Dimensionarea accesoriilor de siguranţă la un sistem sola

Dimensionarea accesoriilor de siguranţă la un sistem solar
Rezervor de echilibrare

Măsurile de siguranţă care se aplică sistemelor cu energie solară sunt specificate în DTU 65.11. Ele se ocupă în principal de rezervoarele de echilibrare închise. Ţevile de expansiune trebuie să asigure curgerea lichidului de transfer căldură cu o viteză mai mică de 0,1 m/s, când dilatarea are valoarea cea mai mare. Diametrul nominal d (mm) al ţevilor de expansiune se poate calcula cu ajutorul următoarei formule:

d = 120 (α. P/ρ. Cp)
Unde:
P : randament maxim al reţelei de captatoare (kW),
Cp : capacitatea termică a lichidului de transfer căldură (J/kg),
α : coeficient de expansiune medie volum a lichidului de transfer căldură de la 0 °C la 110 °C,
ρ : masa lichidului de transfer căldură la 110 °C şi presiunea  corespunzătoare.

Rezervor de echilibrare

Capacitatea utilă a rezervorului de echilibrare trebuie să fie cel puţin la fel de mare ca şi creşterea volumului datorată dilatării lichidului de transfer căldură din circuitul primar între 0 °C şi 110 °C (adică circa 10 % din volumul circuitului primar). În cazul rezervoarelor închise, această condiţie trebuie respectată referitor la presiunea maximă admisă în toate părţile circuitului. Când rezervorul de echilibrare utilizează o membrană, aceasta trebuie să fie compatibilă cu lichidul de transfer căldură.

Pe ţevile dintre rezervorul de echilibrare şi circuitul primar nu trebuie să existe robineţi.Rezervorul de echilibrare trebuie să compenseze dilatarea lichidului de transfer căldură din sistem.

Volumul rezervorului V trebuie să fie puţin mai mare decât dilatarea lichidului. El se stabileşte pornind de la volumul total al circuitului cu ajutorul ecuaţiei:
V = Vc.Kd / η
În care:
 Vc este volumul lichidului de transfer căldură (l),
 Kd este coeficientul de expansiune a temperature maximă de funcţionare (temperatura de echilibru a captatorului) (%),
 η este efectul util al rezervorului de echilibrare [η = (P2-P1) /P1 la P2 : presiunea absolută la care se deschid vanele de siguranţă şi
P1 : presiunea absolută de umflare a rezervorului ( de echilibrare].

Robinetul de golire
Toate punctele superioare din circuitul primar trebuie prevăzute cu robineţi de golire (robineţi de golire automată sau butelii de evacuare). Se va acorda o atenţie specială punctelor superioare de pe cazane. În cazul în care se folosesc robineţi de golire automată, pompele trebuie instalate astfel încât să menţină întregul circuit sub presiune ridicată.

Supapa de siguranţă
Supapele de siguranţă trebuie să se conformeze normei NFP 52-001 şi trebuie reglate pentru o presiune inferioară temperaturii maxime de funcţionare a sistemului. Ele trebuie puse direct pe colectorul de ieşire a captatorului, fără obstacole între captatoare şi supapa de siguranţă.
Dacă nu există niciun alt dispozitiv de siguranţă împotriva supraîncălzirii, şi pentru a evita orice risc de supra-presiune într-un circuit închis, supapa de siguranţă trebuie selectată astfel încât să poată evacua un flux de vapori în raport cu presiunea maximă atinsă de captatoare, fără o supra-presiune efectivă mai mare de 0,5 bar, în ceea ce priveşte presiunea nominală de funcţionare din captatoare.
Diametrul interior minim al tubului de siguranţă se poate calcula în raport de randamentul maxim al reţelei de captatoare P, cu ajutorul următoarei ecuaţii:
d (mm) = 15 + 1,4P
Unde: d > 26 mm iar P în kW