Pobierz - Buderus
Pobierz - Buderus
Pobierz - Buderus
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
[ Powietrze ]<br />
[ Woda ]<br />
Materiały do projektowania<br />
nr 02/2011<br />
[ Ziemia ]<br />
[ <strong>Buderus</strong> ]<br />
Wymiarowanie powierzchni<br />
kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
Ciepło jest naszym żywiołem
Spis treści<br />
1 Wymiarowanie dla domów jedno i dwurodzinnych ........................................................................................................................... 2<br />
1.1 Instalacje do przygotowania ciepłej wody użytkowej............................................................................................................................................................. 2<br />
Diagramy do doboru ilości kolektorów słonecznych na cele ciepłej wody użytkowej ............................................................................................. 3<br />
Dobór biwalentnego podgrzewacza ciepłej wody użytkowej .......................................................................................................................................... 5<br />
Biwalentne podgrzewacze ciepłej wody użytkowej ............................................................................................................................................................ 6<br />
1.2 Instalacje do przygotowania c.w.u. oraz wspomagania c.o. ................................................................................................................................................ 8<br />
Diagramy do doboru ilości kolektorów słonecznych na cele c.w.u oraz wspomagania c.o. .................................................................................. 8<br />
Dobór kombinowanego podgrzewacza c.w.u. z buforem ciepła instalacji c.o. ........................................................................................................... 11<br />
Dobór biwalentnego podgrzewacza c.w.u. do układów ze zbiornikiem buforowym instalacji c.o. ...................................................................... 11<br />
Kombinowane podgrzewacze c.w.u. z buforem ciepła instalacji c.o. ............................................................................................................................. 12<br />
2 Wymiarowanie dla domów wielorodzinnych do 30 mieszkań ....................................................................................................... 15<br />
2.1 Instalacje do przygotowania c.w.u. z podgrzewaczem wstępnym i podstawowym .................................................................................................... 15<br />
Wyznaczenie pola powierzchni kolektorów słonecznych na cele c.w.u. ..................................................................................................................... 16<br />
Dobór podgrzewacza wstępnego c.w.u. instalacji słonecznej ....................................................................................................................................... 16<br />
Dobór podgrzewacza podstawowego c.w.u. instalacji konwencjonalnego źródła ciepła ..................................................................................... 16<br />
3 Wymiarowanie dla instalacji basenowych ......................................................................................................................................... 17<br />
3.1 Instalacje do podgrzewania wody basenowej ........................................................................................................................................................................ 17<br />
Wytyczne dotyczące basenów krytych z przykryciem powierzchni lustra wody ..................................................................................................... 18<br />
Wytyczne dotyczące basenów krytych bez przykrycia powierzchni lustra wody ................................................................................................... 18<br />
Wytyczne dotyczące basenów odkrytych z przykryciem powierzchni lustra wody ................................................................................................ 18<br />
Wytyczne dotyczące basenów odkrytych bez przykrycia powierzchni lustra wody .............................................................................................. 18<br />
4 Wpływ kierunku oraz kąta nachylenia montażu kolektorów słonecznych na ich wydajność .................................................. 19<br />
4.1 Optymalny kąt nachylenia kolektorów słonecznych w zależności od zastosowania ................................................................................................. 19<br />
4.2 Optymalny kierunek montażu kolektorów wg stron świata ................................................................................................................................................ 19<br />
5 Dane techniczne kolektorów słonecznych Logasol oraz Vaciosol ............................................................................................... 21<br />
5.1 Dane techniczne kolektora słonecznego Logasol SKN3.0 ................................................................................................................................................ 21<br />
5.2 Dane techniczne kolektora słonecznego Logasol CKN1.0 ................................................................................................................................................ 22<br />
5.3 Dane techniczne kolektora słonecznego Vaciosol CPC6 oraz CPC12 .......................................................................................................................... 23<br />
6 Wyciąg z danych projektowych ........................................................................................................................................................... 24<br />
Materiały do projektowania 02/2011 1
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
Wymiarowanie dla domów jedno- i dwurodzinnych<br />
1. Wymiarowanie dla domów jedno- i dwurodzinnych<br />
1.1. Instalacje do przygotowania ciepłej wody użytkowej<br />
Podgrzewanie ciepłej wody użytkowej<br />
(c.w.u) jest najkorzystniejszym zastosowaniem<br />
instalacji kolektorów słonecznych.<br />
Występujące przez cały rok stałe zapotrzebowanie<br />
na nią pozwala najłatwiej wykorzystać<br />
energię słoneczną. W okresie<br />
letnim zapotrzebowanie energetyczne procesu<br />
podgrzewania c.w.u w pełni pokrywane<br />
jest przez instalację słoneczną. Pomimo<br />
tego konwencjonalne źródło ciepła powinno<br />
być przygotowane do zabezpieczenia<br />
potrzeb energetycznych, związanych z<br />
przygotowaniem c.w.u, niezależnie od instalacji<br />
słonecznej. Mogą zdarzyć się bowiem<br />
dłuższe okresy złej pogody, w czasie<br />
których zapewniony musi zostać również<br />
komfort c.w.u. (⇒ rys. 1).<br />
Rys. 1 Produkcja energii instalacji kolektorów słonecznych w odniesieniu do rocznego<br />
zapotrzebowania energetycznego procesu podgrzewania c.w.u.<br />
a<br />
Q<br />
kWh<br />
b<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />
miesiące<br />
Opis<br />
a zapotrzebowanie energetyczne (wymagana roczna ilość energii)<br />
b produkcja energii przez instalację słoneczną<br />
Q energia grzewcza<br />
nadmiar energii słonecznej<br />
(możliwy do wykorzystania np. do podgrzewania wody basenowej)<br />
wykorzystywana energia słoneczna<br />
(pokrycie zapotrzebowania energetycznego procesu przygotowania c.w.u.)<br />
zapotrzebowanie energetyczne nie pokryte przez instalację słoneczną<br />
(dogrzewanie przez inne źródło ciepła)<br />
W celu dokonania w sposób optymalny<br />
doboru wielkości powierzchni kolektorów<br />
słonecznych, pojemności zasobników<br />
oraz rodzaju kompletnej stacji pompowej<br />
dla instalacji słonecznej przeznaczonej do<br />
podgrzewania c.w.u. należy uwzględnić<br />
wpływ następujących czynników:<br />
• Miejsca montażu instalacji słonecznej.<br />
• Nachylenia dachu (kąta nachylenia kolektorów)<br />
– optymalny kąt w okresie<br />
jego całorocznej eksploatacji powinien<br />
wynosić ok. 40°. W przypadku innej<br />
wartości, należy zwiększyć powierzchnię<br />
kolektora o odpowiednie współczynniki<br />
korekcyjne (⇒ tab. 14 i 15).<br />
• Usytuowania dachu w stosunku do<br />
kierunków świata (skierowania kolektorów<br />
w kierunku południowym) – kolektor<br />
słoneczny osiąga największą<br />
wydajność cieplną wtedy, kiedy jego<br />
usytuowanie nie odbiega (w granicach<br />
+/- 15°) od kierunku południowego. Przy<br />
większym odchyleniu kolektora od tego<br />
kierunku, jego wydajność znacznie się<br />
zmniejsza. W celu uzyskania tej samej<br />
wydajności co z kierunku południowego,<br />
powierzchnię kolektora słonecznego<br />
należy powiększyć o odpowiednie<br />
współczynniki korekcyjne. Odchylenie<br />
kolektora od kierunku południowego w<br />
kierunku zachodnim jest korzystniejsze<br />
niż w kierunku wschodnim.<br />
• Wielkości oraz rozkładu czasowego<br />
zużycia c.w.u. – ważne jest w tym przypadku<br />
ustalenie, ile osób zamieszkuje w<br />
danym budynku oraz jakie jest ich dzienne,<br />
średnie zużycie c.w.u. Dla zapotrzebowania<br />
c.w.u. obowiązują następujące<br />
wskaźniki zużycia, przy temperaturze<br />
poboru c.w.u. wynoszącej 45°C:<br />
– niskie zużycie: 40 l na osobę dziennie,<br />
– średnie zużycie: 50 l na osobę dziennie<br />
(najczęściej używana wartość rachunkowa),<br />
– wysokie zużycie: 75 l na osobę dziennie.<br />
W przypadku, gdy w budynku znajdują<br />
się zmywarki lub pralki zużywające c.w.u,<br />
podgrzewaną przez instalację słoneczną,<br />
w czteroosobowym gospodarstwie<br />
domowym należy dodać 50 l na każde<br />
urządzenie na dzień, jako wielkość zużycia<br />
c.w.u.<br />
2<br />
Materiały do projektowania 02/2011
Wymiarowanie dla domów jedno- i dwurodzinnych<br />
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
Diagramy do doboru ilości kolektorów słonecznych na cele ciepłej wody użytkowej<br />
Diagramy do doboru ilości kolektorów<br />
słonecznych typu Logasol SKN3.0, Logasol<br />
CKN1.0, oraz Vaciosol CPC6/12<br />
na cele c.w.u. umieszczone na kolejnych<br />
stronach można wykorzystać do projektowania<br />
małych instalacji słonecznych dla<br />
domów jedno i dwurodzinnych. Dobierają<br />
one niezbędną liczbę kolektorów w zależności<br />
od ilości osób i żądanego zapotrzebowania<br />
na c.w.u.<br />
Obliczenie:<br />
Na rysunkach ⇒ 2, 3, 4 i 5 przedstawiono diagramy doboru kolektorów słonecznych płaskich typu Logasol SKN3.0,<br />
Logasol CKN1.0 oraz próżniowych typu Vaciosol CPC6/12 firmy <strong>Buderus</strong> dla domów jedno i dwurodzinnych.<br />
Bazują one na następujących założeniach:<br />
• kolektory skierowane na południe (w przypadku innego kierunku należy zastosować współczynnik korekcyjny), (⇒ tab. 14, 15),<br />
• kąt nachylenia kolektorów słonecznych 45 o (w przypadku innego kąta należy zastosować współczynnik korekcyjny) ( ⇒ tab. 14, 15),<br />
• miejscowość: Poznań,<br />
• temperatura c.w.u. 45 °C,<br />
• przy określeniu liczby kolektorów słonecznych uzyskuje się ok. 60% pokrycie zapotrzebowania na c.w.u. przez instalację<br />
słoneczną.<br />
Przykład:<br />
Parametry doborowe:<br />
• dobór kolektorów słonecznych dla 3 osobowej rodziny,<br />
• wysokie zapotrzebowanie na c.w.u.,<br />
• kolektory słoneczne skierowane na południe,<br />
• kąt nachylenia kolektorów słonecznych 45°,<br />
• miejscowość: Poznań.<br />
Dobór kolektorów słonecznych:<br />
Według rysunku 2 dla 3 osób i zużycia c.w.u. na poziomie 75 dm³ na osobę i dzień (krzywa c) wymagane są 3 kolektory typu<br />
Logasol SKN3.0 firmy <strong>Buderus</strong><br />
Rys. 2 Diagram do doboru ilości kolektorów SKN3.0 na cele c.w.u. (przykład doboru).<br />
Logasol SKN3.0<br />
8<br />
a<br />
7<br />
6<br />
b<br />
n P<br />
5<br />
4<br />
c<br />
3<br />
2<br />
1<br />
1 2 3 4 5 6<br />
n SKN3.0<br />
n SKN3.0<br />
– liczba kolektorów<br />
n p<br />
– ilość osób<br />
Krzywe zapotrzebowania c.w.u.:<br />
a – niskie (< 40dm³/os.d)<br />
b – średnie (50dm³/os.d)<br />
c – wysokie (75 dm³/os.d)<br />
Materiały do projektowania 02/2011 3
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
Wymiarowanie dla domów jedno- i dwurodzinnych<br />
Rys. 3 Diagram do doboru ilości kolektorów SKN3.0 na cele c.w.u.<br />
8<br />
Logasol SKN3.0<br />
a<br />
7<br />
6<br />
b<br />
n P<br />
5<br />
4<br />
c<br />
3<br />
2<br />
1<br />
1 2 3 4 5 6<br />
n SKN3.0<br />
n SKN3.0<br />
– liczba kolektorów<br />
n p<br />
– ilość osób<br />
Krzywe zapotrzebowania c.w.u.:<br />
a – niskie (< 40dm³/os.d)<br />
b – średnie (50dm³/os.d)<br />
c – wysokie (75 dm³/os.d)<br />
Rys. 4 Diagram do doboru ilości kolektorów CKN1.0 na cele c.w.u.<br />
8<br />
7<br />
Logasol CKN1.0<br />
a<br />
b<br />
6<br />
n P<br />
5<br />
4<br />
c<br />
3<br />
2<br />
1<br />
1 2 3 4 5 6<br />
n CKN<br />
n CKN<br />
n p<br />
– liczba kolektorów<br />
– ilość osób<br />
Krzywe zapotrzebowania c.w.u.:<br />
a – niskie (< 40dm³/os.d)<br />
b – średnie (50dm³/os.d)<br />
c – wysokie (75 dm³/os.d)<br />
4<br />
Materiały do projektowania 02/2011
Wymiarowanie dla domów jedno- i dwurodzinnych<br />
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
Rys. 5 Diagram do doboru ilości rur kolektorów CPC na cele c.w.u.<br />
8<br />
Vaciosol CPC<br />
a<br />
7<br />
6<br />
b<br />
n P<br />
5<br />
4<br />
c<br />
3<br />
2<br />
1<br />
6 12 18 24 30 36<br />
n CPC<br />
n CPC<br />
n p<br />
– liczba rur kolektora<br />
– ilość osób<br />
Krzywe zapotrzebowania c.w.u.:<br />
a – niskie (< 40dm³/os.d)<br />
b – średnie (50dm³/os.d)<br />
c – wysokie (75 dm³/os.d)<br />
Dobór biwalentnego podgrzewacza ciepłej wody użytkowej<br />
Dla optymalnej pracy układu słonecznego<br />
należy zachować odpowiedni stosunek<br />
między powierzchnią kolektora a pojemnością<br />
podgrzewacza. W zależności od pojemności<br />
podgrzewacza ograniczona jest<br />
powierzchnia kolektora (⇒ tab. 1).<br />
Tab. 1 Wartości do wyboru pojemnościowego podgrzewacza c.w.u.<br />
Podgrzewacz<br />
Logalux<br />
Zalecany pobór ciepłej<br />
wody na dobę w dm³<br />
(przy temp. w podgrzewaczu<br />
60 °C oraz temp.<br />
poboru 45 °C )<br />
Zalecana ilość osób<br />
pobór na osobę na dzień<br />
40 dm³<br />
niski<br />
50 dm³<br />
średni<br />
75 dm³<br />
wysoki<br />
Pojemność<br />
podgrzewacza<br />
dm³<br />
Zalecana ilość<br />
kolektorów<br />
SKN3.0<br />
Zalecana ilość<br />
kolektorów<br />
CKN1.0<br />
Zalecana ilość<br />
rur kolektorów<br />
CPC<br />
SM300 do 200/250 ok. 5-6 ok. 4-5 ok. 3 290 2-3 3-4 18-24<br />
SM400 do 250/300 ok. 6-8 ok. 5-6 ok. 3-4 390 3-4 4-5 24-30<br />
SM500 do 300/400 ok. 8-10 ok. 6-8 ok. 4-5 490 4-5 5-6 30-36<br />
SL300 do 200/250 ok. 5-6 ok. 4-5 ok. 3 300 2-3 3-4 18-24<br />
SL400 do 250/300 ok. 6-8 ok. 5-6 ok. 3-4 380 3-4 4-5 24-30<br />
SL500 do 300/400 ok. 8-10 ok. 6-8 ok. 4-5 500 4-5 5-6 30-36<br />
Materiały do projektowania 02/2011 5
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
Wymiarowanie dla domów jedno- i dwurodzinnych<br />
Biwalentne podgrzewacze ciepłej wody użytkowej<br />
Dla małych domów wielorodzinnych podgrzewacze<br />
biwalentne ciepłej wody użytkowej<br />
są najczęściej stosowanym systemem<br />
słonecznym. Omawiane podgrzewacze<br />
wyposażone są w dwa wymienniki ciepła,<br />
w których podgrzewanie odbywa się na dwa<br />
różne sposoby (biwalentnie). W dolnej części<br />
podgrzewacza znajduje się wymiennik<br />
ciepła słoneczny, za pomocą którego podgrzewana<br />
jest woda użytkowa z kolektorów<br />
słonecznych, zaś w jego górnej części znajduje<br />
się wymiennik ciepła dodatkowego<br />
źródła ciepła do podgrzewania wspomagającego<br />
np. podczas wielu pochmurnych dni.<br />
Wyższą wydajność w porównaniu z biwalentnymi<br />
standardowymi podgrzewaczami<br />
c.w.u. (podgrzewacze biwalentne wężownicowe<br />
typu Logalux SM) osiąga się za<br />
pomocą systemów ładowania, w których zawartość<br />
podgrzewacza nie jest podgrzewana<br />
jednocześnie tylko warstwa po warstwie<br />
z góry na dół (podgrzewacze biwalentne<br />
z syfonem termicznym typu Logalux SL).<br />
W podgrzewaczach tego typu wymiennik<br />
ciepła słoneczny (8) podgrzewa jedynie stosunkowo<br />
małą ilość wody do temperatury w<br />
przybliżeniu równej temperaturze zasilania<br />
obiegu słonecznego. Podgrzana objętość<br />
wody unosi się ku górze w kierowniczej rurze<br />
ciepła (6) do obszaru wyjścia z podgrzewacza<br />
(3). Przy normalnym promieniowaniu<br />
słonecznym, już po krótkim czasie jest osiągana<br />
zadana temperatura i podgrzewanie<br />
wspomagające (5) dodatkowego źródła ciepła<br />
jest rzadko wymagane (⇒ rys. 6).<br />
Rys. 6 Budowa biwalentnego podgrzewacza c.w.u. typu Logalux SL ładowanego warstwowo poprzez syfon termiczny<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
Opis<br />
1 anoda magnezowa<br />
2 izolacja cieplna<br />
3 wylot ciepłej wody<br />
4 zbiornik wody użytkowej<br />
5 górny wymiennik ciepła dla dodatkowego źródła ciepła<br />
6 rura kierownicza odprowadzająca ciepłą wodę<br />
7 klapa grawitacyjna<br />
8 wymiennik ciepła słoneczny<br />
9 wlot zimnej wody<br />
8<br />
9<br />
Przy intensywnym promieniowaniu słonecznym<br />
woda podgrzana przez wymiennik ciepła<br />
słonecznego (8) szybko unosi się ku<br />
górze do chwili osiągnięcia danej warstwy<br />
o jednakowej temperaturze (⇒ rys. 7, poz. 1).<br />
Następnie otwierają się odpowiednie przepustnice<br />
zwrotne, sterowane siłą wyporu,<br />
tak że zasobnik jest ładowany od góry do<br />
dołu w sposób uwarstwiony.<br />
Rys. 7 Unoszenie podgrzanej wody z rury kierowniczej przy intensywnym promieniowaniu słonecznym<br />
AW 1<br />
AW<br />
AW<br />
VS<br />
VS<br />
VS<br />
RS<br />
RS<br />
1<br />
RS<br />
1<br />
V<br />
EK<br />
V<br />
EK<br />
V<br />
EK<br />
R<br />
R<br />
R<br />
6<br />
Materiały do projektowania 02/2011
1<br />
2<br />
Wymiarowanie dla domów jedno- i wielorodzinnych<br />
do 5 jednostek mieszkaniowych<br />
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
W przypadku niewielkiego promieniowania<br />
słonecznego woda podgrzewana jest<br />
przykładowo do temperatury 30 °C, unosi<br />
się również tylko do warstwy o tej temperaturze.<br />
Następnie przepływa przez otwarte<br />
przepustnice zwrotne podgrzewacza i podgrzewa<br />
ten obszar (⇒ rys. 8, poz. 2). Unika<br />
się tym samym dalszego przemieszczania<br />
wody w rurze kierowniczej (6) i przemieszczania<br />
się jej z warstwami wody o wyższych<br />
temperaturach (⇒ rys. 8, poz. 3)<br />
Rys. 8 Unoszenie podgrzanej wody z rury kierowniczej przy niewielkim promieniowaniu słonecznym<br />
AW<br />
VS<br />
40˚C<br />
40˚C<br />
3<br />
RS<br />
3<br />
30˚C<br />
30˚C<br />
2<br />
V<br />
EK<br />
2<br />
20˚C<br />
30˚C<br />
20˚C<br />
R<br />
Rys. 9 Przykład hydraulicznego podłączenia biwalentnego podgrzewacza c.w.u. Sterowanie przeładowaniem jaki i procesem ochrony<br />
przed Legionellą odbywa się poprzez automatykę (FM 443) za pomocą pompy przeładowującej oznaczonej na rysunku jako PUM<br />
FSK<br />
SP1<br />
Kolektor<br />
HK1<br />
Przedstawiony schemat jest tylko<br />
niewiążącą wskazówką przedstawiającą<br />
możliwość podłączenia hydraulicznego.<br />
Wszelkiego rodzaju zabezpieczenia należy<br />
wykonać zgodnie z obowiązującymi,<br />
krajowymi normami oraz przepisami.<br />
HS--E<br />
PH<br />
PSS<br />
Logasol<br />
KS01..<br />
WWM<br />
PS<br />
PZ<br />
TW<br />
FSX<br />
FSS<br />
VS 2<br />
M1<br />
RS 2<br />
VS 1<br />
M2<br />
RS 1<br />
AW<br />
EZ<br />
EK<br />
Logalux SM.../SL...<br />
PUM<br />
FK<br />
Kocioł Logano EMS<br />
olej/gaz<br />
Logamatic 4121<br />
+ FM443<br />
Dezynfekcja termiczna<br />
Wymagania odnośnie jakości ciepłej wody regulują odpowiednie przepisy krajowe.<br />
Materiały do projektowania 02/2011 7
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
Wymiarowanie dla domów jedno- i dwurodzinnych<br />
1.2 Instalacje do przygotowania c.w.u. oraz wspomagania c.o.<br />
Względy ochrony środowiska wymuszają<br />
wykorzystywanie instalacji słonecznych<br />
nie tylko na potrzeby podgrzewania ciepłej<br />
wody użytkowej, ale także jako wspomaganie<br />
pracy układu grzewczego. Instalacja<br />
słoneczna może oddawać ciepło do<br />
instalacji grzewczej, gdy temperatura powrotu<br />
instalacji grzewczej jest niższa niż<br />
temperatura czynnika obiegowego kolektorów<br />
słonecznych. Korzystne jest więc<br />
w tym przypadku wykorzystywanie grzejników<br />
o dużej powierzchni wymiany ciepła<br />
lub ogrzewania podłogowego. W przypadku<br />
właściwego doboru zastosowana instalacja<br />
słoneczna może pokryć do 30 % ilości<br />
całorocznego zapotrzebowania energii,<br />
niezbędnej do podgrzewania ciepłej<br />
wody użytkowej oraz ogrzewania budynku<br />
(⇒ rys. 10).<br />
Rys. 10 Produkcja energii instalacji kolektorów słonecznych w odniesieniu do rocznego<br />
zapotrzebowania energetycznego procesu podgrzewania ciepłej wody użytkowej<br />
oraz ogrzewania budynku.<br />
a<br />
Opis<br />
a zapotrzebowanie energetyczne<br />
(wymagana roczna ilość energii)<br />
b produkcja energii przez instalację słoneczną<br />
Q energia grzewcza<br />
Q<br />
kWh<br />
b<br />
nadmiar energii słonecznej (możliwy do wykorzystania<br />
np. do podgrzewania wody basenowej)<br />
wykorzystywana energia słoneczna<br />
(pokrycie zapotrzebowania energetycznego procesu<br />
przygotowania c.w.u.)<br />
zapotrzebowanie energetyczne nie pokryte<br />
przez instalację słoneczną<br />
(dogrzewanie przez inne źródło ciepła)<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />
miesiące<br />
Diagramy do doboru ilości kolektorów słonecznych na cele c.w.u oraz wspomagania c.o.<br />
Wykładnią powierzchni kolektorów dla<br />
instalacji słonecznej wspomagającej centralne<br />
ogrzewanie oraz przygotowującej<br />
ciepłą wodę użytkową, jest zapotrzebowanie<br />
cieplne budynku oraz żądany procent<br />
jego pokrycia. Dla przygotowania ciepłej<br />
wody użytkowej (⇒ rys. 11, 12, 13, 14)<br />
przyjęto średnie zapotrzebowanie ciepłej<br />
wody – 50 dm³ na osobę na dobę.<br />
Obliczenie:<br />
Na rysunkach ⇒ 11, 12, 13 i 14 przedstawiono diagramy doboru kolektorów słonecznych płaskich typu Logasol SKN3.0,<br />
Logasol CKN1.0 oraz próżniowych typu Vaciosol CPC6/12 firmy <strong>Buderus</strong> dla domów jedno- i wielorodzinnych do 5 jednostek<br />
mieszkaniowych.<br />
Bazują one na następujących założeniach:<br />
• kolektory skierowane na południe (w przypadku innego kierunku należy zastosować współczynnik korekcyjny) (⇒ tab 14, 15)<br />
• kąt nachylenia kolektorów słonecznych 45° (w przypadku innego kąta należy zastosować współczynnik korekcyjny (⇒ tab 14, 15),<br />
• miejscowość: Poznań,<br />
• temperatura obiegu c.o.: 40/30°C,<br />
• 4 osoby z 200 dm³ zapotrzebowaniem ciepłej wody użytkowej na dobę.<br />
Przykład:<br />
Parametry doborowe:<br />
• 4 osoby z 200 dm³ zapotrzebowaniem ciepłej wody użytkowej na dobę,<br />
• instalacja słoneczna do przygotowania c.w.u. oraz wspomagająca ogrzewanie podłogowe,<br />
• zapotrzebowanie na cele c.o. 8 kW,<br />
• wymagane pokrycie zapotrzebowania 25%,<br />
• kolektory słoneczne skierowana na południe,<br />
• kąt nachylenia kolektorów słonecznych 45°,<br />
• miejscowość: Poznań.<br />
Dobór kolektorów słonecznych:<br />
Według rys. 11 – 8 kW zapotrzebowania ciepła na cele c.o. przy 25% pokryciu zapotrzebowania przez kolektory (krzywa b)<br />
wyznaczono 5 kolektorów SKN3.0.<br />
8<br />
Materiały do projektowania 02/2011
Wymiarowanie dla domów jedno- i dwurodzinnych<br />
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
Rys. 11 Diagram do doboru ilości kolektorów SKN3.0 na cele c.o. i c.w.u. (przykład doboru).<br />
18<br />
Logasol SKN3.0<br />
16<br />
Q H<br />
kW<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
a<br />
b<br />
c<br />
d<br />
e<br />
2<br />
0<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10<br />
n SKN3.0<br />
n SKN3.0<br />
– liczba kolektorów<br />
Q H<br />
– zapotrzebowanie na cele c.o.<br />
Krzywe całorocznego zapotrzebowania<br />
na cele c.o. oraz c.w.u.:<br />
a – 15% pokrycie zapotrzebowania<br />
b – 20% pokrycie zapotrzebowania<br />
c – 25% pokrycie zapotrzebowania<br />
d – 30% pokrycie zapotrzebowania<br />
e – 35% pokrycie zapotrzebowania<br />
Rys.12 Diagram do doboru ilości kolektorów SKN3.0 na cele c.o. i c.w.u.<br />
18<br />
Logasol SKN3.0<br />
16<br />
Q H<br />
kW<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
a<br />
b<br />
c<br />
d<br />
e<br />
0<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10<br />
n SKN3.0<br />
n SKN3.0<br />
– liczba kolektorów<br />
Q H<br />
– zapotrzebowanie na cele c.o.<br />
Krzywe całorocznego zapotrzebowania<br />
na cele c.o. oraz c.w.u.:<br />
a – 15% pokrycie zapotrzebowania<br />
b – 20% pokrycie zapotrzebowania<br />
c – 25% pokrycie zapotrzebowania<br />
d – 30% pokrycie zapotrzebowania<br />
e – 35% pokrycie zapotrzebowania<br />
Materiały do projektowania 02/2011 9
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
Wymiarowanie dla domów jedno- i dwurodzinnych<br />
Rys. 13 Diagram do doboru ilości kolektorów CKN1.0 na cele c.o. i c.w.u.<br />
18<br />
Logasol CKN1.0<br />
16<br />
Q H<br />
kW<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
a<br />
b<br />
c<br />
d<br />
e<br />
2<br />
0<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10<br />
n CKN1.0<br />
n CKN1.0<br />
– liczba kolektorów<br />
Q H<br />
– zapotrzebowanie na cele c.o.<br />
Krzywe całorocznego zapotrzebowania<br />
na cele c.o. oraz c.w.u.:<br />
a – 15% pokrycie zapotrzebowania<br />
b – 20% pokrycie zapotrzebowania<br />
c – 25% pokrycie zapotrzebowania<br />
d – 30% pokrycie zapotrzebowania<br />
e – 35% pokrycie zapotrzebowania<br />
Rys. 14 Diagram do doboru ilości rur kolektora CPC na cele c.o. i c.w.u.<br />
18<br />
Vaciosol CPC<br />
Q H<br />
kW<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
a<br />
b<br />
c<br />
d<br />
e<br />
0<br />
6 12 18 24 30 36 42 48 54 60<br />
n CPC<br />
n CKN1.0<br />
– liczba rur kolektora<br />
Q H<br />
– zapotrzebowanie na cele c.o.<br />
Krzywe całorocznego zapotrzebowania<br />
na cele c.o. oraz c.w.u.:<br />
a – 15% pokrycie zapotrzebowania<br />
b – 20% pokrycie zapotrzebowania<br />
c – 25% pokrycie zapotrzebowania<br />
d – 30% pokrycie zapotrzebowania<br />
e – 35% pokrycie zapotrzebowania<br />
10<br />
Materiały do projektowania 02/2011
Wymiarowanie dla domów jedno- i dwurodzinnych<br />
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
Dobór kombinowanego podgrzewacza c.w.u. z buforem ciepła instalacji centralnego ogrzewania<br />
Instalacja słoneczna ze wspomaganiem<br />
c.o. jak i podgrzewaniem c.w.u. powinna<br />
pracować, jeśli to możliwe, z podgrzewaczami<br />
typu kombi (bufor ciepła i podgrzewacz<br />
c.w.u. w jednej obudowie). Przy wyborze<br />
takiego podgrzewacza należy mieć<br />
na uwadze jego zdolność na pokrycie<br />
zapotrzebowania ciepłej wody (⇒ tab. 2).<br />
Przykładowy schemat układu przygotowania<br />
c.w.u. ze wspomaganiem c.o. z zastosowaniem<br />
podgrzewacza kombinowanego<br />
typu Logalux PL…/2S ⇒ rys. 17.<br />
Tab. 2 Wartości do doboru podgrzewaczy typu kombi<br />
Podgrzewacz<br />
Logalux<br />
Zalecany pobór ciepłej wody na dobę<br />
w dm³ (przy temp. w podgrzewaczu<br />
60 °C oraz temp. poboru 45 °C)<br />
Zalecana<br />
ilość osób<br />
Pojemność<br />
podgrzewacza<br />
dm³<br />
Zalecana ilość<br />
kolektorów<br />
SKN3.0<br />
Zalecana ilość<br />
kolektorów<br />
CKN1.0<br />
Zalecana ilość<br />
rur kolektorów<br />
CPC<br />
P750 S do 200/250 ok. 3-5 160/750 4-6 5-7 36-48<br />
PL750/2 S do 250/350 ok. 3-9 300/750 4-8 5-9 36-48<br />
PL1000/2 S do 250/350 ok. 3-9 300/940 6-10 7-10 48-60<br />
Dobór biwalentnego podgrzewacza c.w.u. do układów ze zbiornikiem buforowym instalacji c.o.<br />
Alternatywą dla podgrzewaczy typu kombi<br />
jest rozwiązanie instalacji z zastosowaniem<br />
bufora wstępnego. Stosowanie tego<br />
typu rozwiązań ma sens w przypadku<br />
podwyższonego zapotrzebowania c.w.u.<br />
lub podwyższonego rozbioru buforowego<br />
czynnika grzewczego przez dodatkowe<br />
obiegi grzewcze. W tym przypadku ilość<br />
kolektorów należy dobrać na podwyższone<br />
zapotrzebowanie ciepła (⇒ tab. 3, 4).<br />
Przykładowy schemat układu przygotowania<br />
c.w.u. ze wspomaganiem c.o. z zastosowaniem<br />
bufora ⇒ rys. 18.<br />
Tab. 3 Wartości do doboru biwalentnych podgrzewaczy c.w.u. dla układów ze zbiornikiem buforowym<br />
Podgrzewacz<br />
Logalux<br />
Zalecany pobór ciepłej<br />
wody na dobę w dm³<br />
(przy temp. w podgrzewaczu<br />
60 °C oraz<br />
temp. poboru 45 °C )<br />
Zalecana ilość osób<br />
pobór na osobę na dzień<br />
40 dm³<br />
niski<br />
50 dm³<br />
średni<br />
75 dm³<br />
wysoki<br />
Pojemność<br />
podgrzewacza<br />
dm³<br />
Zalecana<br />
ilość<br />
kolektorów<br />
SKN3.0<br />
Zalecana<br />
ilość<br />
kolektorów<br />
CKN1.0<br />
Zalecana<br />
ilość rur<br />
kolektorów<br />
CPC<br />
SM300 do 200/250 ok. 5-6 ok. 4-5 ok. 3 290 2-3 3-4 18<br />
SM400 do 250/300 ok. 6-8 ok. 5-6 ok. 3-4 390 3-4 4-5 24<br />
SM500 do 300/400 ok. 8-10 ok. 6-8 ok. 4-5 490 4-5 5-6 30<br />
SL300 do 200/250 ok. 5-6 ok. 4-5 ok. 3 300 2-3 3-4 18<br />
SL400 do 250/300 ok. 6-8 ok. 5-6 ok. 3-4 380 3-4 4-5 24<br />
SL500 do 300/400 ok. 8-10 ok. 6-8 ok. 4-5 500 4-5 5-6 30<br />
Tab. 4 Wartości do doboru zbiornika buforowego<br />
Podgrzewacz<br />
Logalux<br />
Pojemność zbiornika<br />
buforowego<br />
Zalecana ilość kolektorów<br />
SKN3.0<br />
Zalecana ilość kolektorów<br />
CKN1.0<br />
Zalecana ilość rur kolektorów<br />
CPC<br />
PL750 750 4-8 5-9 36-48<br />
PL1000 1000 6-10 7-10 48-60<br />
PL1500 1500 8-15 9-16 72-108<br />
Materiały do projektowania 02/2011 11
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
Wymiarowanie dla domów jedno- i dwurodzinnych<br />
Kombinowane podgrzewacze ciepłej wody użytkowej z buforem ciepła instalacji centralnego ogrzewania<br />
Zasobniki kombinowane typu Logalux PL…/2S,<br />
przeznaczone są do podgrzewania ciepłej<br />
wody użytkowej oraz wspomagania centralnego<br />
ogrzewania. Wyposażone są one<br />
w dwa zasobniki, wewnętrzny ciepłej wody<br />
użytkowej (⇒ rys. 15, poz. 5) oraz zewnętrzny<br />
wody buforowej centralnego ogrzewania<br />
(⇒ rys. 15, poz. 4). Podgrzewanie wody<br />
użytkowej następuje poprzez system ładowania,<br />
w którym zawartość zasobnika<br />
c.w.u nie jest podgrzewana jednocześnie<br />
tylko warstwa po warstwie z góry na dół<br />
(⇒ rys. 16). Wymiennik ciepła słoneczny<br />
(⇒ rys. 15, poz. 8) podgrzewa jedynie stosunkowo<br />
małą ilość wody do temperatury<br />
w przybliżeniu równej temperaturze<br />
zasilania obiegu słonecznego. Podgrzana<br />
objętość wody unosi się ku górze w kierowniczej<br />
rurze ciepła (⇒ rys. 15, poz. 6) do obszaru<br />
wyjścia z podgrzewacza.<br />
Podgrzewanie wody buforowej centralnego<br />
ogrzewania w zasobniku zewnętrznym następuje<br />
poprzez płaszcz zasobnika wewnętrznego<br />
ciepłej wody użytkowej (⇒ rys. 15).<br />
Rys. 15 Budowa kombinowanego podgrzewacza c.w.u/c.o typu Logalux PL…/2S ładowanego warstwowo poprzez syfon termiczny<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
Opis<br />
1 anoda magnezowa,<br />
2 izolacja cieplna,<br />
3 wylot ciepłej wody,<br />
4 zbiornik wody użytkowej,<br />
5 zbiornik wody buforowej centralnego ogrzewania,<br />
6 rura kierownicza odprowadzająca ciepłą wodę,<br />
7 klapa grawitacyjna,<br />
8 wymiennik ciepła słoneczny,<br />
9 wlot zimnej wody<br />
9<br />
Rys. 16 Unoszenie podgrzanej wody z rury kierowniczej oraz podgrzewanie wody buforowej centralnego ogrzewania przy intensywnym<br />
promieniowaniu słonecznym<br />
AW<br />
AW<br />
AW<br />
VS3<br />
VS3<br />
VS3<br />
RS2<br />
RS2<br />
RS2<br />
EK<br />
VS1<br />
RS1<br />
EK<br />
VS1<br />
RS1<br />
EK<br />
VS1<br />
RS1<br />
12<br />
Materiały do projektowania 02/2011
1<br />
2<br />
Wymiarowanie dla domów jedno- i dwurodzinnych<br />
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
Wspomaganie centralnego ogrzewania<br />
przez instalację słoneczną realizowane<br />
jest poprzez podniesienie temperatury powrotu<br />
wody z instalacji grzewczej.<br />
Automatyka (Logamatic SC, FM 443) włącza<br />
bądź wyłącza podwyższenie temperatury<br />
powrotu z instalacji c.o. w zależności<br />
od różnicy temperatur między temperaturą<br />
wody powrotnej z instalacji c.o. (FR) a temperaturą<br />
wody c.o. w zasobniku PL…/2S<br />
(FP). Jeżeli temperatura wody c.o. w zasobniku<br />
PL…/2S jest wyższa niż temperatura<br />
wody powrotnej z instalacji c.o., wówczas<br />
następuje otwarcie zaworu trójdrogowego<br />
funkcji podwyższenia temperatury na powrocie(HZG),<br />
dzięki czemu woda powrotna<br />
z instalacji c.o. przepływa przez zasobnik<br />
PL…/2S podnosząc tym samym swą<br />
temperaturę. Następnie woda ta trafia do<br />
kotła, który podgrzewa ją już od wyższej<br />
temperatury do jej wartości zadanej. Natomiast<br />
jeżeli zaś temperatura wody c.o.<br />
w zasobniku PL…2S (FP) jest niższa niż temperatura<br />
wody powrotnej z instalacji c.o.<br />
(FR), to wówczas następuje zamknięcie zaworu<br />
funkcji podwyższenia temperatury na<br />
powrocie (HZG), wówczas woda powrotna<br />
z instalacji c.o. omija zasobnik PL…2S i wpływa<br />
bezpośrednio do kotła (⇒ rys. 17).<br />
Rys. 17 Schemat układu przygotowania c.w.u. ze wspomaganiem c.o. z zastosowaniem podgrzewacza kombinowanego typu Logalux PL…/2S<br />
SP1<br />
HK1<br />
Logamatic 4121<br />
+ FM443<br />
FSK<br />
HSM-E<br />
Kolektor<br />
PH<br />
M<br />
FK<br />
VK<br />
PSS<br />
Logasol<br />
KS01..<br />
WWM<br />
PZ<br />
RK<br />
VS<br />
FSX<br />
AW<br />
EZ<br />
VS3<br />
MB1<br />
TW<br />
VS4<br />
M4<br />
FP<br />
HZG<br />
FSS<br />
VS1<br />
MB 2<br />
RS 4<br />
A M B<br />
AB<br />
RS1<br />
EK<br />
Logalux PL.../2S<br />
FR<br />
Przedstawiony schemat jest tylko niewiążącą wskazówką przedstawiającą możliwość podłączenia<br />
hydraulicznego. Wszelkiego rodzaju zabezpieczenia należy wykonać zgodnie z obowiązującymi,<br />
krajowymi normami oraz przepisami.<br />
Materiały do projektowania 02/2011 13
1<br />
2<br />
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
Wymiarowanie dla domów jedno- i dwurodzinnych<br />
Rys. 18 Schemat układu przygotowania c.w.u. ze wspomaganiem c.o. z zastosowaniem bufora<br />
FSK<br />
SP1<br />
Kolektor<br />
HK1<br />
Logamatic 4121<br />
+ FM443<br />
Przedstawiony schemat jest tylko<br />
niewiążącą wskazówką przedstawiającą<br />
możliwość podłączenia hydraulicznego.<br />
Wszelkiego rodzaju zabezpieczenia należy<br />
wykonać zgodnie z obowiązującymi,<br />
krajowymi normami oraz przepisami.<br />
HSM-E<br />
PH<br />
M<br />
FK<br />
VK<br />
PSS<br />
Logasol<br />
KS01...<br />
RK<br />
KFE<br />
SV<br />
WWM<br />
PS<br />
PZ<br />
VS 2<br />
TW<br />
FP<br />
M1<br />
HZG<br />
FSX<br />
AW<br />
VS 2<br />
M1<br />
EZ<br />
RS 2<br />
VS1<br />
FSS 2<br />
M4<br />
VS 1<br />
RS 3<br />
RS 1<br />
A M B<br />
AB<br />
FR<br />
FSS 1<br />
M2<br />
RS 1<br />
EK<br />
Logalux PL ...<br />
Logalux SM.../SL...<br />
Dezynfekcja termiczna<br />
Wymagania odnośnie jakości ciepłej wody regulują odpowiednie przepisy krajowe.<br />
14<br />
Materiały do projektowania 02/2011
1<br />
2<br />
Wymiarowanie dla domów jedno- i wielorodzinnych<br />
do 30 mieszkań<br />
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
2. Wymiarowanie dla domów wielorodzinnych do 30 mieszkań<br />
2.1. Instalacje do przygotowania c.w.u. z podgrzewaczem wstępnym i podstawowym<br />
Stosowanie podgrzewaczy wstępnych<br />
instalacji słonecznej oraz podgrzewaczy<br />
podstawowych instalacji dodatkowego<br />
źródła ciepła znajdują zastosowanie w budynkach<br />
o równomiernym profilu zużyciu<br />
ciepłej wody użytkowej jak na przykład<br />
domy wielorodzinne. Instalacja słoneczna<br />
podgrzewa c.w.u. wstępnie, zaś instalacja<br />
dodatkowego źródła ciepła dogrzewa ją do<br />
wymaganej temperatury poboru. W celu<br />
wykorzystania pojemności obu podgrzewaczy<br />
przez instalację słoneczną stosuje<br />
się pompę przeładowującą (PUM). Ideą jej<br />
zastosowania jest wygrzanie obydwu podgrzewaczy<br />
c.w.u. energią promieniowania<br />
słonecznego. Automatyka typu Logamatic<br />
SC, FM443 włącza pompę przeładowującą<br />
(PUM), jeżeli temperatura w podgrzewaczu<br />
wstępnym instalacji słonecznej (FSS)<br />
jest wyższa niż temperatura w podgrzewaczu<br />
podstawowym dodatkowego źródła<br />
ciepła (FSX). Wówczas następuje przeładowanie<br />
c.w.u. z podgrzewacza wstępnego<br />
do podgrzewacza podstawowego.<br />
Pompa przeładowująca (PUM) zostaje wyłączona,<br />
jeżeli temperatura w podgrzewaczu<br />
wstępnym jest niższa niż temperatura<br />
w podgrzewaczu podstawowym (FSX).<br />
W systemach z dwoma podgrzewaczami<br />
ciepłej wody użytkowej stopień wstępny<br />
jak i gotowości może być wymiarowany<br />
osobno. Wymagana temperatura w podgrzewaczu<br />
podstawowym powinna wynosić<br />
minimum 55 °C, natomiast w podgrzewaczu<br />
wstępnym 75 °C (⇒ rys. 19).<br />
Rys. 19 Przykład hydraulicznego podłączenia instalacji słonecznej z wykorzystaniem podgrzewacza wstępnego i podstawowego<br />
FSK<br />
SP1<br />
Kolektor<br />
HK1<br />
Przedstawiony schemat jest tylko<br />
niewiążącą wskazówką przedstawiającą<br />
możliwość podłączenia hydraulicznego.<br />
Wszelkiego rodzaju zabezpieczenia należy<br />
wykonać zgodnie z obowiązującymi,<br />
krajowymi normami oraz przepisami.<br />
HS-E<br />
PH<br />
PSS<br />
Logasol<br />
KS01...<br />
PS<br />
WWM<br />
PZ<br />
PUM<br />
AW<br />
AW<br />
VS<br />
FSS M<br />
EK<br />
RS<br />
TW<br />
Logalux SU.../ST...<br />
EZ<br />
VS<br />
FSX M<br />
EK<br />
RS<br />
Logalux SU.../ST...<br />
FK<br />
Kocioł Logano EMS<br />
olej/gaz<br />
Logamatic 4121<br />
+ FM443<br />
Dezynfekcja termiczna<br />
Wymagania odnośnie jakości ciepłej wody regulują odpowiednie przepisy krajowe.<br />
Materiały do projektowania 02/2011 15
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
Wymiarowanie dla domów wielorodzinnych<br />
do 30 mieszkań<br />
Wyznaczenie pola powierzchni kolektorów słonecznych na cele c.w.u.<br />
Wyznaczając powierzchnię kolektorów<br />
słonecznych dla budynków o równomiernym<br />
profilu zużycia ciepłej wody użytkowej<br />
jak na przykład domy wielorodzinne, należy<br />
przyjąć dzienne zużycie c.w.u. na poziomie<br />
ok. 70÷75 dm³ przy 60 °C przypadających<br />
na 1 m 2 powierzchni kolektora.<br />
Należy być ostrożnym przy założeniu zapotrzebowania,<br />
ponieważ zbyt niskie obciążenie<br />
może prowadzić do długich okresów<br />
stagnacji układu przy tego typu instalacjach<br />
słonecznych. Wyższe obciążenie powoduje<br />
sprawniejsze działanie układu.<br />
Przy przestrzeganiu założeń brzegowych<br />
można zastosować poniższe zależności:<br />
Tab. 5 Zależności do wyznaczenia ilości kolektorów słonecznych w zależności od ilości mieszkań<br />
n SKN3.0<br />
= 0,7 x n WE<br />
n CKN1.0<br />
= 0,8 x n WE<br />
n CPC12<br />
= 0,5 x n WE<br />
n SKN3.0<br />
n CPC12<br />
n CKN1.0<br />
n WE<br />
liczba kolektorów słonecznych SKN3.0<br />
liczba kolektorów słonecznych CPC12<br />
liczba kolektorów słonecznych CKN1.0<br />
liczba mieszkań<br />
Warunki brzegowe dla zależności w tab. 5 • Miejscowość Poznań<br />
• Dezynfekcja termiczna o godzinie 2:00 • Temp. podgrzewacza wstępnego max.<br />
• Straty na cyrkulacji: budownictwo nowe 75°C, aktywna opcja przewarstwienia<br />
100 W/jm, budownictwo stare – 140 W/jm* ) • 100 dm³/jm przy 60 °C<br />
*) Jednostka mieszkaniowa [jm] – 4 pomieszczenia<br />
mieszkalne, 3,5 zamieszkałych osób,<br />
wyposażona w 1 wannę o pojemności 140 dm³<br />
o zapotrzebowaniu 5820 Wh i współczynniku<br />
zapotrzebowania N L<br />
= 1<br />
Dobór podgrzewacza wstępnego c.w.u. instalacji słonecznej<br />
Minimalna pojemność podgrzewacza wstępnego powinna wynosić ok. 20 dm³ na m² powierzchni kolektora:<br />
Tab. 6 Zależności do wyznaczenia pojemności podgrzewacza wstępnego<br />
V VWS,min<br />
= A K<br />
x 20 dm³/m²<br />
V VWS,min<br />
minimalna pojemność podgrzewacza wstępnego w dm³<br />
A K<br />
powierzchnia kolektora w m²<br />
Zwiększenie pojemności podgrzewacza<br />
wpłynie pozytywnie na pracę układu jednak<br />
z drugiej strony podniesie zużycie energii<br />
konwencjonalnego źródła ciepła na codzienne<br />
podgrzanie c.w.u. Podgrzewacz<br />
wstępny powinien mieć możliwość zamontowania<br />
dwóch czujników na 20% oraz 80%<br />
wysokości podgrzewacza. Maksymalną<br />
ilość kolektorów dla podgrzewacza Logalux<br />
SU przedstawia tabela (⇒ tab. 7), wartości<br />
te są ważne dla maksymalnej temperatury<br />
podgrzewacza 75 °C.<br />
Tab. 7 Maksymalna ilość kolektorów dla podgrzewacza wstępnego Logalux SU (przy maks. temperaturze podgrzewacza 75 °C)<br />
Podgrzewacz<br />
Ilość kolektorów słonecznych<br />
Logalux<br />
SKN3.0 CKN1.0 CPC12<br />
SU400 16 18 11<br />
SU500 20 23 13<br />
SU750 22 26 15<br />
SU1000 25 29 17<br />
Dobór podgrzewacza podstawowego c.w.u. instalacji konwencjalnego źródła ciepła<br />
Wyznaczenie pojemności podgrzewacza<br />
podstawowego odbywa się na obecnie<br />
obowiązujących wymaganiach dotyczących<br />
zapotrzebowania na cele c.w.u. bez<br />
uwzględnienia pojemności podgrzewacza<br />
wstępnego. Specyficzna łączna pojemność<br />
podgrzewaczy winna wynosić ok. 50<br />
dm³/m² powierzchni kolektora.<br />
Tab. 8 Zależności minimalnej objętości podgrzewacza wstępnego i podstawowego<br />
przypadająca na m 2 powierzchni kolektora<br />
(V BS<br />
+ V VWS<br />
)/A K<br />
≥ 50 dm ³ /m ²<br />
A K<br />
powierzchnia kolektorów w m²<br />
V BS<br />
pojemność podgrzewacza podstawowego w dm³<br />
pojemność podgrzewacza wstępnego w dm³<br />
V VWS<br />
Powyższe informacje dotyczą uproszczonego<br />
doboru kolektorów słonecznych,<br />
jak i pojemnościowych podgrzewaczy<br />
ciepłej wody użytkowej. Wymagany jest<br />
dobór pozostałych elementów instalacji<br />
słonecznej.<br />
16<br />
Materiały do projektowania 02/2011
Wymiarowanie dla instalacji basenowych<br />
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
3. Wymiarowanie dla instalacji basenowych<br />
3.1 Instalacje do podgrzewania wody basenowej<br />
Instalacje słoneczne do podgrzewania<br />
wody basenowej pracują z wysoką sprawnością,<br />
ponieważ woda w basenie podgrzewana<br />
jest stosunkowo do niskich<br />
temperatur. W basenach odkrytych utrzymuje<br />
się temperaturę wody basenowej na<br />
poziomie ok. 22°C do 25°C, zaś w basenach<br />
krytych ok. 26°C do 30°C. Baseny odkryte<br />
posiadają dodatkowa zaletę, że użytkowane<br />
są w okresie letnim kiedy jest największy<br />
uzysk energii promieniowania słonecznego.<br />
Większość strat ciepła basen traci przez<br />
powierzchnię lustra wody (⇒ rys. 20). Zależą<br />
one głownie od:<br />
• Temperatury wody – im wyższa temperatura<br />
wody, tym większe straty ciepła<br />
na skutek parowania<br />
• Temperatury powietrza – im wyższa temperatura<br />
wody w basenie w stosunku do<br />
temperatury otaczającego go powietrza,<br />
tym większe straty ciepła. W basenach<br />
krytych powietrze z reguły ma wyższą<br />
temperaturę o 1 do 3 K niż temperatura<br />
wody<br />
• Względnej wilgotności powietrza – im<br />
suchsze powietrze nad powierzchnią lustra<br />
wody, tym większe straty na skutek<br />
parowania. W basenach krytych względna<br />
wilgotność powietrza wynosi zwykle<br />
od 55 % do 65 %.<br />
• Powierzchni lustra basenu.<br />
Przedstawione straty ciepła można znacznie<br />
zmniejszyć, przykrywając powierzchnie<br />
lustra wody wtedy, gdy basen nie jest<br />
używany.<br />
Dobór urządzeń instalacji słonecznej do<br />
ogrzewania basenu kąpielowego w istotny<br />
sposób zależy od występujących warunków<br />
pogodowych oraz strat ciepła<br />
do gruntu otaczającego nieckę basenu.<br />
W związku z czym możliwy jest jedynie<br />
przybliżony dobór urządzeń instalacji słonecznej,<br />
przeznaczonej do podgrzewania<br />
wody w basenie. Zasadniczym parametrem<br />
doborowym jest w tym przypadku<br />
powierzchnia lustra wody basenu, ponieważ<br />
generuje ona największe straty ciepła<br />
w wyniku parowania, promieniowania<br />
cieplnego oraz konwekcji.<br />
Zainstalowana instalacja słoneczna nie<br />
może zapewnić utrzymania zadanej wartości<br />
temperatury wody w basenie w czasie<br />
całego roku.<br />
Rys. 20 Straty ciepła w basenie kąpielowym<br />
Konwekcja 12%<br />
Parowanie 66%<br />
Promieniowanie<br />
cieplne 17%<br />
Przewodzenie ciepła 5%<br />
Materiały do projektowania 02/2011 17
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
Wymiarowanie dla instalacji basenowych<br />
Wytyczne dotyczące basenów krytych z przykryciem powierzchni lustra wody (izolacja cieplna)<br />
Podane wytyczne w ⇒ tabeli 9 obowiązują, po przyjęciu następujących założeń:<br />
• w przypadku nie korzystania z basenu, jego powierzchnia lustra wody zostaje przykryta osłoną termiczną,<br />
• wartość zadana temperatury wody w basenie wynosi 28 °C,<br />
• powierzchnia kolektorów słonecznych wynosi ok. 50% powierzchni lustra wody basenu<br />
Tab. 9 Wytyczne dotyczące basenów krytych z przykryciem powierzchni lustra wody<br />
Typ kolektora Logasol SKN3.0 Logasol CKN1.0 Vaciosol CPC<br />
Powierzchnia basenu 1 kolektor na 4-5 m² 1 kolektor na 3,5-4,5 m² 12 rur na 5 m²<br />
Wytyczne dotyczące basenów krytych bez przykrycia powierzchni lustra wody<br />
Podane wytyczne w ⇒ tabeli 10 obowiązują, po przyjęciu następujących założeń:<br />
• w przypadku nie korzystania z basenu, jego powierzchnia lustra wody zostaje przykryta osłoną termiczną,<br />
• wartość zadana temperatury wody w basenie wynosi 28 °C,<br />
• powierzchnia kolektorów słonecznych wynosi ok. 75 % powierzchni lustra wody basenu<br />
Tab. 10 Wytyczne dotyczące basenów krytych bez przykrycia powierzchni lustra wody<br />
Typ kolektora Logasol SKN3.0 Logasol CKN1.0 Vaciosol CPC<br />
Powierzchnia basenu 1 kolektor na 3 m² 1 kolektor na 2,5 m² 12 rur na 3-4 m²<br />
Wytyczne dotyczące basenów odkrytych z przykryciem powierzchni lustra wody (izolacja cieplna)<br />
Podane wytyczne w ⇒ tabeli 11 obowiązują, po przyjęciu następujących założeń:<br />
• w przypadku nie korzystania z basenu, jego powierzchnia lustra wody zostaje przykryta osłoną termiczną,<br />
• wartość zadana temperatury wody w basenie wynosi 24 °C,<br />
• powierzchnia kolektorów słonecznych wynosi ok. 50 % powierzchni lustra wody basenu<br />
Tab. 11 Wytyczne dotyczące basenów odkrytych z przykryciem powierzchni lustra wody<br />
Typ kolektora Logasol SKN3.0 Logasol CKN1.0 Vaciosol CPC<br />
Powierzchnia basenu 1 kolektor na 4-5 m² 1 kolektor na 3,5-4,5 m² 12 rur na 5 m²<br />
Wytyczne dotyczące basenów odkrytych bez przykrycia powierzchni lustra wody<br />
Podane wytyczne w ⇒ tabeli 12 obowiązują, po przyjęciu następujących założeń:<br />
• w przypadku nie korzystania z basenu, jego powierzchnia lustra wody zostaje przykryta osłoną termiczną,<br />
• wartość zadana temperatury wody w basenie wynosi 24°C,<br />
• powierzchnia kolektorów słonecznych wynosi ok. 100 % powierzchni lustra wody basenu.<br />
Tab. 12 Wytyczne dotyczące basenów odkrytych z przykrycia powierzchni lustra wody<br />
Typ kolektora Logasol SKN3.0 Logasol CKN1.0 Vaciosol CPC<br />
Powierzchnia basenu 1 kolektor na 2-2,5 m² 1 kolektor na 1,8-2,2 m² 12 rur na 2,5-3 m²<br />
18<br />
Materiały do projektowania 02/2011
Wpływ kierunku oraz kąta nachylenia montażu<br />
kolektorów słonecznych na ich wydajność<br />
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
4. Wpływ kierunku oraz kąta nachylenia montażu kolektorów słonecznych na ich wydajność<br />
4.1 Optymalny kąt nachylenia kolektorów słonecznych w zależności od zastosowania<br />
Optymalny kąt nachylenia kolektorów słonecznych<br />
zależy od ich zastosowania. Małe<br />
kąty nachylenia dla przygotowania ciepłej<br />
wody oraz podgrzania wody w basenie<br />
uwzględniają wyższe położenie słońca w<br />
Tab. 13 Optymalny kąt nachylenia kolektora w zależności od zastosowania<br />
okresie letnim. Większe kąty nachylenia<br />
dla wspomagania centralnego ogrzewania<br />
wynikają z niższego położenia słońca<br />
w okresie zimowym (⇒ tab. 13). Optymalny<br />
kąt w okresie całorocznej eksploatacji kolektora<br />
słonecznego powinien wynosić ok. 40°.<br />
W przypadku innej wartości, należy zwiększyć<br />
powierzchnię kolektora o odpowiednie<br />
współczynniki korekcyjne (⇒ tab. 14, 15).<br />
Zastosowanie układu słonecznego<br />
Optymalny kąt nachylenia<br />
Ciepła woda 30°-45°<br />
Ciepła woda + ogrzewanie 45°-53°<br />
Ciepła woda + basen 30°-45°<br />
Ciepła woda + ogrzewanie + basen 45°-53°<br />
Materiały do projektowania 02/2011 19
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
Wpływ kierunku oraz kąta nachylenia montażu<br />
kolektorów słonecznych na ich wydajność<br />
4.2 Optymalny kierunek montażu kolektorów wg stron świata<br />
Kolektor słoneczny osiąga największą wydajność<br />
cieplną wtedy, kiedy jego usytuowanie<br />
nie odbiega (w granicach +/- 15°)<br />
od kierunku południowego. Przy większym<br />
odchyleniu kolektora od tego kierunku,<br />
jego wydajność znacznie się zmniejsza.<br />
W celu uzyskania tej samej wydajności co z<br />
kierunku południowego, powierzchnię kolektora<br />
słonecznego należy powiększyć o<br />
odpowiednie współczynniki korekcyjne.<br />
Odchylenie kolektora od kierunku południowego<br />
w kierunku zachodnim jest korzystniejsze<br />
niż w kierunku wschodnim (⇒<br />
tab. 14, 15).<br />
Tab. 14 Współczynniki korekcyjne powierzchni kolektorów słonecznych SKN3.0, CKN1.0 w zależności od kąta oraz kierunku montażu<br />
Współczynnik korekcyjny ilości kolektorów słonecznych SKN3.0, CKN1.0<br />
Kąt nachylenia<br />
Kierunek zachodni Południe Kierunek wschodni<br />
90° 75° 60° 45° 30° 15° 0° -15° -30° -45° -60° -75° -90°<br />
60° 1,26 1,19 1,13 1,09 1,06 1,05 1,05 1,06 1,09 1,13 1,19 1,26 1,34<br />
55° 1,24 1,17 1,12 1,08 1,05 1,03 1,03 1,05 1,07 1,12 1,17 1,24 1,32<br />
50° 1,23 1,16 1,10 1,06 1,03 1,02 1,01 1,04 1,06 1,10 1,16 1,22 1,30<br />
45° 1,21 1,15 1,09 1,05 1,02 1,01 1,00 1,02 1,04 1,08 1,14 1,20 1,28<br />
40° 1,20 1,14 1,09 1,05 1,02 1,01 1,00 1,02 1,04 1,08 1,13 1,19 1,26<br />
35° 1,20 1,14 1,09 1,05 1,02 1,01 1,01 1,02 1,04 1,08 1,12 1,18 1,25<br />
30° 1,19 1,14 1,09 1,06 1,03 1,02 1,01 1,03 1,05 1,08 1,13 1,18 1,24<br />
25° 1,19 1,14 1,10 1,07 1,04 1,03 1,03 1,04 1,06 1,09 1,13 1,17 1,22<br />
Przykład:<br />
• Wytyczne:<br />
– 3 osoby<br />
– zużycie na poziomie 200 dm³/dobę<br />
– kąt montażu kolektorów SKN3.0 25°<br />
– kierunek zachód 60°<br />
• Rozwiązanie:<br />
– 1,9 kolektora SKN3.0 (⇒ rys. 2)<br />
– współczynnik korekcyjny równy 1,1 (⇒ tab. 14)<br />
– obliczenie 1,9 × 1,1 = 2,0<br />
By uzyskać tę samą ilość energii, co w optymalnym południowym położeniu kolektorów należy zastosować 2 kolektory SKN3.0.<br />
Tab. 15 Współczynniki korekcyjne powierzchni kolektorów słonecznych CPC w zależności od kąta oraz kierunku montażu<br />
Współczynnik korekcyjny ilości kolektorów słonecznych CPC<br />
Kąt nachylenia<br />
Kierunek zachodni Południe Kierunek wschodni<br />
90° 75° 60° 45° 30° 15° 0° -15° -30° -45° -60° -75° -90°<br />
90° 2,4 2,0 1,9 1,8 1,8 1,9 2,0 1,9 1,8 1,8 1,9 2,0 2,4<br />
80° 2,0 1,7 1,6 1,5 1,5 1,5 1,6 1,5 1,5 1,5 1,6 1,7 2,0<br />
70° 1,7 1,5 1,4 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,4 1,5 1,7<br />
60° 1,6 1,4 1,3 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,3 1,4 1,6<br />
50° 1,4 1,3 1,2 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,2 1,3 1,4<br />
40° 1,3 1,2 1,1 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,1 1,2 1,3<br />
30° 1,3 1,2 1,1 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,1 1,2 1,3<br />
20° 1,2 1,1 1,1 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,1 1,1 1,2<br />
15° 1,2 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,2<br />
20<br />
Materiały do projektowania 02/2011
Dane techniczne kolektorów słonecznych<br />
Logasol oraz Vaciosol<br />
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
5. Dane techniczne kolektorów słonecznych Logasol oraz Vaciosol<br />
5.1 Dane techniczne kolektora słonecznego Logasol SKN3.0<br />
Rys. 21 Kolektor słoneczny Logasol SKN3.0<br />
1145<br />
2070<br />
Logasol SKN3.0-s<br />
90<br />
Tab. 16 Dane techniczne kolektora słonecznego Logasol SKN3.0<br />
Rodzaj budowy SKN 3.0-s SKN 3.0-w<br />
Powierzchnia zewnętrzna (powierzchnia brutto) m² 2,37<br />
Powierzchnia czynna (dopływu światła) m² 2,25<br />
Powierzchnia absorbera (powierzchnia netto) m² 2,23<br />
Pojemność absorbera dm³ 0,86 1,25<br />
Selektywność<br />
stopień absorpcji % 96<br />
stopień emisji % 12<br />
Ciężar kg 41 42<br />
Sprawność % 77<br />
Efektywny współczynnik przewodzenia ciepła k1 W/m²K 3,681<br />
k2 W/m²K 0,0173<br />
Pojemność cieplna kJ/m²K 2,96<br />
Współczynnik korekcyjny kąta promieniowania I AM/50 C<br />
0,911<br />
Maksymalna temperatura robocza °C 120<br />
Temperatura stagnacji °C 188<br />
Nominalny obj. strumień przepływu dm³/h 50<br />
Maksymalne nadciśnienie robocze (ciśnienie próbne) bar 6<br />
Wydajność<br />
Uzysk kolektora 1) kWh/m²rok 525<br />
RAL-UZ 73 („niebieski anioł”)<br />
kryteria zostały spełnione<br />
Certyfikat kolektora słonecznego Solar Keymark Nr certyfikatu: 011-7S761 F<br />
1)<br />
Minimalna wydajność kolektora na podstawie pomiarów wykonanych wg EN 12975, przy pokryciu 40% w miejscowości Würzburg<br />
(Niemcy), dzienny pobór ciepłej wody 200 dm³.<br />
Materiały do projektowania 02/2011 21
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
Dane techniczne kolektorów słonecznych<br />
Logasol oraz Vaciosol<br />
5.2 Dane techniczne kolektora słonecznego Logasol CKN1.0<br />
Rys. 22 Kolektor słoneczny Logasol CKN1.0<br />
1050<br />
2044<br />
2026<br />
Logasol CKN1.0<br />
1032<br />
Tab. 17 Dane techniczne kolektora słonecznego Logasol CKN1.0<br />
Rodzaj budowy<br />
CKN1.0<br />
Powierzchnia zewnętrzna (brutto) m² 2,09<br />
Powierzchnia czynna (dopływu światła) m² 1,94<br />
Powierzchnia absorbera (netto) m² 1,92<br />
Pojemność absorbera dm³ 0,8<br />
Selektywność<br />
stopień absorpcji % 96<br />
stopień emisji % 12<br />
Ciężar kg 30<br />
Sprawność % 76<br />
Efektywny współczynnik przewodzenia ciepła<br />
k1 W/m²K 4,052<br />
k2 W/m²K 0,0138<br />
Pojemność cieplna kJ/m²K 2,98<br />
Współczynnik korekcyjny kąta promieniowania I AM/50<br />
°C 0,95<br />
Maksymalna temperatura robocza °C 120<br />
Temperatura stagnacji °C 180<br />
Nominalny obj. strumień przepływu dm³/h 50<br />
Maksymalne ciśnienie robocze bar 6<br />
Wydajność uzysk kolektora 1) kWh/m² rok 460<br />
Certyfikat kolektora słonecznego „Solar Keymark” Nr certyfikatu: 011-7S1145 F<br />
1)<br />
Minimalna wydajność kolektora na podstawie pomiarów wykonanych wg EN 12975, przy pokryciu 40% w miejscowości Würzburg<br />
(Niemcy), dzienny pobór ciepłej wody 200 dm³.<br />
22<br />
Materiały do projektowania 02/2011
Dane techniczne kolektorów słonecznych<br />
Logasol oraz Vaciosol<br />
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
5.3 Dane techniczne kolektora słonecznego Vaciosol CPC6 oraz CPC12<br />
Rys. 23<br />
Kolektory słoneczne Vaciosol CPC<br />
101<br />
702<br />
1390<br />
2057<br />
Vaciosol CPC6<br />
Vaciosol CPC12<br />
Tab. 18 Dane techniczne kolektora słonecznego Vaciosol CPC6 oraz CPC12<br />
Rodzaj budowy CPC 6 CPC 12<br />
Powierzchnia zewnętrzna (powierzchnia brutto) m² 1,43 2,82<br />
Powierzchnia czynna (dopływu światła) m² 1,28 2,56<br />
Pojemność absorbera dm³ 0,97 1,91<br />
Selektywność<br />
stopień absorpcji % > 0,95<br />
stopień emisji %
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
Wyciąg z danych projektowych<br />
6. Wyciąg z danych projektowych<br />
Tab. 19 Straty ciśnienia w kolektorach dla Solarfluidu L przy temperaturze 50 °C<br />
Logasol SKN3.0, Logasol CKN1.0<br />
Logasol SKN3.0<br />
Liczba kolektorów<br />
Pionowe<br />
Przy przepływie nominalnym przez kolektor 50l/h<br />
Poziome<br />
50l/h 100l/h 1) 100l/h 2) 50l/h 100l/h 1) 100l/h 2)<br />
mbar mbar mbar mbar mbar mbar<br />
1 1,1 4,7 10,2 0,4 1,7 4,3<br />
2 1,5 6,5 13,2 1,9 6,9 14,4<br />
3 2,1 13,5 26,3 5,6 18,1 35,1<br />
4 6,5 22,1 – 9,3 29,7 –<br />
5 11,1 34,5 – 14,8 46,8 –<br />
6 15,2 – – 21,3 - –<br />
7 21,0 – – 28,9 - –<br />
8 28,0 – – 37,6 - –<br />
9 35,9 – – 47,5 - –<br />
10 45,0 – – 58,6 - –<br />
1)<br />
przepływ dla 2 rzędów kolektorów<br />
2)<br />
przepływ dla 3 rzedów kolektorów<br />
Rys 24 Opory przepływu przez kolektory CPC6 i CPC12 dla Tyfocor LS przy temperaturze 40 °C<br />
90<br />
80<br />
70<br />
CPC12<br />
60<br />
∆p<br />
mbar<br />
50<br />
40<br />
30<br />
CPC6<br />
20<br />
10<br />
0<br />
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5<br />
I<br />
V min<br />
24<br />
Materiały do projektowania 02/2011
Wyciąg z danych projektowych<br />
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
Tab. 20<br />
Prędkość przepływu i opory mieszanki glikolu z wodą 50:50% w temperaturze 50 °C w rurach miedzianych<br />
Liczba<br />
kolektorów<br />
Przepływ<br />
l/h<br />
v<br />
m/s<br />
Prędkość przepływu v oraz opory R rur miedzianych<br />
15x1 18x1 22x1 28x1,5 35x1,5<br />
R<br />
mbar/m<br />
v<br />
m/s<br />
R<br />
mbar/m<br />
v<br />
m/s<br />
R<br />
mbar/m<br />
v<br />
m/s<br />
R<br />
mbar/m<br />
2 100 0,21 0,93 – – – – – – – –<br />
3 150 0,31 1,37 – – – – – – – –<br />
4 200 0,42 3,41 0,28 0,82 – – – – – –<br />
5 250 0,52 4,97 0,35 1,87 – – – – – –<br />
6 300 0,63 6,97 0,41 2,5 – – – – – –<br />
7 350 0,73 9,05 0,48 3,3 0,31 1,16 – – – –<br />
8 400 0,84 11,6 0,55 4,19 0,35 1,4 – – – –<br />
9 450 0,94 14,2 0,62 5,18 0,4 1,8 – – – –<br />
10 500 – – 0,69 6,72 0,44 2,12 – – – –<br />
12 600 – – 0,83 8,71 0,53 2,94 0,34 1,01 – –<br />
14 700 – – 0,97 11,5 0,62 3,89 0,4 1,35 – –<br />
16 800 – – – – 0,71 4,95 0,45 1,66 – –<br />
v<br />
m/s<br />
R<br />
mbar/m<br />
18 900 – – – – 0,8 6,12 0,51 2,06 0,31 0,62<br />
20 1000 – – – – 0,88 7,26 0,57 2,51 0,35 0,75<br />
22 1100 – – – – 0,97 8,65 0,62 2,92 0,38 0,86<br />
24 1200 – – – – – – 0,68 3,44 0,41 1,02<br />
26 1300 – – – – – – 0,74 4,0 0,45 1,21<br />
28 1400 – – – – – – 0,79 4,5 0,48 1,35<br />
30 1500 – – – – – – 0,85 5,13 0,52 1,56<br />
Tab. 21 Straty ciśnienia w podgrzewaczach mieszanki glikolu z wodą 50:50% w temperaturze 50 °C<br />
Liczba<br />
kolektorów<br />
Przepływ<br />
SL300-1<br />
SL300-2<br />
Straty ciśnienia na wężownicach podgrzewaczy słonecznych Logalux<br />
SL400-2 SM300 1P750 S PL750/2S PL1000/2S PL750 PL1 000 PU 500<br />
SL500-2 SM400<br />
SM500<br />
l/h mbar mbar mbar mbar mbar mbar mbar mbar mbar<br />
2 100 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 24 24 < 10<br />
3 150 21
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
Wyciąg z danych projektowych<br />
Rys. 25 Wysokość podnoszenia stacji słonecznych KS<br />
1200<br />
1100<br />
1000<br />
900<br />
800<br />
700<br />
KS0150<br />
∆ p<br />
mbar<br />
600<br />
500<br />
400<br />
KS0110<br />
KS0120<br />
300<br />
200<br />
KS0105<br />
100<br />
0<br />
0 250 500 750 1000 1250 1500 1750<br />
V<br />
I<br />
h<br />
0 5 10 15 20 25 30 35<br />
n SKN/SKS<br />
0 2 4 6 8 10 12 14 16<br />
n CPC12<br />
Tab. 22 Pojemność rur miedzianych<br />
Rozmiar rury: średnica x grubość ścianki<br />
[mm]<br />
Pojemność jednostkowa<br />
[l/m]<br />
15 x 1,0 0,133<br />
18 x 1,0 0,201<br />
22 x 1,0 0,314<br />
28 x 1,5 0,491<br />
35 x 1,5 0,804<br />
42 x 1,5 1,195<br />
Tab. 23 Pojemność kolektorów słonecznych<br />
Kolektor płaski<br />
Kolektor próżniowy<br />
Kolektor słoneczny<br />
Typ<br />
SKN3.0<br />
Pojemność<br />
l<br />
pionowy 0,86<br />
poziomy 1,25<br />
CKN1.0 pionowy 0,8<br />
CPC6 6-rurowy 0,97<br />
CPC12 12-rurowy 1,91<br />
26<br />
Materiały do projektowania 02/2011
Wyciąg z danych projektowych<br />
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
Tab. 24 Pojemność podgrzewaczy i buforów<br />
Podgrzewacz słoneczny<br />
Pojemność wężownicy<br />
Zastosowanie Typ Logalux l<br />
Podgrzewanie c.w.u.<br />
biwalentny<br />
(2 wężownice)<br />
monowalentny<br />
(1 wężownica)<br />
Podgrzewanie c.w.u. oraz wsparcie podgrzewu<br />
instalacji c.o. (podgrzewacz typu<br />
kombi)<br />
Instalacje z buforem ciepła<br />
SM 300 8,0<br />
SM400 9,5<br />
SM500 13,2<br />
SL300-2 0,9<br />
SL400-2 1,4<br />
SL500-2 1,4<br />
SL300-1 0,9<br />
SU160 4,5<br />
SU200 4,5<br />
SU300 8,0<br />
SU400 12,0<br />
SU500 16,0<br />
SU750 23,0<br />
SU1000 28,0<br />
P750S 16,4<br />
PL750/2S 1,4<br />
PL1000/2S 1,6<br />
Duo FWS750 11,0<br />
Duo FWS1000 13,0<br />
PL750 2,4<br />
PL1000 2,4<br />
PL1500 5,4<br />
Tab. 25 Proponowana izolacja rur słonecznych<br />
Średnica rury<br />
Twin-Tube<br />
(podwójna rura)<br />
grubość izolacji<br />
Aeroflex SSH<br />
średnica rur x<br />
grubość izolacji<br />
Armaflex HT<br />
średnica rur x<br />
grubość izolacji<br />
Wełna mineralna<br />
grubość izolacji<br />
(dla λ = 0,035 W/m x K)<br />
mm mm mm mm mm<br />
15 15 – 15 x 24 20<br />
18 – 18 x 26 18 x 24 20<br />
20 19 22 x 26 22 x 24 20<br />
22 – 22 x 26 22 x 24 20<br />
28 – 28 x 38 28 x 36 30<br />
35 – 35 x 38 35 x 36 30<br />
42 – 42 x51 42 x46 40<br />
Materiały do projektowania 02/2011 27
Wymiarowanie powierzchni kolektorów słonecznych,<br />
wielkości podgrzewacza c.w.u.<br />
Wyciąg z danych projektowych<br />
Rys. 24 Temperatura zamarzania płynu Solarfluid L<br />
0<br />
–10<br />
–20<br />
ϑ A<br />
˚C<br />
–30<br />
–37<br />
Solarfluid L<br />
–50<br />
0 10 20 30 40 50 60<br />
PP-Glykol/Vol-%<br />
Tab. 26 Temperatura zamarzania płynu Tyfocor LS<br />
Tyfocor LS<br />
gotowa mieszanka<br />
Temperatura krzepnięcia<br />
odczytana na Glykomacie<br />
Właściwa temperatura<br />
krzepnięcia<br />
Stężenie % °C °C<br />
100 -23 -28<br />
Niedopuszczalne rozcieńczenia z wodą!<br />
95 -20 -25<br />
90 -18 -23<br />
85 -15 -20<br />
80 -13 -18<br />
28<br />
Materiały do projektowania 02/2011
Lp.<br />
Oddziały<br />
kod<br />
pocztowy<br />
miasto ulica telefon: fax: e-mail:<br />
1 <strong>Buderus</strong> Poznań 62-080 Tarnowo Podgórne Krucza 6 +48 61 816 71 00 +48 61 816 71 60 poznan@buderus.pl<br />
2 <strong>Buderus</strong> Katowice 41-253 Czeladź Wiejska 46 +48 32 295 04 00 +48 32 295 04 14 katowice@buderus.pl<br />
3 <strong>Buderus</strong> Gdańsk 80-299 Gdańsk Galaktyczna 32 +48 58 340 15 00 +48 58 340 15 15 gdansk@buderus.pl<br />
4 <strong>Buderus</strong> Warszawa 02-230 Warszawa Jutrzenki 102/104 +48 22 57 801 20 +48 22 57 801 21 warszawa@buderus.pl<br />
5 <strong>Buderus</strong> Wrocław 55-070 Nowa Wieś Wrocławska Wymysłowskiego 3 +48 71 364 79 00 +48 71 364 79 06 wroclaw@buderus.pl<br />
6 <strong>Buderus</strong> Rzeszów 35-232 Rzeszów Miłocińska 15 +48 17 863 51 50 +48 17 863 51 50 rzeszow@buderus.pl<br />
7 <strong>Buderus</strong> Szczecin 72-005 Przecław Al. Kasztanowa 17 +48 91 432 51 14 +48 91 432 51 19 szczecin@buderus.pl<br />
8 <strong>Buderus</strong> Olsztyn 10-449 Olsztyn Piłsudskiego 79H +48 89 533 96 39 +48 89 539 10 55 olsztyn@buderus.pl<br />
9 <strong>Buderus</strong> Kraków 30-716 Kraków Przewóz 38 +48 12 653 07 65 +48 12 653 07 66 krakow@buderus.pl<br />
10 <strong>Buderus</strong> Opole 45-123 Opole Budowlanych 46 B +48 77 454 98 88 +48 77 454 98 98 opole@buderus.pl<br />
11 <strong>Buderus</strong> Kielce 25-668 Kielce Hubalczyków 30 +48 41 346 54 52 +48 41 346 54 52 kielce@buderus.pl<br />
12 <strong>Buderus</strong> Bydgoszcz 85-758 Bydgoszcz Przemysłowa 8 +48 52 346 58 80 +48 52 346 58 85 bydgoszcz@buderus.pl<br />
13 <strong>Buderus</strong> Łódź 94-104 Łódź Obywatelska 102/104 +48 42 648 87 60 +48 42 648 89 09 lodz@buderus.pl<br />
14 <strong>Buderus</strong> Lublin 20-484 Lublin Inżynierska 8 H +48 81 441 59 41 +48 81 441 59 40 lublin@buderus.pl<br />
15 <strong>Buderus</strong> Białystok 15-703 Białystok Zwycięstwa 23 +48 85 653 90 99 +48 85 653 98 99 bialystok@buderus.pl<br />
Autoryzowany Partner Handlowy:<br />
<strong>Buderus</strong> Technika Grzewcza Sp. z o.o.<br />
ul. Krucza 6<br />
62-080 Tarnowo Podgórne<br />
tel.: +48 61 816 71 00<br />
fax: +48 61 816 71 60<br />
e-mail: biuro@buderus.pl<br />
www.buderus.pl<br />
© by <strong>Buderus</strong> Technika Grzewcza Sp. z o.o. Opracowanie graficzne: Wydawnictwo Horyzont • www.wydawnictwohoryzont.pl