Uruchomienie i przeglądy zestawu solarnego. Niezbędnik instalatora słonecznych systemów grzewczych. Cz. 6.

Uruchomienie instalacji

Po wykonaniu prac związanych z posadowieniem kolektorów słonecznych i ustawieniem zasobnika solarnego oraz wszelkich prac instalatorskich związanych z poszczególnymi podzespołami niezbędne jest metodyczne przeprowadzenie prac pozwalających na uruchomienie zestawu solarnego:

1. Sprawdzenie ciśnienia wstępnego w naczyniu wzbiorczym i ewentualna korekta jego wartości (sposób określania wymaganego ciśnienia podany zostanie w artykule poświęconym obliczeniom parametrów instalacji). Dla bezpieczeństwa można sprawdzić szczelność naczynia poprzez jego zanurzenie w wodzie.

2. Płukanie instalacji solarnej. Zaleca się przeprowadzenie płukania przed napełnieniem instalacji cieczą roboczą. W jego wyniku usunięte zostają z obwodu solarnego wszelkie pozostałości po pracach spawalniczych w obwodzie kolektorów słonecznych czy zanieczyszczenia mogące się znajdować w przewodach rurowych i wężownicy zasobnika solarnego. Instalację płucze się najczęściej wodą, żeby wyeliminować przedostawanie się zanieczyszczeń do cieczy solarnej, a woda może być doprowadzana z sieci poprzez króciec napełniający instalacji (rys. 1).

Innym sposobem jest wykorzystanie do płukania pompy służącej do napełniania instalacji solarnej. W tym przypadku niezbędne jest zastosowanie filtra, na którym osadzą się nieczystości.Podczas płukania instalacji należy ustawić we właściwym położeniu zawory grupy pompowej, tak aby płukanie odbywało się od kolektorów w kierunku zasobnika, z pominięciem pompy solarnej. Zapobiegnie to ewentualnemu osadzeniu się zanieczyszczeń w pompie. Pompa napełniająca nie powinna również pracować na sucho. Równocześnie należy przestrzegać instrukcji napełniania instalacji dostarczonej przez producenta w kwestii temperatury.

3. Próba szczelności instalacji solarnej. Należy ją wykonywać przy ciśnieniu zalecanym w instrukcji producenta. Trzeba skontrolować szczelność wszystkich połączeń instalacji solarnej – niezbędne jest do tego prawidłowe ustawienie zaworów instalacji (pamiętać należy również o zamknięciu zaworu odcinającego pod automatycznym odpowietrznikiem oraz odcięciu naczynia przeponowego).

Próba szczelności umożliwia wstępne określenie pojemności całkowitej instalacji. Po stwierdzeniu szczelności opróżnia się obwód solarny przez króciec spływowy umieszczony w najniższym punkcie instalacji.

4. Napełnianie instalacji cieczą solarną. Również w tym przypadku należy się kierować stosowną instrukcją. W zależności od dostawcy w kompletnym zestawie solarnym znajdować się może gotowa ciecz solarna chroniąca instalację przed zamarzaniem (do określonej temperatury) lub koncentrat płynu solarnego.

W przypadku gotowej cieczy solarnej sprawdzić należy, czy ma ona odpowiednie parametry zamarzania, a w przypadku koncentratu trzeba sporządzić roztwór o wymaganej temperaturze zamarzania (na podstawie informacji umieszczonych na opakowaniu). Do napełniania instalacji wykorzystuje się króćce, najczęściej fabrycznie umieszczone w grupie solarnej (rys. 2).

 W trakcie napełniania należy ustawić zawory grupy pompowej w położeniu zgodnym z opisem umieszczonym w instrukcji, dotyczy to również ręcznego zaworu odpowietrzającego lub zaworu odcinającego pod automatycznym odpowietrznikiem przy kolektorach słonecznych. Należy doprowadzić do całkowitego usunięcia z instalacji cząsteczek powietrza oraz odpowietrzenia pompy obiegowej poprzez jej ręczne krótkotrwałe uruchomienie po całkowitym napełnieniu instalacji i osiągnięciu wymaganego ciśnienia. Sprawdzić należy odpowietrzenie samej pompy oraz ewentualność zebrania się powietrza pod automatycznym odpowietrznikiem.

5. Ustawienie ciśnienia w instalacji.  Warunkiem prawidłowej pracy instalacji jest zapewnienie właściwej relacji pomiędzy ciś­nieniem wstępnym w naczyniu wzbiorczym a nastawionym ciśnieniem początkowym. To ostatnie powinno być wyższe o 0,1–0,2 bara od ciśnienia pod membraną naczynia. Przykładowe zalecane przez producenta wartości ciśnienia przedstawiono w tabeli 1.

Pod pojęciem wysokość instalacji rozumie się różnicę poziomów pomiędzy grupą pompową a najwyższym punktem instalacji solarnej.

6. Regulacja przepływu. Dla zapewnienia prawidłowej wydajności kolektorów słonecznych przepływ w instalacji należy ustawić na poziomie określonym przez producenta w instrukcji. Na rys. 3 przedstawiono przykład nastawienia przepływu o wartości 8 l/min.

Z uwagi na fakt, że pompa obiegowa ma zwykle 3 biegi, należy rozpocząć od ustawienia pierwszego biegu i precyzyjnie nastawić przepływ pokrętłem 1 do momentu, gdy pływak umieszczony we wzierniku 2 nie znajdzie się w przedstawionym położeniu. Przy wymaganej znacznie większej wartości przepływu niezbędne będzie ustawienie wyższego biegu pompy i regulacja przepływu pokrętłem 1.

7. Instrukcje dla użytkownika i protokół odbioru instalacji. Użytkownik instalacji solarnej jest źródłem informacji dla innych. Osoba, która potrafi przekazać informacje o sposobie funkcjonowania swojej instalacji i podzielić się uwagami z sąsiadami czy znajomymi, jest nieocenioną pomocą – może wpłynąć na poszerzenie grona klientów firmy instalującej kolektory. Choćby dlatego warto poświęcić jej więcej czasu.

Istotne znaczenie ma staranny montaż, osobiste podejście do klienta oraz przystępna instrukcja obsługi. Instrukcja przekazywana klientowi powinna zawierać następujące elementy:

- rok produkcji instalacji,
- wielkość zasobnika i pola kolektorów słonecznych,
- pojemność oraz skład cieczy solarnej, dane o ciśnieniu w instalacji,
- dane o funkcjonowaniu sterownika,
- instrukcja obsługi ze schematami instalacji,
- ogólny opis zasady funkcjonowania,
- adres i dane kontaktowe instalatora.

8. Protokół odbioru. Przekazanie instalacji solarnej użytkownikowi powinno zostać potwierdzone protokołem odbioru. Opisuje się w nim przeprowadzone prace, które klient zatwierdza podpisem. W protokole znaleźć się też mogą uwagi klienta. Uzyskuje się w ten sposób klarowną bazę dla zapewnienia świadczeń gwarancyjnych.

Przeglądy instalacji solarnej

W przypadku instalacji solarnych zakres prac związanych z nadzorem jest znacznie mniej obszerny niż przy tradycyjnych instalacjach grzewczych. Należy jednak regularnie sprawdzać prawidłowość funkcjonowania instalacji, żeby zapewnić im długą eksploatację.

1. Kontrola. Kontrolę funkcjonowania instalacji solarnej powinien zasadniczo przejąć jej użytkownik. Regularna obserwacja często zapobiega poważniejszym awariom, a po­le­ga na:

• kontroli wzrokowej kolektorów,

• sprawdzeniu, czy ciśnienie mieści się w zakresie tolerancji,

• ustaleniu, czy pompa pracuje przy dużym nasłonecznieniu,

• obserwacji temperatury i sprawdzeniu, czy temperatura na zasilaniu odpowiada temperaturze na kolektorach.

2. Dozór. Dodatkowe bezpieczeństwo zapewnia regularny nadzór nad instalacją:

• kontrola wzrokowa zasobnika solarnego, urządzeń regulacyjnych i zapewniających bezpieczeństwo oraz pompy i przewodów rurowych,

• sprawdzanie funkcjonowania instalacji,

• kontrola ochrony przed zamarzaniem,

• kontrola ochrony antykorozyjnej (co 2 lata),

• odczyt oraz ocena uzysku solarnego (jeśli zainstalowany został miernik).

Dla zapewnienia regularnego dozoru niezbędne jest przedstawienie użytkownikowi umowy nadzoru nad instalacją. Poza przyszłymi dochodami umowa ta zapewnia instalatorowi stały bezpośredni kontakt z klientem.

3. Protokół przeglądu. Prace wykonane w ramach przeglądu odnotowywane są w protokole. Możliwe jest między innymi sprawdzenie wydajności instalacji.

Usuwanie usterek

Każde zakłócenie w pracy instalacji ma swoją przyczynę. Szczególnie nieprzyjemne są te, za które odpowiedzialny jest instalator.

Źródła usterek

Usterki w pracy instalacji solarnej mają swoje źródła w błędach popełnianych na etapie projektowania, instalowania, uruchomienia oraz eksploatacji. Ich konsekwencją są reklamacje użytkownika oraz konieczność wprowadzania poprawek. Do najczęstszych należą:

• brak odpowietrzenia w górnej części instalacji,

• zacienienie miejsca, w którym znajduje się czujnik temperatury,

• nieprawidłowe usytuowanie czujnika temperatury,

• zacienienie kolektorów słonecznych,

• zanieczyszczenie szyby kolektora,

• brak uziemienia, odgromnika,

• zastosowanie nieodpowiednich materiałów na dachu,

• nieodpowiednie usytuowanie kolektorów na połaci dachowej,

• nieszczelne przejścia dachowe,

• zamiana gałęzi zasilania i powrotu,

• przewymiarowana pompa,

• nieodpowiednia izolacja cieplna przewodów,

• izolacja przewodów nieodporna na oddziaływanie promieniowania ultrafioletowego oraz opady,

• nieprawidłowe usytuowanie lub/i osadzenie czujników temperatury w zasobniku,

• zbyt wysoka koncentracja glikolu w cieczy solarnej,

• nieprawidłowe nastawy regulatora,

• zbyt niskie ciśnienie w instalacji,

• napełnianie instalacji solarnej przy dużym nasłonecznieniu,

• zebranie niedostatecznych informacji od klienta.

Zakłócenia w funkcjonowaniu instalacji

Nawet w pracy instalacji pochodzących od producentów o uznanej renomie nie można wykluczyć wystąpienia zakłóceń. Jeśli usterki nie są bezpośrednio widoczne, należy je rozpoznać, postępując w sposób usystematyzowany.

Poniżej wymieniono najczęściej występujące zakłócenia pracy instalacji wraz z ich najbardziej prawdopodobnymi przyczynami.

a) straty ciśnienia w systemie:
- przecieki na śrubunkach, wymienniku ciepła, zaworze bezpieczeństwa, w miejscach lutowania,
- możliwe zadziałanie zaworu bezpieczeństwa w gorący dzień – wydostanie się pęcherzyków pary przez odpowietrznik, naczynie wzbiorcze bez ciśnienia albo ze zbyt małym,
- uszkodzenia w wyniku ujemnych temperatur;

b) pompa solarna nie uruchamia się automatycznie:
- unieruchomiony regulator,
- osiągnięta lub przekroczona maksymalna temperatura zasobnika ustawiona na regulatorze,
- zbyt wysoka różnica temperatur ustawiona na regulatorze,
- zakłócenia w zasilaniu lub funkcjonowaniu regulatora,
- uszkodzony czujnik temperatury lub jego zasilanie,
- czujnik temperatury zainstalowany nieprawidłowo po gorącej stronie absorbera,
- parametry pompy niewłaściwie ustawione w regulatorze,
- pompa „zablokowana”;

c) pompa nie uruchamia się w trybie ręcznym:
- pompa nie została zabudowana prawidłowo w obiegu solarnym,
- zasilanie pompy nie zostało prawidłowo podłączone,
- zakłócenie zasilania pompy,
- uszkodzona pompa;

d) zmiana nastaw regulatora nie wywołuje skutków:
- regulator nie jest załączony,
- zakłócenia zasilania lub funkcjonowania regulatora,
- uszkodzenie (przerwa) kabla czujnika temperatury,
- nieprawidłowo podłączone czujniki temperatury,
- uszkodzenie czujnika temperatury;

e) brak przepływu ciepła w obwodzie:
- zamknięte zawory odcinające lub zawór grawitacyjny,
- powietrze w instalacji (kolektory, przewody, wymienniki ciepła, pompa), zaparowane kolektory słoneczne,
- zakłócenia w funkcjonowaniu pompy, regulatora lub czujników temperatury,
- zatkany filtr osadnikowy, zaciśnięte przewody instalacji;

f) zbyt wysokie różnice temperatur w obiegu solarnym:
- powietrze w obiegu solarnym,
- zbyt mały przepływ,
- zatkany obieg solarny (filtr osadnikowy);

g) za wysoka różnica temperatury na zasilaniu, pompa załącza się późno:
- zbyt wysoka temperatura załączania albo różnica temperatury załączania pompy na regulatorze,
- czujnik temperatury wypadł lub wysunął się z tulei zanurzeniowej,
- czujnik temperatury usytuowany nieprawidłowo;

h) zasobnik wychładza się zbyt szybko:
- za niskie wartości załączania i wyłączania na regulatorze,
- defekt regulatora,
- uszkodzona izolacja cieplna (mostki cieplne),
- nieprawidłowe podłączenia przewodów (mikrocyrkulacja ciepła w przewodach),
- wychładzanie poprzez obieg solarny w nocy (otwarty zawór antygrawitacyjny),
- przewody cyrkulacji niewyłączone w nocy lub załączające się zbyt często,
- cyrkulacja grawitacyjna przez obieg grzewczy (zawór antygrawitacyjny otwarty lub zanieczyszczony),
- izolacja cieplna nie przylega w sposób właściwy;

i) zbyt wysoka temperatura w zasobniku:
- za wysoka temperatura ustawiona na regulatorze,
- defekt regulatora;

j) praca ciągła pompy:
- nie działają czujniki,
- nie działa regulator;

k) pompa załącza się i wyłącza na przemian w sposób ciągły:
- wartości załączania i wyłączania ustawione na regulatorze zbyt blisko siebie (za mała histereza),
- nieprawidłowe usytuowanie czujników,
- czas wybiegu pompy w regulatorze niewystarczający;

l) krople skondensowanej pary w kolektorach:
- niewystarczająca wentylacja kolektorów,
- zbyt małe nachylenie pola kolektorów,
- podczas deszczu woda dostaje się do wnętrza kolektorów,
- uszkodzone uszczelnienia kolektorów,
- nieszczelny absorber;

m) obniżenie wydajności instalacji solarnej:
- powietrze w polu kolektorów, przewodach instalacji,
- zwiększenie zacienienia (np. przyrost drzew lub obiektów w sąsiedztwie),
- uszkodzenia powłoki absorbera,
- zaparowanie kolektorów,
- zbyt wysokie nastawy różnic temperatury w regulatorze,
- uszkodzenie pompy – obniżenie wydajności,
- zanieczyszczone wymienniki ciepła w wyniku osadzania się wapnia lub szlamu anodowego,
- powietrze w wymienniku ciepła,
- duże zanieczyszczenie szyb;

n) dodatkowe źródło ciepła włącza się również w dni słoneczne:
- defekt regulatora,
- defekt pompy solarnej,
- zwłoka czasowa dodatkowego źródła ciepła ustawiona nieprawidłowo,
- usytuowanie czujnika temperatury w zasobniku nieprawidłowe,
- nieprawidłowo usytuowany króciec cyrkulacji,
- obniżenie ciśnienia albo powietrze w instalacji;

o) pompa solarna pracuje znacznie mniej godzin (poniżej 800), niż jest godzin słonecznych w roku kalendarzowym:
- nieprawidłowo ustawione różnice temperatury w regulatorze,
- defekt regulatora,
- defekt czujników temperatury,
- zacieniony czujnik temperatury kolektorów,
- uszkodzony zawór antygrawitacyjny.

W oparciu o powyższe zestawienie instalator może dokonać właściwej diagnozy. Gdy zadba również o dobry kontakt z użytkownikiem instalacji, będzie to procentowało w przyszłości.

W załączniku zamieszczono przykładowy protokół odbioru instalacji solarnej.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!