Τα συστήματα Combi (ηλιοθερμικά συστήματα παραγωγής ζεστού νερού και θέρμανσης χώρου) εντάσσονται στην ευρύτερη κατηγορία των συστημάτων βεβιασμένης κυκλοφορίας.
Τα συστήματα αυτά συνδυάζονται με συστήματα διανομής της θερμικής ενέργειας χαμηλών θερμοκρασιών , επειδή το εργαζόμενο μέσο (νερό ή αέρας) θερμαίνεται σε θερμοκρασίες
50-60°C. Έτσι, ο καλύτερος συνδυασμός γίνεται με το ενδοδαπέδιο σύστημα θέρμανσης , τις τοπικές κλιματιστικές συσκευές ( Fan coil units ) και τις κεντρικές κλιματιστικές μονάδες. Υπενθυμίζουμε ότι μία τοπική κλιματιστική συσκευή αποτελείται από ένα χάλκινο θερμαντικό στοιχείο με πτερύγια αλουμινίου, έναν ανεμιστήρα και διάφορα ρυθμιστικά εξαρτήματα. Το νερό περνάει μέσα από το θερμαντικό στοιχείο και ο ανεμιστήρας ανακυκλοφορεί τον αέρα του χώρου και τον αναγκάζει να περνάει μέσω του παραπάνω στοιχείου.
Ανάλογα με τις συνθήκες που επικρατούν σε κάθε στιγμή, το σύστημα αυτοματισμού της εγκατάστασης εξασφαλίζει τη σωστή εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας. Έτσι, αν υπάρχει διαθέσιμη ηλιακή ενέργεια, η κάλυψη των θερμικών αναγκών γίνεται απευθείας από τους ηλιακούς συλλέκτες. Σε περίπτωση που υπάρχει διαθέσιμη ηλιακή ενέργεια αλλά οι θερμικές ανάγκες είναι μηδενικές, η διαθέσιμη ενέργεια προστίθεται στη δεξαμενή αποθήκευσης. Αν υπάρχει μόνο αποθηκευμένη ενέργεια,η κάλυψη των θερμικών αναγκών γίνεται απευθείας από τη δεξαμενή αποθήκευσης. Τέλος, αν δεν υπάρχει ούτε αποθηκευμένη ενέργεια, η κάλυψη των θερμικών αναγκών γίνεται από τη βοηθητική συμβατική πηγή ενέργειας.
Τα εν λόγω συστήματα αποτελούνται από ηλιακούς συλλέκτες, δεξαμενή αποθήκευσης ΖΝΧ, δεξαμενή αποθήκευσης νερού θέρμανσης χώρου, εναλλάκτες θερμότητας, βοηθητική ενέργεια , καθώς και τις απαραίτητες αντλίες και αυτοματισμούς για την εύρυθμη λειτουργία του συστήματος.
Η εγκατάσταση αυτών των συστημάτων μειώνει σημαντικά το ενεργειακό κόστος των κτιρίων καθώς με την κατάλληλη διάταξη μπορεί να προσφέρει θέρμανση χώρου κατά τους χειμερινούς μήνες και δροσισμό κατά τους καλοκαιρινούς, καλύπτοντας παράλληλα τις ανάγκες για ΖΝΧ.
Συστήματα θέρμανσης πισίνας
Η χρήση της ηλιακής ενέργειας για τη θέρμανση της πισίνας αποτελεί μια πολύ ενδιαφέρουσα εφαρμογή με σημαντικά πλεονεκτήματα:
α) Η επιθυμητή θερμοκρασία του νερού είναι σχετικά χαμηλή (22-28°C), οπότε μπορούν να χρησιμοποιηθούν πλαστικοί ηλιακοί συλλέκτες χωρίς διαφανές κάλυμμα και μόνωση, που έχουν πολύ χαμηλό κόστος αλλά και επίπεδοι επιλεκτικοί συλλέκτες όταν υπάρχει και ανάγκη κάλυψης ΖΝΧ ή/και θέρμανσης χώρου.
β) Η πισίνα αποτελεί τη δεξαμενή αποθήκευσης του ηλιοθερμικού συστήματος και λόγω του μεγάλου όγκου της, θεωρείται ότι έχει σταθερή θερμοκρασία για το χρονικό διάστημα ενός μηνός (εποχιακή αποθήκευση).
Τα συστήματα αυτά μπορεί να είναι ανοιχτού ή κλειστού κυκλώματος:
Στο σύστημα ανοιχτού κυκλώματος δεν παρεμβάλλεται εναλλάκτης θερμότητας μεταξύ της πισίνας και των ηλιακών συλλεκτών, οπότε το νερό της πισίνας κυκλοφορεί μέσα στους συλλέκτες και θερμαίνεται από αυτούς. Για την εφαρμογή αυτή καταλληλότεροι είναι οι πλαστικοί, χωρίς διαφανές κάλυμμα και μόνωση συλλέκτες.
Το σύστημα αυτό περιλαμβάνει τους ηλιακούς συλλέκτες, την αντλία νερού, το φίλτρο νερού, ηλεκτρονικό πίνακα ελέγχου, αισθητήρες θερμοκρασίας και διάφορα άλλα όργανα.
Στο σύστημα κλειστού κυκλώματος παρεμβάλλεται εναλλάκτης θερμότητας μεταξύ των συλλεκτών και της πισίνας. Ο εναλλάκτης είναι εξωτερικός και το νερό των συλλεκτών δεν αναμειγνύεται με το νερό της πισίνας. Για την εφαρμογή αυτή καταλληλότεροι είναι οι επίπεδοι επιλεκτικοί συλλέκτες.
Το σύστημα αυτό περιλαμβάνει τους ηλιακούς συλλέκτες, τον εναλλάκτη θερμότητας , τη δεξαμενή αποθήκευσης νερού με την αντλία νερού, ηλεκτρονικό πίνακα ελέγχου και διάφορα άλλα όργανα. Στην περίπτωση αυτή το σύστημα, εκτός από τη θέρμανση του νερού της πισίνας, χρησιμοποιείται και για την παραγωγή ΖΝΧ ή/και για τη θέρμανση χώρου.
Αν το νερό της πισίνας πρέπει να διατηρείται σε σταθερή θερμοκρασία, οφείλουμε να προβλέψουμε ένα βοηθητικό σύστημα θέρμανσης και έναν εναλλάκτη θερμότητας.
Είναι προφανές ότι το βοηθητικό σύστημα λειτουργεί όταν η ηλιακή ακτινοβολία δεν επαρκεί για τη θέρμανση του νερού στην επιθυμητή θερμοκρασία.
Στις πισίνες παρατηρούνται θερμικές απώλειες του νερού λόγω αγωγιμότητας (5%), μετάβασης (12%), ακτινοβολίας (17%) και εξάτμισης (66%). Για τον περιορισμό των θερμικών απωλειών επιβάλλεται η τοποθέτηση κατάλληλου καλύμματος για το χρονικό διάστημα που η πισίνα δεν χρησιμοποιείται.