Стагнація геліосистем – це надлишок теплової енергії з-за недостатнього або відсутнього відбору енергії з наступним кипінням рідини (теплоносія) в колекторі. Колектори виробляють теплову енергію тоді коли є сонячна енергія. Іноді можуть виникати такі ситуації, коли неможливо використовувати згенеровану енергію або в певний момент часу, з якихось причин це недоцільно. Тоді в геліосистемі відбувається своєрідний застій (стагнація). Це явище не дуже сприятливе для колектора, хоча це не аварійна ситуація.
Стагнація в більшості випадків відбувається влітку. Найбільше до стагнації схильні комбіновані геліосистеми, в яких теплова енергія йде на опалення. Застій відбувається, коли припиняється або дуже сповільнюється циркуляція, при цьому сонячне випромінювання не припиняє впливу на колектор. Безперервна дія сонячних променів і застій призводить до того, що температура теплоносія починає зростати, аж до того, що рідина починає кипіти. Закипання теплоносія сприяє різкому зростанню тиску в сонячному контурі.
Стагнація геліосистеми складається з 5 стадій:
– Розширення теплоносія. Розширення виникає при зупинці циркуляційного насоса. З його зупинкою починає рости температура аж до температури кипіння. Однак тиск не так стрімко зростає, приблизно на 1 бар.
– Випаровування рідини. Через 10 хвилин після того як теплоносій досяг температури кипіння починається його випаровування. В колекторі утворюється насичений пар і внаслідок цього теплоносій переміщається в розширювальний бачок. Тиск в системі починає рости і рідина, практично доходить до температури закіпання, піднімається і може дійти до деяких частин сонячної системи, тим самим піддавши їх впливу високої температури.
– Кипіння. Протягом наступних 30 хвилин теплоносій, який ще залишився, випаровується і утворений пар заповнює всю систему. Він може згубно впливати високою температурою на деякі частини геліосистеми.
– Перегрів. Рідина продовжує випаровуватися, одночасно нагромаджується велика кількість перегрітої пари. Починає злегка падати тиск, а колектор повністю висихає.
– Заповнення теплоносієм. Коли сонячна енергія менше впливає на систему, поступово падає тиск і температура геліосистеми. Пароподібний теплоносій конденсується, в результаті чого система знову заповнюється рідиною.
Чим менша кількість утвореного пару, тим менший негативний вплив на геліосистему, а особливо це стосується впливу на теплоносій, оскільки він найбільше піддається впливу стагнації. Найнебезпечніша для системи третя стадія кипіння. Тому, щоб зменшити негативний вплив на систему потрібно, що б ця стадія тривала малий відрізок часу. Третя стадія скорочується, коли у другій стадії весь теплоносій переміщається в розширювальний бачок і потім кипіння не відбувається. Ця здатність до спорожнення колектора при максимальному значенні повністю запобігає кипінню в третій стадії. Вона залежить від типу колектора, кута його установки, обсягу розширювального бачка.
Останні моделі геліоколекторів оснащені антизакипаючою системою. Суть її полягає в тому, що система оснащена додатковим бачком і у разі відключення насоса, рідина повністю зливається.
