Aurinkoenergia hyödyntämätön potentiaali

Akkutyyppinen lämminvesivaraaja on järkevän aurinkoenergian hyödyntämisen kannalta välttämätön. Lämminvesivaraaja mahdollistaa päiväsaikaan optimaalisen aurinkokeräimien käytön, jolloin tarjolla olevasta aurinkoenergian määrästä saadaan varastoitua maksimimäärä energiaa. Varaajaan sidottu lämpöenergia voidaan hyödyntää sekä käyttöveden kuumennukseen että lämmityksen tarpeisiin. Aurinkolämmölle saadaan pisin vuotuinen käyttöaika, kun se on hyödynnetty tilalämmitykseen - lattialämmityksellä varustetuissa taloissa.¨

Aurinkoenergian talteenottojärjestelmän mitoitukseen esimerkkinä alla on esitetty Motivan julkaisema taulukko. Taulukko on ainoastaan suuntaa antava eikä kohdeperustaista suunnittelun tärkeyttä voi korostaa liiaksi.

Aurinkoenergialla ei saada tuotettua kaikkea vaadittua energiamäärää vuoden ympäri, joten lisälämmönlähde on välttämätön. Tämän vuoksi lämminvesivaraaja kannattaa valita niin, että se pystyy hyödyntämään useampaa lämmönlähdettä. Tällöin puhutaan hybridivaraajista.
Hyvin suunniteltu ja toteutettu hybridijärjestelmä hyödyntää edullisinta tarjolla olevaa lämmitysmuotoa.

Alla olevassa kuvassa on Akvatermin valmistama AKVA SOLAR PLUS hybridivaraaja, joka on suunniteltu erityisesti aurinkoenergian hyödyntämiseen. Tässä mallissa aurinkoenergia siirretään varaajan vesimassaan kontrolloidusti kahden aurinkokierukan avulla. Alla olevassa esimerkkikaaviossa rinnakkainen lämmönlähde on puukattila. Lisäksi varaajassa on hyvä olla sisäiset sähkövastukset varalla (ei kuvassa).

Varaaja on periaatteessa yksinkertainen eristetty paineastia, mutta sen suunnittelulla ja käytöllä voidaan nostaa tai laskea koko lämmitysjärjestelmän hyötysuhdetta merkittävästi. Varaajan tärkein ominaisuus tehokkaan eristeen lisäksi on veden kerrostuminen varaajan sisällä.
Kerrostuminen on vedelle luonnollinen ilmiö, jossa lämmin vesi nousee ylöspäin ja erilämpöiset vesimassat eivät sekoitu keskenään. Ideaalitilanteessa sekä lähtevä että tuleva lämpöenergiaa kuljettava neste johdettaisiin mahdollisimman lähelle vastaavaa lämpötilaa varaajan sisällä. Tässä tilanteessa kerrostuminen ja energiatehokkuus olisivat maksimaalisia.

Uusi ominaisuus, joka ylläpitää veden kerrostumisominaisuutta varaajassa on lämmityskierron toteutus bivalent-nelitieventtiilillä. Bivalent-toteutus vaatii liitäntöjä varaajasta sekä automatiikkaa. Kytkentä on esitetty SOLAR PLUS -esimerkissä, jossa lämmityspiiri käyttää aina ensisijaisesti energiaa varaajan alaosasta. Yläosan energian, kuuman veden, kulutus on tällöin vähäisempää. Tämä edesauttaa lisäämään varaajan energiatehokkuutta verrattuna normaaliin kytkentätapaan, jossa energiaa otetaan ainoastaan varaajan yläosasta.

Kasvavana trendinä on varaajien räätälöinti asiakkaan tarpeisiin. Yhä useampi varaaja valmistetaan kohteen vaatimusten mukaan, jolloin mahdollistetaan lämmitysjärjestelmän optimaalinen energiatehokkuus.
Varaajaa ei nykypäivänä tarvitse sijoittaa tekniseen tilaan ulkomuodon vuoksi. Alla olevassa kuvassa on AKVAir SMART -varaaja, joka voidaan sijoittaa edustavaankin tilaan kuten kodinhoitohuoneeseen.