Încălzirea apei calde cu panouri fotovoltaice
Încălzirea apei cu ajutorul panourilor fotovoltaice este o nouă modalitate de utilizare a energiei solare, care este competitivă datorită noilor tehnologii și a scăderii prețurilor panourilor fotovoltaice. Un sistem fotovoltaic bine conceput și un echipament de calitate vor aduce economii de costuri asociate încălzirii apei pe parcursul anului. Este un sistem care nu necesită întreținere, cu instalare ușoară, care este fiabil și eficient.
Principiul de funcționare
Tendința actuală este clară și implacabilă. Beneficiile încălzirii apei cu energie fotovoltaică câștigă în fața sistemelor solare standard de încălzire a apei cu colectoare termice convenționale. Încălzirea apei cu energie fotovoltaică este o chestiune tehnică relativ simplă. Energia de la panourile fotovoltaice este transmisă prin două cabluri subțiri de cauciuc către o unitate de control situată în apropierea boilerului. Unitatea de control alimentează direct serpentina electrică din boiler. Astfel, încălziți apa de la sistemul fotovoltaic, nu de la rețea.
În comparație cu sistemele fototermice, există o instalare semnificativ mai simplă a cablajului și, de facto, costuri de funcționare și de service zero; în plus, în cazul unui surplus de energie, sistemul nu stagnează, ci surplusul rezultat poate fi utilizat prin intermediul ieșirii de curent continuu. În prezent, un sistem fotovoltaic este mai ieftin (decât încălzirea tradițională a apei prin fototermie), inclusiv instalarea.
Cerința pentru funcționarea eficientă a unui sistem fotovoltaic este asigurarea punctului optim de funcționare - adică funcționarea continuă a generatorului fotovoltaic la punctul de ieșire maximă. În cazul centralelor fotovoltaice, invertorul preia această funcție; în cazul unui sistem de încălzire a apei, această funcție trebuie asigurată prin intermediul unui regulator.
Acesta poate fie să controleze mărimea sarcinii (de exemplu, comutând robinetele serpentinei de încălzire în mai multe etape), fie, în mod ideal, să regleze continuu puterea către sarcină prin intermediul unui control electronic. Se pare că un sistem fără această reglare nu poate furniza decât maximum aproximativ 77% din energie (în practică 60% - 70%), cu cele mai mari pierderi suplimentare în zilele în care intensitatea solară este scăzută și, prin urmare, energia este cea mai necesară.
Panourile fotovoltaice funcționează chiar și în condiții de intensitate solară redusă, astfel încât acestea produc energie chiar și iarna, când energia fototermică are dificultăți. În același timp, în timpul verii este posibil să se gestioneze surplusuri mai mari prin dimensionarea sistemului sau să se utilizeze energia, de exemplu, pentru a alimenta aerul condiționat.
Principalele avantaje ale încălzirii apei cu panouri fotovoltaice:
- conectarea panourilor fotovoltaice direct la boiler, nu este nevoie de invertor!
- instalare ușoară, fără a fi nevoie de aprobarea companiei de distribuție (este un sistem insular)
- control simplu
- economii semnificative la costurile de electricitate sau gaz
- pierderi de căldură reduse ale sistemului
- reglare ușoară și simplă
- posibilitatea de a utiliza un boiler existent
- nu este nevoie de fluide de funcționare, fără pompă de circulație sau izolație a conductelor
- fără supraîncălzirea sistemului, chiar și vara
- fără necesitatea de antigel și fără risc de îngheț în timpul iernii.