Zasady doboru instalacji solarnej

Prezentacja na temat: "Zasady doboru instalacji solarnej"— Zapis prezentacji:

1 Zasady doboru instalacji solarnej

2 Skierowanie kolektora na stronę świata Optymalny kąt skierowania absorbera kolektora

3 Skierowanie kolektora na stronę świata Zmniejszenie rocznego uzysku energii w zależności od skierowania kolektora W SW S SE E

4 Optymalny kąt nachylenia kolektora do poziomu
 PROMIENIOWANIE CAŁKOWITE kWh/(m2d)

5 Wymagane powierzchnie kolektorów Praca na potrzeby podgrzewu c.w.u.
Roczne pokrycie zapotrzebowania na energi ę 60 % 40 do 50 % Zastosowanie Wymagana Vitosol Vitosol Vitosol Vitosol Vitosol Vitosol powierzchnia 100-F 200-F 200-T 300-T 100-F 200-F 200-T 300-T kolektora (* 1 ) (* 1 ) Podgrzew c.w.u. Dom 1- i 2-rodzinny m 2 /osoba 1,21,5 0,81,0 0,81,0 1,01,2 0,60,8 0,60,8 Dom wielorodzinny m 2 /osoba 0,81,1 0,60,8 0,60,8 0,60,8 0,40,6 0,60,8 (*1) - przy montażu na fasadzie wymagany dobór zwiększonej o 20% powierzchni kolektora

6 Wymagane powierzchnie kolektorów Praca na potrzeby podgrzewu c.w.u.

7 Obliczanie pojemności podgrzewacza biwalentnego c.w.u.
Ilość c.w.u. przypadająca na 1 osobę [dm3 / (d •os)] Liczba osób Współczynnik zwiększający = (1,50…2,00) Temperatura c.w.u. w punkcie poboru [oC] Temperatura c.w.u. w podgrzewaczu [oC] Temperatura wody zimnej [oC]

8 Wymagana minimalna pojemność podgrzewaczy c. w. u
Wymagana minimalna pojemność podgrzewaczy c.w.u. oraz zbiorników buforowych c.o. 100-F 200-F 200-T 300-T

9 Wymagane powierzchnie kolektorów Praca na potrzeby ogrzewania wody basenowej
100-F 200-F 100-F 200-F 200-T 300-T 200-T 300-T (*1) - przy montażu na fasadzie wymagany dobór zwiększonej o 20% powierzchni kolektora

10 Bilans strat ciepła Basen kryty bez przykrycia lustra wody
70% Parowanie 20% Konwekcja , Promieniowanie Przewodzenie ciepła 10%

11 Straty ciepła wynikające z parowania wody basenowej Porównanie strat ciepła na odparowanie wody basenowej W/m2

12 Straty ciepła wynikające z parowania wody basenowej Ograniczenie strat ciepła przez przykrycie lustra wody basenowej

13 Wymagane powierzchnie kolektorów Praca na potrzeby ogrzewania wody basenowej
Wyznaczenie zapotrzebowania (próba 48h) Obliczenie wymagane powierzchni kolektora zakładając 4,5kWh/m2 Przykład: Basen: 45 [m3] (1,5m x 5m x 6m) Spadek temp: 3 K (na 48h) Zapotrzebowanie na energię dziennie: cw = 4,19 kJ/kg·K= 1,164 kWh/m3·K Objbasen · dT · Cw ·1,5K · 1,16 78,3 [kWh/W·m3] 78,3 : 4,5 => 17,4 [m2] Odpowiada to około 7-8 kolektorom płaskim

14 Wymagane powierzchnie kolektorów Praca na potrzeby wspomagania ogrzewania budynku
100-F 200-F 200-T 300-T 100-F 200-F 200-T 300-T (*1) - przy montażu na fasadzie wymagany dobór zwiększonej o 20% powierzchni kolektora

15 Wykorzystanie energii promieniowania słonecznego dla potrzeb wspomagania ogrzewania c.o. budynku
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Energia wytworzona przez kolektory : powierzchnia 25 m2 powierzchnia 6 m2 Zapotrzebowanie ciepła dla ogrzewania c.o. budynek : 100 W/m2 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

16 Dobór średnic przewodów dla instalacji solarnej Zasady doboru średnic przewodów
Zakresy przepływu : Vitosol 100-F/200-F 35  50 dm3/h x m2 kolektora Vitosol 200-T 60  80 dm3/h x m2 kolektora Vitosol 300-T 60  80 dm3/h x m2 kolektora

17 Vitosol 100-F Vitosol 200-F Vitosol 200-T Vitosol 300-T
Dobór średnic przewodów dla instalacji solarnej Dopuszczalne prędkości przepływu oraz liniowe opory przepływu Vitosol 100-F Vitosol 200-F Vitosol 200-T Vitosol 300-T 1 – 2,5mbar/m Opór liniowy

18 Dobór średnic przewodów dla instalacji solarnej Dopuszczalne prędkości przepływu oraz liniowe opory przepływu Kolektor płaski: Vitosol 100-F Vitosol 200-F 10x1 12x1 15x1 18x1 22x1 22x1,5 28x1,5 35x1,5 1 x 2,3 m2 0,52 0,33 0,20 0,13 0,08 0,09 0,05 0,03 2 x 2,3 m2 1,06 0,68 0,40 0,26 0,17 0,19 0,11 0,07 3 x 2,3 m2 1,58 1,01 0,60 0,25 0,28 0,16 0,10 4 x 2,3 m2 2,06 1,32 0,78 0,37 0,21 5 x 2,3 m2 2,58 1,65 0,98 0,64 0,41 0,46 6 x 2,3 m2 3,09 1,98 1,17 0,77 0,49 0,55 0,32 7 x 2,3 m2 3,61 2,31 1,37 0,90 0,58 0,23 8 x 2,3 m2 4,12 2,64 1,56 1,03 0,66 0,73 0,42 9 x 2,3 m2 4,64 2,97 1,76 1,16 0,74 0,82 0,47 0,29 10 x 2,3 m2 5,15 3,30 1,95 1,29 0,91 0,53 Prędkość przepływu czynnika [m/s] Prędkość wymagana pomiędzy 0,4 – 0,7 m/s

19 Dobór średnic przewodów dla instalacji solarnej Dopuszczalne prędkości przepływu oraz liniowe opory przepływu Kolektor próżniowy: Vitosol 200-T Vitosol 300-T 10x1 12x1 15x1 18x1 22x1 22x1,5 28x1,5 35x1,5 1 m2 * 0,33 0,21 0,13 0,08 0,05 0,06 0,03 0,02 2 m2 0,66 0,42 0,25 0,17 0,11 0,12 0,07 0,04 3 m2 1,00 0,64 0,38 0,16 0,18 0,10 4 m2 1,33 0,85 0,50 0,24 0,14 5 m2 1,66 1,06 0,63 0,41 0,27 0,29 6 m2 1,99 1,27 0,75 0,32 0,35 0,20 8 m2 2,65 1,70 1,01 0,47 10 m2 3,32 2,12 1,26 0,83 0,53 0,59 0,34 12 m2 3,98 2,55 1,51 0,71 15 m2 4,98 3,18 1,88 1,24 0,80 0,88 0,51 0,31 * dotyczy Vitosol 200-T Prędkość przepływu czynnika [m/s] Prędkość wymagana pomiędzy 0,4 – 0,7 m/s

20 Odpowietrzanie instalacji solarnej Prędkości porywania pęcherzyków powietrza
prędkość unoszenia w  0,25 ÷ 0,30 m/s w > 0,40 m/s w > 0,30 m/s

21 Odpowietrzanie instalacji solarnej Przykład odpowietrzania instalacji solarnej
276 dm3/h (3 x Vitosol 200-F 2,3 m2) 18 x 1 mm w = 0,40 m/s 22 x 1 mm w = 0,25 m/s

22 Obliczanie pojemności naczynia wzbiorczego
Wzrost objętości czynnika solarnego = VA •   - współczynnik rozszerzalności objętościowej czynnika solarnego = 0,13 Liczba kolektorów Pojemność kolektora [dm3] Poduszka zabezpieczająca = 0,005 • VA VA - pojemność instalacji Vv = min. 3 [dm3] Dopuszczalne ciśnienie końcowe = pzw - 0,5 [bar] pzw - ciśnienie wyrzutowe zaworu bezpieczeństwa [bar] Ciśnienie wstępne w naczyniu wzbiorczym = 1,5 + 0,1 x h [bar] h - wysokość instalacji [m]

23 Obliczanie pojemności naczynia wzbiorczego Pojemności części grzewczych elementów instalacji solarnej Kolektor słoneczny Typ Pojemność kolektora Vitosol 100-F Vitosol 100-F SV1 2,3 m2 SH1 2,3 m2 1,67 dm3 2,33 dm3 Vitosol 200-F Vitosol 200-F SV2 2,3 m2 SH2 2,3 m2 1,83 dm3 2,48 dm3 Vitosol 200-T 1 m2 2 m2 3 m2 2,2 dm3 4,2 dm3 6,2 dm3 Vitosol 300-T 2 m2 3 m2 1,2 dm3 1,8 dm3

24 Obliczanie pojemności naczynia wzbiorczego Pojemności części grzewczych elementów instalacji solarnej Zasobnik wody użytkowej Typ Pojemność wężownicy Vitocell 100-B CVB 300 litrów 400 litrów 500 litrów 10,0 dm3 10,5 dm3 12,5 dm3 Vitocell 300-B EVB 300 litrów 500 litrów 11,0 dm3 15,0 dm3 Vitocell 100-U CVU 300 litrów 10,0 dm3

25 Obliczanie pojemności naczynia wzbiorczego Pojemności części grzewczych elementów instalacji solarnej Pojemność Grupa pompowa Solar-Divicon 0,7 dm3 Pojemność 1 mb rury miedzianej [dm3] 10x1 12x1 15x1 18x1 22x1 22x1,5 28x1,5 35x1,5 0,0502 0,0785 0,1327 0,2010 0,3140 0,2834 0,4906 0,8038

26 Obliczanie pojemności naczynia wzbiorczego Tabela doboru pojemności naczynia wzbiorczego

27 Obliczanie pojemności naczynia wzbiorczego
Wpływ rodzaju kolektora na dobór naczynia wzbiorczego Powierzchnia kolektorów 50 m2 Wysokość instalacji 15 m VITOSOL 100-F/200-F VITOSOL 200-T VITOSOL 300-T Wymagana pojemność 146 dm3 Wymagana pojemność 302 dm3 Wymagana pojemność 101 dm3

28 Podłączenia pól kolektorów
Regulacja przepływu

29 Sprawność instalacji kolektorów słonecznych
Priorytety działania instalacji