Česti kvarovi solarnih setova: pregrijavanje, zrak u krugu, nedovoljno zagrijavanje vode

Česte kvarne solarnih sustava: pregrejavanje, zrak u krugu i nedostatno zagrijavanje vode

Solarna sustava je relativno jednostavni sustav – no upravo zbog toga, kad nešto ne radi ispravno, problem se često otkriva tek nakon duže vremena. Vlasnici primijete da topla voda nije topla koliko bi trebala biti, sustav izdaje čudne zvukove, ili pak – spremnik se pregreje toliko da iz sigurnosnog ventila izlazi tekućina. U ovom članku ćemo se upoznati s tri najčešće skupine kvarova: pregrejavanje kolektorskog kruga, zrak u sustavu i nedostatno zagrijavanje vode u spremniku. Razradit ćemo svaku uzrok duboko, objasniti znakove, dijagnostiku i rješenja – baš kao da to vidimo u praksi na deseticama narudžbi godišnje.

1. Pregrejavanje solarnog kruga – kad sunce radi više štete nego koristi

Pregrejavanje je jedan od paradoksa solarnih sustava: sustav koji treba štedjeti energiju, ljeti može izazvati ozbiljne probleme ako nije ispravno dimenziran ili podešen. Stagnacija – tj. stanje kad tekućina u kolektoru prestane cirkulirati i počne vrijeti – je normalan radni stanje, no problem nastaje kad se to događa prečesto ili sustav nije pripremljen za to.

Znakovi pregrejavanja

• Sigurnosni ventil na kolektorskom krugu (tipično podešen na 6 bar) više puta pušta tekućinu
• Ekspanzijska posuda je tvrda, tlak u sustavu nakon hlađenja značajno pada
• Okus pripremljene tekućine (mješavina glikola degradira pri dugotrajnom djelovanju temperatura iznad 140 °C)
• Obojavanje tekućine u smeđe do crne – spaljen glikol
• Kolektorski krug izdaje praskanje i bučanje (vrenje tekućine)
• Regulacija prijavljuje grešku – visoka temperatura kolektora, pumpa se ne može vratiti u normalan rad

Uzroci pregrejavanja – gdje najčešće tražiti problem

Nedostatna količina ekspanzijske posude: To je daleko najčešći uzrok problema. Pri ispravnom dimenziranju, ekspanzijska posuda mora primati ne samo toplinsku širenje tekućine, već i cijelu količinu tekućine iz kolektora u slučaju stagnacije. Ako je posuda poddimenzirana, tlak pri stagnaciji izleti kroz sigurnosni ventil. Kao gruba procjena: za običnu dvostruku seriju kolektora (cca 4–5 m² površine) računa se s ekspanzijskom posudom minimalno 18–25 litara, pri čemu puni tlak posude (predtlak zraka) mora odgovarati statičkoj visini kruga.

Loše podešavanje predtlaka ekspanzijske posude: Predtlak u ekspanzijskoj posudi trebao bi biti za 0,2–0,3 bar veći od statičkog tlaka stupca tekućine od najnižeg do najvišeg (kolektori na krovu). Ako je predtlak prenizak, membrana se pri prvom zagrijavanju prilepi uz zid posude i posuda prestaje obavljati svoju funkciju. Rezultat je isti kao kod poddimenzirane posude.

Loš nagib ili orijentacija kolektora: Kolektori usmjereni direktno prema jugu s nagibom 30–45° proizvode ljeti maksimalnu energiju, koju spremnik jednostavno ne može prihvatiti. U nekim slučajevima pomaže naginjanje kolektora na veći kut (60–70°), čime se ljetni učinak smanji, a zimski neznatno poveća.

Izgorela cirkulacijska pumpa ili zapečena termostatska regulacija: Ako regulacija ne može pokrenuti pumpu (kvar, zapečen kontakt), kolektori se brzo pregreju. Regulacija bi trebala imati zaštitnu funkciju – kad temperatura spremnika dostigne maksimalnu podešenu vrijednost (npr. 85 °C), sustav se zaustavi i kolektori stagniraju.

Degradirana tekućina: Glikol koji je prošao kroz više sezona stagnacije gubi inhibitore korozije i smanjuje mu se točka vrenja. Takva tekućina vri pri nižim temperaturama, stvara više pare i sustav je nestabilan. Preporučena zamjena: svakih 4–5 godina, odnosno prema testu pH i gustoće.

Što učiniti kod ponovnog pregrejavanja

Prvi korak je uvijek provjera tlaka u sustavu i stanja ekspanzijske posude. Ako je tlak nakon hlađenja sustava ispod 1 bar, membrana u posudi je vjerojatno probijena ili predtlak je kriv. Posudu se može dopuniti zrakom (kao biciklo guma, ventil je istog tipa) – ali paziti, to se mora učiniti uvijek na hladnom sustavu i s ispraznjenom tekućinom. Ako posuda ne zadrži predtlak, zamjena je nužna.

Drugi korak: provjerite stanje tekućine. Uzimajte uzorak (cca 50 ml) u transparentnu posudu. Tekućina treba biti prozirna ili nešto obojana – ne mliječna, smeđa niti s talogom. Provjerite pH papirikom (optimum 7,5–9,0). Tamna, kiselina tekućina mora se zamijeniti, jer dalje uništava kolektore, pumpu i spremnik.

Treći korak: provjerite podešavanje regulacije. Maksimalna temperatura spremnika treba biti podešena na 75–80 °C. Nekim regulacijama omogućeno je tzv. „noćno hlađenje" – sustav pokreće pumpu tijekom noći, da prenese višak topline natrag u kolektore. To je elegantno rješenje za ljetno pregrejavanje.

2. Zrak u solarnom krugu – tihi uništitel učinkovitosti

Zrak u krugu je problem koji se lako može zanemariti, jer se ne očituje dramatično – no dugoročno značajno smanjuje učinkovitost sustava i može oštetiti cirkulacijsku pumpu. U praksi vidimo ovaj problem nakon svake početne montaže, gdje se ne odvzduši dovoljno pa se zrak zadrži, kao i kod starijih sustava, gdje je nestala hermetičnost nekog spoja.

Kako zrak nastaje i gdje se gomila

Zrak u sustav dolazi primarno pri punjenju – ako se krug ne puni tlakom pumpe od najnižeg mjesta, već „s vrha", zračne mjehuriće ostaju zarobljene u najvišim točkama cijevi. Tipični mjesta: sami kolektori (to su najviši točke sustava), savijanja cijevi, odnosno mjesta s nedovoljnim nagibom. Zrak se može stvoriti i kemijom – iz tekućine čija temperatura raste, mogu se osloboditi rastvoreni plinovi. Zbog toga je važno imati automatski odvzdušni ventil na najvišoj točki sustava.

Simptomi zraka u krugu

• Glavno funkcioniranje pumpe – karakterističan „cviljenje" ili bubljivo zvuk, pumpa izgleda kao da je preopterećena
• Pumpa radi, ali tekućina ne cirkulira ili cirkulira samo djelomično – protok na protokomjeru je nula ili vrlo nizak
• Regulacija ne otkriva temperaturnu razliku između kolektora i akumulatora, iako sunce svijetli
• Temperatura akumulatora pri punom suncu uopće ne raste ili raste vrlo sporo
• Poslije isključenja pumpe čuti se „grgranje" – zračne mjehuriće se prelijepe sustavom

Dijagnostika i odvzdušavanje korak po korak

Odvzdušavanje solarnog kruga nije toliko jednostavna stvar kao kod sustava grijanja. Tekućina je vruća i otrovna (etilenglikol), pa preporučujem da uvijek sačekate dok sustav ne ohladi – idealno ujutro prije sunca. Postupak je sljedeći:

1. Provjerite tlak: Hladan sustav bi trebao imati tlak 1,5–2,5 bar (ovisi o visini kolektora iznad stanice – 1 bar više na svakih 10 metara). Ako je tlak ispod 1 bar, sustav je izgubio tekućinu ili je zrak iz ekspanzione posude izgubio van.

2. Otvorite automatski odvzdušni ventil na kolektorovom krugu (nalazi se na solarnoj stanici ili direktno na kolektoru). Trebao bi biti otvoren tijekom rada – ako je zatvoren, zrak se ne može izbaviti iz kolektora.

3. Pokrenite pumpu ručno (preko servisnog režima regulacije) na niskim okretima. Pustite je 10–15 minuta raditi. Zračne mjehuriće bi trebale proći kroz odvzdušivač van.

4. Povećajte okretaje pumpe na maksimum za 2–3 minute – brži protok „izbacuje" zračne zatkanje iz kolektora.

5. Dopravite tlak: Nakon odvzdušavanja tlak u sustavu će lagano pasti – dopustite tekućinu tlakovom pumpom na vrijednost 1,5–2 bar (hladan sustav).

Ako odvzdušavanje ne pomaže i pumpa i dalje cvili, problem može biti u oštećenoj cirkulacijskoj pumpi. Pumpe na solarnim krugovima su dimenzionirane posebno za vruću tekućinu – obične pumpe za grijanje ovdje ne izdrže. U tom slučaju preporučujemo da pozovete servis.

3. Nedovoljno zagrijana voda – zašto akumulator nije dovoljno vruć

Ovo je najčešća žaloba koju susrećemo: „Imam solarno i voda nije vruća." Uzroka može biti cijeli niz – od loše podešene regulacije do zapečaćenog toplinskog izmjenjivača. Pregledat ćemo ih sistematski.

Zaneseni toplinski izmenjivač spremnika

Spremnik solarnog sustava ima unutarnji izmenjivač – spiralni ili cijevni – kroz koji tekućina iz kolektora prenosi toplinu na vodu za piće. Ako je voda na mjestu instalacije tvrđa (nad 15 °dH), na izmenjivaču se postepeno taloži vodeni kamen. Svaki milimetar vodnog kamena smanjuje prenos topline za 10–15 %. Nakon 5–7 godina izmenjivač može biti zanesen toliko da spremnik grije vodu vrlo sporo – iako kolektori rade na puni kapacitet.

Rješenje je kemijsko odvapnenje spremnika – u spremnik se unese slaba otopina limunske ili fosfornke kiseline, ostavi se djelovati nekoliko sati i potom se isperu. Taj postup preporučujemo izvoditi svakih 3–5 godina u područjima s tvrdom vodom. Neke moderne spremnike (kao su oni u sustavu Vaillant auroSTEP VSL S 250/2 T) ima izmenjivač dostupan kroz revizionu rupu, što odvapnenje značajno olakšava.

Pogrešno podešavanje regulacije – temperaturna razlika uključivanja

Regulacija solarnog sustava radi na principu temperaturne razlike (ΔT): pumpa se uključi kada je kolektor za X stupnjeva topliji od spremnika, a isključi kada je razlika manja. Tipično podešavanje: uključivanje pri ΔT = 6–8 °C, isključivanje pri ΔT = 2–3 °C.

Ako je razlika uključivanja podešena previsoko (npr. 12 °C), pumpa se uključuje kasno – u jasnom ljetnom danu to ne smeta, ali u proljeće i jesen gubite sate učinka. Ako je preniska (npr. 2 °C), pumpa nepotrebno radi i kada kolektor ne uspije zagrijati tekućinu na višu temperaturu od spremnika – i u stvari ga hladi. Provjerite podešavanje u uputstvu za regulaciju i podešajte vrijednosti prema preporukama proizvođača.

Nizak protok kroz kolektorski krug

Optimalni protok solarnim krugovima je 30–50 litara po satu po kvadratnom metru kolektora. Uobičajena dvokolektorska instalacija (5 m²) treba imati protok 150–250 l/h. Ako protokomjer na solarnoj stanici pokazuje manje, uzroci mogu biti:

• Djelomično zatvoreni zavrtni ventil (klizni ili kuglasti ventil) – često se dogodi nakon servisa, kada se zaboravi otvoriti
• Zaneseni filtar ispred pumpe – mrežasti filtar treba čistiti svakih 1–2 godine
• Iznošena pumpa – nakon 10–15 godina rada smanjuje se kapacitet cirkulacijske pumpe
• Vazdušna zakaća u cijevi (vidi prethodnu točku)
• Premašnji promjer dovodne cijevi (15 mm umjesto 22 mm kod većih instalacija)

Neprikladno dimenziran sustav

Ponekad problem nije kvar, već osnovno poddimenziranje sustava. Za četveročlani dom obično se računa s 4–6 m² površine kolektora i spremnikom od 250–300 litara. Ako obitelj ima samo jedan kolektor (2 m²) i spremnik od 120 litara, nedostatak tople vode će biti i pri bezgrešnom radu sustava. U članku Kako izabrati solarnu instalaciju za kuću: kapacitet, broj kolektora i volumen spremnika pronađete detaljno dimenziranje s primjerima.

Dobro dimenziranom i provjerenom instalacijom za kuću je npr. Protherm HelioSet FES2 250 BM s spremnikom od 250 litara – prikladan za 3–4 člana obitelji s dvije pločaste kolektora, ili Protherm HelioSet 2.250C HT s kombiniranim spremnikom za povezivanje s kotlom. Ako rješavate kombinaciju s izvorom topline, preporučujemo da pročitate i teme iz Vježbenog centra Kombinacija solarnog sustava s kotlom ili dizalicom topline: kako ispravno povezati sustave.

4. Kombinacija kvarova – kada se problemi preklapaju

U praksi se često srećemo s time da sustav ima više problema istovremeno. Na primjer: stari glykol uzrokuje koroziju u kolektoru, iz korozije se oslobađaju taložine koje zanesu filtar i smanje protok, nizak protok uzrokuje da kolektor pregreje i glykol dodatno degradira. To je zatvoreni krug iz kojeg se može izbaviti samo pažljivim servisom.

Primjer iz prakse: korisnik je imao 8-godišnju instalaciju u kući, žalio se da od proljeća voda nije topla. Kod kontrole smo utvrdili: protok 60 l/h umjesto 180 l/h (zaneseni filtar + djelomično zatvoreni ventil nakon prethodnog servisa kotla, kada je tehničar pogrešno zatvorio ventil na solarnom krugu), pH glykola 6,2 (vrlo kiselo, trebao bi biti minimalno 7,5), razlika uključivanja ΔT podešena na 10 °C umjesto 6 °C. Nakon kompletnog servisnog zahvata – zamjena tekućine, očišćavanje filtra, otvaranje ventila, preprogramiranje regulacije – spremnik je dostizao 55–60 °C već u 10:00 sati u suncanim danima. Korisnik je ranije razmatrao zamjenu cijelog sustava. Cijeli servis je koštalo samo dio te sume.

5. Potešenja specifična za određene vrste sustava

Kompaktni sustav s ugrađenim spremnikom

Neki sustavi – na primjer Solarna jedinica br. I S – imaju spremnik i kolektor u obliku jednog cijelog sustava ili povezanog sustava. Prednost je jednostavna montaža, nedostatak je što servisni pristup izmjenjivaču može biti ograničen. Kod ovih jedinica odvajanje vode se vrši posebnim postupkom prema uputstvu – preporučujemo da se vodi uputstvom proizvođača.

Jedinice Vaillant auroSTEP

Sustavi Vaillant auroSTEP VSL S 250/2 F (za ravnim krovom) i Vaillant auroSTEP VSL S 250/2 T (za kosim krovom) opremljeni su vlastitim inteligentnim regulacijom auroMATIC 620, koja automatski prikazuje kôd greške. Ako regulacija prikazuje F.XX ili E.XX kôd, prije nego što pozovete servis, provjerite u uputstvu koji je to kôd – većina kôdova je informativna, a neke (npr. F.10 – nizak tlak) može riješiti vlasnik sam dopunjavanjem tlaka. Pažnja: nakon svakog dodavanja tekućine treba provjeriti da li dolazi do curenja na nekom od spojeva – uobičajeni razlog pada tlaka je sitno curenje, a ne samo odvazdušavanje.

6. Preventivna održavanja – kako izbjeći 80 % potešenja

Većina opisanih problema može se izbjeći redovitim godišnjim pregledom. Evo pregleda onoga što treba provjeriti – idealno svakog proljeća prije sezone:

• Tlak u kolektorskom krugu: Hladan sustav = 1,5–2,5 bar. Ako je manje, dopuniti tekućinu i provjeriti curenja.
• Stanje ekspanzijske posude: Provjeriti predtlak zraka (preko ventila, hladnim sustavom), mora odgovarati statičkoj visini sustava.
• Tečnost (glikol): Uzeti uzorak, provjeriti boju, izmjeriti pH i gustoću (denzitometrom ili refraktometrom). Ako je pH ispod 7,0 ili gustoća ne odgovara izmjerenoj koncentraciji – zamijeniti.
• Filtar (prije česme): Očistiti mrežni filtar prije pumpe – isključiti krug, zatvoriti ventile, ukloniti sit, isprati vodom.
• Promet: Provjeriti vrijednost na prometnom mjeritelju pri radu pumpe – usporediti s projektom.
• Kolektori: Vizualna provjera – pukotine na staklu, otkinuta brtva, korozija na okviru. Isprati vodom (bez pritiska – mogu oštetiti površinsku sloj apsorbenta).
• Regulacija: Provjeriti postavku ΔT, maksimalnu temperaturu spremnika i funkciju zaštite od legionela (spremnik bi trebao biti zagrijan na min. 60 °C jednom tjednom).
• Sigurnosni ventil: Provjeriti da nije zanesen ili stalno otvoren. Sigurnosni ventil koji se ponovno otvara treba zamijeniti.

Detaljan postupak godišnjeg pregleda možete pronaći i u članku Održavanje i servis solarnog sustava: što provjeriti svake godine i kada pozvati tehničara u Vjećnom centru.

7. Kada pozvati tehničara, a kada to možete sami

Nije svaki zahvat zahtijeva tehničara. Eto grobno podjela:

Možete sami: dopunjavanje tlaka u krugu (ako znate gdje i imate tekućinu), provjera i čišćenje filtra, odvazdušavanje (ako znate gdje su ventili i sustav je hladan), postavka regulacije, vizualna provjera kolektora.

Tehničar je potreban: zamjena tekućine (uklanjanje starog glikolnog rastvora), odvajanje vode iz spremnika, zamjena pumpe, zamjena ekspanzijske posude, popravka curenja na spoju ispod izolacije, servis regulačne jedinice, bilo kakva radnja na kolektorima u visini.

Nikada ne radite na kolektorima tijekom sunčanog dana – apsorber može imati temperaturu 200 °C čak i kada je krug prazan. Opekline su ozbiljne i događaju se. Preporučeni vremenski trenutak za radove: rano ujutro ili kasno navečer, ili u oblačnoj vremenskoj situaciji.

Ako Vas zanimaju teme povezane s upravljanjem solarnih sustava u posebnim uvjetima – npr. tijekom mrazovitih mjeseci – preporučujemo da pročitate članak Solarna jedinica zimi: kako funkcionira pri niskim temperaturama i kako izbjeći zamrzavanje kruga.

Najčešće postavljana pitanja (FAQ)

Zašto moj solarni sustav ljeti ne grije vodu, iako su kolektori vrući?

Najčešći razlog je zrak u krugu – tekućina ne cirkulira, iako pumpa radi. Drugi razlog može biti da je spremnik već potpuno zagrijan (nad 80 °C) i regulacija ispravno isključuje pumpu. Provjerite temperaturu spremnika – ako je iznad 70 °C, sustav radi ispravno i jednostavno nema kam odvest toplinu. Ako je spremnik hladan, a kolektori vrući, problem je u cirkulaciji.

Iz sigurnosnog ventila na solarnom krugu cijedi se tekućina – što učiniti?

Sigurnosni ventil se otvori pri tlaku većem od postavke (obično 6 bar). Razlozi: pregrejavanje sustava (stagnacija), nedimenzionirana ili oštećena ekspanzijska posuda, ili je sam ventil trošen i otvara se ranije. Prvi korak: ostavite sustav da se ohladi, provjerite tlak u hladnoj posudi (ekspanzijskoj). Ako je predtlak u normi, a ventil i dalje cijedi, sigurnosni ventil je vjerojatno trošen – treba ga zamijeniti. Ovo je posao za stručnjaka, jer se radi s vrućom tekućinom pod tlakom.

Solarni sustav čini bučno bubanje – je to normalno?

Ne. Tihi šum tekućine tijekom rada pumpe je normalan, ali izraženo bubanje, cviljenje ili bučanje označavaju zrak u krugu ili lokalno vrenje tekućine (pri stagnaciji). Ako sustav buba i pri normalnom radu (ne pri stagnaciji), potrebno je odvazdušiti krug. Ako bubanje nastaje uvijek oko 12:00–14:00 i tada se pumpa zaustavi, vjerojatno je regulacija isključila pumpu pri dostizanju maksimuma spremnika – i čujete stagnaciju u kolektorima. Preporučujemo da provjerite je li ispravno postavljena maksimalna temperatura spremnika.

Kada treba zamijeniti glikol u solarnom krugu?

Preporučeni interval je svakih 4–5 godina, ali u praksi ovisi o tome koliko je stagnacija sustav doživio. Glikol se degradira pri svakoj stagnaciji – u sustavima gdje stagnacija nastaje svako lje (npr. pri dužem odmoru ili prekomjernom kapacitetu), glikol može postati neprimjenjiv već nakon 2–3 godine. Indikatori: pH ispod 7,0, tamna ili mliječna tekućina, hripi miris. Nikada ne dodajte čistu vodu u glikolni krug – smanjuje to točku smrzavanja i rasteče inhibitore korozije.

Sustav ljeti pregreje spremnik na 90 °C – je to opasno?

Za sam spremnik to obično nije odmah opasno (većina spremnika testirana je na više temperature), ali za ljudsko zdravlje jest – voda iznad 60 °C uzrokuje ozbiljne opekline pri dodiru s kožom. Također, dugotrajno pregrejavanje skraćuje vijek anode spremnika, oštećuje gumene brtve i ubrzava koroziju. Rješenje je postaviti maksimalnu temperaturu spremnika na 75–80 °C u regulaciji i dodatno dopuniti sustav ventilom za miješanje vruće i hladne vode (termostatski miješač).

Nakon godina normalnog rada sustav prestao grije – što se moglo pokvariti?

Ovo je klasični slučaj kombinacije potešenja nakon dužeg vremena bez servisa. Najčešći razlog: zaneseni filtar (pumpa radi, ali je protok minimalan) + degradirani glikol (kiseli, slab prijenos topline) + zagušeni izmjenjivač vodnim kamenom. Druga mogućnost: automatski odvazdušni ventil je zaseo u zatvorenom stanju i krug je pun zraka. Preporučujemo kompleksni servis – zamjena tekućine, čišćenje filtra, odvazdušavanje, provjera svih ventila. Više u članku Montaža solarnog sustava korak po korak: što možete sami i što mora učiniti stručnjak.

Zaključak: prevencija je jeftinija od popravke

Solarna jedinica je dobro dizajnirana tehnologija s minimalnim brojem pokretnih dijelova – u suštini samo jedna pumpa, regulacija i nekoliko ventila. Većina potešenja koje smo opisali ne nastaje odjednom – radi se o postupno pogoršanje koje vlasnik ne primjećuje jer sustav i dalje „neka radi". Redoviti godišnji pregled (idealno profesionalni svakih drugih godina, laički svake godine) uočit će 80 % problema prije nego što uzrokuju ozbiljnije štete ili curenje tekućine u spremnik pitke vode.

Ako još uopće planirate instalaciju i želite izbeći probleme od samog početka, pročitajte članak Kolika snaga solarnog paketa treba: kalkulator prema broju osoba i potrošnji tople vode i Solarni paket za kosu ili ravan krov: koji izabrati i što to znači za montažu – ispravna dimenzija i montaža su osnova besprekorno dugoročne upotrebe.

Imate pitanje vezano uz ovu temu?

Nemate odluku ili rješavate konkretnu situaciju u svojoj kući? Napišite nam – s radosti ćemo vam pomoći.

Ime i prezime Ne popunite ovo polje:

E-mail

Poruka