Για οικιακό ηλιακό σύστημα 2-4 συλλεκτών, χρειάζεστε κυκλοφορητή ηλιακού με παροχή 0,3-1,0 m3/h και μανομετρικό 3-5 m. Πρέπει να αντέχει σε γλυκόλη και θερμοκρασίες έως 130°C. Τοποθετείται πάντα στη γραμμή επιστροφής (κρύα πλευρά), ελεγχόμενος από τον διαφορικό θερμοστάτη.
Ο κυκλοφορητής ηλιακού δεν είναι σαν τον κοινό κυκλοφορητή θέρμανσης. Πρέπει να αντέχει σε γλυκόλη, υψηλές θερμοκρασίες στασιμότητας (120-150°C) και να ελέγχεται αυτόματα από τον solar controller. Η σωστή επιλογή μεγέθους καθορίζει αν θα αξιοποιήσετε πλήρως τους ηλιακούς συλλέκτες ή αν θα χάνετε θερμική ενέργεια.
Ηλιακός κυκλοφορητής χρειάζεται όταν:
Δεν είναι κάθε κυκλοφορητής κατάλληλος για ηλιακά συστήματα. Οι ηλιακοί κυκλοφορητές (solar pumps) έχουν ιδιαίτερα χαρακτηριστικά:
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.
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.
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.
Η παροχή του κυκλοφορητή ηλιακού υπολογίζεται με βάση τη θερμική ισχύ των συλλεκτών. Ο εμπειρικός κανόνας είναι:
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).
Το μανομετρικό ύψος εξαρτάται από:
Για τυπικές οικιακές εγκαταστάσεις, απαιτείται μανομετρικό ύψος 3-6 mH2O.
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.
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.
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.
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.
Συνδέστε τον κυκλοφορητή με τα ρακόρ στη σωλήνα. Βεβαιωθείτε ότι:
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.
Αυτό είναι ένα κρίσιμο βήμα. Ο κυκλοφορητής δεν λειτουργεί αυτόνομα - ελέγχεται από τον διαφορικό θερμοστάτη (solar controller). Η σύνδεση γίνεται ως εξής:
Προσοχή: Η ηλεκτρική σύνδεση πρέπει να γίνει από αδειούχο ηλεκτρολόγο, ειδικά αν δεν υπάρχει απλό φις σύνδεσης.
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.
Ενεργοποιήστε τον solar controller σε λειτουργία χειροκίνητης δοκιμής (manual mode). Ελέγξτε ότι:
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.
Σε εγκαταστάσεις με πολλαπλές σειρές συλλεκτών, μπορεί να χρειαστεί ισοζύγιση ροής (hydraulic balancing). Χρησιμοποιήστε ρυθμιστές ροής ή βαλβίδες εξισορρόπησης σε κάθε κλάδο.
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
Δεν συνιστάται. Οι κοινοί κυκλοφορητές θέρμανσης δεν αντέχουν τις υψηλές θερμοκρασίες στασιμότητας (120-150°C) και τα στεγανωτικά τους δεν είναι συμβατά με γλυκόλη. Αν τοποθετήσετε κοινό κυκλοφορητή, θα παρουσιάσει βλάβη σε σύντομο χρονικό διάστημα. Χρησιμοποιήστε πάντα κυκλοφορητή σχεδιασμένο για ηλιακές εφαρμογές.
Ένας σύγχρονος κυκλοφορητής ηλιακού, όπως ο Grundfos ALPHA SOLAR, καταναλώνει 5-45 Watt ανάλογα με τη ρύθμιση ταχύτητας. Μιας και λειτουργεί μόνο τις ηλιόλουστες ώρες (συνήθως 6-10 ώρες/ημέρα στην Ελλάδα), η ετήσια κατανάλωση είναι πολύ χαμηλή - περίπου 30-80 kWh τον χρόνο.
Αυτό το φαινόμενο (short cycling) συμβαίνει όταν η ρύθμιση ΔΤ ON στον solar controller είναι πολύ χαμηλή ή η ΔΤ OFF είναι πολύ κοντά στην ΔΤ ON. Αυξήστε τη διαφορά ΔΤ ON σε 7-8°C και τη ΔΤ OFF σε 3°C. Μπορεί επίσης να υποδηλώνει ανεπαρκή ηλιοφάνεια (συννεφιά με διαλείπουσα ηλιοφάνεια).
Η γλυκόλη στο ηλιακό κύκλωμα πρέπει να ελέγχεται κάθε 2-3 χρόνια και να αντικαθίσταται κάθε 5 χρόνια ή νωρίτερα αν παρατηρηθεί αλλαγή χρώματος ή πτώση pH. Η φθαρμένη γλυκόλη γίνεται όξινη και μπορεί να καταστρέψει τον κυκλοφορητή και τα μεταλλικά μέρη του κυκλώματος.
Όχι, δεν χρειάζεται ξεχωριστός πίνακας. Ο κυκλοφορητής ηλιακού συνδέεται απευθείας στην έξοδο relay του solar controller, ο οποίος με τη σειρά του τροφοδοτείται από μια κοινή πρίζα 230V. Ωστόσο, συνιστάται η χρήση αυτόματης ασφάλειας στη γραμμή τροφοδοσίας του controller.
Για ένα τυπικό οικιακό σύστημα με 2 επίπεδους συλλέκτες (περίπου 4 τ.μ. συνολικά), αρκεί ένας μικρός κυκλοφορητής όπως ο ALPHA SOLAR 15-75. Για σωστή διαστασιολόγηση, υπολογίστε 15-20 λίτρα/ώρα ανά τ.μ. συλλέκτη σε λειτουργία Low Flow και προσθέστε το μανομετρικό ύψος βάσει της υψομετρικής διαφοράς.