Πώς να Συνδέσετε Κυκλοφορητή σε Σύστημα Ηλιακής Ενέργειας

Γιατί Χρειάζεται Κυκλοφορητής στο Ηλιακό Σύστημα

Στα ηλιακά θερμικά συστήματα βεβιασμένης κυκλοφορίας (forced circulation), σε αντίθεση με τους απλούς θερμοσίφωνες που λειτουργούν με φυσική κυκλοφορία, η μεταφορά θερμότητας από τον ηλιακό συλλέκτη στο αποθηκευτικό δοχείο γίνεται με τη βοήθεια ενός κυκλοφορητή (solar pump).

Αυτός ο τύπος εγκατάστασης είναι απαραίτητος όταν:

• Το αποθηκευτικό δοχείο βρίσκεται χαμηλότερα από τους συλλέκτες (π.χ. δοχείο στο λεβητοστάσιο, συλλέκτες στη σκεπή)
• Η απόσταση μεταξύ συλλεκτών και δοχείου είναι μεγάλη
• Απαιτείται ακριβής έλεγχος της κυκλοφορίας μέσω αυτοματισμού
• Πρόκειται για μεγάλη εγκατάσταση με πολλαπλούς συλλέκτες

Διαφορές Κυκλοφορητή Ηλιακού από Κοινό Κυκλοφορητή

Δεν είναι κάθε κυκλοφορητής κατάλληλος για ηλιακά συστήματα. Οι ηλιακοί κυκλοφορητές (solar pumps) έχουν ιδιαίτερα χαρακτηριστικά:

Αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες

Το υγρό στο ηλιακό κύκλωμα μπορεί να φτάσει θερμοκρασίες 120-150°C σε περιπτώσεις στασιμότητας (stagnation), όταν δεν υπάρχει κατανάλωση ζεστού νερού τις πολύ ηλιόλουστες ημέρες. Ο κυκλοφορητής πρέπει να αντέχει αυτές τις ακραίες θερμοκρασίες χωρίς βλάβη.

Συμβατότητα με γλυκόλη

Τα ηλιακά συστήματα χρησιμοποιούν μείγμα νερού-γλυκόλης (συνήθως προπυλενογλυκόλη σε αναλογία 40-50%) ως αντιψυκτικό μέσο. Τα στεγανωτικά και τα τριβέα του κυκλοφορητή πρέπει να είναι συμβατά με γλυκόλη.

Χαμηλότερη παροχή, υψηλότερο μανομετρικό

Τα ηλιακά κυκλώματα απαιτούν σχετικά χαμηλή παροχή (0,3-1,0 m³/h για οικιακές εφαρμογές) αλλά συχνά υψηλότερο μανομετρικό ύψος λόγω της μεγάλης υψομετρικής διαφοράς μεταξύ σκεπής και λεβητοστασίου.

Σχεδιασμός και Υπολογισμός

Υπολογισμός παροχής

Η παροχή του κυκλοφορητή ηλιακού υπολογίζεται με βάση τη θερμική ισχύ των συλλεκτών. Ο εμπειρικός κανόνας είναι:

• Χαμηλή ροή (Low Flow): 15-20 λίτρα/ώρα ανά τ.μ. συλλέκτη
• Υψηλή ροή (High Flow): 40-50 λίτρα/ώρα ανά τ.μ. συλλέκτη

Για ένα τυπικό οικιακό σύστημα με 4 τ.μ. συλλεκτών σε λειτουργία Low Flow, η απαιτούμενη παροχή είναι: 4 x 15 = 60 λίτρα/ώρα (περίπου 1 λίτρο/λεπτό).

Υπολογισμός μανομετρικού ύψους

Το μανομετρικό ύψος εξαρτάται από:

1. Υψομετρική διαφορά μεταξύ κυκλοφορητή και ανώτερου σημείου κυκλώματος
2. Μήκος σωληνώσεων (γραμμικές απώλειες τριβής)
3. Αριθμός καμπυλών και εξαρτημάτων (τοπικές απώλειες)
4. Αντίσταση εναλλάκτη στο αποθηκευτικό δοχείο

Για τυπικές οικιακές εγκαταστάσεις, απαιτείται μανομετρικό ύψος 3-6 mH2O.

Εργαλεία και Υλικά για τη Σύνδεση

• Κυκλοφορητής ηλιακού κατάλληλου μεγέθους
• Σετ ρακόρ σύνδεσης αντίστοιχης διαμέτρου
• Βαλβίδες αποκοπής (σφαιρικές βάνες) - 2 τεμάχια
• Βαλβίδα αντεπιστροφής
• Μονωτικό υλικό σωληνώσεων (ανθεκτικό σε υψηλές θερμοκρασίες)
• Τεφλόν ή κάνναβη με ειδική πάστα
• Γαλλικά κλειδιά
• Αλφαδολάστιχο
• Καλώδιο σύνδεσης με τον ηλιακό ελεγκτή (solar controller)

Βήματα Σύνδεσης Κυκλοφορητή σε Ηλιακό Σύστημα

Σημαντικό: Η σύνδεση κυκλοφορητή σε ηλιακό σύστημα απαιτεί τεχνικές γνώσεις. Αν δεν είστε εξοικειωμένοι με υδραυλικές και ηλεκτρολογικές εγκαταστάσεις, αναθέστε την εργασία σε πιστοποιημένο τεχνικό.

Βήμα 1: Προετοιμασία του συστήματος

Πριν ξεκινήσετε, βεβαιωθείτε ότι το ηλιακό σύστημα είναι εκτός λειτουργίας και αποφορτισμένο. Αν οι συλλέκτες είναι ζεστοί, καλύψτε τους με αδιαφανές ύφασμα για να κρυώσουν. Κλείστε τις βαλβίδες αποκοπής του ηλιακού κυκλώματος και αποσυμπιέστε το σύστημα αν χρειάζεται.

Βήμα 2: Εντοπισμός σωστής θέσης

Ο κυκλοφορητής τοποθετείται πάντα στη γραμμή επιστροφής (κρύα πλευρά), δηλαδή στη σωλήνα που επιστρέφει το ψυχρό υγρό από το αποθηκευτικό δοχείο προς τους συλλέκτες. Αυτή η θέση προστατεύει τον κυκλοφορητή από τις υψηλές θερμοκρασίες που αναπτύσσονται στην πλευρά αναχώρησης.

Η ιδανική τοποθεσία είναι κοντά στο αποθηκευτικό δοχείο, σε προσβάσιμο σημείο για μελλοντική συντήρηση.

Βήμα 3: Τοποθέτηση βαλβίδων αποκοπής

Εγκαταστήστε μια σφαιρική βάνα πριν και μετά τη θέση του κυκλοφορητή. Αυτό επιτρέπει τη μελλοντική αντικατάσταση του κυκλοφορητή χωρίς εκκένωση του συστήματος. Σε πολλές περιπτώσεις, χρησιμοποιείται σετ αντλίας (pump station) που περιλαμβάνει βάνες, θερμόμετρα, ρυθμιστή ροής και βαλβίδα αντεπιστροφής σε ένα ενιαίο μπλοκ.

Βήμα 4: Μηχανική σύνδεση

Συνδέστε τον κυκλοφορητή με τα ρακόρ στη σωλήνα. Βεβαιωθείτε ότι:

• Το βέλος κατεύθυνσης στο σώμα του κυκλοφορητή δείχνει προς τους συλλέκτες
• Ο άξονας του ρότορα είναι οριζόντιος
• Τα σπειρώματα στεγανοποιούνται σωστά με τεφλόν ή κάνναβη
• Ο κυκλοφορητής στηρίζεται σταθερά, χωρίς κραδασμούς

Βήμα 5: Εγκατάσταση βαλβίδας αντεπιστροφής

Τοποθετήστε βαλβίδα αντεπιστροφής μετά τον κυκλοφορητή (προς τους συλλέκτες). Αυτό αποτρέπει τη νυχτερινή ανάστροφη κυκλοφορία (reverse thermosiphoning), κατά την οποία θερμό νερό μπορεί να ανεβαίνει στους ψυχρούς συλλέκτες τη νύχτα, προκαλώντας θερμικές απώλειες.

Βήμα 6: Ηλεκτρική σύνδεση με τον Solar Controller

Αυτό είναι ένα κρίσιμο βήμα. Ο κυκλοφορητής δεν λειτουργεί αυτόνομα - ελέγχεται από τον διαφορικό θερμοστάτη (solar controller). Η σύνδεση γίνεται ως εξής:

1. Τοποθετήστε τον αισθητήρα θερμοκρασίας T1 στον συλλέκτη (στην έξοδο, ψηλότερο σημείο)
2. Τοποθετήστε τον αισθητήρα T2 στο δοχείο (στο κάτω μέρος)
3. Συνδέστε τον κυκλοφορητή στην έξοδο relay του controller
4. Ρυθμίστε τη διαφορά θερμοκρασίας ενεργοποίησης (ΔΤ ON) στους 5-8°C
5. Ρυθμίστε τη διαφορά θερμοκρασίας απενεργοποίησης (ΔΤ OFF) στους 2-3°C

Προσοχή: Η ηλεκτρική σύνδεση πρέπει να γίνει από αδειούχο ηλεκτρολόγο, ειδικά αν δεν υπάρχει απλό φις σύνδεσης.

Βήμα 7: Πλήρωση και εξαερισμός

Γεμίστε το ηλιακό κύκλωμα με μείγμα νερού-γλυκόλης σε αναλογία που ορίζει ο κατασκευαστής (συνήθως 40% γλυκόλη, 60% νερό). Η πλήρωση γίνεται μέσω του σημείου πλήρωσης στη χαμηλότερη θέση του κυκλώματος. Εξαερίστε πλήρως, ανοίγοντας σταδιακά τις βάνες και ελέγχοντας τους αυτόματους εξαεριστές.

Βήμα 8: Δοκιμαστική λειτουργία

Ενεργοποιήστε τον solar controller σε λειτουργία χειροκίνητης δοκιμής (manual mode). Ελέγξτε ότι:

• Ο κυκλοφορητής ξεκινά και σταματά κανονικά
• Δεν υπάρχουν διαρροές σε κανένα σημείο
• Η ροή είναι ομαλή (χρησιμοποιήστε τον ενδείκτη ροής αν υπάρχει)
• Η θερμοκρασία στο δοχείο ανεβαίνει κανονικά όταν υπάρχει ηλιοφάνεια
• Ο κυκλοφορητής δεν κάνει ασυνήθιστους θορύβους

Ειδικές Περιπτώσεις Σύνδεσης

Σύστημα Drain-Back

Στα συστήματα drain-back, ο κυκλοφορητής πρέπει να έχει αρκετό μανομετρικό ύψος ώστε να σπρώξει το υγρό μέχρι τον συλλέκτη στη σκεπή, αφού όταν σταματάει, το υγρό αδειάζει πίσω στο δοχείο. Αυτό απαιτεί κυκλοφορητή με υψηλότερο μανομετρικό ύψος, π.χ. ALPHA SOLAR 25-145.

Πολλαπλοί συλλέκτες

Σε εγκαταστάσεις με πολλαπλές σειρές συλλεκτών, μπορεί να χρειαστεί ισοζύγιση ροής (hydraulic balancing). Χρησιμοποιήστε ρυθμιστές ροής ή βαλβίδες εξισορρόπησης σε κάθε κλάδο.

Συχνά Λάθη στη Σύνδεση

1. Τοποθέτηση στη ζεστή πλευρά: Αν ο κυκλοφορητής τοποθετηθεί στη γραμμή αναχώρησης (ζεστή πλευρά), οι υψηλές θερμοκρασίες θα μειώσουν δραματικά τη διάρκεια ζωής του.
2. Χρήση κοινού κυκλοφορητή θέρμανσης: Οι κυκλοφορητές θέρμανσης δεν αντέχουν στις θερμοκρασίες στασιμότητας και δεν είναι συμβατοί με γλυκόλη.
3. Παράλειψη βαλβίδας αντεπιστροφής: Οδηγεί σε σημαντικές θερμικές απώλειες τη νύχτα.
4. Λάθος ρύθμιση ΔΤ: Αν η διαφορά ΔΤ ON είναι πολύ μικρή, ο κυκλοφορητής θα ενεργοποιείται και θα σβήνει συνεχώς (short cycling).
5. Ανεπαρκής εξαερισμός: Αέρας στο σύστημα μειώνει την απόδοση και μπορεί να καταστρέψει τον κυκλοφορητή.

Συντήρηση του Κυκλοφορητή Ηλιακού

• Ετήσιος έλεγχος πίεσης: Η πίεση στο ηλιακό κύκλωμα πρέπει να διατηρείται σταθερή (συνήθως 1,5-2,5 bar)
• Έλεγχος γλυκόλης: Κάθε 2-3 χρόνια ελέγχετε τη συγκέντρωση και το pH της γλυκόλης - αντικατάσταση κάθε 5 χρόνια
• Εξαερισμός: Ελέγχετε και εξαερίζετε το σύστημα τουλάχιστον μία φορά τον χρόνο
• Ακρόαση: Ασυνήθιστοι θόρυβοι μπορεί να υποδηλώνουν αέρα ή φθορά στα τριβέα

Προτεινόμενα Προϊόντα

ALPHA SOLAR 15-75 (130mm) - Compact ηλιακός κυκλοφορητής για μικρές οικιακές εγκαταστάσεις

ALPHA SOLAR 25-75 (130mm) - Ηλιακός κυκλοφορητής για μεσαίες εγκαταστάσεις με σύνδεση 1''

ALPHA SOLAR 25-75 (180mm) - Ηλιακός κυκλοφορητής με μεγαλύτερο συζευκτικό μήκος

ALPHA SOLAR 25-145 (180mm) - Υψηλής απόδοσης ηλιακός κυκλοφορητής για μεγάλες εγκαταστάσεις και drain-back συστήματα