EN
Parimet e Punimit dhe Projektimi i Sistemeve me Shtypje
Sistemet e ngrohjes së diellit me shtypje përdorin sisteme të mbyllura. Lëngu i transferimit të nxehtësisë (i cili mund të jetë ujë ose një përzierje uji dhe propilenglikoli) pompohet në presion 50–100 psi përmes panelit mbledhës në çatinë dhe një rezervuar të izoluar të ujit të ngrohtë. Avantazhi kryesor i këtyre sistemeve është aftësia e tyre për të lidhur me sistemet standarde të tubave të shtëpisë. Kjo do të thotë se të gjitha krahanat dhe tušet sigurojnë presion dhe temperaturë të qëndrueshme uji, edhe kur disa përdorues janë duke përdorur njëkohësisht ujë të ngrohtë dhe të ftohtë në ndërtesa me shumë kate. Për të përshtatur zgjerimin e shkaktuar nga nxehtësia, sistemet përfshijnë rezervuarë specifikë zgjerimi. Në shumicën e instalimeve, materiali i preferuar për tuba është ose çeliku inox ose bakri, pasi këto materiale janë shumë rezistente ndaj korrozionit. Kjo i bën ato një zgjidhje të përshtatshme për performancë të qëndrueshme në afat të gjatë, si në tubacionet e banesave ashtu edhe të komercialeve.
Sistemet me termosifon që janë nën shtypje funksionojnë përmes një procesi të quajtur konveksion natyror. Me këtë proces, kolektorët diellorë në çatinë ngrohin ujin. Uji i ngrohur ngrihet natyrshëm në rezervuarët e ruajtjes që ndodhen më lart se kolektorët. Kjo do të thotë se nuk ka pompa dhe nuk janë të nevojshme pjesë të shtrenjta të rezistuara ndaj shtypjes. Pjesa më e madhe e ndërtimit bëhet me materiale të lira (si gomë EPDM dhe polipropilen). Ky tip ndërtimi është i përshtatshëm sepse sistemet funksionojnë në shtypje normale (shtypje atmosferike). Këto sisteme kanë veçori speciale për rastet kur temperaturat bien nën pikën e ngrirjes (dimër të ftohtë). Ata drengojnë dhe zvarrisin automatikisht ujin nga tubat e kolektorëve për të parandaluar dëmtimet nga ngrirja, të cilat mund të shkaktojnë plasjen e tubave.
Dallimet Kryesore në Material dhe Ndërrimin e Nxehtësisë
Ndryshimet në materiale dhe ndërtim janë rezultat i parimeve të ndryshme operative themelore. Për shkak të pranisë së shtypjes së vazhduar, ka nevojë për metale me integritet të lartë (rezistente ndaj korrozionit), siç është çeliku inox, për tubacionet dhe ndërruesit e nxehtësisë të sistemeve që janë nën shtypje. Sistemet që nuk janë nën shtypje nuk duhet të plotësojnë këto kërkesa, duke lejuar përdorimin më të madh të materialeve polimerike. Kjo zvogëlon kushtet e ndërtimit në mënyrë të konsiderueshme, si dhe lehtëson instalimin.
Sistemet e ndryshme kanë mënyra të ndryshme për të transferuar nxehtësinë. Njësitë që janë nën shtypje zakonisht kanë spirale të brendshme ose ndërfaqe nxehtësie me mantel, në enë me izolim të mirë. Këto dizajne mbajnë ujin e pijshëm të veçuar nga unaza e glikolit. Megjithëse ky dizajn çon në mundësi më të vogla të problemeve nga shkëmbimi i temperaturës, ai rezulton në një kompleksitet më të madh në mirëmbajtje. Sistemet jo-të shtypura janë të ndryshme. Disa sisteme ngrohin ujin direkt në kolektor, të quajtura termosifon direkte. Të tjera janë pajisur me ndërfaqe nxehtësie të thjeshta të jashtme. Sistemet jo-të shtypura funksionojnë më mirë kur temperaturat janë të buta dhe kanë efikasitet më të lartë. Megjithatë, ndryshimet e papritura të temperaturës eliminohen performanca dhe kushtet kohore të tyre.
Zgjedhja e Përshtatshme të Nxehtësës Solarë të Ujit për Kushtet e Sitit Tuaj
Shtypja e Ujit dhe Lloji i Instalimeve Hidraulike dhe i Ndërtesës
Kuptimi i sistemit aktual të ujit është thelbësor kur përcaktohet përshtatshmëria e një sistemi. Shumica e ndërtimit modern përdor një sistem me shtypje, ku uji dërgohet te njësitë përmes linjave kryesore të furnizimit. Prandaj, ngrohësit e ujit me shtypje janë ideale për apartamente, kondominiume dhe ndërtesa rezidenciale me shumë kate, ku kërkohet shtypja e ujit në çdo katër. Këto sisteme janë gjithashtu ideale gjatë rikonstruimit të ndërtesave më të vjetra, pasi shmangin nevojën për modifikime më të gjerë të strukturave ekzistuese, siç mund të kërkohej për instalimet konvencionale, për të shmangur përdorimin e zonave të çatinës ose tavanit.
Sistemet me gravitet funksionojnë shumë mirë për sistemet jo të shtypura, si p.sh. në zonat rurale, në shtëpitë më të vjetra me rezervuarë uji të ftohtë në çatinë ose në sistemet plotësisht jashtë rrjetit. Problemet paraqiten kur nuk ka hapësirë vertikale të mjaftueshme midis pikës së mbledhjes dhe hyrjes së pikës së mbledhjes. Zakonisht kërkohet një ndryshim vertikal prej të paktën gjysmë metri. Kjo mund të jetë një problem për ndërtesat me çati me pjerrësi të ulët ose të sheshta. Një sistem uji jo i shtypur mund të punojë në mënyrë joefikase kur shtypja e ujit është e ulët (rreth 20 paund për inç katror uji), pasi uji në këto sisteme mund të rrjedhë shumë ngadalë dhe të dridhet vetëm pak. Ndërkohë, një sistem i shtypur menaxhon këtë situatë më mirë. Gjithmonë bëni një studim të tubave ekzistuese para instalimit, që të minimizohet nevoja për pompa dhe valvula. Kjo është thelbësore në ndërtesat më të vjetra, ku dëshironi të pengoni sa më pak tubat. Kapaciteti i ngarkesave të çatisë, klima dhe vlerësimi i rrezikut të ngrirjes
Kemi parë se qëndrueshmëria strukturore dhe rezistenca ndaj kushteve atmosferike janë studime kritike para se të zgjidhet një ndërtesë për instalimet e energjisë diellore. Një sistem me çati të sheshtë zakonisht shton nga 30 deri në 50 kilogramë për metër katror. Sistemet jo me shtypje janë më të lehta, pasi kanë enë më të vogla të integruara në dizajnin e sistemit, gjë që e lehtëson instalimin e tyre në strukturat ekzistuese. Shumica e instalimeve diellore funksionojnë mirë edhe në çatit me pjerrësi. Megjithatë, ka një konsideratë të rëndësishme. Instaluesit duhet të jenë të vetëdijshëm se, në zonat bregdetare, forcat e erës janë më të fuqishme, prandaj kërkesat për montimin rriten me rreth 15 deri në 20 përqind. Kjo do të thotë se, për këto zona, raket e certifikuara, të instaluar nga instalues të specializuar dhe të certifikuar, janë të detyrueshme për të siguruar që sistemi të jetë i rezistent ndaj stuhive.
Risiku i ngrirjes është një faktor i rëndësishëm gjatë zgjedhjes së sistemeve të ngrohjes. Zonat që përjetojnë temperatura zero gradë për më shumë se dy ditë të njäpasnjëshme çdo vit përzgjedhin sisteme të shtypur të kombinuara me solucione glikol anti-ndërprerëse. Kjo përzierje parandalon ngrirjen e tubave. Sistemet jo të shtypura, megjithatë, varen nga sistemet efektive të drejtimit të kthimit të ujit (drain-back). Kjo përfshin tubacione me pjerrësi të duhur për shkarkimin e ujit, valvula sigurie, backup-et operative në rast dështimi të ndonjë komponenti dhe një sistem fuqie ndihmëse për sistemin e kontrollit. Kërkesat për sistemin e shkarkimit dhe të kontrollit shkaktojnë shqetësime më të mëdha për mirëmbajtjen në këto klima. Në kundërshtim, me përjashtim të disa klimave ekstreme të ngrirjes, klimat tropikale dhe ato ku nuk ka kurrë ngrirje lejojnë përdorimin e thjeshtë të sistemeve termosifon jo të shtypura, të cilat funksionojnë efikasisisht për periudha të gjata pa nevojë për mekanizma të komplikuara. Për zonat me më pak se 200 ditë diell çdo vit, sistemet e shtypura janë një zgjidhje më e mirë, pasi janë më efektive se sistemet jo të shtypura në motin me re. Kjo është sepse sistemet e shtypura lejojnë qarkullimin vazhdimës në periudha të gjata me dritë diellore të ulët, çka në fund të fundit zvogëlon mundësinë e dështimit të sistemit gjatë periudhave të motit të keq.
Përdorimi praktik dhe efikasiteti i llojeve të ndryshme të ngrohësve solarë të ujit
Ka dy lloje kryesore ngrohësish solarë të ujit: me shtypje dhe pa shtypje. Ka shumë mënyra të ndryshme se si mund të ndërtohen dhe të konfigurohen këto dy lloje ngrohësish solarë të ujit, dhe ndërtimi i tyre, kushtet motore në të cilat veçohen, si dhe aftësia e instaluesit mund të ndikojnë në mënyrë të madhe në performancën e tyre. Instalimet e cilësisë së lartë zakonisht sigurojnë nga 50 deri në 75% të nevojave të tyre për ujë të ngrohtë nga dielli. Modelet me shtypje tendencojnë të arrijnë ato përqindje më të larta sepse dizajnet e shkëmbyesve të nxehtësisë të tyre janë më të mira, duke lejuar mbajtjen e një rrjedhe më efikase nëpër tuba. Kjo i bën gjithashtu më efikase kur kushtet motore janë më të ftohta ose kur ka ndryshime temperaturash.
Sistemet e shtypura dhe të jashtështypura funksionojnë ndryshe kur bëhet fjalë për nxehtësinë. Sistemet termosifonike të jashtështypura performojnë më mirë, rreth 10–15% më mirë, kur është ngrohtë dhe nuk ka efektin negativ të pompave apo të transferimit të nxehtësisë nga pjesët që bëhen gjithnjë e më pak efektive. Anëtari tjetër i kësaj është se sistemet e shtypura performojnë në mënyrë të qëndrueshme gjatë tërë vitit, mesatarisht në çdo stinë dhe veçanërisht në dimër, duke ofruar një performancë përgjithëse rreth 30% më të mirë në temperaturat e ngrirjes. Megjithatë, kundërshtimi i kësaj është më i shprehur në zonat tropikale dhe të ngrohta, ku metoda e thjeshtë dhe direkte e ngrohjes në sistemet e jashtështypura është më efektive.
Kur sistemet instalohen, funksionimi i tyre varet më shumë nga kujdesi i dhënë instalimit sesa nga lloji i sistemit në fjalë. Përcaktimi i këndit të saktë të sistemit është shumë i rëndësishëm dhe mund të rrisë prodhimin e sistemit edhe deri në 25%. Megjithatë, probleme si hijet nga ndërtesat e tjera, dimensionet e tubave dhe izolimi i dobët mund të zvogëlojnë shumë më shumë të ardhurat nga sistemet sesa faktorët e tjerë të integruar në sistem. Mirëmbajtja është shumë e rëndësishme. Kalxërimi formohet brenda ndërprerësve të nxehtësisë me shtypje, dhe nëse ndërprerësit nuk pastrohen, humbja e efikasitetit është 12% në vit. Sistemet jo me shtypje nuk janë aq të prirura për kalxërim, por janë më të prirura për formimin e bollshkave ajrore dhe akumulimin e sedimenteve në rezervuarët e hapur. Përparimet më të fundit në kolektorët me tuba vakuum janë rreth 15% më të mira se kolektorët me pllakë të rrafshët, prandaj janë më të fundit dhe më optimale. Përparimet më të fundit në sistemet e kolektorëve janë të zbatueshme për të dyja llojet e sistemeve, me kusht që të gjitha të jenë instaluar saktë.
Kosto Totale e Pronësisë: Investimi Fillor, Mirëmbajtja dhe ROI për Sistemet e Ngrohjes së Ujit me Energji Diellore
Kur llogariten kushtet e gjatëkohëshme, njerëzit shpesh injorojnë shpenzimet që janë jashtë çmimit të etiketës. Vlera reale përfshin instalimin, mirëmbajtjen e zakonshme dhe kursimet që sistemi ofron nëpër vite. Shumica e pronarëve të shtëpive që instalojnë sisteme për ngrohje uji me energji diellore shpenzojnë nga 3.000 deri në 8.000 dollarë amerikanë, çmim i cili përfshin edhe koston e vetë sistemit. Njësitë me shtypje duket se ndodhen më shumë në fundin e sipërm të këtij intervali. Kjo është për shkak të komponentëve të veçantë shtesë, si p.sh. ndërruesit e nxehtësisë dhe rezervuarët e zgjerimit, si dhe valvulës së glikolit që është e vlerësuar për temperaturë të lartë dhe punës shtesë për instaluesit. Në kundërshtim, modelet jo me shtypje, si p.sh. modelet bazike të tipit termosifon, duket se janë më të lira në fillim. Por nëse nuk plotësohen disa kushte të vendndodhjes, mund të paraqiten shpenzime shtesë. Mungesa e hapësirës së mjaftueshme në çatinë dhe temperaturat e ngrirjes mund të shkaktojnë vonime dhe kosto më të larta për kontrollin e kthimit të ujit (drain-back) dhe zgjidhjet e ngrohjes që duhet të shtohen.
„Miraqja e duhur kushton rreth gjysmë përqind të kostos totale të instalimit të sistemit. Kjo është e barabartë me rreth 15–40 dollarë amerikanë në vit për kontrollimet e statusit të sistemit, mbushjet e shtesa të unazave të glikolit me shtypje dhe kontrollimet e volevave që kryhen çdo tre deri në pesë vite. Përgjithësisht, sistemet me shtypje kërkojnë më pak vizita të teknikëve nëse instalohen në klima më të ftohta, ndërsa sistemet pa shtypje kërkojnë sisteme me drejtim mekanik të rrjedhës së kundërt. Dy problemet operative më të mëdha që ndikojnë në sistemet pa shtypje janë mbledhja e skales dhe sedimenti. Prandaj, kryerja e testeve të cilësisë së ujit është e rëndësishme, veçanërisht nëse ngurtësia e ujit lokal është mbi shtatë grana për galon. Traktimi i ujit për të minimizuar mbledhjen e mineraleve është i rëndësishëm për parandalimin e problemeve operative në të ardhmen."
Sipas Departamentit të Energjisë të Shteteve të Bashkuara, kursimet nga ngrohësit e ujit me energji diellore janë shumë të konsiderueshme. Investimet e tyre tregojnë se ngrohësit e ujit me energji diellore kursen 50% deri në 80% në kostot e ngrohjes së ujit. Nëse një familje zëvendëson një ngrohës elektrik konvencional me një Faktor Uniform të Energjisë prej 1,0 me një njësi diellore, duke përdorur mesataren kombëtare të kostove të energjisë elektrike, ajo familje kursen 274 dollarë në vit, dhe kjo mund të jetë edhe më e madhe për disa familje. Edhe me këto kursime, ka faktorë të tjerë që duhet të merren parasysh për të analizuar kthimin e investimit. Pritet që çmimet e energjisë të rriten nga 2% deri në 5% çdo vit, gjë që rrit kursimet. Po ashtu, sistemi do të bëhet më pak i efektshëm me kalimin e kohës. Mesatarisht, sistemet humbasin nga 0,5% deri në 1% të efikasitetit të tyre çdo vit. Mund të merren parasysh edhe stimujt, siç është stimuli federal tatimor prej 30% të kostos dhe rimbursimet lokale. Të gjithë këta faktorë tregojnë se ngrohësit e ujit me energji diellore të cilësisë së lartë do të kthejnë investimin brenda 6 deri në 12 vjet. Atje ku është e ftohtë dhe veçanërisht në ndërtesat me shumë kate, modelet e shtypjes të blera së fundmi mund të kushtojnë pak më shumë, por mund të jenë më efektive dhe më të qëndrueshme.
Këto sisteme ruajnë të njëjtën besueshmëri gjatë periudhave të ngrirjes, sigurojnë të njëjtin shtypje në tërë ndërtesën dhe ju kursijnë ndërprerje të shërbimeve të riparimeve dhe mirëmbajtjes, të cilat ju kushtojnë sistemet e tjera.
FAQ
Çfarë i ndan sistemet e ngrohjes së ujit me energji diellore të shtypur nga ato jo të shtypura?
Ajo që i ndan dy llojet është mënyra se si funksionojnë këto dy sisteme. Në sistemet e shtypura, uji mbahet nën një shtypje të caktuar në një konfigurim të mbyllur të unazës, ndërsa në sistemet jo të shtypura, uji lëviz për shkak të rrethullimit natyror, prandaj nuk kërkohet asnjë pompë dhe shtypja ruhet në shtypjen atmosferike.
Cili material përdoret në sistemet e shtypura për të shmangur korrozionin?
Për rezistencën ndaj korrozionit në sistemet e shtypura, përdoren metale me integritet të lartë, bakri dhe çeliku i pakorrozueshëm, për të mbajtur në mënyrë të sigurt shtypjen në tuba, ndërruesit e nxehtësisë dhe rezervuarët.
A janë të përshtatshme sistemet jo të shtypura për klimat e ftohta?
Sistemet jo me shtypje janë shpesh më pak të përshtatshme për klimën e ftohtë, pasi mund të kenë probleme me ngrirjen. Ata kërkojnë karakteristika të mira për drenerim të kundërt për të parandaluar dëmtimin e tubave nga uji i ngrirë.
Si ndikon lloji i çatisë në instalimin e ngrohësve solarë të ujit?
Këndi i çatisë mund të ndikojë në instalimin e një ngrohësi solar të ujit. Çatitë të sheshta shtojnë një peshë të caktuar, ndërsa çatitë me pjerrësi janë përgjithësisht më të përshtatshme. Megjithatë, zonat bregdetare kërkojnë montime speciale për shkak të forcave më të forta të erës.
Cila është mirëmbajtja standarde e nevojshme për ngrohësit solarë të ujit?
Mirëmbajtja përgjithësisht përbëhet nga kontrollimi i pajisjeve, mbushja e lëngjeve në sistemet me shtypje dhe kontrollimi i formimit të skales dhe sedimenteve. Testimi i cilësisë së ujit në mënyrë rutinore është i detyrueshëm për të shmangur depozitat.