Rezervoarele de apă se împart pe categorii în funcție de următoarele criterii:

  • în funcție de scopul utilizării
  1. rezervor pentru apa menajeră numai pentru utilizarea de apă caldă,
  2. rezervorul tampon: numai pentru sistemul de încălzire,
  3. rezervor combi: pentru apa caldă și încălzire
  • în funcție de materialul din care este construit rezervorul:
    1. rezervor din oțel,
    2. rezervor din oțel superior sau
    3. rezervor din material sintetic
  • în funcție de presiunea din rezervor:
  1. rezervor presurizat și
  2. rezervor nepresurizat.

Rezervorul de apă caldă

Dacă rezervorul este racordat direct la rețeaua publică de apă caldă, adică se umple cu apă pota­bilă, atunci poartă denumirea de rezervor de apă potabilă. Atunci când avem de-a face cu apa potabilă trebuie să se ia în considerare nenumărate reguli și în special în ceea ce privește igiena. Mai mult decât atât, din cauza apei potabile, riscul de coroziune este mai mare pentru că apa potabilă conține relativ mult oxigen cu care rezervorul vine în contact. Din cauza faptului că rezervorul este alimentat și evacuat permanent, oxigenul pătrunde continuu, spre deosebire de instalațiile de încălzire, unde în circuit este reîncălzita mereu aceeași apa. După scurt timp, oxigenul se evaporă și, de aceea, este vorba despre apă care nu conține oxigen, apă plată sau moartă.

Rezervoarele de apă potabilă sunt cunoscute din tehnologia convențională de încălzire. Un rezervor mic de apa potabilă nu se regăsește doar în instalațiile de încălzire centrală, ci și în sistemul necentralizat de încălzire a apei. Rezervoarele de apă potabilă nu sunt greu de instalat și orice instalator le poate monta. Racordurile și lianții sunt standardizați și disponibili peste tot. Rezervoarele de apă potabilă sunt o componentă standard din cadrul instalațiilor solare. Volumul acestui tip de rezervoare începe de la 100 I, iar capacitatea obișnuită pentru instalațiile solare este cuprinsă între 300 și 500 I.

Rezervoarele tampon

Rezervoarele tampon sunt rezervoare cu acumulare de energie, ceea ce înseamnă că au de obicei un volum mare de înmagazinare. Fac parte de mult timp din sistemul convențional de încălzire și, de ceva mai puțin timp, din sistemele de încălzire a apei menajere sau încălzire combinate, însă sunt din ce în ce mai des folosite în aceste ultime două domenii.

De obicei, se umplu cu apă din circuitul de încălzire, așadar cu apă puțin corozivă, care nu conține oxigen. Astfel, energia acumulată pentru încălzire se poate folosi în mod direct.

Rolul tamponului de căldură este de a evita pornirea sau oprirea prea frecventă a încălzitorului sau a pompei de căldură. Prin intervalele mai lungi de funcționare a încălzitorului se obțin o durată de viață mai lungă, un grad de utilizare mai mare, precum și o emisie redusă de materiale toxice ale instalației de încălzire, în special în ceea ce privește pompele de căldură și cazane care funcționează pe baza materialelor solide. Rezervoarele tampon se montează deseori și atunci când se modernizează instalațiile de încălzire, prin montarea unei instalații solare, dacă există deja un rezervor bun din punct de vedere calitativ pentru apa menajeră și dacă acesta este prea mic pentru instalația solară și/sau nu trebuie montate ulterior schimbătoare pentru căldura solară.

Acest tip de rezervoare tampon câștigă teren în ceea ce privește instalațiile solare cu sistem de încălzire pentru apa menajeră și de susținere a sistemului de încălzire, pentru că oțelul din care este fabricat cazanul este rezistent împotriva coroziunii apei. Aceasta înseamnă că nu sunt necesare măsuri suplimentare de protecție împotriva coroziunii și de aceea rezervoarele tampon sunt rentabile. Atât alimentarea, cât și evacuarea rezervorului are loc în mod indirect prin intermediul schimbătorului de căldură. Această formă de evacuare mai poartă numele și de stație de apă proaspătă, căci singura parte a rezervorului care conține apă proaspătă este partea destinată consumatorului. Are un volum relativ mic, deoarece conține doar cantitatea de apă din schimbătorul de căldură și conducte.

Rezervoarele tampon au un volum cuprins între câteva sute de litri și până la câteva mii de m3 pentru alimentarea cu apă caldă la distanță. Dimensiunile accesibile din domeniul tehnologiei solare variază între 650 și 1200 l.

Rezervor combi

Rezervoarele combi sunt îmbinare între rezervoarele de apă menajeră și rezervoarele tampon și se montează în cadrul sistemelor de încălzire a apei menajere cu susținere a sistemului de încălzire. Rezervoarele combi funcționează pe baza apei cu un conținut redus de oxigen. Există în mare două tipuri de rezervoare combi:

  • un rezervor mai mic, plin cu apă menajeră, se află fix montat în partea de sus a rezervorului tampon mare. Astfel, apa menajeră este separată de apa din rezervor (de exemplu de apa destinată sistemului de încălzire) și, în același timp, căldura din interiorul rezervorului tampon se poate transfera apei menajere. În fine, rezervorul cu apă menajeră este racordat la rețeaua de apă rece. Acest tip de rezervoare mai poartă și denumirea de „rezervor în rezervor”.
  • cea de-a doua formă de construcție este reprezentată de apa menajeră care este încălzită de către un schimbător de căldură intern, de cele mai multe ori în formă de tub spiralat din oțel superior sau din cupru. Apa rece din rețeaua publică de apă potabilă intră dacă este necesar (prin deschiderea unui robinet) de jos în sus prin acest tub spiralat, de obicei peste înălțimea totală a rezervorului și astfel se încălzește. Este vorba despre un încălzitor continuu. Unii producători descriu aceste rezervoare ca fiind rezervoare pentru apa proaspătă, vorbind, de aceea, despre o stație de apă proaspătă, ceea ce pentru necunoscători poate fi destul de neclar.

Avantajul celei de-a doua forme de construcții constă din faptul că în schimbătorul spiralat de căldură pentru apa potabilă nu se află decât un volum mic de apă, cu o temperatură fixă, ceea ce înseamnă că multiplicarea bacteriei legionella este destul de redusă. Un alt avantaj constă din faptul că „rezervorul în rezervor” are un raport mai bun preț — randament și, datorită volumului mai mare pus la dispoziție, nu există, practic, scăderi de temperatură atunci când apa este evacuată.

Rezervoarele tip combi se găsesc pe piață cu dimensiuni cuprinse între câteva sute de litri și până la 2.000 I, în timp ce dimensiunile din tehnica solară variază între 500— 1000 l.

Rezervoarele din otel

În tehnica solară se folosesc în principiu rezervoarele din oțel. Rezervoarele pentru apa menajeră sunt emailate împotriva coroziunii. Rezervoarele din otel sunt ieftine, rezistente și pot avea o durată de viață foarte lungă dacă nu apar deteriorări ale emailării în timpul transportului. Deteriorări apar din păcate chiar în timpul procesului de fabricare, sub forma unor suprafețe mici (de până la 20 cm2/m2) unde oțetul nu este emailat. Acesta este motivul pentru care trebuie să se ia măsuri împotriva coroziunii, în special dacă se montează un schimbător de căldură din cupru. De obicei, se folosește magneziu, așa-numitul „anod de sacrificiu”. Fără acest anod, care se consumă în timp, ar exista pericolul ca ionii de cupru din sistemul de racordare sau din schimbătorul de căldură să se depună pe locurile unde emailarea lipsește și, astfel, să se producă găuri ale peretelui rezervorului din cauza coroziunii. Elementul de magneziu, care trebuie să fie conducător de electricitate asociat cu rezervorul, are rolul de a-I proteja împotriva coroziunii. Deoarece anodul de metal se consumă in timp, ar trebui verificate și înlocuite la fiecare 3-5 ani (chiar și mai devreme, dacă schimbătoarele de căldură din cupru au suprafețe mai mari).

Indiciu pentru montarea practică: înlocuirea unuia dintre anozii instalați în partea de sus poate fi problematică și presupune golirea și răsturnarea rezervorului. Se recomandă în multe cazuri instalarea unor anozi mai scumpi cu sursă de energie străină în locul anozilor de magneziu. Acești anozi dispun de un mic sistem de control, adică de un „potenţiostat”, formându-se astfel un curent de protecție (nepericulos) în rezervor care are rolul de a împiedica depunerea ionilor de cupru pe suprafețele neemailate. Costurile consumului de curent ale acestui aparat (racordare la rețea) sunt foarte mici, asigurând, pe de altă parte, o protecție sigură împotriva coroziunii pe o perioadă foarte lungă de timp.

Pentru racordarea circuitului colectorului la schimbătorul de căldură din rezervor trebuie să se monteze —tot cu rol de protecție împotriva coroziunii — materiale sintetice al căror rol este de a izola electric conductele circuitului colectorului de rezervor. Rezervoarele și conductele transportatoare de căldură trebuie împământare într-un loc comun.

Rezervoarele tamponate și cele tip combi, pline cu apă caldă cu o cantitate redusă de oxigen și nu cu apă potabilă sunt fabricate din otel simplu și ieftin și nu necesită măsuri suplimentare de protecție împotriva coroziunii.

Rezervoarele din oțel superior

Rezervoarele din oțel superior se caracterizează printr-o rezistență bună împotriva coroziunii și printr-o durată de viață corespunzătoare, fără a fi nevoie de măsuri deosebite împotriva coroziunii. Cu toate acestea, procesul de fabricare este mai dificil și, de aceea, rezervoarele din oțel superior sunt semnificativ mai scumpe decât cele din otel emailat. Cu toate acestea există unii producători care preferă acest material, pornind de la premisa că elementul din magneziu, din cauza anozilor de sacrificiu care se depun în timp pe fundul rezervorului, ar putea fi un loc propice formării germenilor. În cazul rezervorului tip „rezervor în rezervor”, rezervorul intern de apă potabilă este de cele mai multe ori fabricat din oțel superior.

Rezervoarele din material sintetic

Rezervoarele de căldură din material sintetic nu sunt foarte răspândite. Rezervoarele sintetice nu sunt deloc rezistente la presiune, astfel încât nu pot fi montate decât ca rezervoare ne presurizate. Mai mult decât atât, rezistența pe termen lung a celor mai multe materiale sintetice cedează la temperaturi de peste 80°C. Pe de altă parte, materialul sintetic este un material foarte ieftin, care nu presupune măsuri de protecție împotriva coroziunii și este și ușor ca greutate. Prin dezvoltarea sistemelor de alimentare și evacuare, s-au inventat între timp și câteva rezervoare nepresurizate care pot fi folosite la instalațiile solare.

Rezervoarele cu presiune

Pentru pregătirea solară de apă caldă se folosesc în general rezervoare de apă menajeră cu racord direct la rețeaua generală de apă rece. Aceste rezervoare cu presiune pentru apa menajeră trebuie să fie configurate pentru presiunea rețelei de apă rece. De cele mai multe ori sunt fabricate pentru o presiune de maxim 8-10 bari. Materialul din care sunt construite este oțelul sau oțeliul superior. Trebuie să se ia însă măsuri speciale de siguranță pentru că apa din rezervor se dilată atunci când se încălzește (creșterea presiunii).

Rezervoare nepresurizate

Rezervoarele ne presurizate au avantajul, față de rezervoarele cu presiune, că sunt mai simple și mai ieftine, un lucru important în special pentru volumele mari de înmagazinare. De multe ori se pot monta și rezervoare care, în mod normal, s-ar monta în alte domenii, dar se află pe piață sub forma unui produs de masă. Acesta este cazul rezervoarelor de combustibili, al rezervoarelor din industria băuturilor, al celor pentru apa din agricultură etc,

Datorită alimentării și evacuării directe, un rezervor nepresurizat poate fi integrat cu un sistem de distribuție a căldurii cu o presiune de 2 bari (încălzire, circuit solar închis) sau chiar și cu a suprapresiune de 4 până la 6 bari (aprovizionare cu apă menajeră).

Elemente interioare, racorduri, anexe

Pentru racordarea țevilor, rezervoarele sunt prevăzute cu o serie de deschideri și flanșe.

Schimbătorul de căldură:

Schimbătoarele de căldură pentru alimentarea indirectă și evacuarea indirectă se montează fie în interiorul rezervorului sub forma unui sistem fix de țevi neted sau cu nervuri, fie în exteriorul rezervorului, sub formă de schimbător cu plăci.

Rezervoarele cu flanșe sunt concepute îndeosebi pentru schimbătoarele cu țevi prevăzute cu nervuri. Suprafața transformatoare se poate adapta scopului de utilizare și suprafeței instalației, iar schimbătorul de căldură se poate scoate din rezervor dacă este nevoie (pentru decalcifiere). În cazul rezervoarelor cu mai multe flanșe există posibilitatea de a monta în interior mai multe schimbătoare de căldură.

Rezervoarele fără elemente interioare și fără flanșe nu pot beneficia ulterior decât de un schimbător de căldură extern cu rolul de rezervor solar.

În cazul rezervoarelor de apă menajeră se montează pentru încălzirea ulterioară a apei menajere un al doilea schimbător de căldură, situat în partea superioară a rezervorului. Acesta este racordat la circuitul de încălzire. Volumul de apă care necesită o încălzire ulterioară este stabilit de către acest schimbător de căldură. Pentru încălzirea ulterioară cu curent electric — nerecomandată de altfel unele rezervoare au o deschidere de 11/2.” prin care se poate înșuruba un element electric de încălzire. În acest caz înălțimea de montare este aceea care stabilește volumul pentru încălzirea ulterioară.

În cazul rezervoarelor tampon și al celor de tip combi, încălzirea ulterioară poate avea loc fie prin intermediul schimbătorului de căldură (montat intern sau extern), fie în mod direct, întrucât aceste rezervoare conțin apă destinată încălzirii. Suprafețele schimbătoarelor de căldură trebuie să aibă dimensiuni corespunzătoare pentru randamentul termic.

Alte racorduri

În principiu mai există câteva deschideri, cum ar fi cele pentru termometru, termostat etc. sau chiar pentru montarea unei conducte de circulație. Toate racordurile trebuie să fie bine izolate. Pentru a ușura reparațiile, racordurile țevilor la rezervor sunt prevăzute cu șuruburi.

De cele mai multe ori, pe fundul rezervorului se poate vedea o flanșă care are rolul de curățare a calcarului sau a mizeriei care se depun ca urmare a dizolvării anodului de sacrificiu sau a impurităților apei.

Anexe

Mulți producători oferă elemente suplimentare pentru rezervoare, cum ar fi stațiile de apă proaspătă, stația solară cu toate componentele necesare unui circuit solar  și sistemul de reglare. Astfel, rezervorul devine tot mai mult centrul instalatei solare, cu avantajul că multe din componente sunt deja preinstalate, iar instalațiile sunt mai compacte.

Raport de piață și costuri

În anul 2006 s-au vândut aproximativ între 80.000-100.000 de rezervoare solare, cu o creștere de 10% față de anii trecuți. Dintre acestea, rezervoarele tampon și în special cele de tip combi au câștigat teren datorită volumului mare de înmagazinare, ceea ce înseamnă că se montează tot mai mult instalații solare pentru susținerea sistemului de încălzire. Odată cu creșterea numărului cumpărătorilor a crescut și gama rezervoarelor de pe piață. Există, între timp, o mare varietate de forme de construcție care, in principiu, nu reprezintă nimic altceva decât o abatere de la formele anterior amintite.

Lățimea se calculează pe de-o parte în funcție de mărimea rezervorului (cu cât dimensiunea este mai mare, cu atât rezervoarele sunt mai ieftine), iar pe de altă parte pe baza materialului, dar in special în funcție de elementele interne și cele externe.

În total, costurile rezervoarelor pentru apa menajeră din cadrul instalaților solare reprezintă un procent de 20 până la 30% din costul total al instalației și de 25%in ceea ce privește o „instalație solară standard”, ceea ce înseamnă că sunt deloc de neglijat.

 

Leave a Reply




Enter Captcha Here :