Câte panouri solare termice poate controla stația de control ZPS 6, ZPS 16 și ZPS 28

În acest articol ne vom concentra în special pe aspectul hidraulic și pe scenariile reale de funcționare. Pentru o analiză mai detaliată a alegerea regulatorului, vă recomand articolul Cum alegeți regulatorul pentru un sistem solar: la ce să acordați atenție, pe care îl găsiți și în Centrul de Cunoștințe.

Stația de control ZPS 6 – pentru casele de familie mici și instalații mai mici

Stația de control ZPS 6 este dimensionată pentru sisteme solare mici, tipic pentru nevoile de apă caldă menajeră (ACM) într-o casă de familie cu 2–5 persoane. Unitatea de pompă din această stație este proiectată pentru un debit de aproximativ 6–10 litri pe minut (360–600 l/h) la pierderi de presiune normale ale circuitului.

Practic, acest lucru înseamnă că ZPS 6 este capabilă să gestioneze hidraulic:

• 1–3 panouri solare plane cu o suprafață de 2–2,5 m² fiecare (suprafață activă totală de până la 6–7,5 m²)
• 1–2 panouri solare tubulare cu vid cu o putere echivalentă unei capacități de până la 6 m²

De ce exact această valoare? Debitul recomandat pentru sistemele solare variază între 30 și 50 de litri pe oră la fiecare m² de suprafață activă de absorbție. Astfel, dacă avem trei panouri solare plane cu o suprafață totală de 7,5 m², avem nevoie de un debit minim de 225 l/h și ideal de 300–375 l/h. ZPS 6 poate face acest lucru cu ușurință – dar la patru panouri solare identice (10 m²) am avea nevoie de 300–500 l/h, ceea ce este deja la limită. Problema apare atunci când pierderile hidraulice ale panourilor solare propriu-zise se adaugă la cele din tubulatura de alimentare lungă, din retur, din schimbătorul rezervorului și din toate robinetele și fitingurile. Pe un circuit lung (de exemplu, panouri solare pe o acoperiș înclinat, rezervor în subsol – diferență de nivel de 8 metri, tubulatură de 2×15 metri), pierderile de presiune pot ajunge ușor la 60–100 kPa, ceea ce este deja aproape de limita unei pompe mici.

În practică, am întâlnit un caz al unei case de familie din apropierea Târnăveniului, unde clientul avea trei panouri solare Viessmann pe un acoperiș orientat spre sud și un rezervor de 200 litri în încăperea de la centrală. ZPS 6 a fost alegerea ideală pentru acest sistem – a funcționat 7 ani fără probleme, economia anuală la gaz natural fiind constantă la jur de 35 %. Când clientul a vrut ulterior să adauge un al patrulea panou și să extindă rezervorul la 300 litri, i-am recomandat trecerea la ZPS 16.

Limite orientative ZPS 6

• Suprafața activă maximă recomandată a panourilor solare: 6–8 m²
• Numărul de panouri solare (plane, 2,0–2,5 m²/buc): 2–3 bucăți
• Numărul de panouri solare (tubulare cu vid, putere echivalentă 3–4 m²/buc): 1–2 bucăți
• Dimensiunea recomandată a rezervorului: 150–300 litri
• Aplicație tipică: casă de familie, 2–5 persoane, ACM

Stația de control ZPS 16 – categorie medie pentru casele de locuit și obiectivele recreative

Stația de control ZPS 16 este cel mai vândut model din această gamă. Motivul este simplu – acoperă cel mai larg spectru de instalații reale. Un pompe mai puternică, o hidraulică mai robustă și, în funcție de varianta concretă, un regulator mai avansat permit servirea unor arii solare mult mai mari.

ZPS 16 este capabilă să gestioneze un debit între 10 și 25 de litri pe minut (600–1 500 l/h), iar punctul de funcționare al pompei depinde de pierderile reale de presiune ale circuitului. Pentru o instalație tipică, aceasta înseamnă:

• 4 până la 8 colectoare plane cu o suprafață de 2 până la 2,5 m²/buc (suprafață totală de cca 8–20 m²)
• 3 până la 6 colectoare tubulare cu vid (în funcție de modelul concret și de performanța acestuia)
• Instalații pentru preparare combinată TUV și sprijin încălzire

Aici este important de menționat un aspect practic: în cazul sistemelor de sprijin pentru încălzire (încălzire solară), este necesară o suprafață mult mai mare de colectori decât în cazul exclusiv al sistemelor TUV. Se indică orientativ 0,8–1,5 m² de colector pentru fiecare 10 m² de suprafață încălzită. Pentru o casă de 200 m², aceasta poate fi 16–30 m² de suprafață de colectori, ceea ce este încă în raza ZPS 16, dar doar în cazul unui dimensionare corectă a întregului sistem și a rezervorului (minimum 500–1 000 litri).

Din practică: într-un proiect am ajutat la proiectarea unui sistem pentru o casă de vacanță în funcțiune aprilie–octombrie. Clientul avea o acoperiș orientat spre sud și dorea să maximizeze câștigul solar pentru încălzirea bazinului și TUV. Șase colectoare plane în două rânduri câte trei, rezervor de 500 litri combinat (TUV + rezervor pentru schimbătorul bazinului). ZPS 16 a fost ideală – debitul suficient pentru conectarea în paralel a două rânduri, regulatorul a gestionat logica a două schimbătoare.

Conectare în serie față de conectare în paralel – influența asupra alegerii stației

Aici trebuie să abordăm o temă foarte practică: modul de conectare al colectorilor are un impact decisiv asupra pierderilor de presiune, iar astfel asupra alegerii stației. În practică întâlnim două scheme de bază:

• Conectare în paralel – agentul termic curge separat prin fiecare colector, pierderile de presiune sunt aceleași ca într-un singur colector, dar debitul trebuie asigurat în funcție de numărul colectorilor. Pentru 6 colectoare, aveți nevoie de un debit de 6 ori mai mare.
• Conectare în serie – agentul termic trece prin colectori unul după altul, debitul este același ca într-un singur colector, dar pierderile de presiune se adună. Pentru 4 colectoare conectate în serie, pierderile de presiune sunt de 4 ori mai mari decât într-un singur colector.
• Conectare combinată (serii-paralel) – de exemplu, două rânduri câte trei colectoare. Acest mod este cel mai frecvent întâlnit în practică pentru sistemele cu mai mulți colectori.

Prin urmare, ZPS 16 este potrivită și pentru un număr mai mare de colectori conectați în paralel – pompa trebuie să asigure un debit mare, dar pierderile de presiune nu sunt exagerate. Pe de altă parte, în cazul conectării în serie a mai multor colectori, este suficient un debit mai mic, dar pompa trebuie să învingă o presiune mai mare. Pentru ZPS 6, conectarea în serie a 2–3 colectori este în regulă, iar pentru ZPS 16 puteți gestiona o conectare combinată până la 6–8 colectori.

Stația de control ZPS 28 – pentru obiectivele mai mari și aplicațiile comerciale

Stația de control ZPS 28 este cel mai performant model din această gamă de produse. Pompa din această stație poate asigura un debit de până la 25–45 litri pe minut (1 500–2 700 l/h), în funcție de pierderile reale de presiune ale circuitului. Aceasta deschide posibilități pentru instalații care sunt departe de un simplu locuință:

• 10 până la 20 de colectoare plane într-o schemă combinată (suprafață totală 20–50 m²)
• Clădiri de apartamente cu preparare centrală TUV pentru 10–30 de unități apartament
• Hoteluri, pensiuni, stații de recreere cu o mare consum TUV
• Preîncălziri industriale ale apei de proces
• Sisteme mai mari care combină TUV, încălzire și bazin

Din practică: sistemul pentru o pensiune cu 16 camere, unde am proiectat 14 colectoare plane pe un acoperiș plat, un rezervor de 2 000 litri cu două schimbătoare și o sursă bivalentă de completare. ZPS 28 a fost singura alegere rațională – nimic mai mic nu ar fi putut gestiona hidraulica unei astfel de instalații. Colectoarele au fost conectate în patru rânduri câte trei (schemă combinată serie-paralel) plus un colector suplimentar pentru al doilea circuit al rezervorului. Suprafața activă totală de 35 m².

Pentru ZPS 28 este de asemenea important să acordați atenție regulatorului integrat în stație – modelele avansate permit controlul mai multor consumatori (TUV, încălzire, bazin, rezervor 1 și rezervor 2), ceea ce este o necesitate pentru sistemele mai mari. Pentru comparație cu soluții mai simple, consultați și articolul Euroster 813 Solar vs. stații de control ZPS: care soluție este mai bună pentru sistemul dumneavoastră din Centrul de informare – acolo veți găsi o comparație detaliată a filozofiei ambelor abordări.

Atenție la stabilitatea hidraulică în cazul unor suprafețe mari

În cazul unui număr mai mare de colectoare, apare un anumit tip de problemă tehnică specifică – inegalitatea hidraulică a distribuției debitului între ramurile de legare în paralel. Dacă sistemul nu este echilibrat corect (cu ajutorul robinetelor de reglare, diametrelor corecte ale conductelor), unii colectori primesc mai mult mediu, alții mai puțin. Rezultatul: colectoarele cu debit mic se încălzesc excesiv, apare evaporarea mediului, crește presiunea și în cazuri extreme poate apărea deteriorarea colectorului sau chiar a stației.

Soluție: Tichelmann (sistemul de distribuție inversă) – conducta de alimentare și conducta de retur sunt amplasate astfel, încât traseul hidraulic către fiecare colector să fie la fel de lung. Acest lucru asigură echilibrul hidraulic natural, fără a fi nevoie de reglări complicate ale robinetelor de reglare. Aceasta este practic obligatorie în cazul unui număr de 28 sau mai multe colectoare.

Tabel comparativ ZPS 6, ZPS 16 și ZPS 28

Procedură practică: Cum se calculează ce stație aveți nevoie

Alegerea stației de control nu începe cu fișa de produs, ci cu nevoile reale ale dvs. Iată o procedură practică pe care o folosesc în proiectarea sistemelor:

Etapa 1 – Determinați consumul zilnic de TUV (eventual alte nevoi). Pentru o familie de 4 persoane, calculați 40–50 litri de apă caldă pe persoană și zi la o temperatură de 55 °C. Pentru 4 persoane, vor fi 160–200 litri/zi.

Etapa 2 – Determinați dimensiunea boilerului. Regulă recomandată: 1,5–2 ori consumul zilnic de TUV. Pentru 200 l/zi, deci un boiler de 300–400 litri.

Etapa 3 – Determinați suprafața necesară a colectoarelor. Orientativ 1–1,5 m² de suprafață activă pe persoană pentru TUV în Europa Centrală. Pentru 4 persoane, deci 4–6 m².

Etapa 4 – Verificați hidraulica conectării planificate. Calculați (sau estimați) pierderile de presiune ale întregului circuit. Pentru majoritatea instalațiilor obișnuite cu 2–4 colectoare și conducte DN 22 la o distanță de până la 15 m, pierderile sunt în intervalul de 30–80 kPa.

Etapa 5 – Comparați cu caracteristica de performanță a stației. Pe baza debitului (litri/oră) și a pierderilor de presiune (kPa), determinați unde se află punctul de lucru în diagrama Q-H a pompei. Punctul de lucru trebuie să fie pe curba pompei, nu în afara ei.

O procedură mai detaliată cu calcule și valori concrete o găsiți în articolul Cum se reglează reglajul diferențial pentru un câștig optim al sistemului solar, unde abordăm mai detaliat subiectul debitului și reglării parametrilor diferențiali.

Scenarii tipice din practică – unde apar greșelile și cum să le evitați

Scenariu 1: O casă de familie, 4 persoane, doar încălzirea apei calde menajere (TĂM)

Aceasta este cel mai clasic caz. O casă la marginea orașului, acoperiș înclinat orientat spre sud, panta 35–40°. Clientul dorește să economisească la încălzirea apei. Necesitate: aproximativ 200 litri TĂM pe zi, rezervor de 300 litri. Suprafața recomandată a colectorilor: 4–6 m², adică 2–3 colectori plani.

Alegerea corectă: ZPS 6. Pompa poate gestiona circuitul fără probleme, regulatorul este suficient pentru o reglare diferențială simplă (colector – rezervor). Investiția este proporțională cu economia. Greșeala pe care o văd: clientul cumpără „pentru siguranță" ZPS 16, plătește cu 150–200 EUR mai mult și performanța mai mare a pompei reduce paradoxal eficiența (pompa funcționează în afara punctului optim de lucru, consumul electric crește).

Scenariu 2: O casă de familie, TĂM + susținerea încălzirii

Casă de 180 m², încălzire în pardoseală, clientul dorește să combine energia solară pentru TĂM și preîncălzirea încălzirii în perioada de tranziție. Necesitate: 8–12 m² de suprafață a colectorilor, rezervor de 500–800 litri (combinat), eventual două rezervoare.

Alegerea corectă: ZPS 16. Regulatorul trebuie să gestioneze logica a două consumatori (rezervor TĂM și rezervor de acumulare pentru încălzire), ceea ce regulatorul ZPS 6 nu permite întotdeauna. Din punct de vedere hidraulic, ZPS 16 este necesar pentru 5–6 colectori conectați în paralel/suprapus.

Scenariu 3: Un bloc de apartamente, 12 apartamente, TĂM centralizată

12 apartamente, în medie 2,5 persoane, necesitate TĂM de aproximativ 750 litri pe zi. Rezervor de 1 200–1 500 litri, suprafața colectorilor 18–25 m² (8–10 colectori plani în două rânduri câte 4–5 bucăți). Conducta lungă spre rezervorul din subsol (20 m, diferență de nivel 12 m).

Alegerea corectă: ZPS 28. Doar această stație poate asigura un debit suficient pentru o asemenea suprafață. Schema Tichelmann este necesară. Regulatorul trebuie să gestioneze prioritățile rezervorului TĂM și, eventual, și o buclă de recirculare.

Scenariu 4: Instalație sub acoperiș cu rețea lungă

Acesta este o capcănă clasică pe care clienții o subestimează. Colectori pe acoperiș, rezervor în subsol – diferență de nivel 8 metri. Conducta totală de 2× 25 metri. Chiar și pentru 3 colectori (ZPS 6 ar fi suficient în mod normal) pierderile de presiune pot fi atât de mari, încât punctul de lucru al pompei se deplasează din afara domeniului optim de debit. În acest caz este mai rațional să alegeți ZPS 16 chiar și pentru un număr mai mic de colectori, dar cu o hidraulică complexă.

Acesta este un exemplu al faptului că alegerea stației nu depinde doar de numărul de colectori, ci de bilanțul hidraulic general al sistemului. Mai multe despre această temă găsiți în articolul Reglarea instalației solare: pași și greșeli frecvente din Centrul de informare.

Regulatorul din stație – ce poate și ce nu poate

Stațiile ZPS nu sunt doar un bloc hidraulic – integrează și un regulator care conduce pompa în funcție de diferența de temperatură între colector și rezervor. Această reglare diferențială este baza oricărui sistem solar și setarea corectă are un impact direct asupra câștigului energetic.

Regulatorul de bază din ZPS 6 poate:

• Măsurarea temperaturii pe colector și în rezervor
• Pornirea/oprirea pompei la atingerea diferenței de temperatură reglată (de obicei ΔT pornire = 5–8 °C, oprire = 2–3 °C)
• Protejarea rezervorului împotriva supraincalzirii (oprirea pompei la atingerea temperaturii maxime a rezervorului)
• Protejarea colectorului împotriva înghețului (eventual, o funcție de circulație inversă)

Regulatorul mai avansat din ZPS 16 și ZPS 28 poate, în plus:

• Conduci mai mulți consumatori (rezervor TĂM, rezervor de acumulare, bazin)
• Reglare de prioritate între consumatori
• Înregistrarea performanței și a energiei (metru energetic)
• Comunicare cu un sistem superior (în unele variante)
• Reglare a turației pompei (motor EC) pentru optimizarea debitului

Dacă aveți un sistem simplu (1 colector → 1 rezervor TĂM), nu este niciun motiv să plătiți pentru o reglare avansată. Dacă, însă, planificați să extindeți sistemul în viitor cu un alt rezervor sau bazin, este rațional să cumpărați o stație cu regulator care permite acest lucru. O alternativă este un regulator separat – de exemplu Euroster 813 Solar, care poate fi montat independent de blocul hidraulic și acoperă logica avansată chiar și în sistemele mici.

Ce, în afară de stație, trebuie rezolvat – o privire de ansamblu

Stația de control este inima circuitului solar, dar nu reprezintă întregul sistem. În practică, clienții cumpără uneori stația și apoi descoperă că le lipsește vasul de expansiune, aerisitorul, lichidul solar, agentul termic, sau că nu au rezervorul corect cu două schimbătoare de căldură.

Echipamentul standard al circuitului primar solar:

• Stația de control (pompă, debitmetru, manometru, regulator)
• Vas de expansiune – special pentru sisteme solare, rezistent la temperaturi ridicate (până la 160 °C)
• Vană de siguranță – reglată la presiunea maximă a sistemului (de obicei 6 bar)
• Aerisitor – automat, pentru lichidul solar
• Lichid solar – amestec de glicol pentru temperaturi joase, rezistent la căldură
• Rezervor cu schimbător – pentru circuitul primar solar este necesar încălzirea indirectă prin schimbător
• Izolație pentru țevi – conducte solare expuse la exterior (rezistentă la UV)

Despre ce este inclus în mod standard în stația de control și ce trebuie achiziționat separat, se discută în detaliu în articolul Stația de control pentru sistem solar: ce este inclus și ce trebuie achiziționat separat. Vă recomand să-l citiți înainte de luarea deciziei finale, pentru a evita surprizele neplăcute la montaj.

Întrebări frecvente (FAQ)

Pot conecta la ZPS 6 patru colectori plani, dacă sunt conectați în serie?

Conectarea în serie a patru colectori plani reduce debitul necesar, dar crește semnificativ pierderile de presiune. Pentru majoritatea colectorilor plani, pierderea de presiune la debitul recomandat de 30–50 l/h pe colector este de 15–30 kPa. Patru colectori conectați în serie dau o pierdere totală de 60–120 kPa, ceea ce este la limită sau depășește capacitatea hidraulică a ZPS 6 – mai ales dacă adăugăm pierderile din conducte și rezervor. Rezultatul este răcirea insuficientă a sistemului și transferul incomplet al energiei. Din acest motiv, vă recomand în mod standard trecerea la ZPS 16 pentru patru colectori.

Ce se întâmplă dacă stația nu este suficient de puternică pentru numărul de colectori?

Pompa funcționează la turația maximă, dar debitul este totuși mai mic decât este optim pentru suprafața colectorului. Consecință: agentul termic se încălzește excesiv în colector, crește presiunea în sistem, vana de siguranță se deschide și evacuează lichidul solar scump. Colectoarele funcționează cu o eficiență scăzută (la temperaturi mai mari, performanța colectorilor plani scade brusc), iar câștigul energetic total este semnificativ mai mic decât ar fi putut fi. Pe termen lung, există riscul de avariere a pompei din cauza supraincalzirii sau a cavității.

Este ZPS 28 potrivită și pentru un sistem mic (2–3 colectori) – ar trebui să o cumpăr „pentru viitor"?

Nu, și acesta este un punct important. Pompa puternică din ZPS 28 funcționează în afara punctului optim de lucru într-un sistem mic – fie funcționează prea repede (debitul este prea mare pentru suprafața respectivă – agentul termic nu reușește să se încălzească), fie regulatorul o limitează prin reglare, ceea ce este tot neeficient. În plus, consumul electric crescut al pompei reduce bilanțul energetic al unui sistem mic. Cumpărați o stație dimensionată pentru nevoile actuale. Dacă planificați o extindere, este o investiție mult mai bună să solicitați unui specialist să elaboreze un proiect general, în care extinderea este inclusă în proiectul inițial.

Pot conecta la o singură stație de control două tipuri diferite de colectori (plani și tubulari)?

Pe plan tehnic, da, dar în practică aduce complicații. Colectoarele plani și tubulare au pierderi de presiune diferite și caracteristici termice diferite. Dacă le conectați într-un singur circuit paralel fără echilibrare hidraulică, debitul nu se distribuie uniform. Colectoarele tubulare, cu pierderi de presiune mai mici, primesc un debit prea mare, iar colectoarele plani unul prea mic. În plus, colectoarele tubulare ating temperaturi mai mari de stagnare, ceea ce poate fi problematic într-un circuit comun. Dacă este absolut necesar, este obligatorie echilibrarea hidraulică și verificarea atentă a punctului de lucru al întregului circuit.

Ovlypse lungimea și diametrul țevii alegerea stației mai mult decât numărul propriu-zis de colectori?

În unele cazuri, da. Am văzut un sistem cu două colectoare, unde țeava (DN 15 în locul recomandat DN 22) pe o distanță de 30 de metri a cauzat pierderi de presiune atât de mari, încât pompa solară ZPS 6 nu a fost suficientă – a trebuit să se monteze o pompă ZPS 16. Pe de altă parte, un sistem cu cinci colectoare în apropierea directă a rezervorului (5 metri țeavă DN 22) a funcționat bine pe ZPS 16 cu o rezervă. În concluzie, este întotdeauna necesară evaluarea bilanțului hidraulic general, nu doar numărul brut de colectoare.

Este nevoie să schimbați stația dacă adăugați un colector la sistemul existent?

Depinde de locul în care vă aflați în prezent în ceea ce privește rezerva de capacitate a stației existente. Dacă sunteți pe ZPS 6 cu două colectoare și doriți să adăugați al treilea, în general puteți face acest lucru fără a înlocui stația – dar este nevoie să verificați hidraulica. Dacă sunteți pe ZPS 6 cu trei colectoare și doriți să adăugați al patrulea, este foarte probabil să fie nevoie de o actualizare la ZPS 16. Înainte de orice extensie a sistemului, vă recomand un calcul hidraulic sau o consultanță cu un specialist. Înlocuirea stației este mai scumpă, dar mai ieftină decât reparația sistemului după câțiva ani de funcționare neoptimizată.

Concluzie: Reguli care simplifică luarea deciziei

După ce ați citit acest articol, ar trebui să aveți o imagine mai clară despre modul în care dimensiunea stației de reglare se leagă de numărul de colectoare. În concluzie, recapitulăm câteva reguli practice pe care le puteți aplica direct:

• ZPS 6 – pentru 2–3 colectoare plane, suprafață totală până la 8 m², rezervor până la 300 litri, o casă simplă, TUV
• ZPS 16 – pentru 4–8 colectoare plane, suprafață totală până la 20 m², rezervor 300–800 litri, o casă cu încălzire suplimentară sau un obiectiv mai mare
• ZPS 28 – pentru 10 sau mai multe colectoare plane, suprafață 20–40+ m², rezervor peste 800 litri, un bloc de apartamente, hotel, obiectiv comercial
• Verificați întotdeauna hidraulica întregului circuit, nu doar numărul de colectoare
• O țeavă lungă și cu diametru mic poate deplasa alegerea cu un nivel în sus
• Pentru sisteme combinate (TUV + încălzire + bazin) alegeți o stanie cu reglare avansată

Dacă totuși nu sunteți siguri de alegere, nu ezitați să consultați și alte articole din Centrul de Informare – de exemplu Conectarea reglării solare la sistemul existent de încălzire sau la rezervorul TUV sau Defecțiuni frecvente ale reglărilor solare și cum să le eliminați, unde veți găsi și alte sfaturi practice din instalații reale.

Aveți o întrebare pe această temă?

Nu știți cum să alegeți sau rezolvați o situație concretă în gospodărie? Scrieți-ne – cu plăcere vă vom oferi consultanță.