consideratii teoretice panouri solare

8/7/2019 Consideratii teoretice panouri solare

1/6

Co

nside

raiiteoret

ice

1. Strategia utilizriienergiilor regenerabile

Dezvoltarea surselor regenera-bile de energie ca o resurs ener-getic semnificativ i nepolu-ant este unul din principaleleobiective ale politicilor energe-tice mondiale care, n contextul

dezvoltrii durabile, au ca scopreducerea consumurilor energeti-ce, creterea siguranei n alimen-tarea cu energie, protejarea me-diului nconjurtor i dezvoltareatehnologiilor energetice viabile.Unul dintre obiectivele principaleale folosirii energiilor regenerabi-le l reprezint reducerea emisiilorde gaze cu efect de ser.

Prin adoptarea n anul 1997a Protocolului de la Kyoto asu-pra Conveniei Cadru a NaiunilorUnite despre schimbrile climati-

ce (1992), rile dezvoltate au sta-bilit drept int reducerea pn n2012 a gazelor cu efect de sercu 5,2% fa de nivelul din 1990.Acestui protocol i-au urmat multeastfel de nelegeri i angajamen-te la nivel mondial i european, ndorina unei dezvoltri durabile alumii, cum ar fi Agrementul de laHaga (noiembrie 2000) sau Bonn(iulie 2001).

La Summit-ul Mondial asupraDezvoltrii Durabile de la Joha-nnesburg din septembrie 2002,

energia a fost unul dintre celemai controversate domenii ndiscuii. Dei nu a fost fixat nicio int n ceea ce privete ener-

gia regenerabil, toate rile au recunoscut necesita-tea creterii de surse regenerabile n totalul energieifurnizate. La 4 septembrie 2002 a fost semnat Planulde Implementare, inclusiv de ctre Romnia, care s-a pronunat n favoarea surselor regenerabile i po-liticilor UE i mondiale n conformitate cu Protoco-lul de la Kyoto.

n anul 2000, ponderea surselor regenerabile n

producia total de energie primar pe plan mondi-al era de 13,8%. Din analiza ratelor de dezvoltare dinultimele trei decenii se observ c energia produsdin surse regenerabile a nregistrat o cretere anu-al de 2%. Este evident c, pe termen mediu, surse-le regenerabile de energie nu pot fi privite ca alter-nativ total la sursele convenionale, dar este certc, datorit avantajelor pe care le au (resursele localeabundente, ecologice, ieftine, independente de im-porturi), acestea trebuie utilizate n complementari-tate cu combustibilii fosili i energia nuclear.

Cererea de energie primar crete cu fiecare an, es-timndu-se o cretere de peste 60% n urmtorii 30 deani. Structura cererii de energie primar n nul 2000 i

a celei estimate pentru 2030 sunt prezente n figura 1.Cldirile alimentate cu energie termic regenera-bil trebuie privite ca un sistem energetic complex,situat n contextul energetic al amplasamentului.

Prin modul de amplasare i conformare a cldi-rilor, precum i prin mrirea funciei conservativea acestora se urmrete reducerea consumului deenergie termic n condiiile meninerii sau spoririiconfortului termic al ocupanilor.

Funcia conservativ a cldirii este dat de gradulde protecie termic exprimat prin rezistena termicglobal. Soluiile adoptate pentru cldirile alimenta-te cu surse de energie regenerabil presupun o rezis-ten termic global de minimum 2,53 m2K/W.

Dintre toate sursele de energie care intr n ca-tegoria surselor ecologice i regenerabile cum ar fi:energia eolian; energia geotermal; energia mare-elor, energia solar se remarc prin instalaiile sim-

ple i cu costuri reduse ale acestora la nivelul unortemperaturi n jur de 1000C, instalaii folosite la n-clzirea apei de consum menajer sau a cldirilor. Deaceea, este deosebit de atractiv ideea utilizrii ener-giei solare n scopul nclzirii locuinelor i se parec acesta va fi unul dintre cele mai largi domenii deaplicare a energiei solare n urmtorul secol. Tehno-logia echipamentului pentru instalaiile solare de n-

clzire a cldirilor este deja destul de bine pus lapunct ntr-o serie de ri ca Japonia, SUA, Australia,Israel, Rusia, Frana, Canada i Germania.

n Romnia, preocuprile n domeniul energiei so-lare au culminat n anul 1979, prin implementarea pescar larg a diferitelor aplicaii de utilizare a energi-ei solare, ca de exemplu: sisteme de preparare a apeicalde de consum pentru cldiri de locuit, Timioarafiind primul ora n care un ntreg cartier Zona Soa-relui a fost prevzut cu acest gen de instalaii, la carese mai adaug unele hoteluri de pe litoralul Mrii Ne-gre; sisteme de ap cald pentru agricultur sau in-dustrie etc. Dup un declin al utilizrii energiei sola-re cauzat de tehnologiile greoaie i costurile ridicate

pentru materiale, exploatare i ntreinere, n prezentse nregistreaz un reviriment datorit noilor desco-periri tehnice i tehnologice n acest domeniu.

n acest context, n articolul de fa se prezin-t consideraii privind caracteristicile energiei sola-re, producerea solar a energiei termice i utilizareaacesteia n domeniul instalaiilor, descriindu-se di-verse tipuri de instalaii solare pentru nclzire, pen-tru prepararea apei calde de consum, precum i sis-teme solare combinate.

2. Caracterizarea energiei solareEnergia solar constituie cea mai important i

sigur resurs de energie regenerabil dintre toate

sursele regenerabile exploatate n prezent, putndspune chiar c este o surs inepuizabil de energie. n Romnia se poate realiza recepionarea pe o

suprafa orizontal plan de 1 m2, perpendicula-r pe direcia de inciden a razelor soarelui, a uneicantiti de energie cuprins ntre 900 i 1.450 kWhpe parcursul unui an, n funcie de anotimp, altitu-dine i localizare geografic. Radiaia solar me-die zilnic poate s fie de pn la 5 ori mai intensvara dect iarna. Exist situaii cnd, pe timp de iar-n, n condiii favorabile (cer senin, altitudine joas,etc.), se pot atinge valori de aproximativ 4-5 kWh/(m2zi) energie solar recepionat, radiaia solar fi-ind practic independent de temperatura aerului din

mediul nconjurtor (principiul transferului de cldu-r prin radiaie). Cuantificnd aceast valoare n ra-port cu necesitile energetice anuale ale Rom-niei, situate n jurul valorii de 22.438.000 tep (toneechivalent petrol), la nivelul anului 2001, se obine

Instalaii termice solare

Fig. 1 Structura cererii de energie primar

24Nr.3

[55]/2008

Consideraii

Teoretice


2/6

o cantitate de energie de cca 285.000.000.000 MWh(24.510.000.000 tep) radiat anual de soare pe terito-riul rii, ceea ce reprezint consumul total de ener-gie al Romniei (considernd constant consumulanual) pe o perioad de 1092 ani!

Romnia dispune de un potenial important

de energie solar datorit amplasamentului ge-ografic i condiiilor climatice favorabile. n figu-ra 2 se prezint harta radiaiei solare n funcie defluxul energetic solar mediu anual, exprimat nkWh/(m2an).

Radiaia solar sosete pe suprafaa Pmntu-lui sub form de: radiaie solar direct (constantasolar) i radiaie solar difuz. Valoarea constan-tei solare este de 1,355 kW/m2. Radiaia globalprimit de la Soare, de o suprafa orizontal la ni-velul solului, pentru o zi senin, se compune dinsuma celor dou radiaii directe i difuze. Radia-

ia solar direct depinde de orientarea suprafe-ei receptoare. Radiaia difuz poate fi considerataceeai, indiferent de orientarea suprafeei recep-toare, chiar dac n realitate exist mici diferene.Figura 3 reprezint proporia radiaiei difuze dinradiaia global.

Atmosfera modific intensitatea, distribuia spec-

tral i distribuia spaial a radiaiei solare prin doumecanisme: absorbie i difuzie. Radiaia absorbiteste n general transformat n cldur, iar radiaiadifuz este retrimis n toate direciile n atmosfer.

Factorii meteorologici care au o influen mareasupra radiaiei solare la suprafaa Pmntului sunt:transparena atmosferei, nebulozitatea, felul norilor,poziia acestora.

n calculele de dimensionare a instalaiilor careutilizeaz energia solar se cere cunoaterea ur-mtoarelor date meteorologice: valorile radiaieisolare globale primite de o suprafa n decurs deo zi, o lun, distribuia densitii radiaiei solare,durata de strlucire a Soarelui, numrul mediu al

zilelor cu cer senin, parametrii aerului exterior, in-tensitatea i frecvena vntului i precipitaiile at-mosferice.

Pentru utilizarea energiei solare este nevoie deconversia acesteia n alte forme de energie:

conversia fototermic reprezint termoconversiadirect a energiei solare; se obine cldura nma-gazinat n ap, abur, aer cald, alte medii (lichide,gazoase sau solide);conversia fotomecanic care prezint importan- deocamdat n energetica spaial, unde con-versia bazat pe presiunea luminii d natere la

motorul tip vel solar, necesar zborurilor nave-lor cosmice;conversia fotochimic ce poate prin dou moduris utilizeze Soarele ntr-o reacie chimic, fie di-rect prin excitaii luminoase a moleculelor unuicorp, fie indirect prin intermediul plantelor (foto-

sintez) sau a transformrii produselor de dejec-ie a animalelor;conversia fotoelectric cu mari aplicaii att nenergetica solar terestr, ct i n energeticaspaial. Conversia fotoelectric direct se poa-te realiza folosind proprietile materialelor se-miconductoare din care se confecioneaz pi-lele fotovoltaice.Energia solar se utilizeaz prin intermediul di-

verselor instalaii, n foarte multe domenii de acti-vitate, cel mai rspndit fiind cel pentru prepara-rea apei calde.

Fig. 2 Harta radiaiei solare n Romnia

Fig. 3 Radiaia global i radiaia difuz

25Nr.3

[55]/2008

Consideraii

Teoretice


3/6

3. Producerea solar a energiei termiceInstalaiile solare termice realizeaz conversia

energiei solare n energie termic folosit pentru nclzire i preparare ap cald de consum. Ele-mentele principale care realizeaz conversia suntcaptatoarele solare (colectoare solare). Captatoa-rele solare capteaz razele solare i transport cl-dura ctre un agent termic (aer, ap, alte lichide).De regul, acest sistem se folosete pentru prepa-rarea apei calde de consum, dar se poate folosi ipentru nclzire.

Un sistem solar termic dimensionat i exploa-tat corespunztor poate s acopere 50% pn la

65% din necesarul anual de ap cald de con-sum (aa numit rat de acoperire solar), vararata de acoperire solar fiind de cele mai multeori de 100%.

Sistemele solare termice moderne au o duratde via estimat de peste 20 ani, sunt foarte uorde implementat i necesit o ntreinere minim, fi-ind astfel o completare ideal n tehnica modernde nclzire.

Aportul energetic al sistemelor solar-termice lanecesarul de cldur i de ap cald de consum dinRomnia este evaluat la circa 1.500 mii tep (toneechivalent petrol), ceea ce reprezint aproximativ50% din volumul de ap cald de consum sau aproa-

pe 15% din necesarul de nclzire curent.Un sistem solar de nclzire trebuie s ndepli-neasc funciile de captare, stocare i transport alenergiei solare la consumatori. Dac toate acestefuncii sunt ndeplinite de elemente de construc-ie (perei, planee, suprafee vitrate, izolaii termi-ce transparente etc.) atunci sistemul solar de n-clzire este considerat pasiv. Acesta prezint, ns,dezavantajul c nu poate asigura utilizarea energi-ei solare dect n apropierea elementelor de cap-tare. Pentru transportul la distan a energiei so-lare captate se utilizeaz ca agent termic apa sauaerul, vehiculat cu ajutorul unor echipamente cuconsum de energie electric (pompe, ventilatoare

etc.), caz n care sistemul este denumit acti v.Sistemele solare active se folosesc, de obicei,pentru prepararea apei calde de consum n locuin-e individuale. n condiiile meteo-solare din Rom-nia, un captator solar termic funcioneaz, n con-

diii normale de siguran i eficien, pe perioadamartie octombrie, cu randamente ce pot s ajun-g pn la 90%.

Captatoarele solare pot funciona cu o eficiensuperioar n regim hibrid cu alte sisteme termiceconvenionale sau neconvenionale.

n ceea ce privete utilizarea sistemelor solare pa-sive, nu este necesar un nivel foarte ridicat al radiaieisolare, ntruct acestea pot funciona i n zone geo-grafice mai puin atractive din punct de vedere al in-tensitii radiaiei solare (ex: anumite zone de norddin Transilvania sau din Moldova).

Sistemele solare pasive sunt integrate, de regul,

n anvelopa cldirii, iar cea mai mare parte a materia-lelor de construcie sunt de tip convenional. n con-diii normale, costul suplimentar mediu (materiale

ncorporate ntr-o construcie nou) pentru reabilita-rea termic a unei cldiri majoreaz valoarea aceste-ia pn la 20% (la cldiri renovate).

Fiind elemente exterioare ale instalaiei solare,captatoarele trebuie s ndeplineasc pe lng con-diiile de eficien a captrii radiaiei solare i condi-iile de rezisten i stabilitate a construciilor, dar ide estetic a construciilor. Principiul de funcionarea unui captator solar este prezentat n figura 4.

Captatoarele solare pot fi difereniate n funcie demodul n care capteaz energie solar, n dou cate-

gorii: captatoare active i pasive.Caracteristica captatoarelor active este faptul cse pot regla automat, la un unghi variabil, n funciede traiectoria diurn a soarelui, n timp ce, cele pasi-ve se poziioneaz n aa fel nct s fie ntr-o ct maibun amplasare fa de radiaia solar.

O alt difereniere a captatoarelor se face n func-ie de tipul constructiv al acestora: plane (fig. 5) i cutuburi vidate (fig. 6).

Panourile cu captatoare plane absorb 1.300...1.800kWh/(m2an), au un foarte bun randament termic iun debit de recirculare a agentului termic prin circu-itul colector de pn la 180 l/h.

Calitatea unui captator solar este caracterizat de

factorii de absorbie c, de transmisie c i de emisie c.Randamentul captatorului ceste definit de relaia:

s

uc

I

Q (1)

unde:

pau QQQ

(2)

n care: Qu

este fluxul de energie termic util pro-dus de captator; I

sintensitatea radiaiei solare; Q

a

fluxul de energie termic absorbit de captator; Qp

fluxul de energie termic pierdut n captator;innd seama de expresiile fluxurilor de energie

Qa

i Qp, relaia (1) primete forma:

s

c

s

csccc

I

tk

I

tkI

0

(3)

n care: 0

este factorul de conversie (optic) al cap-tatorului solar; k

ccoeficientul global de transfer ter-

mic al captatorului, cu valori de 2,53,8 W/(m2K);

tdiferena ntre temperatura medie a agentului ter-mic i temperatura mediului ambiant.n figura 7 se prezint variaia randamentului

ca

diverse tipuri de captatoare n funcie de intensita-tea radiaiei solare I

s, pentru o diferen de tempe-

ratur de 60 K.

Fig. 5 Captator plan.

1-carcas metalic; 2-folie termoizolant ce cptuete

suprafaa inferioar a carcasei metalice i e confecionat

din aluminiu; 3-metalic confecionat dintr-un aliaj Al-Mg

rezistent la coroziune; 4-garnitur de etaneizare a pa-

noului din metal rezistent la temp. i mbtrnire; 5-pe-

rete absorbant; 6-conducte principale din Cu, dispuse

la capetele colectorului, de-a lungul laturilor scurte ale

carcasei metalice(1); 7-conduct colectoare; 8-racordu-

rile de evacuare; 9-sticl solar special, securizat, cu

reflexivitate sczut i transmisivitate foarte ridicat (90-

91%); 10-elemente de suport distribuite uniform pe toat

suprafaa colectorului.

Fig. 6 Captator cu tuburi vidate

Fig. 7 Variaia randamentului captatoare n funcie de

intensitatea radiaiei solare

Fig. 4 Principiul de funcionare a captatoarelor solare

26Nr.3

[55]/2008

Consideraii

Teoretice


4/6

Randamentele uzuale ale captatoarelor solare sencadreaz ntre 40% i 55%. Meninerea performan-elor n timpul exploatrii necesit o ntreinere per-manent deoarece, spre exemplu, prin murdrireanatural eficiena captatorului scade cu 5% dup olun i cu 1213% dup cinci luni.

Debitul masic de agent termic m se poate deter-mina cu relaia:

)( 21 ttc

Qm u

(4)

n care: ceste cldura specific a agentului termic;t

1 temperatura agentului termic la intrarea n cap-

tator; t2

temperatura agentului termic la ieirea dincaptator.

Temperatura maxim a agentului termic n capta-torul solar este temperatura la debit masic nul i sepoate determina cu relaia:

c

s

kIt

0max

max

(5)

Aceast temperatur impune condiii asu-pra materialelor care sunt folosite la construciacaptatorului, dar i la alegerea agentului termici protecia la suprapresiune pentru circuitul deagent termic.

4. Instalaii solare de nclzire n cazul unui sistem activ (fig. 8) energia so-

lar este absorbit de captatoare solare, trans-portat prin intermediul circuitului solar ntr-unrezervor de acumulare termoizolat, unde este ce-

dat apei, care este utilizat pentru consum me-najer i/sau ca agent termic de nclzire. Pentruperioadele reci, n care aportul energetic solar nuacoper necesarul de cldur al cldirii, instalaiaeste prevzut cu o surs suplimentar de ener-gie convenional.

Regimul de captare i transfer de cldur n ntrea-ga instalaie solar este tranzitoriu, iar temperaturaapei la ieirea din captatoare este variabil. Aceastainflueneaz pierderile de cldur spre mediul ncon-

jurtor i randamentul captrii, n funcie de clduraacumulat n masa instalaiei.

Fig. 8 Sistem solar de nclzire activ

27Nr.3

[55]/2008

Consideraii

Teoretice


5/6

de circulaie pe circuitul agentului termic). Pentruasigurarea nevoilor de consum instalaia solareste prevzut de obicei, cu rezervor (boiler) pen-tru prepararea i acumularea apei calde de con-sum (fig. 11).

Pentru a se putea prepara apa cald de consumcu temperatura de 45C, din apa rece cu temperatu-ra de 10C, suprafaa absorbant a captatorului solartrebuie s ajung la temperatura de 50...70C spre aputea transfera cldura agentului termic i apoi apeicalde de consum cu o eficien acceptabil.

Aceste temperaturi ridicate n captatoare i nconductele de transport ale agentului termic nece-sit msuri de izolare termic corespunztoare pen-tru reducerea pierderilor de cldur.

Captatoarele pentru sistemele solare de prepara-re a apei calde de consum sunt de regul captatoa-re plane montate n cutii bine izolate termic n caresuprafaa neagr absorbant se gsete sub una sau

dou rnduri de sticl, sau alt material transparent.Ca i componente a sistemului solar, aceste capta-toare sunt montate pe acoperiul cldirilor.

n perioada de funcionare a captatorului, o pom-p asigur transferul agentului termic spre rezervorulde acumulare. n timpul nopii circulaia agentului seoprete i un dispozitiv de reinere mpiedic mica-rea apei calde spre captatoarele rcite, reducnd ast-fel pierderile de energie spre mediul nconjurtor.

Mrimea acumulatorului influeneaz regimul delucru al instalaiei de captare i face posibil dimen-

sionarea acesteia n raport cu valoarea consumuluimediu zilnic de cldur. Astfel, stabilirea dimensiu-nilor rezervorului de acumulare constituie una dintreproblemele eseniale ale optimizrii instalaiei i de-termin cota parte din consumul de energie termicce poate fi preluat de sursa solar.

Energia termic ce nu poate fi asigurat de sursasolar depinde ns de necesarul specific de cldu-r al cldirii. n figura 9 se prezint comparativ, pen-tru dou cldiri, necesarul de energie termic speci-fic qnec ce trebuie asigurat dintr-o surs auxiliar,avnd valoarea de cca. 80 kWh/(m2an) pentru cl-direa cu un necesar specific de cldur de 100 kWh/(m2an) i de cca. 25 kWh/(m2an) pentru cldirea cu

un necesar specific de 50 kWh/(m2

an). n figura 10 se prezint bilanul diurn al folosi-rii energiei pentru o instalaie solar integrat nsistemul de nclzire de joas temperatur al uneicldiri.

Cu ajutorul sistemelor solare de nclzire, n zilelesenine, se poate obine energie chiar la temperaturiale aerului exterior mai mici de 10C, care se sto-cheaz prin intermediul rezervorului de acumulare.Spre exemplu, dac o instalaie de nclzire cu dife-rena de temperatur dintre ducere i ntoarcere de14C este prevzut cu un sistem de captare a ener-giei solare, care realizeaz o nclzire a agentului ter-mic cu 7C, acesta poate acoperi 50% din necesarul

energetic al instalaiei respective, dar, din cauza cre-terii temperaturii de ntoarcere, randamentul caza-nului scade cu 3%.

Dac necesarul de energie termic a cldirii ar fide 10 kWh, la randamentul de 100% al unui cazan cucondensaie, consumul de energie n instalaie estede 10 kWh, iar la randamentul de 97%, consumul deenergie va fi de 10,3 kWh. Dac gradul de acoperi-re al instalaiei solare este de 50% (5 kWh) rezult unconsum energetic efectiv de 5,3 kWh.

5. Instalaii solare de prepararea apei calde de consum

Aceste sisteme dimensionate corespunztor pot asi-

gura alimentarea cldirilor de locuit cu ap cald de con-sum menajer la temperatura de 45C n sezonul de var.Soluiile tehnice pentru acest sistem sunt re-

prezentate de instalaii cu circulaie natural i i n-stalaii cu circulaie forat (prevzute cu o pomp

Fig. 11 Sistem solar pentru prepararea apei calde

de consum

Sistemele de preparare a apei calde de consumrmn n funciune i n sezonul rece pentru c potasigura chiar i n zilele de iarn nsorite o cantitatede cldur pentru prepararea apei calde. La amplasa-rea sistemului n zone unde apare pericol de nghe,

pentru protejarea captatorului solar este necesar sse foloseasc agent termic n amestec cu glicol i se-pararea obligatorie a circuitului de agent termic fade apa cald de consum din rezervorul de acumula-re (serpentina din boiler).

Din practic se cunoate c pentru un consumde 50 dm3/(omzi) este necesar o suprafa a cap-tatorului de aproximativ 1,5 m2 i se poate acoperi nperioada de var necesarul de ap cald de consummenajer n proporie de 90...100%.

Dezvoltarea tehnicii n domeniul energiei solaren ultimii 20-25 ani, a generat apariia unei game di-versificate de sisteme solare pentru prepararea apeicalde de consum.

Spre exemplificare, se prezint schematic trei vari-ante constructive folosite n practic pentru instalaiilesolare cu circuit nchis i schimbtor de cldur:

varianta standard pentru o instalaie solar depreparare a apei calde de consum este pre-zentat n figura 12. Soluia este cea mai sim-pl i ieftin variant de sistem cu circulaieforat i de aceea foarte des ntlnit. Pom-

Fig. 12 Instalaie solar cu circuit nchis i rezervor

de acumulare cu schimbtor de cldur

Fig. 9 Necesarul suplimentar de cldur pentru cldiri

cu diferite nivele de izolare termic

Fig. 10 Diagrama fluxului de energie pentru un sistem solar de nclzire activ

28Nr.3

[55]/2008

Consideraii

Teoretice


6/6

6. Instalaii solare de nclzire i prepararea apei calde de consum

n cadrul unei cldiri sistemele solare de nclzirei prepararea apei calde de consum se pot aplicacombinat (active i pasive) n funcie de poziia in-cintei, gradul de vitrare, utilizarea unei energii supli-mentare etc.

Astfel, sistemul solar direct de nclzire pasiv lacare elementele arhitecturale joac un rol impor-tant (cldirea fiind conceput ca un captator n carese locuiete) se poate cupla cu sistemul solar de

nclzire activ cu captatoare solare.

Energia solar folosind captatoare este cel maides utilizat de consumatorii mici, izolai, pentru pre-pararea apei calde de consum, chiar dac nclzireacldirii se realizeaz clasic sau cu un alt sistemneconvenional.

Un sistem foarte eficient privind utilizarea ener-giei solare pentru alimentarea cu cldur a consu-matorilor izolai l reprezint utilizarea combina-t a sistemului solar pasiv cu sistemul solar activi stocarea de lung durat a cldurii captate (fig.15). Prin intermediul captatoarelor solare i a unuiagent termic intermediar (ap), energia solar estecaptat i stocat sezonier n rezervoare termoizo-

late ngropate n pmnt, de unde este utilizat nperioada de iarn pentru nclzire i preparare aapei calde de consum.

7. ConcluziiFa de celelalte surse ecologice regenerabile (en-

ergia eolian, energia geotermal, energia mareelor)

energia solar se remarc prin instalaii simple i cos-turi relativ reduse.Sistemele solare implementate n instalaiile pen-

tru cldiri reprezint o surs economic nepoluantde energie cu performane energetice ridicate, re-zultnd economii considerabile ale consumurilor decombustibili.

Este important ns ca la alegerea soluiei tehnices se in seama de caracteristicile climatice ale zoneii particularitile construciei i totodat se impune oanaliz economico-energetic a sistemului ales.

Eficiena sistemelor solare de nclzire i/sau pre-parare a apei calde de consum cu stocarea sezoniera energiei se poate mbunti prin realizarea unor

sisteme mixte cu pompe de cldur sau cu alteforme de energie (geotermal, eolian).

Bibliografie1. ASHRAE, HVAC Applications Handbook, Ame-

rican Society of Heating, Refrigerating and AirConditioning Engineers, Atlanta, 2007.

2. DUFFIE, A.J. Beckman, A.W. Solar Engineering ofThermal Processes, John Whiley&Sons, New York,1980.

3. ILINA, M. Utilizarea energiilor neconvenionale ninstalaii, Editura Didactic i Pedagogic, Bucu-reti, 1985.

4. KALMR, F. Energetical analysis of the solar hea-

ting systems, Conferina Instalaiile pentru Con-strucii i Confortul Ambiental, Timioara, 2001.5. KREIDER, J. RABL, A. Heating and Cooling of Buil-

dings, McGraw-Hill, New York, 1994.6. LADENER, H. Solaranlagen, Editura kobuch,

1993.7. POPESCU, D. IONESCU, D. GHIAU A. ILIESCU, M. As-

pecte specifice automatizrii instalaiilor de n-clzire solare, Instalatorul, nr. 7-8, 2007.

8. POPOV, D. SAJFERT, V. POPOVI, S. Importana uti-lizrii energiei solare n contextul fenomenuluide nclzire global, Instalatorul, nr. 5, 2007.

9. SRBU, I. KALMR, F. Optimizarea energetic acldirilor, Instalatorul, nr. 4, 2001.

10. SRBU, I. KALMR, F. CINCA, M. Instalaii termiceinterioare optimizare i modernizare energeti-c, Editura Politehnica, Timioara, 2007.

11. STAHL, W. VOSS, K. GOETZBERGER, A. The Self-Suffi cient Solar House in Frieburg, Solar Energy,vol. 52, no.1, 1994.

12. * * * AIIR, Manualul de instalaii, vol. V, EdituraArtecno, Bucureti, 2002.

13. * * * IDEA, Manual de Energia Solar Termica, Ma-drid, 1996.

14. * * *Sisteme ROMSTAL pentru utilizarea energieineconvenionale panourile solare, Instalatorul,nr. 3, 2006.

Prof. dr. ing. eur. ing. IOAN SRBU,Drd. ing. HOREA BURA

Universitatea Politehnica din Timioara

Fig. 13 Instalaie solar cu circuit nchis i dou rezervoare de acumulare cu schimbtor de cldur

pa de circulaie vehiculeaz agentul termic n-tre captatorul solar i schimbtorul de cldu-r din rezervorul de acumulare (serpentina),atunci cnd temperatura agentului termic ncaptatorul solar este mai mare dect tempe-ratura apei calde de consum din rezervorul deacumulare;pentru instalaiile mijlocii i mari se utilizeazdou rezervoare de acumulare de volume maimici n locul unuia de volum mare, iar pentru acontrola nclzirea apei n cele dou rezervoarede acumulare se folosete o van cu trei ci, aci-

onat funcie de temperaturile agentului termici a apei din rezervoare (fig. 13), ceea ce consti-tuie o soluie avantajoas din punct de vederefuncional (consumuri variabile). Rezervoarelede acumulare pot fi ambele pentru preparareaapei calde de consum sau unul pentru prepara-rea apei calde de consum i altul pentru nclzi-rea (prenclzirea) agentului termic din instala-ia de nclzire.o alt variant constructiv o reprezint folo-sirea captatorului solar att pentru preparareaapei calde de consum ct i pentru nclzireaapei din piscin prin intermediul unui schimb-tor de cldur dup cum este reprezentat n fi-

gura 14. Pentru fiecare metru ptrat de piscincu o adncime normal sunt necesari 0,50,7m2 de captator solar.

Fig. 14 Instalaie solar pentru prepararea apei calde

de consum i nclzirea apei din piscin

Fig. 15 Sistem de nclzire i preparare ap cald

de consum

30Nr.3

[55]/2008

Consideraii

Teoretice

consideratii teoretice panouri solare

Documents