Ca orice instalaţie tehnică şi instalaţia solară aduce cu sine riscurile sale. Aceste riscuri şi în special pericolele de vătămare a oamenilor se pot diminua însă prin aplicarea unor măsuri potrivite de siguranţă. În cazul instalaţillor solare se face referire la circuitul solar, rezervor şi circuitul consumatorului, executarea este reglementată printr-o serie de indicaţii şi observatii.

Măsurile de siguranţă din circuitul solar

Cazul extrem este cel deja amintit al atingerii unei temperaturi de stagnare (staţionare) in circuitul solar. Aceasta se poate intampla fie din cauza unei defecţiuni a pompei sau a unei pane de curent, fie din cauza faptului că pompa este deconectată de la sistemul de reglare, deoarece colectorul a atins pragul superior de temperatură (de exemplu pe perioada de vacanţă când nu se consumă căldură deloc). În acest caz, temperaturile colectoarelor moderne cu un randament mare pot ajunge până la 250°C, la cele cu tuburi de vid pot depăşi 300°C, când agentul termic se evaporă şi presiunea din sistem creşte considerabil.

Problematica situatillor de stagnare a crescut mult de câţiva ani, pe de-o parte din cauza producerii unor colectori mai performanţi, iar pe de altă parte din cauza creşterii utilizării instalatiilor complementare sistemului de încălzire, căci suprafaţa mare a colectorului intră în stagnare deseori in timpul verii chiar şi la un consum relativ mic de apă caldă (doar apa caldă, făra încălzire). Problema este accentuată de aşa-numitele centrale de încălzire de acoperiş, unde rezervorul solar, sistemul de încălzire şi toate componentele se află direct sub acoperiş, în apropierea colectorului. Cercetările ştiinţifice au arătat că aburul apasă pe tuburi cu o presiune considerabilă, iar temperaturile ridicate pot deteriora unele componente cum ar fi pompa, membrana recipientului de dilatare, izolaţiile.

De aceea, cea mai importantă regulă este aceea ca toate materialele folosite să fie rezistente la solicitări severe de temperatură.

Pentru evitarea suprapresiunii, care în caz extrem poate duce la fisurarea instalaţiei se montează o supapă de siguranţă care se deschide la depăşirea presiunii maxime de funcţionare. Aceasta este limitată de rezistenţa la presiune a celei mai slabe componente a instalaţiei, de cele mai multe ori fiind vorba de colector. Valorile uzuale ale presiunii supapei de siguranţă sunt de 2,5, respectiv 3,5 bari, uneori 4 sau chiar şi 6 bari.

Supapa de siguranţă trebuie să se monteze pe partea rece a circuitului solar pentru a se evita în acest fel intrarea în tranziţie a agentului termic (evaporare parţială) în partea etanşă a supapei. Altfel, funcţia supapei de siguranţă ar putea fi afectată de depuneri (pietri­ficare). In afară de aceasta trebuie ca la evacuarea prin ventilul de siguranţă să nu existe pericolul de opărire. Pentru aceasta trebuie să se monteze un recipient de acumulare inchis, din metal.

Instalaţiile solare sunt sigure „intrinsec”. Altfel spus: nici solicitările extreme nu trebuie să ducă la apariţia defecţiunilor a căror reparaţie depăşeşte cheltuielile obişnuite de funcţionare. Evacuarea prin supapa de siguranţă este o tehnică nouă şi este posibilă numai după reumplerea circuitului solar o cheltuială care depăşeşte cu siguranţă cheltuielile obişnuite de funcţionare. Pentru asigurarea „siguranţei intrinsece” s-au impus pe piaţă următoarele concepte:

• vasul de expansiune este atât de mare incăt poate prelua nu numai dilatarea agentului termic în functie de temperatură, ci şi cantitatea de lichid a întregului colector. În caz de stagnare, agentul termic care se evaporă
  impinge lichidul din colector fără a acţiona supapa de siguranţă. Dacă temperaturile scad, lichidul ajunge înapoi in colector din vasul de dilatare cu membrană;
• la sistemele tip „drain-back”, colectorul intră în stare de stagnare dacă pompele nu funcţionează. Aceasta determină nu numai formarea de vapori în colectori. Supapa de siguranţă este indispensabilă, iar recipientul de dilatare se inlocuieste cu recipientul de acumulare care preia conţinutul colectorului. În acest caz este vorba despre un concept de siguranţă simplu şi eficient;
• formarea de vapori în colector poate fi împiedicată şi prin folosirea unor agenţi termici cu o concentraţie mare de gliol asociaţi unor presiuni mai mari ale instalaţiei, sau prin folosirea unor uleiuri termice al căror punct de fierbere este cu mult mai mic decăt cel al temperaturii de stagnare a colectorului. Acest concept este mai puţin răspăndit din cauza dezavantajelor pe care le au agenţii termici de acest tip.

Dacă in apropierea colectorului se montează o componente sensibile (NB: dacă în tubul dintre colector şi recipientul de dilatare se află mai puţin de 50% din volumul util al recipientul de dilatare), atunci se recomandă luarea unor măsuri suplimentare:

• montarea unui recipient auxiliar inainte de vasul de expansiune împiedică pătrunderea aburului în acest vas şi distrugerea membranei acestuia din cauza temperaturilor ridicate;
• montarea unei „benzi termoizolatoare”: o bucată suplimentară de tub, de exemplu în formă de U, dacă este nevoie fără izolaţie, montată între colector şi componentele sensibile are rolul de a mări distanţa parcursă de abur între colector şi componentele respective;
• montarea unui ventil cu magnet inainte de componentele sensibile care se închide înainte ca aburul să pătrundă în aceste cornponehte.

Atenţie însă: între colector, vasul de expansiune şi supapa de siguranţă nu trebuie să se afle     in niciun caz un robinet de închidere! Un astfel de element ar putea împiedica, dacă este închis (se poate întampla din neatenţie), echilibrarea de presiune, ceea ce ar însemna apariţia unor deteriorări semnificative ale instalaţiei.

Măsuri de sigurantă pentru rezervor

Pentru a impiedica formarea de abur în rezervor trebuie ca temperatura acestuia să fie setată la o valoare maximă care trebuie să nu depăşească în niciun caz 95°C. Măsuri de siguranţă potrivite au fost amintite deja în capitolul 3.2.2 şi se bazează, de obicei, pe sistemele de reglare şi comandă ale instalaţiei solare. În afară de aceasta, pentru lirnitarea presiunii se montează în sistemul de alimentare cu apă potabilă al rezervorului o supapă de suprapresiune. Întrucât presiunea din rezervor trebuie să fie mai mare decât presiunea din circuitul solar (pentru excluderea impurităţilor apei din rezervor din cauza antigelului), presiunea la care se activează supapa de suprapresiune din rezervor trebuie să fie mai mare decât presiunea ventilului de siguranţă din circuitul solar. Aceasta este de obicei de 6 bari, ajungnd uneori chiar şi la 10 bari.

Masuri de siguranta pentru circuitul utilizatorului

Pentru protecţia consumatorului împotriva fierberii, trebuie ca temperatura din rezervor să fie limitată la maxim 60°C sau să se monteze o vana de amestec apă calda, aşa cum prevede capitolul 3.3.

Toate masurile de siguranta amintite se află pe piaţă de ani de zile şi asigură o protecţie suficientă atat pentru utilizator, cat si pentru instalatia solara insasi.