC), kocioł gazowy, drzewny lub olejowy.

W zależności od wybranego rodzaju instalacji mogą być konieczne inne elementy, takie jak pompa obiegowa, naczynie wzbiorcze, regulacja. Jeśli jesteś w regionie Lyonu, balony słoneczne mamy w magazynie w Rillieux-la-Pape .

Jak działa solarny podgrzewacz wody?

Kolektory słoneczne przekształcają energię słoneczną , a dokładniej promieniowanie słoneczne, w energię cieplną . Oznacza to, że będą przesyłać ciepło, a nie prąd (dla przypomnienia, prąd wytwarzany jest za pomocą panelu fotowoltaicznego).

Ciepło to jest przekazywane z czujników do zbiornika dzięki płynowi przenoszącemu ciepło (= który transportuje ciepło), który krąży w rurkach miedzianych, ze stali nierdzewnej lub rurach wielowarstwowych.

Ciecz przenosząca ciepło przechodzi następnie przez wymiennik umieszczony na dnie zbiornika ciepłej wody i przekazuje swoje kalorie do wody użytkowej.

@źródło ADEME

Przekazując ciepło do zbiornika, ciecz przenosząca ciepło pozostaje w ruchu i ochładza się, podczas gdy woda się nagrzewa. Następnie wraca do kolektorów słonecznych, aby rozpocząć nowy cykl grzewczy.

Podgrzana woda ze zbiornika wykorzystywana jest następnie do kominka w łazience lub kuchni.

obrzęd; zaszyfrowane media; żyroskop; obraz w obrazie" zezwoleniefullscreen="" ramka="0" wysokość="472" src="https://www.youtube.com/embed/UsDls0K6jLU" title="Odtwarzacz wideo YouTube" szerokość="840">

Zalety i wady ogrzewania słonecznego

Zalety indywidualnego słonecznego podgrzewacza wody

• Wykorzystanie prawdziwie odnawialnej , darmowej , ekologicznej i nielimitowanej energii,
• Niezawodność : 20 do 30 lat dla czujników i cumulusu słonecznego
• Coraz szybszy zwrot z inwestycji w obliczu wzrostu cen paliw kopalnych, takich jak gaz czy energia elektryczna.

Wady indywidualnego słonecznego podgrzewacza wody

• Udział energii słonecznej zmienia się w ciągu dnia i w różnych porach roku, ponieważ zależy od ilości nasłonecznienia. Dlatego konieczne jest zapewnienie dodatkowego urządzenia, które zaspokoi Twoje potrzeby w każdych okolicznościach i zrekompensuje niedostateczne nasłonecznienie.
• Inwestycja w tego typu instalację będzie wyższa niż w przypadku instalacji bardziej konwencjonalnych (cumulus elektryczny czy balon termodynamiczny). Pamiętaj, że możesz skorzystać z pomocy państwa, takiej jak premia My Renov.
• Zainstalowanie systemu paneli słonecznych i zbiornika wymaga posiadania wystarczającej ilości miejsca , aby to zrobić, na zewnątrz i wewnątrz.

Różne typy kolektorów słonecznych

Aby zrozumieć, czym jest solarny podgrzewacz wody i jak działa, należy wiedzieć, że istnieje kilka typów systemów solarnego podgrzewania wody oraz że istnieją różne typy czujników.

Wybór tego kluczowego elementu będzie uzależniony od temperatury, w jakiej chcesz pracować, ceny czy dostępności.

Czujnik płaski lub szklany

Jest to najpopularniejszy model czujnika. Występuje w postaci grubych paneli (około 90 mm). Jest to rodzaj skrzynki izolowanej termicznie, pokrytej przeszkleniem. Powierzchnia czujnika różni się w zależności od producenta, ale zazwyczaj wynosi od 1,5 do 2,5 m².

Wewnątrz, przez całą powierzchnię czujnika, wije się rurka wypełniona płynem przenoszącym ciepło. Umieszcza się go na izolacji, aby w jak największym stopniu zatrzymać odzyskane ciepło. Przykryty jest ciemną metalową płytą (absorberem), aby wychwycić maksymalną ilość energii słonecznej.
Aluminiowa rama zapewnia sztywność czujnika, a szkło umożliwia przepuszczanie promieni świetlnych, zachowując jednocześnie wodoodporność wnętrza czujnika.

Obszary zastosowania : czujniki te mogą być stosowane w indywidualnych lub zbiorowych słonecznych podgrzewaczach wody, a także w kombinowanych systemach solarnych (SSC), które również wytwarzają wodę grzewczą dla domu.

Czujnik podciśnienia

Wyglądają jak czarne rurki połączone ze sobą za pomocą prętów.
Płyn przenoszący ciepło krąży wewnątrz podwójnej rurki próżniowej zabarwionej na czarno (azotek aluminium), która pochłania promienie słoneczne.
Promienie słoneczne docierają bezpośrednio do tubusu lub pośrednio poprzez odbicie, dzięki wkładowi zwierciadeł parabolicznych znajdujących się w tle.

Rura próżniowa ma lepszą izolację niż kolektor płaski, co daje o 30% wyższą wydajność w zimie. Przez resztę roku jest to równowartość.
Z drugiej strony, czujniki te są bardziej skomplikowane w produkcji, co zwiększa koszty produkcji.

Zakres zastosowania : rury próżniowe są również stosowane w indywidualnych lub zbiorowych słonecznych podgrzewaczach wody, a także w kombinowanych systemach słonecznych (SSC), ale także w niektórych zastosowaniach przemysłowych.

Czujnik dywanu

Wykonany jest z bardzo wytrzymałej miękkiej gumy, w której krąży woda. System ten jest mniej specyficzny technologicznie i dlatego jest najtańszy ze wszystkich. Jednakże nie jest on wystarczająco wydajny do podgrzewania ciepłej wody użytkowej, chyba że znajdujesz się w gorącym kraju.

Zakres zastosowania : czujnik dywanowy służy głównie do podgrzewania wody w basenie. Można też do tego przywyknąćprodukcja ciepłej wody użytkowej w gorących regionach.

źródło: Astrapool

Działanie słonecznych podgrzewaczy wody (CESI)

Istnieją co najmniej 3 rodzaje systemów solarnych do podgrzewania wody:

CESI pod presją

System historyczny, najpowszechniej stosowany, obecny wśród wszystkich producentów, dający się dostosować do każdej sytuacji. Płynem przenoszącym ciepło jest woda, do której dodano „glikol” ze względu na jego właściwości zapobiegające zamarzaniu i doskonałe przenoszenie ciepła.
To się nie spłynie i to jest jego limit. Rzeczywiście, gdy pompa jest zatrzymana (temperatura zbiornika 85°C / przerwa w dostawie prądu), glikolowy płyn przenoszący ciepło pozostaje w czujnikach i jego temperatura wzrasta. Może się wówczas przegrzać i pogorszyć.
Aby przeciwdziałać temu efektowi i utrzymać sprawność układu, konieczna będzie zatem jego regularna konserwacja, w szczególności wymiana płynu niezamarzającego.

Termosyfon CESI

Jest to najprostszy i najczęstszy system na obszarach geograficznych, które nie są narażone na mróz.

Zbiornik znajduje się nad czujnikami, na dachu lub na poddaszu. Muszą być blisko piłki. Czynnik grzewczy nagrzewający się w kolektorach w naturalny sposób unosi się w zbiorniku i wypycha zimniejszy płyn w kierunku kolektora. Nie ma potrzeby stosowania cyrkulatora ani kosztownych regulacji. Jednakże możemy znaleźć te same problemy związane z przegrzaniem, co CESI pod ciśnieniem.

Samoodpływowy CESI

Samoodpływowy CESI ma na celu wyeliminowanie skutków przegrzania czujników w lecie. Celem jest opróżnienie ich z płynu, gdy nie ma już kalorii do odzyskania (kiedy czujniki są zbyt zimne lub balon osiągnął maksymalną temperaturę). Instalacja ta zakłada, że czujniki są zainstalowane wyżej niż zbiornik i że przyłącze solarne ma ciągłe nachylenie, aby płyn mógł dobrze przepływać.

Obciążenia konserwacyjne zostaną wówczas znacznie zmniejszone, a instalacja zyska na trwałości.

Rozwiązania samoodpływowe są mniej znane, gdyż nie wszyscy producenci je oferują.

• Istnieją glikolowane roztwory samoodpływowe, które wymagają niewielkiej rezerwy spustowej obok zbiornika w celu przechowywania płynu niezamarzającego.
• Istnieją również bardzo specyficzne rozwiązania CESI samoodpływowe z wodą, które maksymalnie upraszczają wdrożenie i użytkowanie (ROTEX, HELIOFRANCE). Takie rozwiązania są możliwe: producenci opracowali model balonu polipropylenowego, który nie boi się korozji i pozostaje otwarty na ciśnienie atmosferyczne.

Rozwiązanie samoodpływowe jest preferowane, jeśli pozwala na to konfiguracja instalacji. W przeciwnym razie najbardziej odpowiednie będzie rozwiązanie ciśnieniowe.

Ile kosztuje instalacja słonecznego podgrzewacza wody?

Możesz liczyć na kwotę od 4 000 do 7 000 euro z instalacją zestawu zawierającego zbiornik o pojemności od 200 do 300 litrów w połączeniu z czujnikami o powierzchni od 3 do 5 m².

Odpowiada to na ogół potrzebom rodziny. Ceny różnią się w zależności od wielkości instalacji: wielkości balonu i powierzchni paneli.

Cena, która może się znacznie różnić w zależności od instalatorów i rodzaju wybranego słonecznego podgrzewacza wody. Ten rodzaj poprawy energii mieści się w ramach planu odporności: dowiedz się, czy się kwalifikujesz i jaką kwotę pomocy Ma Prime Renov.

Rentowność

Zwrot z inwestycji w instalację do wytwarzania ciepłej wody za pomocą energii słonecznej wynosi średnio od 10 do 15 lat.

Musisz także wziąć pod uwagę, że poprawiasz swoją autonomię energetyczną.

Rzeczywiście, interesujące jest nie poprzestawanie tylko na kalkulacjach finansowych, ponieważ parametry ekonomiczne mogą zmieniać się znacznie szybciej, niż oczekiwano.

Żywotność elementów jest stosunkowo długa, pod warunkiem odpowiedniej konserwacji: minimum 10 lat dla najbardziej delikatnych elementów i do 30 lat dla kolektorów słonecznych.

2 pytania przed inwestycją w solarny podgrzewacz wody

Wkłady słoneczne

Idealnym rozwiązaniem, jak już wiesz, jest instalacja czujników skierowanych na południe i z nachyleniem 40-45 stopni. Jeśli masz inne nachylenie, Twoja instalacja będzie takaBez wątpienia trochę mniej skuteczne, ale nadal będzie interesujące.
Specjalista może przyjechać do Twojego domu i ocenić wykonalność Twojego projektu.

Maski przeciwsłoneczne

Konieczne będzie przestrzeganie masek przeciwsłonecznych. Mogą one zakłócać nasłonecznienie instalacji, rzucając cień, zmniejszając skuteczność kolektorów słonecznych, a tym samym ich wydajność.
Miejsce, w którym zostaną zainstalowane, należy dokładnie przestudiować.
Będziesz musiał sprawdzić cienie rzucane przez elementy dachu, drzewa, domy, a nawet sąsiednie budynki.

Przygotuj instalację słonecznego podgrzewacza wody

Obowiązkowe kroki w celu zainstalowania słonecznego podgrzewacza wody

Aby zainstalować kolektory słoneczne na dachu swojego domu, musisz uzyskać zgodę urzędu miasta , niezależnie od tego, czy planujesz nowy dom, czy remont. W efekcie zmieniasz wygląd zewnętrzny swojego budynku.

Wszystkie warunki znajdziesz na stronie internetowej usługi publicznej oraz na stronie dotyczącej wcześniejszego zgłoszenia robót .

W Twojej gminie możesz zapoznać się z dokumentami urbanistycznymi, które poinformują Cię o warunkach, których należy przestrzegać, jeśli chodzi o wygląd Twojego mieszkania.

Aby ułatwić Ci życie, możesz bezpośrednio pobrać formularz (CERFA 13703-09)

Jeśli znajdujesz się na niejawnej stronie, Twój projekt musi zostać przedstawiony i zatwierdzony architektowi z Bâtiments de France .

Kto może zainstalować solarny podgrzewacz wody?

Aby zainstalować solarny podgrzewacz wody, zalecamy współpracę z wyspecjalizowanym rzemieślnikiem (szkolenie RGE Qualisol, Réseau Proeco Energie itp.). Rzeczywiście, Twój rzemieślnik musi być świadomy montażu kolektorów słonecznych, przestrzegając warunków bezpieczeństwa i nie narażając na szwank konstrukcji i wodoodporności dachu.

Gdzie umieścić kolektory słoneczne?

Aby efektywność cieplna indywidualnego podgrzewacza wody była optymalna, idealnym rozwiązaniem jest jego instalacja na południowej stronie dachu, z nachyleniem od poziomu od 40 do 50°.

Dobór rozmiaru instalacji słonecznego podgrzewacza wody

Często zaleca się skorzystanie z pomocy w obliczeniu wielkości słonecznego podgrzewacza wody.
Rzeczywiście, odpowiednio wyposażony i posiadający kody zrozumienia technicznego, konieczne będzie oszacowanie różnych parametrów, takich jak: nachylenie płaszczyzny, orientacja, albedo gruntu, powierzchnia obliczonych czujników, wyliczone dzienne zapotrzebowanie, temperatura w którym należy tak nalać wodę, aby w szczególności spełniała normy zdrowotne w zależności od wielkości.

W obliczeniach uwzględnimy również średnie roczne napromieniowanie Twojej lokalizacji, różne maski słoneczne, zarówno blisko, jak i daleko, oraz ich częstość występowania w zależności od pory roku.

Udzielając wsparcia, profesjonalista ma obowiązek doradzać i słuchać potrzeb klienta. Będziesz wtedy mógł zadać odpowiednie pytania i w ten sposób osiągnąć najlepszy kompromis dla swojego domu.

Dobór zbiornika w Twojej instalacji

Zacznij od określenia objętości balonu w zależności od potrzeb domowników. Średnio wynosi 40 litrów/dzień/osobę. Istnieje możliwość podłączenia różnych maszyn (pralka, zmywarka itp.). Należy wówczas określić zapotrzebowanie na te urządzenia.

Ciekawostką jest wykorzystanie tego momentu do oceny, czy możliwe jest zmniejszenie zapotrzebowania gospodarstwa domowego na ciepłą wodę za pomocą energooszczędnych słuchawek prysznicowych lub pianownic.

Obliczona objętość odpowiada objętości ogrzewanej przez zasobnik przy braku słońca. Będziesz zatem musiał pomnożyć tę objętość przez 1,5 do 2 razy, aby uzyskać objętość zbiornika solarnego.

Dla rodziny składającej się z 3 do 4 osób z reguły zdecydujemy się na zbiornik solarny o pojemności co najmniej 200 litrów.