Česti kvarovi pribora za solarne sustave i kako ih otkloniti

Dijagnostika i rješavanje problema s nosačem

Prvi korak kod dijagnostike je vizualni pregled – najbolje proljeću nakon zime. Provjeravamo ove točke: paralelnost kolektora međusobno (odstupanje veće od 5 mm na duljini 2 m je problem), stanje ukotvenih vijaka (rđa, izbijanje rđe), zategnutost veziva i stabilnost cijele konstrukcije – pri laganoj pritisci ne smije biti primjetno kretanje.

Pri proširenju postojećeg sustava (npr. dodavanje trećeg kolektora u odnosu na originalni par) nužno je dodatno kupiti nosač za montažu dodatnog kolektora, a ne improvizirati s produženjem originalnog okvira. Svaki kolektor ima svoju definiranu težinu (običan ravnokutni kolektor 2×1 m teži 35–50 kg) i statički izračun nosača to uzima u obzir. Dodavanje dodatnog kolektora bez proširenja nosive konstrukcije je najčešći uzrok postupne deformacije cijelog sustava.

Koroziju čeličnih elemenata rješite radikalno: prskanje antikorozivnim pripremkom nije dovoljno za dugoročno opterećene spojeve. Zamijenite oštećene vijke za nehrđajuće (A2 ili A4 ovisno o agresivnosti okoline). Ako je profil sam po površini oštećen (eloksidni sloj je nestao), vrijeme je da razmislite o zamjeni cijelog nosača – daljnja degradacija je eksponencijalna.

Za više informacija o izboru pravog nosača ovisno o vrsti krova preporučujemo članak Kako izabrati pravi nosač za solarni kolektor – ravnokutni krov vs. kosokutni krov i za izračun dimenzija Koje dimenzije i vrste nosača trebam za svoj broj kolektora.

2. Izmaci na spojevima kolektora i hidrauličkom razvodnom sustavu

Zašto spojevi izmče i gdje tražiti problem

Izmaci topljenja su drugi najčešći problem. Solarni krug radi pod tlakom 1,5–3 bar i temperaturama koje u stagnaciji mogu dostići 180–200 °C. To su uvjeti koji brzo otkrivaju svaku slabost spoja. Uzroci se mogu podijeliti u tri kategorije:

• Nespravno brtvljenje pri montaži – teflon (PTFE) traka ili konopna brtva nisu prikladne za visoke temperature u solarnom krugu; spravno je koristiti topljenjsku brtvu (grafitnu ili specifičnu silikonsku O-ring brtvu certificiranu za solarnu primjenu)
• Umor materijala – bakrene cijevi pri ponavljanim temperaturnim ciklusima puknu najčešće na mjestu zavarivanja; na vizualno neprepoznatljivim mikroprslinama se dugoročno formira bijeli ili žuti sloj (otpad topljenja)
• Nespravno zategnuti vijčani spojevi – preveliki zategnuti moment deformira brtvu, premalo slabi ne aktivira

Spoj kolektora s kolektorom – gdje se najčešće greši

Specijalna je poglavlja spojevi direktno između kolektora. Spoj kolektora s kolektorom, pribor obično uključuje kratke bakrene ili nehrđajuće čahure s O-ringovima koji su namijenjeni za određeni tip kolektora. Kupci ponekad traže „univerzalne" cijevi ili navojne spojke drugog proizvođača – i upravo tamo nastaju problemini. Materijalna nekompatibilnost O-ringu s topljenjem, loša tolerancija promjera čahure ili jednostavno nedostatak toplinske otpornosti jeftine gumene manžete (obična guma degradira pri 90 °C, solarni krug može dostići 140 °C u normalnoj upotrebi).

Postup ispravne dijagnostike propuštanja na spojevima kolektora:

• Smanjite radni tlak sustava na atmosferski (oko 1 bar) i promatrajte spojeve tijekom 30 minuta
• Mjesto propuštanja identificirajte vizualno (boja, naslage) ili pomoću UV boje + UV lampe
• Prije popravke ohladite sustav – nikada ne razvezujte spojeve pod tlakom ili pri temperaturi iznad 40 °C
• O-ringove na spojevima kolektora zamijenite originalnim ili certificiranim zamjenicama EPDM za solarne primjene (otpor do 160 °C)
• Ako se ponovno pojavljuje propuštanje na istom mjestu, provjerite geometriju čahure – moglo se dogoditi mehaničko oštećenje

Detaljniji postup spajanja kolektora možete pronaći u članku Serijsko vs. paralelno spajanje solarne kolektora – što izabrati i za praktični postupak montaže korak po korak u Montaža nosača solarne kolektora korak po korak.

3. Poteškoće s ekspanzijskom posudom i sigurnosnim ventilom

Ekspanzijska posuda – tihi ubica sustava

Ekspanzijska posuda je komponenta koja se dugo godina zanemaruje – dok ne započnu problemini. U solarne sustave koristi se membranska ekspanzijska posuda s predtlakom 1–2,5 bar (ovisno o visini sustava). Tipični znakovi kvara ekspanzijske posude:

• Ponavljajuće rastezanje i pada tlaka u sustavu bez očigledne uzroka
• Sigurnosni ventil se otvara pri svakom izraženom solarom dobitku (npr. ljeti nakon 10:00)
• Sustav je dopunjen na ispravan tlak, ali tlak pada u narednoj noći

Najčešći uzrok je puknuta membrana – zrak s zračne strane se miješa s topljenjem i posuda prestaje obavljati svoju funkciju. Dijagnoza je jednostavna: odvijte ventil na zračnoj strani (sličan kao na gume). Ako iz njega curi tekućina, membrana je oštećena. Rješenje: zamijenite cijelu ekspanzijsku posudu. Popravka membrane na terenu nije realna.

Pri zamjeni pazite na ispravno predpostavljanje tlaka zračne strane prije montaže: tlak je jednak statičkoj visini sustava u barima + 0,3 bar (npr. za sustav visine 6 m to je 0,6 + 0,3 = 0,9 bar, zaokruženo 1 bar). Dimenzioniranje volumena posude ovisi o količini topljenja u cijelom krugu – za običan kućni sustav s 2–4 kolektora to je 8–12 litara.

Sigurnosni ventil – kad štiti i kad šteti

Sigurnosni ventil u solaru je obično podešen na 6 bar (nasuprot 3 bar u topljenju – solar radi s većim tlakovima zbog stagnacije). Problemi s sigurnosnim ventilom se pojavljuju na dva načina:

• Ventil se ne otvori kad treba – naslage i korozija blokiraju podizanje; sustav zatim ide u pretlak i može doći do oštećenja kolektora ili eksplozije u povezivanju
• Ventil redovito curi – ili je sustav prevelik (premalo ekspanzijske posude), ili je ventil sam po sebi istrošen i ne zatvara

Sigurnosni ventil treba jednom godišnje ručno otvoriti (pomoću testnog podizanja) i provjeriti, da li se nakon otpuštanja potpuno zatvori. Ako počne curiti i nakon testiranja (kaplje pri normalnoj upotrebi), istrošen je – zamijenite ga. Okvirna životna traje sigurnosnih ventila u solaru je 8–12 godina pri ispravnoj upotrebi.

4. Poteškoće s razdjelnikom i prikupljačem

U sustavima s više kolektora ili izvora topline (npr. solar + kotao) koristi se razdjelnik i prikupljač. Njihovi kvarovi nisu toliko dramatični kao eksplozija sigurnosnog ventila, ali su zato zlobni – tihi pad u performansama, neravnomjerno zagrijavanje krugova, stvaranje zračnih vreća.

Komplet industrijski nehrđajući razdjelnik/prikupljač s kuglastim ventilima 6/4"x1" je primjer komponente namijenjene za zahtjevnije instalacije – nehrđajuće izvedbe eliminiraju koroziju, kuglasti ventili omogućuju izolaciju pojedinih krugova bez ispuštanja cijelog sustava. Česti kvarovi na razdjelniku i prikupljaču:

• Zamučenje naslagama – posebno u donjim dijelovima; manifestira se smanjenjem protoka u određenom krugu
• Kuglasti ventili koji ne zatvaraju – nakon godina upotrebe počne kugla curiti; tipično se to manifestira vlažnošću na tijelu ventila
• Zračne vreće – ako nije ispravno dizajnirano odzračavanje, zrak se zadržava u prikupljaču i sprečava cirkulaciju
• Galvanska korozija – kod kombinacije različitih metala (bakar + cink + čelik) bez galvanske izolacije

Pri zamucenju razdjelnika izvršite ispiranje kruga – odspajte jedan krug po jedan, direktno povežite ulaz i izlaz i premašajte čistu vodu u nekoliko ciklusa. Za sustave s nehrđajućim razdjelnikom možete koristiti blagi kiseli čistilac (rastvor limunske kiseline 2–5 %), ali nikada natrij klorid ili kalcij klorid – oštetili bi nehrđajući čelik.

Témi razdjelnika i prikupljača u solaru posveti se detaljnije članak Razdjelnik i prikupljač u solaru – za što služe i kad ih trebam.

5. Poteškoće s topljenjem i povezane poteškoće s priborom

Degradacija nemrznute tekućine i njezini posljedice na pribor

Toplotna tekućina (nemrznuta smjesa na bazi propilen glikola s solarnim inhibitorima) nije vječna. Nakon 4–6 godina rada inhibitori se iscrpe, pH tekućine pada ispod 7 (postaje agresivna), i počinje korozija svih dijelova s kojima dolazi u dodir – cijevi, brtve, kuglasti ventili, tijelo pumpe. Ovo je najčešći slučaj „misteriozne" korozije unutar sustava.

Priklad degradirane toplote na priboru:

• Ružičasto crveno obojanje tekućine (korozija željeznih komponenti)
• Mračne naslage u filtima i na mrežama pumpe (oksidacija bakra)
• Rastezene, mekane ili puknute gumenaste brtve i cijevi
• Povećani buka pumpe (kavitacija zbog promijenjene viskoznosti)

Zamjena toplote je kompleksnija nego što se čini – kompletni postupak i preporučene koncentracije pronađete u člancima Nemrznuta smjesa za solarni sustav – kako odabrati pravu sastav i koncentraciju i Održavanje i zamjena nemrznute smjese u solarnom krugu – kada i kako. Važno je da pri zamjeni tekućine uvijek provjerite stanje svih brtvi i filtera – trošak tekućine je nizak u odnosu na popravke oštećenih komponenti.

6. Poteškoće s pumpom solarnog kruga

Kako prepoznati da pumpa ne radi

Pumpa (cirkulacijska pumpa, pumpe) je srce aktivnog solarnog sustava. Kada prestane ispravno raditi, sustav staje – tekućina ne može odvoditi toplinu iz kolektora, temperatura u kolektoru raste, može doći do vrenja toplote i oštećenja dodatnog pribora.

Tipični znakovi problema s pumpom:

• Glupe zvukove – cviljenje i šum ukazuju na zrak u sustavu (nedovoljno odzračenje); zvič ili škripanje označavaju trošenje ležaja
• Pumpa radi, ali ne pumpe – rotor je blokiran (naslage, strani objekt), ili je električki u redu, ali mehanički izgubljen
• Pumpa se ne uključi – problem može biti u regulatoru/diferencijalnom termostatu, u napajajućim kablovima ili u samom motoru
• Pregrijavanje pumpe – nedostatak tekućine u sustavu (propuštanje), ili pumpa radi dugo u suhom stanju

Postupak dijagnostike pumpe

Ako pumpa radi (čuje se elektromagnetni zvuk), ali tekućina ne cirkulira, prvo provjerite kuglaste ventile na obje strane pumpe – jedan zatvoreni ventil je dovoljan. Dalje provjerite mrežni filtar ispred pumpe – zagušena mreža može smanjiti protok na nulu. Čišćenje mreže je 5-minutna zadaća koja obnovi funkcionalnost sustava.

Pri sumnji na blokiranje rotora (pumpa huči, ali ne pumpe) na većini modernih pumpe možete koristiti hitni odzračni/odblokacijski vijak na prednjoj strani – okretanjem ravnog šrafcigala pokušajte otključati zakočeni rotor. Ako to ne pomogne, pumpa mora biti zamijenjena. Trajanje pumpe Grundfos, Wilo i sličnih u solarnim aplikacijama je tipično 15–20 godina pri ispravnoj upotrebi, skraćuje se pri dugotrajnoj upotrebi s degradiranom toplotnom tekućinom.

7. Poteškoće s termometrima i regulatorom

Lažna mjerenja i njihove uzroci

Diferencijalni regulator (solarni regulator) upravlja cijelim sustavom na osnovi temperature mjerene dvije sonde: jedna u kolektoru i druga u spremniku (donja trećina). Ako jedna sonda mjeri neprecizno, regulator donosi loše odluke – na primjer, uključuje pumpu noću (sonda u kolektoru mjeri toplinu iz spremnika) ili ga uopće ne uključuje u suncani dan (sonda u kolektoru odvojena ili s prekinutim kontaktom).

Uzroci kvarova termometara:

• Korozija kontakata konektora (tipično nakon nekoliko godina vani bez zaštite)
• Mehaničko oštećenje kabla (UV degradacija izolacije, štakori)
• Loše postavljanje sonde – sonda u kolektoru mora biti u potapanom kućištu direktno u apsorpcijskom kanalu, a ne na vanjskom okviru
• Vlaga unutar kućišta senzora (kondenzacija) – uzrokuje drift mjerenja za ±5–15 °C

Provjeravanje funkcionalnosti sonde: odspajte konektor od regulatora i izmjerite otpor sonde ohmmetrom. Većina solarnih sonda je tipa PT1000 (pri 0 °C = 1000 Ω, pri 25 °C ≈ 1097 Ω, pri 100 °C ≈ 1385 Ω) ili NTC (padajuća karakteristika – pri 25 °C tipično 10 kΩ). Poredite izmjerenu vrijednost s tablicom – odstupanje veće od 2–3 % ukazuje na kvar sonde.

Instalacijske preporuke za termometre pronađite u članku Instalacija termometra za solarni kolektor – postavljanje i priključak.

8. Rezervni električni grijači – kvarovi i rješenja

Električna spirala u spremniku – što se pokvari

U kombiniranim sustavima (solar + električna rezerva) u spremniku je ugrađena električna spirala (grijač). Električna spirala 2 kW za spremnike OKC je tipičan primjer – pričvršćuje se direktno na prsten spremnika i služi kao rezerva u danima s nedostatkom solarnog kapaciteta. Njegove kvarove korisnici najčešće zanemaruju – kada solar ne zadovolji, ljudi odjednom nemaju toplu vodu, ali traže uzrok na pogrešnom mjestu.

Najčešći kvarovi električne spirale:

• Naslage vodnog kamena – kod tvrde vode (nad 15 °N – nijemackih stupnjeva) na spiralu se formira vapnenasto puzdro, koje smanjuje prijenos topline; potrošnja električne energije raste, spremnik se sporije grije ili uopće ne
• Pregorijevanje spirale – električni kratki spoj između grijača i vode; prekida sigurnosni prekidač ili uzemni zaštitni uređaj (RCD); provjera: ohmmetrom između faznog vodiča i tijela spremnika
• Trošenje termostata spirale – bimetalski termostat se zakuca u stanju „isključeno" (voda se ne grije) ili „uključeno" (voda se pregrije iznad postavljene temperature)
• Korozija prstena – kod kombinacije bakra/zinka i mekane vode može doći do korozije navoja; tesnost prstenastog spoja se pogorša

Uklanjanje vodnog kamena: ispraznite posudu, izvucite zavoj i nekoliko sati (2–4 sata) potopite u otopinu limunske kiseline (10–15 %). U slučaju jakih god znakova zagušenja ponovite postupak. Nakon hemijske čišćenja isperite čistom vodom i provjerite stanje brtve na rubu pritegnute ploče. Interval čišćenja ovisi o tvrdoći vode – kod tvrde vode (>20 °N) svakih 2–3 godine, kod mekše vode svakih 5–7 godina.

9. Godišnja preventivna inspekcija – što provjeriti

Najučinkovitiji alat protiv kvarova je redovita preventivna inspekcija. Preporučujemo da se obavi proljeću (prije glavnog solarnog sezone) i u skraćenoj verziji i jeseni (prije zime). Evo praktičnog popisa:

• ✔ Tlak u sistemu (ispravna vrijednost: 1,5–2,5 bar na hladno)
• ✔ Vizualna inspekcija nosača i pričvršćenih točaka
• ✔ Provjera spojeva kolektora i hidrauličke distribucije (suhi? mokri? naslage?)
• ✔ Test sigurnosnog ventila (ručno otvaranje i provjera zatvaranja)
• ✔ Provjera ekspanzijske posude (povjetranični pritisak)
• ✔ Mjerenje pH toplinske tekućine (ispravna vrijednost: 7–9; ispod 7 – zamijenite)
• ✔ Mjerenje koncentracije nemrznute smjese refraktometrom (odolnost mrazu min. −28 °C)
• ✔ Čišćenje mrežnog filtra ispred pumpe
• ✔ Provjera funkcija regulatora i sonde (ručni test pokretanja pumpe)
• ✔ Provjera električnih zavoja (zagrijavanje posude na 60 °C tokom 90 min. za 2 kW u 200 l posudi)
• ✔ Vizualna inspekcija izolacije cijevi (degradacija UV zračenja, mehanička oštećenja)

Često postavljana pitanja (FAQ)

Zašto mi solarni sustav gubi pritisak, iako nema vidljivog otoka?

Najvjerojatnija uzroka je oštećena membrana ekspanzijske posude – vazduh iz kompresije je izgubljen, pa posuda više ne obavlja svoju funkciju i pritisak u sustavu oscilira i postepeno pada. Druga mogućnost je mikrootok, koji je vidljiv samo pod pritiskom – provjerite sve spojeve pomoću UV boje ili pritiskom dušika. Treća (rjeđa) mogućnost je poroznost zavarivanja na bakarnoj cijevi – mjesto ne neteče na hladno, ali pri višim temperaturama se spoj proširi i gubi tekućinu.

Pumpa radi, ali posuda se ne zagrije – što provjeriti prvo?

Provjerite u ovom redoslijedu: (1) kuglasti ventili – su li svi otvoreni? (2) mrežni filtar ispred pumpe – nije li zagušen? (3) smjer rotacije pumpe – kod pogrešnog priključka nakon zamjene pumpe može pumpati suprotnim smjerom (4) temperatura na kolektoru u odnosu na posudu – ako je temperatura na kolektoru niža od temperature u posudi, regulator ne ispravno pokreće pumpu, ali sonda na kolektoru može biti kvarila. (5) vazduh u sustavu – bubanje pumpe ukazuje na zračne mjehuriće koji ometaju protok.

Kada je nužno zamijeniti toplinsku tekućinu i što se događa ako to odgurnete?

Toplinska tekućina treba se zamijeniti svakih 4–6 godina, odnosno ranije ako pH pada ispod 7 ili otpornost mrazu nije dovoljna za traženu temperaturu. Odgađanje zamjene dovodi do agresivne tekućine koja korodiše unutrašnjost cijevi, brtve, tijelo pumpe i razdjelnik – oštećenje pribora zatim zahtijeva znatno veće troškove od same zamjene tekućine. U praksi vidimo sustave gdje je zanemarena zamjena dovela do potpune zamjene pumpe, razdjelnika i spojeva – dakle troškove 5–10 puta veće od preventivne zamjene tekućine.

Mogu li dodati dodatni kolektor postojećem sustavu sam?

Fizička montaža nosača i kolektora je kod iskustva i poštivanju sigurnosnih pravila za rad na krovu izvodljiva. Hidrauličko povezivanje i pritiskovu provjeru bi trebao obaviti ili provjeriti stručnjak – pogrešno povezivanje (npr. obrnuta polaritet kruga, pogrešna brtva) može uzrokovati štete veće od cijene servisa. Ne zaboravite prilikom proširenja sustava dodati i nosač za ugradnju dodatnog kolektora i hidraulički pribor za povezivanje kolektora – improvizacija s nepogodnim materijalom je izvor budućih problema.

Zašto sigurnosni ventil redovito kapka tijekom ljetnih mjeseci?

To je klasičan znak stagnacije – tijekom dana s niskim potrošnje tople vode i visokom intenzitetom sunčeve svjetlosti posuda dostiže maksimalnu temperaturu, pumpa se isključi i tekućina u kolektoru počinje vrijeti. Stvara se para, pritisak u krugu raste iznad podešavanja sigurnosnog ventila (6 bar) i ventil se otvori. Rješenje: (1) provjerite je li ekspanzijska posuda ispravno dimenzionirana i funkcionalna; (2) razmislite o instalaciji termoventila ili hlađenja kruga za ljetne mjeseci; (3) kod dugotrajne odsutnosti prekrivajte kolektore platnom ili isključite pumpu – ne ostavljajte sustav bez nadzora u stagnaciji duže od 2–3 tjedna.

Kako utvrdim da li senzor temperature na kolektoru mjeri ispravno?

Najjednostavniji test: u jasno ljetni dan oko 12:00 temperatura na kolektoru bi trebala biti značajno viša od temperature posude (tipično 70–130 °C, ovisno o opterećenju). Ako regulator pokazuje temperaturu kolektora nižu ili jednaku kao posuda, senzor je vjerojatno oštećen ili odspojen. Dalje izmjerite otpor senzora ohmmetrom (tip PT1000: pri 20 °C ≈ 1078 Ω) i usporedite s tabličnom vrijednošću. Odstupanje veće od 3 % znači kvar senzora. Dodatne informacije pronađete u članku Instalacija senzora temperature za solarni kolektor – postavljanje i priključak.

Zaključak: sustavnost je osnova

Kvari pribora solarnih sustava rijetko dolaze odjednom i neočekivano. Većina njih ima dugu povijest malih upozorenja – lagano pada pritisak, nešto dulje vrijeme zagrijavanja, neobičan zvuk pumpe. Koji čita ova upozorenja i djeluje preventivno, uštedi na troškovima servisa i produži vijek trajanja cijelog sustava na 20–25 godina, što je realan horizont kvalitetnog solarnog sustava. Koji ih zanemari, rješava jedan kvar za drugim – a svaki sljedeći je skuplji, jer degradirani komponent oštećuje druge.

Ulaganje u kvalitetni pribor – ispravni nosači, originalni povezni komponenti, nehrđajući razdjelnici, preporučena električna rezerva – je osnova koja se višestruko vrati. A redovita godišnja inspekcija prema gore navedenom popisu je jedino što sustav od Vas traži da Vas pouzdano opskrbljuje toplom vodom desetljeća. Dalja pitanja o priboru solarnih sustava detaljno odgovara i članak Često postavljana pitanja o priboru solarnih kolektora.

Imate pitanje o ovoj temi?

Nemate se odlučiti ili rješavate konkretnu situaciju u Vašem domaćinstvu? Napišite nam - slobodno Vas savjetujemo.