Pentru încălzirea casei sunt necesare cantități foarte mari de carburanți fosili. De aceea, încălzirea solară a încăperilor, totală sau parțială, joacă un rol din ce în ce mai important pentru colectorii solari, deoarece în acest fel se pot economisi cele mai mari cantități de carburanți fosili. Este în același timp și o soluție dezavantajoasă, pentru că cererea și oferta de energie solară nu coincid întotdeauna.

În ultimii ani, specialiștii și tehnicienii din domeniul de cercetare și companii sau dedicat studiului acestei provocări tehnice. Astfel, în afară de mărirea suprafeței colectorului și a rezervorului, s-a îmbunătățit și tehnologia rezervorului și a sistemului în general. Astăzi, sistemele care funcționează pe bază de energie solară sunt din ce în ce mai des întâlnite. În ceea ce privește procesul de europenizare, toate statele membre ale Uniunii Europene se obligă să modifice directivele referitoare la „,gradul de eficiență general al energiei pentru clădiri. În sprijinul acestei directive, EnEV2002 a fost emis decretul de economisire a energiei electrice (germ.: Energieeinsparverordnung), parte integrantă a dreptului de construcție din Germania (n.t.).

În cadrul țărilor membre, UE a introdus așanumitul „pașaport sau carte de identitate a clădirilor”, unde clădirile – la fel ca frigiderele sau ca alte tipuri de aparatură electrocasnică – sunt împărțite în clase energetice. În acest fel se încurajează utilizarea sistemelor solare, întrucât se pleacă de la premisa că toate clădirile cu instalații solare vor fi mai bine evaluate.

O premisă importantă pentru o contribuție ridicată a sistemului solar o constituie temperaturile joase din sistemul de încălzire (temperaturi inițiale de 30-50°C), așadar temperaturi semnificativ mai scăzute decât cazul clădirilor mai vechi (care ajung, uneori, și până la 90°C). La casele vechi este așadar important să se îmbunătățească nivelul de izolație termică (pentru a determina diminuarea necesarului de încălzire), urmând apoi optimizarea sistemului de încălzire solară, inclusiv a sistemului de distribuție a căldurii (hidraulic și al suprafeței caloriferelor). Scopul este reducerea pe cât posibil a temperaturii apei din sistemul de încălzire.

Pe de altă parte, problema încălzirii solare la casele vechi nu poate fi trecută cu vederea: perioada de încălzire se limitează la lunile de iarnă, din noiembrie până în februarie/martie, adică în lunile cu cea mai redusă cantitate de radiație solară. Acest lucru determină o solicitare mai mare a instalației.

Deși are suprafețe mai mari de colectare și o tehnică de funcționare corespunzătoare, o instalație solară pentru încălzire complementară constă, în principiu, din aceleași componente ca și o instalație pentru încălzirea apei menajere. Suprafața diferă în funcție de gradul de acoperire; astfel, pentru casele cu o familie (cu un consum redus de energie), pentru o acoperire de 100% a necesarului de energie poate fi necesar ca suprafața colectorului să aibă o vedere de 50m2 și un volum de înmagazinare de 30m3 sau mai mult. Cu toate acestea însă, acoperirea integrală a necesarului de căldură, inclusiv a încălzirii încăperilor prin energie solară, este o excepție. Un colector cu suprafața cuprinsă între 8 și 20 m2, cu un rezervor de 600 până la 2.000 l, poate acoperi între 20-30% din necesarul energetic de care are nevoie o casă pentru o familie.

Cel mai simplu concept constă din mărirea volumului rezervoarelor, lucru care se poate obține prin instalarea unui rezervor tampon. Sistemele de acest tip presupun însă un efort mai mare în ceea ce privește reglarea și racordarea tuburilor, precum și relativ mult spațiu. De aceea, sistemele de înmagazinare a căldurii s-au impus pe piață de exemplu sub forma așa-numitor rezervoare tip combi, care conțin un rezervor mic de apă menajeră în partea de sus, bine fixat în partea superioară a rezervorului tampon. Mai există și rezervoare cu straturi, unde atât încărcarea (cu energie solară), cat și descărcarea (pentru apă menajera) au loc prin intermediul unui schimbător de căldura. Acest tip de rezervoare se caracterizează printr-un sistem bine pus la punct (care funcționează de exemplu pe principiul „low-flow”) si care permite o utilizare optima a energiei solare. In ultimii ani, numărul instalațiilor solare nou-instalate a crescut semnificativ.

Pe lângă instalațiile mici, individuale, instalațiile de dimensiuni mari, de exemplu cele care asigură necesarul de energie pentru casele cu mai multe familii, sau cele pentru așezări întregi pot determina costuri și mai mici ale energiei solare. Rezervoarele de căldură de dimensiuni foarte mari au un volum cuprins între 1.000 și 100.000 mși, raportat la volum, montajul este mai puțin costisitor, iar pierderile de căldură sunt mai mici decât la rezervoarele pentru locuințele cu o familie. Astfel de instalații solare, alături de suprafețe colectoare corespunzător de mari (produse în serie mare și chiar acoperișuri a căror întreagă suprafață este formată din colectori, cunoscute și sub numele de „acoperișuri solare”) pot alimenta cu energie complexe mari de locuit sau, dacă există sisteme de alimentare locală, întregi așezări ar putea fi aprovizionate cu căldură solară.

În perioada 1993 – 2002, în cadrul programului „Termo-solaritate 2000″ au fost montate cca. 60 de instalații de dimensiuni mari (cu suprafețe cuprinse între 80 și 700 m2) pentru încălzirea apei din cadrul unor comunități precum azile pentru bătrâni, cămine, spitale ş.a.m.d. Odată cu oferta, producătorii trebuiau să prezinte și o garanție a randamentului. Verificarea instalațiilor pe perioadă lungă demonstrează că aproape toate instalațiile au respectat garanția de randament. În cazul instalațiilor nou-montate se mai fac încă verificări. Rezultatele sunt foarte bine documentate și corespunzătoare.

În cadrul aceluiași program s-au montat de asemenea şi 7 sisteme solare de alimentare locala cu căldură având rezervoare de scurtă şi lungă durată (rezervoare sezonale). Un rol importart l-a jucat şi faptul că astfel de instalaţii erau deja existente in Suedia şi Danemarca. În cazul de fată, toate gospodăriiie unei aşezări sunt alimentate central cu apă caldă şi căldură pe baza unor conducte de alimentare (sistem local de alimentare cu căldură). Suprafaţa colectoare a unor astfel de instalaţii diferă intre 100 şi 1000 m2, volumul de înmagazinare între 1000 şi 20000 m3 în funcţie de dimensiunea colectorului şi a conceptului rezervorului (apă fierbinte, rezervoare pentru epurare/apă, sonde de căldură a Pământului, rezervoare pentru apa din pânza freatică). De exemplu, în cazul uneia dintre cele mai mari sisteme de alimentare locală cu căldură din regiunea Hamburg-Bramfeld s-a montat o suprafaţă de colectare de 3000 m2, cu un volum de înmagazinare de 4500 m3 (rezervor pentru apa caldă); instalaţia solară acoperă astfel 50% din necesarul anual de căldură pentru 124 de case cu câte o familie, cu o suprafaţă totală de încălzire de 14.800 m2.

Înţre timp s-au fabricat şi primele instalaţii solare pentru alimentarea cu căldură în cadrul unui sistem convenţional de alimentare la distanţă. Un astfel de exernplu este o instalaţie din localitatea Marstal din Danemarca, care are o suprafaţă de colectare de 18.365m2 şi este, în momentul de faţă, cea mai mare instalatie solară din lume. Este dotată cu un rezervor relativ mic cu un volum de 2.100 m3, astfel încăt energia solara acopera 30% din necesarul de energie şi alimentează în mod direct sistemul de termoficare. Într-un mod asemănător funcţioneaza din anul 2000 instalaţia din Kungalv, Suedia, cu o suprafaţă de colectare de 10.000 m2, o capacitate de înmagazinare de 1.000 m3 şi o centrală termica pe bază de biomasă. Avantajele unor astfel de instalaţii sunt rezervoarele mici şi costurile reduse. Pe de altă parte, dezavantajele constau din faptul ca, în general, sistemele de termoficare funcţioneaza cu temperaturi foarte ridicate de pănă la 100°C şi mai mult (sisteme pe aburi), aşadar nu oferă temperaturi rentabile de functionare pentru instalaţiile solare.

Până în momentul de faţă s-au realizat mai multe proiecte-pilot din fonduri publice sau sponsorizări. Deşi din punct de vedere experimental au fost şi sunt parţial nişte proiecte de succes, nu se observă încă o tendinţă de extindere a utilizării sistemelor de dimensiuni mari.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *