Stabilirea conceptului

lnteresul utilizatorilor pentru o instalaţie solară, precum şi aşteptările acestora nu sunt intotdeauna realiste. La prima discuţie dintre client (şeful de şantier, utilizator) şi cel care planifică trebuie să se stabilească scopul/scopurile pentru care se doreşte montarea unei instalaţii solare şi randamentul la care se aşteaptă utilizatorul. Posibilităţile şi limitele utiiizării energiei solare pentru încălzirea apei menajere, a apei din bazinele de înot sau pentru încălzirea incăperilor trebuie să fie realiste, iar aşteptările prea mari ale consumatorului trebuie corectate. Atunci când aşteptările nu sunt prea exagerate, un inginer proiectant experimentat poate aproxima încă de la prima şedinţă tipul şi dimensiunile instalaţiei, precum şi costurile acesteia.

Strângerea de informaţii

După stabilirea datelor descrise în paragraful de mai sus (concept de funcţionare a instalaiei, randament, costuri), trebuie să se determine o serie de informaţii necesare pentru următorul pas al planificării şi dimensionării instaiaţiei.

Importante sunt următoarele informaţii:

• Trebuie să se descrie cât mai pe larg dorinţa utilizatorului, a clienţilor sau a dirigintelui de şantier. Acest lucru este valabil în special pentru tipul de utilizare dorit şi pentru gradul de acoperire incalzit cu energie solară, căci aceşti factori sunt decisivi pentru dimensiunile instalaţiei şi necesarul de energie suplimentară (încălzire ulterioară).
• Necesarul de energie (rezultă din consumul de apă caldă sau din consumul de energie pentru încălzire) reprezintă o informaţie-cheie pentru dimensiuniie instalaţiei. Atâta timp cât nu există nicio măsurătoare in acest sens (obţinută cu ajutorul apometrelor etc.), trebuie ca necesarul de căldură să se aproximeze cu un grad de precizie cat mai mare.

La instalaţiile pentru încălzirea apei potabile temperatura apei la pompele de alimentare trebuie să fie cuprinsă între 40 şi 60°C. In principiu, pentru îngrijirea corpului sunt suficiente şi temperaturi de 25— 40°C; pentru spălarea vaselor sunt necesare însă temperaturi mai mari. Intrucat valorile temperaturii apei — împreună cu consumul stabilesc necesarul de energie, nu trebuie alese mai mari decât este nevoie.

Important pentru măsurarea rezervorului şi necesarul de încălzire ulterioară este şi profilul temporal al consumatorului.

La instalaţille din clădirile mari şi la utilizările speciale (de exemplu hoteluri, şcoli, utilizări industriale) trebuie să se ia in considerare şi necesarul de energie din timpul zilei şi al săptămânii, precum şi perioadele de consum maxim.

• La instalarea unei instalaţii solare este important şi comportamentul Dacă instalaţia se montează de exemplu pe acoperiş, atunci trebuie să se calculeze toate datele care au legătură cu acoperişul. De cele mai multe ori instalatiile se montează pe acoperiş, deoarece acesta se află de obicei la o inălţime multumitoare şi se evita astfel umbra pomilor sau a altor cladiri.
• Acolo unde apare umbra sau se presupune că ar apărea, trebuie să se calculeze exact gradul de umbrire cu ajutorul unui analizator cu bandă solară. În cazul in care gradul de umbrire este prea mare toamna, primavara sau iarna se recomandă căutarea unui loc mai insorit. Acelaşi lucru este valabil şi pentru orientarea nefavorablă a acoperişului. La planificarea clădirilor nou-construite această valoare trebuie să corespundă unor suprafete mari, orientate spre sud pentru montarea ulterioară (dacă este cazul) a instalaţillor solare şi eventual şi a generatoarelor solare pentru producerea de curent electric.
• La creşterea comportamentului arhitectural trebuie să se ia în considerare şi locul de montare a rezervaralui de apă caldă şi a unitătii instalatiei. La alegerea locului de orientare trebuie să se opteze pentru distante cat mai scurte între pompe. După stabilirea locului de montare a rezervorului rezultă mai mult sau mai puţin obligatoriu şi racordarea între colector şi rezervor (lungirnea şi distanta prin casă).
• Planurile inexistente sau incomplete ale casei, respectiv ale clădirii trebuie inlocuite sau completate de mănă la faţa locului.
• La inventarierea comportamentelor de construcţie nu trebuie neglijată starea tehnicii conventionale a casei, în special atunci când instalaţja solară se racordează sub forma unui sistem convenţional de apă caldă şi/sau de

încălzire. Montarea unei instalaţii solare nu are sens dacă nu se modernizează şi sistemul convenţional de încălzire.

 

Verificarea condiţIilor marginale

Pe baza informaţiilor obţinute până aici se pot verifica condiţiiie de montare a unei instalaţii solare. Pentru aceasta sunt esentiale însă răspunsurile la următoarele întrebări:

• Este necesară o autorizaţie de construcţie şi/sau documente legale?
• Clădirea şi instalaţia convenţionaiă de încălzire se află intr-o stare de funcţionare care permite montarea unei instalaţii solare?

Autorizaţii

Pentru construirea unei instalaţii solare in Germania nu este nevoie, de obicei, ca şi în majoritatea ţărilor, de o autorizatie de construcţie. Nici măcar un anunţ de construcţie nu este necesar în majoritatea cazurilor. In cazurile speciale este suficient să intrebaţi la autorităţiie responsabiie.

O excepţie de la regulă o reprezintă colectorii clădirilor de patrimoniu sau istorice; în acest caz este necesară o aprobare din partea autorităţilor.

In orice caz, colectorii sunt parte integrantă din clădire, influenţând astfel efectui optic. Trebuie să se aibă grijă ca dispunerea colectorilor să fie una armonioasă şi să se potrivească cu imaginea de ansamblu a clădirii.

Starea clarlirii

Starea clădirii, precum şi tehnologia conventională de încălzire este esenţială pentru montarea instalaţiei solare. In acest caz, sunt necesare măsuri pentru asanarea, respectiv pentru economisirea de energie. Căci nu are sens să se producă energie curată, preţioasă, cu ajutorul unei instalaţii solare, dacă aceasta este influenţată negativ alte locuri. Gama de măsuri diferă de la lucrări simple (de exemplu o izolare mai bună sau suplimentară a conductelor pentru încălzire şi apă caldă) până la lucrări mai complexe (de exemplu, înnoirea sistemului de încălzire, asanarea acoperişuiui etc.). Consilierea energetică poate ajuta la montarea instalaţiei solare — de cele mai multe ori din motive materiale şi poate aduce cu sine alte avantaje, precum punerea în practică a unor măsuri (de economisire) mai utile şi mai eficiente.

Alţi paşi de urmat

După stabilirea scopului instalaţiei, a conceptului de funcţionare, a costurilor, datelor necesare, condiţiilor marginale şi a măsurilor de asanare se poate verifica dacă conceptul propus poate fi pus în aplicare luandu-se în considerare toate condiţiiie, Dacă rezultatul este unul pozitiv, atunci montajul se poate împărţi pe capitole mai mici de lucrări (paşi de planificare: planificare în detaliu şi dimensionarea instalaţiei). La instalatiile care diferă de cele standard sau la instalaţiiie mai mari, aceste capitole de lucrări trebuie realizate cu ajutorul unui specialist.

Randament şi energie randament şi grad de utilizare

Randamentul şi energia, gradul de eficientă şi cel de utilizare sunt termeni care se confundă între ei. Intrucat nu apar doar în această carte, ci si in viaţa de zi cu zi, se vor defini în detaliu în cele ce urrnează — cu ajutorul exemplelor.

Energia

În utilizarea zilnică, energia este egală cu puterea de acţionare sau mişcarea. Din punct de vedere fizic, energia înseamnă capacitatea de a efectua munca. Altfel spus: energia este munca acumulată.

Energia apare sub diverse forme: există de exemplu energie mecanică, electrică, magnetică, termică (căldura) şi chimică (de exemplu în benzină) sau energie atomică („forţă atornică”), Fiecare formă de energie se poate transforma într­-o alta, însă acest lucru nu este — nici chiar teoretic — posibil 100% întotdeauna. De exemplu, gradul de transformare a energiei termice într-o altă formă de energie este limitată de al doilea principiu al termodinamicii. În capitotul 1 era deja vorba despre energia solară (energie a luminii, formată din energia atomilor din soare) şi despre posibilităţile de a transforma această energie în forme energetice importante pentru viaţa noastră de zi cu zi cum ar fi căldura, curentul electric şi combustibilii.

Intr-un sistem inchis, energia totală rămâne constantă, ceea ce înseamnă că nici nu se poate forma şi nici nu se poate pierde energie. În acest caz poate fi vorba de orice sistem, de exemplu despre sistemul unei plante, al unui om, al unei instalaţii solare, al pământului sau chiar întregului sistem solar. O modificare a câştigului de energie se obţine numai atunci când sistemul în cauză primeşte energie din exterior sau când acesta cedează energie către exterior. Altfel nu poate fi vorba decat despre transformări ale energiei în cadrul aceluiaşi sistem.

Puterea

Puterea este capacitatea de producţie intr-un anumit interval de timp, respectiv energia acumulată sau cedată. Dacă un aparat cu o anumită putere funcţionează pentru o anumită perioadă de timp, atunci din durata utilizării şi putere rezultă energia „folosită”.

Randament

Aşa cum am mai spus„ la fiecare transformare (tehnică) a energiei printr-un aparat sau maşinărie apar „pierderi” de cele mai mute ori sub formă de căldură ce este cedată imprejurimilor. Raportul dintre puterea utilă şi puterea acumulată poartă denumirea de randament. Este intotdeauna mai mic decât 1!

Grad de utilizare

Gradul de utilizare este raportul dintre energia cedată (energia utilizată) şi energia acumulată. Este aşa-numitul randament pe o perioadă mai mare de timp. Dacă această perioadă este de un an, atunci se vorbeşte despre gradul anual de utilizare.

Gradul de utilizare poate varia în funcţie de incărcare şi conditiile marginale între 0 şi maxim. Exemplu: la o instalaţie convenţională de incăzire (pe petrol sau gaz), randamentul maxim este de aproximativ 90%. Gradul de utilizare nu poate fi în acest caz mai mare de 60-80%. Diferenţa rezultă in principiu din aşa-numitele pierderi de stagnare, adică din energia de care este nevoie pentru încălzirea instalatiei la o temperatură de functionare (este vorba despre aceeaşi energie necesară pentru răcirea sistemului în timpul atingerii stării de stagnare şi care se „pierde”, fiind cedată imprejurimilor). lncă un exemplu: un colector solar care produce dintr-o radiaţie anuală de 1000 kWh/m², o căldură utilizabilă de 400 kWh/m² are un grad anual de utilizare de 40%.