(Microsoft Word - Opis techniczny do proj.instalacji solarnej Rataja w\263a\234ciwy..doc)

Instalacja solarna -
Rozbudowa Zespołu Budynków Dydaktycznych
(budowa : Akademika-Biblioteki-Basenu)
ul. Bydgoska 33 w Olsztynie

- 1 -

OPIS TECHNICZNY

do projektu instalacji solarnej w rozbudowywanym zespole budynków dydaktycznych ( budowa basenu

pływackiego , biblioteki , pokoi gościnnych – dom akademicki) Olsztyńskiej Szkoły Wyższej im. Józefa

Rusieckiego w Olsztynie przy ul.Bydgoskiej 33 (Rataja) działki Nr 28/5,28/11,28/16 w obrębie 24.

1.Podstawa opracowania.

1.1.Zlecenie Inwestora.

1.2.Projekty budowlano-wykonawcze architektoniczny oraz branżowe opracowane w 2007 r.

1.3.Uzgodnienia z Inwestorem.

1.4.Dane katalogowe producentów urządzeń.

1.5.Obowiązujące normy i przepisy.

2.Opis.

Zadaniem zaprojektowanej instalacji solarnej jest wykorzystanie energii słonecznej do podgrzewu wody

basenowej oraz do podgrzewu ciepłej wody użytkowej.

Do pozyskiwania energii słonecznej zaprojektowano baterię kolektorów usytuowanych na dachu płaskim.

Zastosowano wysoko wydajne , rurowe kolektory próżniowe z przepływem bezpośrednim firmy

VIESSMANN typ VITOSOL 200-T.

W celu optymalizacji procesu rozruchu instalacji solarnej, ze względu na zamontowanie kolektorów

próżniowych na dachu płaskim, przewidziano obejście wymienników JAD.

Obieg podgrzewu wody basenowej.

Energia słoneczna przekształcona w ciepło w instalacji kolektorów słonecznych zostaje oddana przez

basenowy wymiennik ciepła wodzie basenowej. Wymiennik ten włączony jest szeregowo do

wymienników podgrzewu wody basenowej obsługiwanych przez kocioł c.o.

Jeżeli energia słoneczna nie wystarcza do ogrzania wody w basenie ,ogrzewana jest ona przez kocioł c.o.

Obieg podgrzewu ciepłej wody użytkowej oraz świeżej wody uzupełniającej do zbiorników

przelewowych basenów.

Energia słoneczna przekształcona w ciepło w instalacji kolektorów słonecznych zostaje oddana przez

wymiennik ciepła do dwóch zasobników buforowych połączonych szeregowo, z możliwością ładowania

warstwowego.

Zasobnik buforowy wstępny służy do podgrzewu wstępnego ciepłej wody. Za pomocą zaworu

trójdrogowego jest do niego kierowane ciepło niskotemperaturowe pozyskiwane z kolektorów.

Instalacja solarna -
Rozbudowa Zespołu Budynków Dydaktycznych
(budowa : Akademika-Biblioteki-Basenu)
ul. Bydgoska 33 w Olsztynie

- 2 -

Zasobnik buforowy wtórny służy do podgrzewu wody wodociągowej do wyższych temperatur ,

kierowane jest do niego ciepło pozyskiwane z kolektorów słonecznych (za pośrednictwem zaworu

trójdrogowego) o wyższych temperaturach.

Do tego samego zasobnika kierowane jest ciepło odzyskiwane z popłuczyn filtrów basenowych oraz

natrysków za pośrednictwem centrali odzysku ciepła ze ścieków z rekuperatorem i pompą ciepła firmy

MENERGA.

Urządzenie załącza się w sytuacji gdy ilość ciepła pozyskana z kolektorów słonecznych jest

niewystarczająca.

wieża woda wodociągowa podgrzana w zasobniku buforowym wtórnym kierowana jest do zbiorników

przelewowych poszczególnych basenów oraz do układu przygotowania ciepłej wody użytkowej

w kotłowni (wymiennik JAD + zasobnik c.w.).

2.Obliczenia oraz dobór urządzeń.

2.1.Dobór kolektorów słonecznych.

▪ Powierzchnia basenu F = 25 x 10,5 = 262,5 m

▪ Średnia głębokość 1,5 m

▪ Ilość wody w basenie 394 m

▪ Strata temperatury w ciągu 2 dni 2K

Dzienne zapotrzebowanie na energię :

394 m

x 1 K x 1,16 = 457 kWh

Wymagana powierzchnia kolektora 457 : 4,5 = 102 m

Dobrano rurowe kolektory próżniowe VITOSOL 200-T typ SD2,3 o parametrach :

powierzchnia czynna absorpcyjna 3,17 m

sprawność optyczna

83,2 %

masa

76 kg

dopuszczalne ciśnienie robocze

6 bar

maks. Temp. Postojowa

300

Ilość kolektorów n = 102 m

: 3,17 = 32 szt.

Zaprojektowano 8 rzędów pól kolektorów połączonych równolegle, w każdym polu 4 kolektory

połączone szeregowo.

Instalacja solarna -
Rozbudowa Zespołu Budynków Dydaktycznych
(budowa : Akademika-Biblioteki-Basenu)
ul. Bydgoska 33 w Olsztynie

- 3 -

2.2.Dobór wymiennika podgrzewu wody basenowej.

Ilość ciepła pozyskiwana z kolektorów słonecznych :

Q = 0,6 kW/m

x 101 m

= 60,6 kW

Przepływ po stronie pierwotnej wymiennika :

G = 101,44 m

x 25 l/m

= 2536 l//h

strona pierwotna : ochłodzenie czynnika solarnego Tyfocor-G-LS od 63

do 43

strona wtórna : podgrzanie wody basenowej od 27

do 42

Dobrano dwa wymienniki basenowe JAD-B 1000 połączone równolegle.

Opory przepływu :

- strona pierwotna ( czynnik solarny w płaszczu) ∆p = 0,11 kPa

- strona wtórna ( woda basenowa w rurkach) ∆p = 0,32 kPa

2.3.Dobór wymiennika podgrzewu ciepłej wody użytkowej.

Ilość ciepła pozyskiwana z kolektorów słonecznych :

Q = 0,6 kW/m

x 101 m

= 60,6 kW

Przepływ po stronie pierwotnej wymiennika :

G = 101,44 m

x 25 l/m

= 2536 l//h

strona pierwotna : ochłodzenie czynnika solarnego Tyfocor-G-LS od 32

do 12

strona wtórna : podgrzanie wody wodociągowej od + 10

do + 16

Dobrano wymiennik ciepła JAD-X 12.114.

Opory przepływu :

- strona pierwotna ( czynnik solarny w płaszczu) ∆p = 1,99 kPa

- strona wtórna ( woda wodociągowa w rurkach) ∆p = 0,92 kPa

2.4.Dobór zasobników buforowych.

Założenie : 50 dm

zasobnika na 1 m

kolektora słonecznego

V = 50 l x 101 m

= 5050 l

Dobrano zasobniki buforowe :

- podgrzewu wstępnego o pojemności 2000 l,

- podgrzewu wtórnego o pojemności 2000 l.

Dodatkowo ciepło solarne ładowane będzie do zasobnika c.w.u. o poj. 2000 l – wg projektu technologii

kotłowni.

Dobrano zasobniki f. BIAWAR typ SAC 1000 oraz wykorzystano zasobnik HSU 2000 zaprojektowany

w projekcie instalacji odzysku ciepła ze ścieków.

Instalacja solarna -
Rozbudowa Zespołu Budynków Dydaktycznych
(budowa : Akademika-Biblioteki-Basenu)
ul. Bydgoska 33 w Olsztynie

- 4 -

2.5.Dobór pomp obiegowych.

a).Dobór pompy obiegu solarnego obejściowego.

Wydajność G

= 1,15 x 2536 = 2916 l/h

Wysokość podnoszenia :

- opór rurociągów instalacji solarnej

22,0 kPa

Dobrano zestaw pompowy Solar-Divicon typ PS20- nastawa pompy II.

Zasilenie elektr. 1 x 230 V , pobór mocy elektr.P

= 210 W.

W skład zestawu Solar-Divicon wchodzą :

- wstępnie zmontowana armatura zabezpieczająca ,

- zawór regulacyjny strumienia przepływu ,

- zintegrowane zawory zwrotne klapowe.

b).Dobór pompy obiegu solarnego do wymienników wody basenowej.

Wydajność G

= 1,15 x 2536 = 2916 l/h

Wysokość podnoszenia :

- opór rurociągów instalacji solarnej

22,0 kPa

- opór rurociągów w wymiennikowni

3,0 kPa

- opór wymiennika JAD

0,2 kPa

Razem :

25,2 kPa

Dobrano odgałęzienie pompowe typ PS20- nastawa pompy II.

Zasilenie elektr. 1 x 230 V , pobór mocy elektr.P

= 210 W.

c).Dobór pompy obiegu solarnego do wymienników c.w.u.

Wydajność G

= 1,15 x 2536 = 2916 l/h

Wysokość podnoszenia :

- opór rurociągów instalacji solarnej

22,0 kPa

- opór rurociągów w wymiennikowni

3,0 kPa

- opór wymiennika JAD

2,0 kPa

Razem :

27,0 kPa

Dobrano odgałęzienie pompowe typ PS20- nastawa pompy II.

Zasilenie elektr. 1 x 230 V , pobór mocy elektr.P

= 210 W.

Instalacja solarna -
Rozbudowa Zespołu Budynków Dydaktycznych
(budowa : Akademika-Biblioteki-Basenu)
ul. Bydgoska 33 w Olsztynie

- 5 -

d).Dobór pompy ładującej zasobnik c.w. podgrzewu wstępnego.

Wydajność G

= 1,15 x

860

−

= 9989 l/h

Wysokość podnoszenia :

- opór wymiennika JAD w płaszczu

0,92 kPa

- opór zaworu trójdrogowego

4,8 kPa

- opór rurociągów

2,5 kPa

Razem :

8,22 kPa

Dobrano pompę WILO-TOP-S 40/4, nastawa 2, zasilanie el.1 x 230V ,P

= 170 W ,

Sterowanie pompą z regulatora solarnego.

e).Dobór pompy obejściowej do dezynfekcji termicznej c.w.

Przepływ G = 6 m

Wysokość podnoszenia : 15 kPa

Dobrano pompę cyrkulacyjną do ciepłej wody użytkowej WILO-TOP- ZV40/4, nastawa 2,

zasilanie el.1 x 230V ,P

= 150 W ,

Sterowanie pompą z automatyki kotła.

2.6. Dobór zaworu trójdrogowego przełączającego.

Przepływ :

860

−

= 8686 kg/h

Dobrano zawór trójdrogowy kątowy kołnierzowy HONEYWELL typ DR 50 A , Dn 50 mm,

= 40 m

/h ( siłownik wg wymagań automatyki)

opór zaworu p =













= 4,8 kPa.

Instalacja solarna -
Rozbudowa Zespołu Budynków Dydaktycznych
(budowa : Akademika-Biblioteki-Basenu)
ul. Bydgoska 33 w Olsztynie

- 6 -

2.7.Zabezpieczenie układu solarnego.

Typu zamkni

tego za po

rednictwem przeponowego naczynia wzbiorczego oraz zaworu bezpiecze

stwa.

Dobór naczynia wzbiorczego

pojemno

ść

kolektorów słonecznych 32 x 6,2 l =

198,4 l

pojemno

ść

zestawów Solar – Divicon 3 x 0,7 l =

2,1 l

pojemno

ść

ruroci

gów

96,2 l

pojemno

ść

wymiennika basenowego w płaszczu

7,8 l

pojemno

ść

wymiennika c.w. w rurkach

20,1 l

Razem = 324,6 l

wysoko

ść

instalacji

15 m

nienie otwarcia zaworu bezpiecze

stwa

6,0 bar

rodek przeciwzamro

eniowy

34,0 %

Dobrano naczynie wzbiorcze 2 x REFLEX S 400.

Instalacja solarna -
Rozbudowa Zespołu Budynków Dydaktycznych
(budowa : Akademika-Biblioteki-Basenu)
ul. Bydgoska 33 w Olsztynie

- 7 -

3.Wykonanie.

3.1.Rurociągi.

Ruroci

gi solarne wykona

z rur stalowych czarnych bez szwu, o poł

czeniach spawanych

wg PN-80/H-74219.

Pozostałe ruroci

gi wykona

z rur PVC –U PN 10 bar o poł

czeniach klejonych-System instalacji

basenowych prod. GAMRAT.

Ruroci

gi solarne ł

czy

z kolektorami za po

rednictwem elastycznych ł

czników dla systemu solarnego

VIESSMAN.

Ruroci

gi układa

ze spadkiem min. 0,3%. W najwy

szych punktach instalacji montowa

automatyczne

odpowietrzniki.

3.2.Izolacja.

Ruroci

gi solarne zaizolowa

otulinami :

- na dachu izolacja otulin

ROCKWOOL gr. 100 mm pod płaszczem z blachy stalowej ocynkowanej,

- w pomieszczeniach izolacja matami ALU LAMELLA MAT- gr. 50 mm.

Pozostałe ruroci

gi zaizolowa

otulin

Thermaflex FRZ- gr. 30 mm.

3.3.Armatura odcinająca.

- po stronie solarnej zawory kulowe p = 0,6 MPa, t = 150

- po stronie basenowej zawory PVC Systemu basenowego GAMRAT,

- po stronie ciepłej wody u

ytkowej zawory kulowe p = 1,0 MPa, t = 100

3.4.Próby ciśnieniowe.

Po zmontowaniu ruroci

gów przeprowadzi

próby ci

nieniowe na zimno i na gor

co zgodnie z

obowi

zuj

cymi warunkami wykonania i odbioru robót.

4.Automatyka.

Automatyka realizowana jest za po

rednictwem regulatora ró

nicowego VITOSOLIC 200.

Ciepło pozyskane z kolektorów słonecznych w pierwszej kolejno

ci kierowane jest do celów podgrzewu

wody basenowej, w drugiej kolejno

ci ,gdy podgrzew wody basenowej nie jest wymagany, kierowane

jest do celów podgrzewu ciepłej wody u

ytkowej oraz do podgrzewu wody

wie

ej uzupełniaj

cej

w zbiornikach przelewowych basenów.

Zał

czanie pompy solarnej odbywa si

w zale

ci od temperatur ró

nicowych.

Instalacja solarna -
Rozbudowa Zespołu Budynków Dydaktycznych
(budowa : Akademika-Biblioteki-Basenu)
ul. Bydgoska 33 w Olsztynie

- 8 -

Podgrzewanie wody w basenie.

eli ró

nica temperatur mi

dzy czujnikiem temperatury cieczy w kolektorze

i czujnikiem temp.

jest wi

ksza od temperatury ró

nicowej wł

czania 5

C, wł

czona jest pompa solarna obiegu

basenowego

. Je

eli ró

nica temperatur zmniejszy si

poni

ej temperatury ró

nicowej wył

czania

C lub zostanie osi

gni

ta temperatura wody basenowej + 28

C - czujnik

, pompa jest wył

czana.

eli energia słoneczna nie wystarcza do ogrzania wody w basenie, ogrzewana jest ona poprzez

wymiennik ciepła zasilany z kotłowni.

Podgrzewanie ciepłej wody użytkowej.

W sytuacji kiedy nie ma zapotrzebowania na ogrzewanie wody basenowej oraz je

eli ró

nica

temperatur mi

dzy czujnikiem temperatury w kolektorze słonecznym

, a czujnikiem temperatury

jest wi

ksza od temp. ró

nicowej wł

czania 5

C wł

czana jest pompa solarna obiegu ciepłej wody

ytkowej oraz pompa ładuj

ca wst

pny zasobnik ciepłej wody.

eli zostanie osi

gni

ta temp. maksymalna + 16

C - czujnik

, zawór trójdrogowy skieruje

podgrzewan

wod

do górnej cz

ęś

ci zasobnika ciepłej wody podgrzewu wtórnego.

eli ró

nica temperatur zmniejszy si

poni

ej temperatury ró

nicowej wył

czenia 3

C lub zostanie

osi

gni

ta temperatura maksymalna + 60

C - czujnik

, pompa solarna oraz pompa ładuj

zasobnik zostan

wył

czone.

W sytuacji kiedy pozyskiwanie energii solarnej do podgrzewu ciepłej wody u

ytkowej jest niemo

liwe,

wykorzystywane jest ciepło odzyskiwane z popłuczyn filtrów oraz

cieków z natrysków za

rednictwem centrali odzysku ciepła. Centrala zał

cza si

, gdy współpracuj

cy z ni

czujnik

temperatury zamontowany w

rodkowej cz

ęś

ci zasobnika wtórnego wskazuje temperatur

poni

+ 35

Sterowanie pompą obejścia.

Odbywa

dzie za pomoc

czujnika temperatury kolektora solarnego i czujnika obej

cia.

W momencie przekroczenia temperatury ró

nicowej 5

C pomi

dzy czujnikiem cieczy w kolektorze

a czujnikiem temperatury wody w zasobniku

, wł

czana jest pompa solarna obiegu obej

ciowego.

eli ró

nica temperatur mi

dzy czujnikiem obej

cia

a czujnikiem temp. wody w zasobniku

wzro

nie powy

ej 2,5

C, wł

czana jest pompa obiegowa instalacji solarnej a wył

czana pompa obiegu

obej

cia.

Gdy ta ró

nica zmniejszy si

poni

ej 1,5

C , a ró

nica temperatur mi

dzy czujnikiem cieczy

w kolektorze

a czujnikiem temperatury wody w zasobniku

w dalszym ci

gu pozostaje

przekroczona , wył

czana jest pompa obiegowa instalacji solarnej, a wł

czana pompa obej

ciowa.

Instalacja solarna -
Rozbudowa Zespołu Budynków Dydaktycznych
(budowa : Akademika-Biblioteki-Basenu)
ul. Bydgoska 33 w Olsztynie

- 9 -

Funkcja zabezpieczenia przed zamarzni

ciem.

eli temperatura kolektora słonecznego spadnie poni

ej + 4

C wł

czana jest pompa obiegowa

instalacji solarnej ,aby zapobiec uszkodzeniu kolektora. Je

eli temperatura kolektora wzro

nie powy

+ 5

C, pompa jest wył

czana.

5.Wytyczne branżowe.

5.1.Branża elektryczna

– doprowadzi

zasilanie elektryczne do urz

dze

zgodnie z zał

czon

specyfikacj

urz

dze

System rurowy obiegu solarnego podł

czy

do instalacji odgromowej w dolnej cz

ęś

ci budynku.

5.2.Branża budowlana

– na dachu budynku wykona

podkładki betonowe pod kolektory słoneczne,

- wykona

podmurówki pod zasobniki buforowe c.w. oraz pod wymienniki JAD.

UWAGA!

Cało

ść

robót wykona

zgodnie z :

Wymaganiami technicznymi COBRTI INSTAL :

„Warunki techniczne wykonania i odbioru instalacji ogrzewczych”,

„Warunki techniczne wykonania i odbioru ruroci

gów z tworzyw sztucznych”,

Przepisami B.H.P.

Opracowała : in

. Jolanta Grygier

Instalacja solarna -
Rozbudowa Zespołu Budynków Dydaktycznych
(budowa : Akademika-Biblioteki-Basenu)
ul. Bydgoska 33 w Olsztynie

- 10 -

SPECYFIKACJA URZĄDZEŃ

Zasilanie elektr.

URZĄDZENIE

Producent

Ilość

napięcie

moc

Kolektory słoneczne próżniowe VITOSOL
200-T typ SD2,3 kompletne z systemem
mocowania na dachu płaskim

VIESSMANN

kpl.32

Wymiennik ciepła basenowy JAD B-1000

CELTON

Wymiennik ciepła c.w.u. JAD X 12.114

SECESPOL

Zasobnik c.w. podgrzewu wstępnego typ
SAC 2000

CIBET

Zasobnik c.w. podgrzewu wtórnego typ SAC
1000

BIAWAR

Naczynie wzbiorcze REFLEX S400

REFLEX

Zestaw pompowy obejściowy SOLAR-
DIVICON typ PS 20-nastawa pompy II

VIESSMANN

1x230

210

Odgałęzienie pompowe dla wymienników
basenowych typ PS 20-nastawa pompy II

VIESSMANN

1x230

210

Odgałęzienie pompowe dla wymiennika
c.w.u. typ PS 20-nastawa pompy II

VIESSMANN

1x230

210

Pompa ładująca zasobnik podgrzewu
wstępnego typ WILO-TOP-S 40/4 nastawa 2

WILO

1x230

170

Pompa obejściowa do dezynfekcji termicznej
c.w. typ WILO-TOP-ZV 40/4 nastawa 2

WILO

1x230

150

Zawór trójdrogowy kątowy DR50 A

= 40 m

/h z siłownikiem el.

HONEYWELL

Zawór regulacyjny przepływu Hydrocontrol
FR Dn 32 – nastawa 8

OVENTROP

Licznik energii cieplnej Q

=2,5

/h z

zestawem rozszerzającym składającym się
z czujników temperatury Pt 500-szt.2 oraz
zespołu pomiaru objętości

VIESSMANN

kpl. 1

Wodomierz wg projektu instalacji odzysku
ciepła z popłuczyn filtrów

Regulator ciśnienia wg projektu technologii
kotłowni

Armatura do napełniania ,płukania oraz
opróżniania instalacji z pompą ręczną do
napełniania układu solarnego

VIESSMANN

kpl. 1

M1 Manometr techniczny zakres do 3,0 bar

szt.2

M2 Manometr techniczny zakres do 6,0 bar

szt.5

Termometr techniczny zakres do 100

szt.11

ZB 1

Zawór bezpieczeństwa instalacji solarnej
p

= 6,0 bar , t =

120

będący w wyposażeniu

odgałęzienia pompowego

szt.1

ZB 2

Zawór bezpieczeństwa instalacji c.w.u.
SYR 1¼" , p

= 6,0 bar

szt.1