Budowa instalacji solarnej wymaga odpowiedniego doboru średnicy przewodów. Jest to szczególnie ważny aspekt dla zapewnienia prawidłowych warunków jej eksploatacji. Jakie skutki może przynieść nieodpowiednio zastosowana średnia przewodów w instalacji solarnej?

Za mała średnica przewodów to m.in. ryzyko:

  • obniżenia natężenia przepływu czynnika grzewczego (glikolu) poniżej wymaganego, wskutek zwiększonych oporów hydraulicznych przepływu i zbyt małej wysokości podnoszenia pompy obiegowej
  • obniżenia sprawności pracy instalacji solarnej wskutek zmniejszonego natężenia przepływu glikolu przez kolektory słoneczne, podwyższenia temperatury absorberów i zwiększenia strat ciepła kolektora słonecznego do otoczenia
  • zwiększenia zużycia energii elektrycznej przez pompę obiegową pracującą z wyższą wymaganą wysokością podnoszenia
  • szybszej erozji powierzchni wewnętrznej rur (w szczególności dla rur miedzianych przy prędkości powyżej 1,5 m/s i przy temperaturze medium ponad 60°C)

Za duża średnica przewodów to przede wszystkim ryzyko:

  • zbyt niskiej prędkości przepływu glikolu w orurowaniu instalacji solarnej skutkującej gromadzeniu się powietrza utrudniającego lub blokującego przepływ glikolu
  • zwiększonych strat ciepła do otoczenia z powierzchni zewnętrznej rur

 
Należy zwrócić uwagę na prawidłowy dobór średnicy przewodów w zależności przede wszystkim od łącznej powierzchni apertury (czynnej absorbera) w instalacji solarnej, aby uzyskać zalecaną prędkość przepływu glikolu.

 prędkość przepływu glikolu

Jakiej średnicy rury zastosować w instalacji solarnej?

W pierwszym kroku należy określić wymagane nominalne natężenie przepływu glikolu, w zależności od powierzchni apertury kolektorów słonecznych lub wprost na podstawie tabeli – zgodnie z ilością kolektorów słonecznych zastosowanych w układzie.

 

dobór rury do instalacji solarnej

 

Przykładowo w małej instalacji solarnej złożonej z 5 kolektorów KS2000 SLP możliwe jest zastosowanie rury o średnicy nominalnej DN16 (SNP-DN16), z prędkością przepływu 0,70 m/s. Bezpieczniejszy jest jednak dobór rury o większej średnicy SNP-DN20, dla której prędkość przepływu będzie mieściła się w zalecanym zakresie wynosząc 0,45 m/s, a obniżone zostaną opory hydrauliczne (z 15,47 mbar/m do 4,54 mbar/m).

Oprócz prędkości przepływu należy brać pod uwagę liniowe opory hydrauliczne (mbar/m) dla przepływu glikolu przez rurę o danej średnicy. Jest to szczególnie istotne przy zwiększonej długości orurowania w instalacji solarnej i przy zwiększonej ilości załamań rur (kolanka, łuki, trójniki, itp.). Opory liniowe powinny być więc możliwie niskie, najlepiej poniżej 10 mbar na metr bieżący rury elastycznej ze stali nierdzewnej.