7/17/2019 SIR

http://slidepdf.com/reader/full/sir563db92b550346aa9a9ab039 1/8

1

СОЛАРНИ ПАНЕЛИ ЗА ГРЕЈАЊЕ ВОДЕ  

Анђела Милосављевић 

Факултет техничких наука, Чачак 

Инжењер менаџмента  –  master, 2013/2014andjela.112@gmail.com 

Ментор рада Др. Милан Плазинић 

 Апстракт –   Сам рад састоји се из шест  делова. У првом делу представљени су основни

појмови везани  за употребу сучеве енергије, како на правилан начин искористити сунчеву

енергију како би се смањили трошкови, што је уједно уводни део рада. У оквиру другог

поглавља, дефинисани су обновљиви извори енергије, шта све спада у обновљиве изворе и

начин употребе сунчеве енергије. Наредни део односи се на соларну енергију и соларно

 загревање воде. Акценат је на томе како користити енергију за соларно загревање.

Четврти део представља основни део рада  у коме је описан процес соларног загревања воде.У оквиру овог дела детално је описан поступак полазећи од тога који су пријемници сунчеве

енергије, које колекторе можемо користити, како се постављају, који соларни бојлери

постоје, као и остали делови који су потребни за склапање соларног панела. У оквиру петог

дела рада разматра се припрема воде која ће се трошити.  Поменут је  RETScreen  модел

пројеката за соларно загревање који је дизајниран да превазиђе одређене препреке брзом

проценом обновљивих извора енергије.  И у последњем делу тј. шестом, узета је за пример

приватна кућа која користи соларни панел за загревање воде. 

УВОДНА РАЗМАТРАЊА 

Сунце  је највећи извор енергије на земљи. Сем непосредног зрачења који 

греје  земљину  површину  и  ствара  климатске  услове  у  свим  појасевима, ово 

зрачење  је  одговорно  и  за  стално  обнављање  енергије  ветра, морских  струја,

таласа, водних токова и термалног градијента у океанима.

Сва  конвенционална, фосилна, горива  су  такође  један  облик  енергије 

сунчевог зрачења. Међутим, ова енергија  је акумулирана и у другим процесима 

геолошких  и  хемијских  трансформација  заробљених  под  површином  земље  у 

облику  нафте, гаса  или  угља. Ова  енергија  се  може  искористити  на  разне начине  и  употребити  као  топлотна, електрична, хемијска  или  механичка енергија.

1. СУНЧЕВА ЕНЕРГИЈА 

Када се пореде догађаји на земљи као што су олује, плимси таласи,

урагани, снажне вулканске ерупције и земљотреси, процеси на сунцу у многобогатији енергијом. Сви знамо да је сунце нама најближа звезда, која је

непосредни, или посредни извор за сву енергију која се располаже на земљи.

7/17/2019 SIR

http://slidepdf.com/reader/full/sir563db92b550346aa9a9ab039 2/8

2

Приликом експерименталне фазе коришћења соларне енергије, многе

привредне и развијене земље у свету су почеле масовно да користе соларну

енергију, нарочито како би задовољиле потребе становништва и привреде у

случају загревања, климатизације и осветљавања стамбених и пословнихпросторија. Поред тога, долази до изражаја тренд пројектовања енергетских

ефикасних зграда. Како би се успешно користила сунчева енергија, један одзначајних предуслова је добра упознаност са његовим могућностима за њено

најбоље искоришћење.[1]

2.  ОБНОВЉИВИ ЕНЕРГЕТСКИ РЕСУРСИ 

Обновљиви извори енергије некада означавани и као трајни енергетски

извори представљају енергетске ресурсе који се користе за

производњу електричне енергије или топлотне енергије, односно свакикористан рад, а чије резерве се константно или циклично обнављају. 

Примарни енергетски ресурс је клима, чијим дејством су насталифосилни ресурси као што су угаљ и нафта. Као што знамо, сунце је веома добар

обновљиви извор енергије. Главни облци сунчеве енергије су светлост и

топлота. Пошто је енергија сунца чист обновљив извор енергије, он практично

представља алтернативу фосилним форивима, који загађују како ваздух тако и

воду. [2] 

3. СОЛАРНА ЕНЕРГИЈА И СОЛАРНО ЗАГРЕВАЊЕ ВОДЕ 

Соларна енергија је заправо енергија сунчевог зрачења која семанифестује у облику светла и топлоте и коју примамо од стране највећег

извора енергије на земљи, сунца.  У стамбеним објектима постоје два типа

соларно топлотних енергетских система: они који се користе искључиво за

загревање воде и они који уз то обезбеђују  и грејање (такозвани комби

системи).  Соларно топлотни енергетски систем за загревање воде у кући 

садржи:   Колектор 

 

Соларни  резервоар 

 

Бојлер 

  Соларна станица 

  Потрошач топле воде (нпр. туш)

1 

 Протопип пријемника за средње температурну конверзију сунчевог зрачења у топлоту. Приступљено 16.09.http://www.kgh-kongres.org/kongres/pdf/49-42K.pdf  2  Енергетски потенцијал сунца и ветра. Приступљено 16.09.2014. на 

http://www.zdravlje.org.rs/ekoatlas/05a.htm 

7/17/2019 SIR

http://slidepdf.com/reader/full/sir563db92b550346aa9a9ab039 3/8

3

Код нас се до недавно сматрало да соларна енергија више није

„алтепнативна енергија“. С обзиром на варијабилну цену класичних енергената

(лож уље, плин и електрична енергија), од којих нафта и плин нису обновљиви

па њихова цена има тенденцију трајног раста, тако искоришћавање овогнајефикаснијег обновљивог извора енергије постаје апсолутни имератив.[3]

4. ОПИС СОЛАРНОГ ЗАГРЕВАЊА ВОДЕ 

Системи  за  соларно  грејање  воде  користе  соларне  колекторе  и  јединицу  за 

управљање  радним глуидом да би се извршио пренос топлоте до  резервоара за 

складиштење. Овим начином грејања воде, постижу се уштеде које се крећу и

до 70% на годишњем нивоу. Топла вода се свакодневно користи у

домаћинствима за грејање простора, купање, прање судова и одеће и др. Осим 

овога топла вода се користи за: 

• 

Загревање воде у базенима 

• 

Грејање простора у зградама 

• 

За покретање апсорпционих система климатизације 

•  Концентрисани  колектори  за  добивање  високих  температура  за 

производњу водене паре и покретање ендотермних хемијских  реакција у 

индустрији.

 Пријемници сунчеве енергије могу бити:

  Соларни колектори (соларни колектори представљају

најкарактеристичнији, а са аспекта трансформације сунчеве енергије у

топлу, најбитнији део соларних термоенергетских постројења иинсталација.) 

  Фотонапонски системи (фотонапонски системи- фотонапонска конверзија

 је директно претварање сунчевих зрака, хемијским реакцијама у

електричну, полупроводичним материјалима.) 

Саставни делови колектора су: 

-  Кућиште (од АЛ профила), 

- 

Термоизолација (минерална вуна), - 

Апсорбер (од АЛ ламела кроз које су провучене бакарне цеви), 

- 

Стаклена покривка и

- 

Рам колектора.[4]

3  Коришћење сунчеве енергије. Приступљено 16.09.2014. Преузето са

https://reader008.{domain}/reader008/html5/0314/5aa84e7f53e17/5aa84e816ecd9.jpg?w=640 

Топла вода. Приступљено 17.09.2014. на

http://www.conseko.rs/topla_voda.html  

4 Соларно загревање воде. Приступљено 18.09.2014. на 

http://www.slideshare.net/darkovasilic/sz-szv 

7/17/2019 SIR

http://slidepdf.com/reader/full/sir563db92b550346aa9a9ab039 4/8

4

Пријемници сунчеве енергије су системи који су изложени дејству сунца 

и примају део дозрачене енергије коју трансформишу у друге облике енергије.

У соларним ћелијама, у фотонапонском процесу обавља се директно

претварање енергије фотона сунчеве светлости у електричну енергију. Соларниколектори или пријемници представљају најкарактеристичнији,  а са аспекта

трансформације Сунчеве енергије у топлоту и најбитнији деотермоенергетских постројења и инсталација. Користе се за загревање воде. 

Основни типови соларних колектора су: 

 

Равни  колектори  (Равни  колектори  су  израђени  по  принципу  савијених 

бакарних цеви које се налазе између специјалне црне позадине и каљеног 

стакла. Црна позадина апсорбује топлоту и преноси на бакарне цеви које 

у  својој  унутрашњости  могу  имати  воду  или  медијум  који  преноси 

топлоту у бојлер.)

  Цевни  колектори  (Цевни  колектори  раде  по  принципу  вакумских  цеви 

које  у  својој  средини  имају  бакарну  цев. Топлота  се  задржава  у  цеви  и загрева бакарну цев. Тако добијена топлота се користи за загревање воде 

или медијума. Стакло које се користи за израду цевних колектора  је бор 

силикатно стакло, које  је отпорно на лом.)

 Постављање колектора- Постоје бројни фактори који утичу на добро

искоришћавање система, међу којима је свакако најважнији  максимална

изложеност сунчевим зрацима. За рад тога, веома је битно да се колектори

поставе што ближе потрошачу, како би се избегли топлотни губици, којинастају из траспорта течности кроз цеви. Битно је да је систем окренут према

 југу, тако да усмереност девијације и одсупања од идеалне оријентацијне нису

фаталне, и могу бити до 45C. У  Србији  имамо  просечно  2200 сунчаних  сати 

годишње, што значи да 600 кWх - 1000 кWх по метру квадратном енергије ми 

можемо добити од сунца. Овај податак  је довољно велики  разлог да користимоенергију сунца.  Можемо  добити  до  80 % потрошне  топле  воде  коришћењем 

соларних система, као и уштеду у грејању просторија од 30% - 50%. 

Соларни бојлер   је једноставан уређај. То је у основи велики, добро

изоловани контејнер воде на врху са стаклом.  Резервоар  за  топлу  воду  је израђен  од  нерђајућег  челика  или   је  емајлиран. Кућиште је  израђено  од 

алуминијума  преко  кога  се  налази  фолија. Резервоар  је  топлотно изолован 

убризганом  полиуретанском  пеном  која  потпуно  испуњава  простор испод 

спољног  заштитног  омотача  (кућишта) чиме  су  губици  топлоте  сведени  наминимум. Соларни бојлери  су дизајнирани за различите типове соларних 

апликација. Ти соларни  резервоари се најчешће користе у соларним системима

топле воде за грејање, као што је потрошна  топла  вода. Током дана бојлери

акумулирају сунчеву енергију. Зависно од тога која им је намена, постоји

неколико типова бојлера (санитарна топла вода и грејање простора).

7/17/2019 SIR

http://slidepdf.com/reader/full/sir563db92b550346aa9a9ab039 5/8

5

Топлотна пумпа представља уређај који топлотну енергију из земље или 

из ваздуха преноси на објекат, а може да  ради у  режиму грејања или хлађења.

Технологија  топлотних  пумпи  слична   је  технологији  фрижидера, али  са 

обрнутим принципом. Принцип  рада топлотне пумпе  је врло  једноставан. Он се огледа  у  коришћењу  топлотне  енергије  нашег  окружења. Топлотна  пумпа 

користи енергију ваздуха, земље и подземних вода да  би  вршила  хлађење  или грејање  објекта. Топлотна  пумпа  је  уређај  који, по  дефиницији  апсорбује 

топлотну енергију са  једне локације (спољни извори енергије) и премешта  је на 

другу  локацију  (објекат  који  се  греје  или  хлади). Грејање  и  хлађење коришћењем  топлотних  пумпи  представљају  примарни  правац  у  свету  и 

Европској Унији скоком цена енергената у последњих пар година.

 Размењивачи топлоте  oрганозовани  су  као  засебна  целина  у  оквиру 

 радне  јединице. Обезбеђују финализацију три групе производа: 

 

Размењивачи топлоте 

 

Елементи цевних инсталација   Шабери намењени за индустрију папира 

Размењивачи  топлоте  се  израђују  од  челичних  бешавних  цеви  које  су 

спирално оребрене, са свим комбинацијама димензија цеви, пречника  ребара и 

корацима  оребрења. Размењивачи  топлоте  су  уређаји  код  којих  се  топлота 

намерно  преноси са  једног флуида  (течност или гас) на други. У случајевима

када је размењивач топлоте уједно  и  ложиште,  јавља се  у знатној  мери  и 

зрачење као начин  размене топлоте.

 Цевовод  - Уређај састављен  од непрекидног низа међусобно непропусно

спојених цеви са припадајућом арматуром, компезаторима, контролним и

мерним уређајима, ослонцима и осталим помоћним елементима називамо

цевовод.  Систем хијерархијски повезаних цеви намењен је транспорту идистрибуцији материје у течном и-или гасном стању до одредишта. У

зависности од материје која се транспортује може бити: 

 

Водовод - вода за пиће 

  Топловод - топла вода за грејање 

 

Паровод - пара за загревање   Гасовод - гас за грејање и индустрију[5]

5 Chiras D., (2000), The solar house passive heating and cooling, Layton, Llibrary of congress cataloging in publication

data, str. 147

Системи за коришћење соларне енергије. Приступљено 16.09.2014. на 

www.mfkv.kg.ac.rs/.../826-sistemi-za-koriscenje-solarne-energije.html 

7/17/2019 SIR

http://slidepdf.com/reader/full/sir563db92b550346aa9a9ab039 6/8

6

5. ПРИПРЕМА ПОТРОШНЕ ВОДЕ 

Системи за припрему потрошне топле воде, односно загревање могу да

се поделе на неколико основних начина: 

1) 

Према смештају у односу на место трошења 

2) 

Према начину загревања воде: 

3)  Према изведби резервоара, односно грејача воде: 4)

 

Према изведби измењивача топлоте: 

RetScreen је дизајниран да превазиђе одређене препреке брзом проценом 

обновљивих извора енергије. Још једна предност коришћења RetScreen

софтвера јесте да сажима одређене кључне алате из анализе животног циклуса у

свом дизајну. На пример, трошкови горива, које користи модел, укључују

 реалну процену свих трошкова у производњи и транспорту  на горива и

 располагање отпада. RETScreen модел пројеката за соларно загревање воде семоже користи за процену пројеката соларног загревања, од малих система за

санитарну топлу воду у домаћинству и базене, па до великих процеса за

добијње индустријске топле воде, било где у свету.[6]

 ИНВЕСТИЦИОНИ ТРОШКОВИ  

Приближни трошкови соларног система за загревање потрошне воде су: 

 

Колектори  …………………………………………………………..2400 € 

 

Подконструкција нагиба од 40 степени........................................... 820€ 

 

Бојлер топле воде 1000литара ……………………………...…......2500€  

Соларна пумпа груба са аутоматиком …………………….……....700€ 

  Експанзиона посуда ………………………………………….........….90€ 

  Прикључни сет ……………………………………………….……......60€ 

  Сензори ……………………………………………….……….….........10€ 

  Пропилен гликол………………………………………….….…….....360€ 

  Монтажа…………………………………………….………….….…1300€ 

Укупно…………………………………………………..……..….….........8200 € Што се годишњег одржавања тиче, трошкови су јако мали 30-50еура

годишње. То се односи на проверу притиска и антифриза. 

6  Lytras M., (2008), The Open Knowledge Society: A Computer Science and Information Systems,   Аttikis, Open

research society, NGO, str.128

7/17/2019 SIR

http://slidepdf.com/reader/full/sir563db92b550346aa9a9ab039 7/8

7

6. ПРИВАТНА КУЋА 

Узето је као пример приватна кућа у којој има четири члана породице. На

крову им је постављен соларни панел за грејање воде. Према прорачуну

четворочланој породици дневно је потребно око 240 литара воде. 

Исто домаћинство потребно је да издвоји око 900-1500 еура за 

инсталирање  целог система са равним плочастим колекторима.  Повраћај

улошеног новца кроз уштеду електричне енергије могућ је кроз период од 2 -3

године.  Највећа озраченост соларног колектора постиже се ако је усмерен

према југу. Уколико је отклон према југу већи, додатна ефикасност саларних

колектора постиже се повећањем колекторског поља.

ЗАКЉУЧАК 

На основу свега приказаног и  реченог у овом раду долазимо до закључа

да је употреба Сунчевог зрачења изузетно корисна, и да у великој мери можедопирнети уштеди енергије, пре свега електричне. Рад представља приказ

соларних технологија и постројења, заснованих на најновијим техничко –  

технолошким решењима.

Предности соларне енергије се огледају у томе што се њене резерве не

могу потрошити,  а представља сигуран и лако доступан извор енергије.  

Коришћење овог облика енергије нема никаквих негативних утицаја на

животну средину човека.  Осим тога,  соларни системи архитектонски се

интегришу у све просторе тако да са околином и објектом који снабдевајуенергијом чине комплетну целину и могу заменити одговарајуће грађевинске

елементе. 

7/17/2019 SIR

http://slidepdf.com/reader/full/sir563db92b550346aa9a9ab039 8/8

8

ЛИТЕРАТУРА 

[1.]  Протопип пријемника за средње температурну конверзију сунчевог зрачења у

топлоту. Приступљено 16.09. http://www.kgh-kongres.org/kongres/pdf/49-42K.pdf

[2.] 

 Енергетски потенцијал сунца и ветра. Приступљено 16.09.2014. на 

http://www.zdravlje.org.rs/ekoatlas/05a.htm 

[3.]  Коришћење сунчеве енергије. Приступљено 16.09.2014. Преузето са

https://reader008.{domain}/reader008/html5/0314/5aa84e7f53e17/5aa84e84079be.jpg?w=640 

[4.] Топла вода. Приступљено 17.09.2014. на

http://www.conseko.rs/topla_voda.html 

[5.] 

Chiras D., (2000), The solar house passive heating and cooling, Layton, Llibrary of

congress cataloging in publication data, str. 147

Системи за коришћење соларне енергије. Приступљено 16.09.2014. на 

www.mfkv.kg.ac.rs/.../826-sistemi-za-koriscenje-solarne-energije.html 

[6.] 

Lytras M., (2008), The Open Knowledge Society: A Computer Science and Information

Systems, Аttikis, Open research society, NGO, str.128