Kolektor próżniowy rurowy
IB-SOL
Instrukcja doboru, montażu, uruchomienia
i eksploatacji
Kolektor próżniowy rurowy
IB-SOL
Instrukcja doboru, montażu, uruchomienia
i eksploatacji
- 2 -
tel./fax +48 32 643-2687
„INSBUD” promuje politykę rozwoju. Prawo do wprowadzania zmian i usprawnień w
produktach i instrukcjach bez uprzedniego powiadomienia zastrzeżone!
16.02.06
- 3 -
1. Informacje ogólne ................................................................................................................... - 4 -
2. Ogólna charakterystyka........................................................................................................... - 5 -
3. Zasada działania...................................................................................................................... - 5 -
3.2. Rury próżniowe "heat pipe"................................................................................................. - 5 -
3.3. Rury próżniowe wysokiej wydajności SHCMV.................................................................. - 7 -
5. Zawartość zestawu z kolektorem próżniowym „Heat-Pipe” ................................................ - 10 -
6. Montaż pojedynczego kolektora próżniowego ..................................................................... - 10 -
7. Łączenie kolektorów w pola. ................................................................................................ - 15 -
8. Dobór .................................................................................................................................... - 17 -
8.1. Wspomaganie c.w.u. .......................................................................................................... - 17 -
8.2. Wspomaganie c.w.u. i ogrzewania..................................................................................... - 18 -
- 4 -
1. Informacje ogólne
Badania zasobów helioenergetycznych na obszarze Polski były prowadzone w przeszłości przez
Państwowy Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej. Wnioski wynikające z zebranych wyników
tych badań uzasadniają dostatecznie potrzebę rozwoju metod racjonalnego wykorzystania
posiadanych zasobów helioenergetycznych. Badania pokazały, że z energii słonecznej można
uzyskać nawet moc o wartości 1000kWh/m2 z odchyłkami +/- 10%.
W jaki sposób wykorzystać tą energię? Najprostszym urządzeniem do jej praktycznego
wykorzystania jest kolektor słoneczny. Do czego wykorzystać energię z kolektora słonecznego?
Najbardziej popularnym wykorzystaniem energii słonecznej jest zastosowanie jej do
dogrzewania c.w.u. Prawidłowo zaprojektowane i wykonane instalacje solarne mogą pokrywać od
50 do 80% rocznego zapotrzebowania na energię cieplną dla podgrzania ciepłej wody użytkowej!
Energii w pełni darmowej! W okresach ciepłych, wody użytkowej zupełnie nie podgrzewamy,
kolektor świetnie sobie z tym radzi.
Mamy kilka możliwości wykorzystania energii z kolektorów do dogrzania c.w.u. Najprostszym
rozwiązaniem jest stosowanie zbiornika gorącej wody użytkowej dogrzewanego elektrycznie.
Instalacje takie stosuje się w budynkach, w których nie ma możliwości dogrzewania c.w.u. za
pomocą pieca. Grzałka elektryczna znajdująca się wewnątrz zbiornika, w pełni współpracuje
z automatyką systemu solarnego, co skutkuje minimalnym zużyciem energii elektrycznej. W takim
przypadku oszczędzamy na zakupie pieca grzewczego.
Drugim sposobem jest wykorzystanie pieca grzewczego. Jeśli planujemy zamontowanie pieca,
lub takowy posiadamy, niewątpliwie takie rozwiązanie będzie o wiele tańsze. Schemat takiej
instalacji przedstawiono na rysunku nr 1.
Rysunek 1: Schemat typowego układu solarnego do ogrzewania c.w.u.
- 5 -
Bardzo rzadko wykorzystujemy 100% możliwości kolektora słonecznego w dni upalne,
dlatego coraz częściej instalacje solarną wykorzystuje się do ogrzewania np. wody w basenach
kąpielowych. Mamy darmową ciepłą wodę.
Energia z kolektorów może być również bardzo dobrym uzupełnieniem do centralnego
ogrzewania. Technologie kompleksowej instalacji dla ciepłej wody użytkowej, basenu kąpielowego
i wspomagania ogrzewania budynku zasilanej energią z baterii kolektorów, kotła c.o. i kominka
będą poruszane w dalszej części instrukcji.
Kolektory próżniowe IB-Sol są najnowocześniejszym produktem w dziedzinie techniki solarnej.
Sprawność próżniowych kolektorów jest nieporównywalnie większa od dotychczas stosowanych
kolektorów płaskich.
2. Ogólna charakterystyka
o
Wysokiej jakości dwuścienne rurki próżniowe wykonane ze szkła borowo-krzemowego (3,3)
zapewniające doskonałą izolację termiczną i wysoką odporność na uderzenia mechaniczne.
o
Wytrzymuje uderzenia gradu o średnicy 25mm
o
Efektywność absorbera na poziomie 93%
o
Efektywność emisji (odbicia) na poziomie 6%
o
Próżnia pomiędzy rurkami osiąga 0,05 Pa
o
Wewnętrzna rurka pokryta specjalną warstwą absorpcyjną AL/N/AL o doskonałych
właściwościach absorpcyjnych promieniowania słonecznego i rozproszonego.
o
Miedziane rurki odbioru ciepła - szybkie przekazywanie ciepła
o
Skraplacz rurki odbioru ciepła lutowany srebrem - odpowiedni do pracy pod ciśnieniem
o
Kształt rurki odbioru ciepła wywołuje turbulentny przepływ wody dla optymalnego
przekazywania ciepła
o
Izolacja z wełny szklanej (bardziej przyjazna środowiska od poliuretanu)
o
Zespół odbiorczy ciepła (wymiennik kolektora) wykonany z miedzi a jego obudowa
z blachy nierdzewnej, zapewnia długotrwałą eksploatację i estetyczny wygląd
o
Wysoka efektywność przez cały rok, zarówno w okresie letnim jak i zimowym
o
Długa żywotność, wszystkie elementy konstrukcyjne i obudowy wykonane ze stali
nierdzewnej.
o
Nawet po uszkodzeniu lub zniszczeniu jednej lub kilku rur, kolektor nadal pracuje
(z mniejszą efektywnością o uszkodzone rury). Wymiana rur jest łatwa i prosta. Wyjęcie rur
nie powoduje wypływu medium.
o
Mała pojemność cieplna powoduje, że odbiór ciepła następuje już po 5 sekundach od
momentu, gdy miedziana rurka osiągnie 25
o
C
o
Elementy refleksyjne odbijają promienie słoneczne wprost na rurę próżniową, tak, że
absorpcja promieni jest możliwa nawet przy niekorzystnym kącie padania (zimowe,
pochmurne dni).
3. Zasada działania
3.2. Rury próżniowe "heat pipe"
Podstawowymi elementami kolektorów próżniowych IB-Sol są dwuścienne rury próżniowe,
w których umieszczone są tzw. "heat pipe" (rurki cieplne). Rury próżniowe są montowane
równolegle na ramie montażowej i połączone z zespołem odbiorczym ciepła (wymiennikiem
kolektora).
Każda rura solarna zbudowana jest z dwóch rurek wykonanych ze szkła
borowo-krzemowego. Pomiędzy dwoma rurkami jest próżnia, która jest doskonałym izolatorem
i zapobiega stratom cieplnym (tworzy niejako termos).
- 6 -
Zewnętrzna rurka jest przeźroczysta, aby zminimalizować odbicie promieni słonecznych.
Wewnętrzna rurka pokryta jest specjalną warstwą absorpcyjną o doskonałych właściwościach
absorpcyjnych promieniowania słonecznego i rozproszonego.
1.
Zewnętrzna rurka ochronna
2.
Wewnętrzna rurka
3.
Próżnia
4.
Warstwa absorpcyjna
5.
Zaczep
6.
Warstwa skraplacza
7.
Skraplacz
"Heat pipe" jest montowana wewnątrz rury próżniowej łącznie z blaszanym radiatorem,
którego zadaniem jest zwiększenie odbioru ciepła od absorbera.
UWAGA! W razie dekompresji lub uszkodzenia rury
próżniowej wymieniana jest jedynie rura próżniowa
(osłonowa). Rury takie są dostępne w ofercie. „Heat pipe”
i blaszany radiator są elementem wielokrotnego użytku,
nawet po zniszczeniu rury osłonowej. Są one wymieniane
jedynie w przypadku faktycznego ich uszkodzenia.
W przestrzeni wewnętrznej "heat pipe" znajduje się ciecz o temperaturze wrzenia 25
o
C.
Powyżej tej temperatury ciecz zaczyna wrzeć, para unosi się do górnej końcówki "heat pipe",
gdzie poprzez oddanie ciepła przepływającemu medium ulega skropleniu i spływa na dół –
Proces ten przebiega cyklicznie.
- 7 -
3.3. Rury próżniowe wysokiej wydajności SHCMV
Następczynią próżniowej rury "heat pipe" jest rura próżniowa o wysokiej wydajności tzw. SHCMV
(Super Heat Conduction Metal Vacum Tube).
Dodatkowe zalety względem rur prózniowych "heat pipe":
o
Efektywność wyższa o 10% od każdej zwykłej rury próżniowej
o
Temperatura wyjściowa nawet do 250
o
C
o
Wyższa efektywność w pochmurną pogodę i w zimie
- 8 -
4. Dane techniczno robocze
4.1. Rury próżniowe
Parametr/Model
DN 47
(Heat pipe)
DN 58
(Heat pipe)
DN 70
(SHCMV)
Średnica zewnętrznej rurki [mm]
47
58
70
Średnica wewnętrznej rurki [mm]
37
47
58
Grubość ścianki [mm]
1,6
1,6
2,0
Długość rury [mm]
1500
1800
2000
Wysokość powierzchni absorpcyjnej [mm]
1440
1740
1940
Powierzchnia absorpcyjna [m2]
0,1674
0,2569
0,3535
Waga pojedynczej rury próżniowej wraz z wkładem [kg]
1,65
3,9
Przeźroczystość rurki zewnętrznej [%]
92%
Warstwa absorpcyjna
AL/N/AL.
Efektywność absorpcyjna [%]
93%
Efektywność emisji (odbicia) [%]
6%
Ciśnienie próżni [Pa]
p<=0,05
Maksymalna temperatura [
o
C] 250
Wytrzymałość na zniszczenie
*
[mm]
25
*
) oznacza wytrzymałość na uderzenie gradem o podanej średnicy
4.2. Kolektory próżniowe „Heat-Pipe”
Parametr/Model
IB-Sol
20-47
IB-Sol
30-47
IB-Sol
20-58
IB-Sol
30-58
K Długość rury próżniowej
[mm]
1500 1500 1800 1800
L Długość wymiennika rurowego [mm]
65
65
65
65
d1 Średnica wymiennika rurowego [mm]
14
14
14
14
A Szerokość
[mm]
1466 2166 1656 2456
B Wysokość
[mm]
1700 1700 1990 1990
C Szerokość wymiennika kolektora [mm]
130
130
130
130
D Wysokość wymiennika kolektora [mm]
140
140
140
140
E Wysokość płaskiej powierzchni absorpcyjnej
[mm]
1440 1440 1740 1740
F Szerokość płaskiej powierzchni absorpcyjnej
[mm]
1377 2077 1578 2378
M Długość miedzianego króćca przyłączowego
[mm]
60 60 60 60
d2 Średnica miedzianego króćca przyłączeniowego
[mm] 22 22 22 22
Waga kolektora [kg]
50
66
63
93
Ilość rur próżniowych
[szt]
20 30 20 30
Średnica rur próżniowych
[mm]
47 47 58 58
Pojemność kolektora [dm
3
]
1,99 2,87 2,23 3,24
Powierzchnia kolektora [m2]
2,49
3,68
3,30
4,89
Płaska powierzchnia absorpcyjna [m2]
1,98
2,99
2,75
4,14
Rzeczywista powierzchnia absorpcyjna
[m2]
3,35 5,02 5,14 10,60
Dobowa wydajność
*
[l/dzień]
125 200 200 300
Maksymalne ciśnienie robocze [Bar]
10
10
10
10
Dobowy uzysk cieplny** [kW]
0,837
1,256
1,148
1,400
*
) Wartość średnia przy założeniu 80% uzysku ciepłej wody z energii solarnej, dla różnicy temperatury zasilania
i powrotu 40
o
C. Wartość ta może służyć do doboru odpowiedniego zbiornika. Wartość ta nie odpowiada
rzeczywistym wydajnością w okresie letnim i zimowym.
**
) Przy G=800W/m
2
- 9 -
- 10 -
5. Zawartość zestawu z kolektorem próżniowym „Heat-Pipe”
Zawartość/Model
IB-Sol
20-47
IB-Sol
30-47
IB-Sol
20-58
IB-Sol
30-58
1 Zespół odbiorczy ciepła (wymiennik kolektora)
1
1
1
1
2 Części składowe ramy
3
4
3
4
3 Gumowe pierścienie ochronne na rurę
20 30 20 30
4
Elementy
refleksyjne
19 29 19 29
5 Uchwyty do elementów refleksyjnych
38 (1)
58 (1)
38 (1)
58 (1)
6 Obejmy ze stali nierdzewnej
20
30
20
30
7 Śruby ze stali nierdzewnej M8x12
8 (1)
8 (1)
8 (1)
8 (1)
8 Śruby ze stali nierdzewnej M8x40
2
3 (1)
2
3 (1)
9 Śruby ze stali nierdzewnej M6x10
4
6 (1)
4
6 (1)
10 Uchwyt dachowy ze stali nierdzewnej
4
4
4
4
11 Silikonowa pasta przewodząca ciepło 1
1
1
1
Wartości w nawiasach oznaczają dodatkowe/zapasowe elementy.
6. Montaż pojedynczego kolektora próżniowego
Ze względu na duże gabaryty kolektorów słonecznych sprzedawane są jako zestaw do własnego
montażu. Dzięki temu kolektor można zmontować bezpośrednio w miejscu gdzie ma zostać
zamontowany. Poniższa instrukcja montażowa dotyczy kolektorów 30 rurowych. Kolektory z inną
ilością rur montuje się w analogiczny sposób.
1.
Rama montażowa. Należy umieścić części składowe ramy (2) w sposób jak przedstawiono
poniżej. W przypadku kolektora 20 rurowego będą to 2 elementy ramy.
- 11 -
2.
Na elementach montażowych ramy, w odpowiednim miejscu umieścić zespół odbiorczy
ciepła (wymiennik kolektora) (1) i skręcić elementy razem używając śrub zestawowych.
3.
Do istniejącej ramy przykręcić element podłużny. Gotowa rama montażowa powinna
wyglądać jak przedstawiono na rysunku poniżej.
4.
Tak przygotowaną ramę należy umieścić w miejscu docelowym gdzie kolektor ma pracować.
Ogólne wskazówki do montażu:
o
Kolektor należy ukierunkować na południe. Możliwe jest odchylenie ±60
o
. Należy
wybrać takie miejsce montażu, aby w głównym okresie wykorzystania nie
występowało zacienienie.
o
Zespół odbiorczy ciepła (wymiennik kolektora) znajduje się zawsze u góry
o
Jest możliwy montaż na ścianie budowli
o
Zaleca się montaż kolektora o nachyleniu przynajmniej 15
o
ze względu na
samooczyszczanie się
Jeżeli kolektory są montowane na powierzchniach płaskich należy do tego celu użyć
specjalnych stojaków. Jeżeli kolektory są montowane na powierzchniach płaskich w rzędach
należy pamiętać, aby dobrać odpowiednią odległość pomiędzy rzędami. Odpowiednią
odległość należy dobrać w/g poniższych wytycznych:
- 12 -
Gdzie:
o
L – minimalna odległość rzędów kolektorów w świetle
min
o
H
tot
– wysokość stojaka kolektora. Zależy ona od modelu kolektora i kąta pod
jakim jest zamontowany kolektor.
o
A
– minimalny kąt padania promieni słonecznych w okresie wykorzystania
Parametr „A” oraz przybliżony kąt nachylenia kolektora do płaszczyzny poziomej zależy od
okresu wykorzystania kolektorów. Dla warunków w naszym rejonie geograficznym należy
przyjmować:
Kąt nachylenia kolektora
do pł. poziomej
Min. kąt padania
promieni słonecznych
Okres wykorzystania
o
o
] [deg]
[ ] [deg]
A [
o
maj – sierpień 35
30
o
o
kwiecień – wrzesień 30
45
o
marzec – październik 20
o
45
o
o
cały rok
15
45
o
Dobranie odpowiedniej odległości między rzędami kolektorów jest niezbędne do pełnego
wykorzystania potencjału kolektorów słonecznych. W innym przypadku kolektory mogą
być zasłaniane przez kolektory stojące w rzędzie przed nimi.
Przy montażu kolektorów na powierzchniach płaskich, kolektor musi być umieszczony na
równej i nie narażonej na osiadanie powierzchni. Nierówne posadowienie kolektora lub
częste zmienianie położenia kolektora może doprowadzić do powstania niepożądanych
naprężeń i w efekcie zniszczenie rur próżniowych. Zaleca się montowanie kolektorów na
masywnych płytach betonowych i przykręcenie do nich ramy montażowej. Przy montażu na
dachu pomiędzy powierzchnią dachu a płytą betonową należy umieścić matę ochronną.
- 13 -
Jeżeli kolektor ma być zamontowany na dachu do tego celu należy użyć uchwytów
dachowych ze stali nierdzewnej, które znajdują się w komplecie z kolektorem. Uchwyty te
są uniwersalne.
5.
Gdy kolektor jest już umieszczony w miejscu eksploatacji można przystąpić do zakładania
rur próżniowych.
UWAGA! Rury nie mogą długo pozostawać narażone na słonce, gdy instalacja solarna nie
jest napełniona medium. W momencie, gdy instalacja jest pusta lub jest w dużym stopniu
zapowietrzona rury próżniowe mogą zostać uszkodzone fizycznie z uwagi na wysokie
temperatury, jakie mogą wytworzyć! Montaż rur powinien być jednym z ostatnich
elementów montażu instalacji solarnej! W momencie, gdy wymagane jest spuszczenie
medium z instalacji na dłuższy czas, zaleca się zdemontować rury lub okryć je materiałem
nieprzepuszczającym promieniowania słonecznego.
Montaż pojedynczej rury odbywa się w następujący sposób:
o
Nałożyć gumowy pierścień ochronny na zakończenie rury próżniowej. Aby
w sposób łatwy to wykonać należy wewnętrzną stronę pierścienia zwilżyć wodą lub
posmarować niewielką ilością pasty poślizgowej.
o
Miedziany wymiennik rurowy (zakończenie „Heat-Pipe”) posmarować pastą
silikonową zwiększającą przewodność cieplną.
o
Gumowy, wewnętrzny otwór w zespole odbiorczym ciepła (wymiennik kolektora)
zwilżyć wodą lub posmarować niewielką ilością pasty poślizgowej.
o
Włożyć rurę próżniową (miedzianą końcówką) do wymiennika kolektora do oporu.
o
Drugi koniec rury próżniowej (z nałożonym gumowym pierścieniem ochronnym)
przymocować do podłużnego elementu ramy przy pomocy obejmy mocującej.
Za względu na łatwiejszy montaż zaleca się, aby po zamontowaniu dwóch rur przejść do
następnego punktu instrukcji (montaż elementów refleksyjnych).
- 14 -
6.
Montaż elementów refleksyjnych pomiędzy dwoma rurami. Ze względu na łatwiejszy
montaż, zaleca się montaż elementów refleksyjnych systematycznie, po każdym
zamontowaniu rury. Aby zamontować element refleksyjny należy:
o
Umieścić element refleksyjny pomiędzy rurami (od spodu) tak jak na rysunku poniżej.
o
Włożyć plastikowy uchwyt do otworu w elemencie refleksyjnym i obrócić o 90
o
tak, aby
było on zaczepiony o rury próżniowe
o
Zamocować drugi koniec elementu refleksyjnego w sposób jak opisano powyżej
UWAGA! Elementy refleksyjne mogą być ostre. Należy je montować w rękawicach
ochronnych.
Kolektor jest już gotowy do eksploatacji.
Rura
próżniowa
Rura
próżniowa
- 15 -
. Łączenie kolektorów w pola.
Aby uzyskać większą moc grzewczą układu wiele kolektorów można podłączyć do jednego
układu, przez tworzenie tzw. pó
równol
kolektorów nie może przekraczać 12 m
2
powierzchni czynnej kolektora
zeczy
ci te podane są w tabelach z danymi techniczno
robocz
spowodować wyższe temperatury zasilania niż
dopuszczalne. Pole kolektorów połączonych szeregowo przedstawiono poniżej:
7
l kolektorów. Kolektory można łączyć ze sobą szeregowo i
egle. Zasadniczo jednak najpierw kolektory powinno łączyć się szeregowo, jednak przy
łączeniu pole
takim
(r
wistej powierzchni absorpcyjnej). Wartoś
mi. Przekroczenie tej wartości może
y
Przy wymaganej większej mocy grzewczej, pola kolektorów (utworzone z połączenia
szeregowego kolektorów) łączymy równolegle.
UWAGA! Poszczególne pola kolektorów przy połączeniach równoległych muszą mieć takie
same powierzchnie czynne. Zapewnia to jednakowe straty ciśnień i równomierne strumienie
przepływu. W wyjątkowych przypadkach, gdy pola kolektorów nie mogą mieć równych
powierzchni czynnych należy stosować odpowiednie zawory regulacyjne do poszczególnych pól.
Przy równoległym połączeniu pól kolektorów należy stosować zasadę Tihelmanna: krótkie
zasilanie długi powrót. Układ taki jest konieczny w celu zrównoważenia oporów przepływu i do
równomiernej pracy układu. Jeżeli układ Tihelmanna nie jest zastosowany należy stosować
odpowiednie zawory regulacyjne na powrocie do każdego pola kolektorów (z różną nastawą na
każde pole). Pole trzech pól kolektorów w układzie Tihelmanna przedstawiono poniżej:
- 16 -
- 17 -
8. Dobór
Aby cały układ solarny pracował prawidłowo należy odpowiednio dobrać ilość kolektorów
i wielkość zbiornika w zależności od naszych wymagań. W tabeli w punkcie 4.2 przedstawiono
parametr „Dobowa wydajność [l/dzień]”. Parametr ten określa średni uzysk ciepłej wody z energii
słonecznej (ilość litrów na dzień) przy założeniach:
o
80% uzysku ciepłej wody w ciągu roku
o
Różnica temperatury zasilania i powrotu nie mniejsza niż 40
o
C
Jest to parametr uśredniony i dlatego należy rozumieć, że w okresach słonecznych uzysk cieplny
będzie o co najmniej 80% większy od podanej wartości a w okresie zimowym o ok. 30% mniejszy.
Dopuszcza się odchyłkę ok. 25% od podanych wartości.
8.1. Wspomaganie c.w.u.
Typowym wykorzystaniem energii dostarczonej z kolektorów próżniowych typu IB-Sol jest
ogrzanie wody w zasobniku c.w.u. Pierwszym krokiem przy doborze zestawu solarnego jest
ustalenie ile ciepłej wody dziennie będzie zużywane w budynku wyposażonym w instalację solarną.
Przeciętnie dorosły człowiek dziennie zużywa ok. 60 litrów ciepłej wody (wartość tą można
zwiększyć lub zmniejszyć w zależności od indywidualnych uwarunkowań). Następnie mnożąc tą
wartość przez ilość osób, które będą użytkować układ solarny dostajemy orientacyjną wielkość
zasobnika, jaki powinien zostać założony i równocześnie można już dobrać ilość kolektorów.
Przykład doboru układu solarnego do wspomagania c.w.u.:
4 osobowa rodzina. Przyjmując ponadprzeciętną średnią, przyjęto, że każda osoba potrzebuje 70
litrów ciepłej wody dziennie. Obliczamy orientacyjną wielkość zasobnika c.w.u.:
4 x 70 l = 280l
Biorąc pod uwagę, najbliższy typowy rozmiar przyjęto 300 litrowy zasobnik c.w.u. Na tej
podstawie dobieramy odpowiednie kolektory np.:
Typ kolektora
Uzysk cieplny
pojedynczego
kolektora
[l/dzień]
Ilość kolektorów
w układzie
[szt.]
Całkowity uzysk
cieplny układu
[l/dzień]
IB-Sol
20-47
125 2 250
IB-Sol 30-47
200
1
IB-Sol 20-47
125
1
325
IB-Sol
30-58
300 1 300
Uwzględniając 25% odchyłkę każda z powyższych propozycji będzie odpowiednia do założeń.
- 18 -
ombinacja może być dowolna i na tym etapie doboru należy kierować się:
źwignie dodatkowy ciężar kolektorów.
układ z jednym większym
c.w.u. i ogrzewania dobór jest znacznie bardziej skomplikowany. O ile
k postępowania w obliczeniu zużycia ciepłej wody jest analogiczny jak w poprzednim punkcie to
tnego
la zadanej liczby mieszkańców (nie
ć 4-5 osób zamieszkuje jedynie 2
przypadku zintegrowania systemu solarnego z innym alternatywnym układem grzewczym
(w szczególności dotyczy to układów gdzie energii grzewczej nie można w znacznej części
przypadku zastosowania zbiornika buforowego można stosować dużo mniejsze zasobniki c.w.u.,
ponieważ nie będą już one
gazy
a p
forowy).
Zasobnik c.w.u. powinien by
k dla
iąza
Przykład doboru układu solarnego do wspomagania c.w.u. i ogrzewania:
4 osobo
zyjmując p
ętną średnią przyj
, że każda osoba potrzebuje 60 litrów
ciepłej w
Obliczamy orientacyjną wielkość zasobnika c.w.u.:
4 x 60 l = 240l
odatkowo do zbiornika buforowego zostanie podłączona instalacja z kominka grzewczego, dzięki
mu on również będzie wspomagał ogrzewanie c.w.u. i c.o.
K
o
Gabarytami kolektorów – czy możliwy będzie fizyczny montaż kolektorów
w przewidzianym miejscu. Czasami konieczne jest zastosowanie dwóch mniejszych
kolektorów oddalonych od siebie zamiast jednego dużego ze względu na małą powierzchnie
dachu lub występowanie np. kominów
o
Wagą kolektorów – czy konstrukcja nośna dachu ud
o
Aspekt ekonomiczny – z reguły tańszym rozwiązaniem jest
kolektorem niż kilkoma mniejszymi.
o
Aspekt estetyczny – zalecamy stosowanie kolektorów o jednakowej wysokości
o
Symetrią układu – w przypadku tworzenia dużych pół kolektorów (patrz punkt 7)
8.2. Wspomaganie c.w.u. i ogrzewania
W przypadku wspomagania
to
dobranie wielkości pola kolektora i wielkości zbiornika buforowego do wspomaganie ogrzewania
będzie zależeć od wielu aspektów (zapotrzebowanie energetyczne budynku, stopień wspomagania
ogrzewania, łączenie bufora z innymi alternatywnymi źródłami ciepła itp.). Dokładne obliczeniami
tego typu układów należy powierzyć wyspecjalizowanemu projektantowi.
Jednakże istnieje prostszy, ale zarazem mniej dokładny sposób doboru układu solarnego do
wspomagania c.w.u. i ogrzewania. Aby to zrobić należy otrzymaną wartość z punktu poprzedniego
rzemnożyć przez współczynnik 2,3. Takie uogólnienie jest właściwe jedynie dla przecię
p
budynku mieszkalnego, dobrze izolowanego, szczelnego i d
otyczy to np. sytuacji, gdy budynek, w którym mogłoby mieszka
d
osoby). Przy takim założeniu wspomaganie ogrzewania może osiągać wartość 15%-25% przy
wysokotemperaturowym ogrzewaniu i 20%-30% przy niskotemperaturowym ogrzewaniu.
W
wykorzystać: mowa tu o kominkach grzewczych, kotłach na paliwo stałe itp.) wielkość zbiornika
buforowego należy odpowiednio zwiększyć.
W
pełniły roli ma
ć dobrany tak ja
nu energii (rolę t
tradycyjnych rozw
rzejął zbiornik bu
ń.
wa rodzina. Pr
rzeci
ęto
ody dziennie.
240 l x 2,3 = 552 l
D
te
- 19 -
rzyjęto:
600 litrowy zbiornik buforowy oraz 200 l zbiornik na ciepłą wodę użytkową.
Dob r
[szt.]
[l/dzień]
P
ie amy odpowiednie kolektory np.:
Typ kolektora
pojedynczego
kolektora
w układzie
cieplny układu
Uzysk cieplny
Ilość kolektorów
Całkowity uzysk
[l/dzień]
IB-Sol
20-58
200 3 600
IB-Sol
30-58
300 2 600
Zamontowanie większej ilości kolektorów spowoduje większy procentowy udział energii
. Schematy montażowe i planowanie systemów solarnych
ie wężownice: dolną i górną. Wężownica dolna jest
górną część zasobnika
(noc) lub zbyt wolno
asobnik). Dogrzewanie
ż
rzekierowującego serii
E-33xx) odbywa się przez osobny sterownik n
e pomiaru temperatury w górnej części
zasobnika.
ład sterujący górną wężownicą z
naszych urządzeń:
ętrzny czujnik temperatury
słonecznej w procesie grzewczym.
Przy montażu większej ilości kolektorów należy stosować wskazówki zawarte w punkcie 7. Przy
wspomaganiu ogrzewania c.w.u. i c.o. sensowne jest przewidzenie możliwości przyszłej rozbudowy
układu (zamontowanie dodatkowego pola).
9
Wszystkie przedstawione schematy są schematami ideologicznymi a nie projektowymi. Nie zostały
zaznaczone na nich wszystkie niezbędne części instalacji. Dokładny projekt i wykonanie instalacji
powinna przeprowadzić wyspecjalizowana firma.
9.1.
Wspomaganie c.w.u.
Jak już zostało wspomniane typowym wykorzystaniem energii dostarczonej z kolektorów
próżniowych typu IB-Sol jest ogrzanie wody w biwalentnym zasobniku c.w.u. Schemat takiego
układu został przedstawiony na początku niniejszego opracowania (rysunek nr 1).
Zasobnik biwalentny jest wyposażony w dw
połączona z kolektorem słonecznym i stacją solar, dzięki temu ogrzewa w całości zasobnik. Czujnik
T2 dokonuje pomiaru temperatury w dolnej części zasobnika, który jest wykorzystywany
w procesie sterowania układu solarnego. Górna wężownica jest podłączona z innym źródłem
grzewczym, najczęściej jest to piec grzewczy, który ma za zadanie dogrzać
w sytuacjach gdy zasobnik został rozładowany a układ solar nie pracuje
dogrzewa zasobnik (niskie napromieniowanie, całkowicie rozładowany z
górnej części zasobnika ma charakter utrzymania komfortu u ytkowania c.w.u. przy równoczesnej
oszczędności (ogrzewane jest ok. 20% zasobnika). Załączania innego źródła grzewczego
(ewentualnie przekierowanie gorącego medium przy użyciu zaworu p
A
a podstawi
Jako uk
alecamy stosowanie
o
IB-Tron 309WH, IB-Tron 307H, IB-Tron 308H – sterownik
o
TSC-8200
–
zewn
- 20 -
pomaganie c.w.u. i c.o.
Rdzeni
rnik buforowy
lub większa ilość zbiorników buforowych do których energia solar ładowana jest za pomocą
Dodatkową zaletą takiego u
ż w w/w zbiorniku buforowym można magazynować
energię również z innych źr
z ba
war
go typu
źródeł oprócz kolektorów nale
rzewcze
liwo s
giel itp.)
i inne urządzenia w których nie
yprodukowa
retnie żądane
Z reguły w takich urządzeniach produkowanej energii jest znacznie więcej niż potrzebujemy
w danym
iekontrolowany proces spalania, wysoka efektywność
du solar w dni
słoneczn
r energii je
prostu niewykorzystywany, natomiast w
niejszym czasie
dy będziemy potrzebować energii a w/w źródła nie są w stanie wytworzyć tej energii (paliwo stałe
ne itp.). Zastosowanie dużego zbiornika buforowego umożliwi
magazynowanie każdego nadmiaru energii, której w danej chwili nie możemy zmagazynować
ść wykorzystania już istniejącego zasobnika c.w.u. bez
rostą instalację wykorzystującą zbiornik buforowy przedstawiono poniżej. Zasadniczo zaleca się
Ładowanie zasobnika odbywa się zawsze od góry, dzięki temu można otrzymać warstwowy rozkład
er
tury od góry, niższe od dołu).
mperaturze nie
niejszej niż minimalne zapotrzebowanie „najcieplejszego” odbiornika (np. w przypadku
ielkość obszaru gotowości jest zmienna i należy ją dobrać według indywidualnych potrzeb.
sobnika c.w.u. oraz
oc grzewcza kotła c.o. Spowodowane jest to komfortem użytkowania c.w.u. (jak najszybsze
zała
ależy pamiętać, że wraz ze
wzro
9.2.
Ws
em układów solarnych wspomagających ogrzewanie c.w.u. i c.o. stanowi zbio
zewnętrznego wymiennika ciepła.
kładu jest fakt, i
ódeł grzejnych
żą kominki g
w
rkiem kontroli wyt
, piece na pa
zania ciepła. Do te
tałe (drewno, wę
j ilości energii cieplnej.
możemy
ć konk
momencie (n
ukła
e) i ten nadmia
st po
póź
g
wypaliło się, a kolektory w nocy nie pracują) energie musimy wytwarzać specjalnie na potrzeby
grzewcze (źródła gazowe, elektrycz
z
i wykorzystanie jej w późniejszym czasie gdy jej będziemy potrzebować.
Kolejną zaletą takiego układu jest możliwo
konieczności kupowania specjalnego zasobnika do układu solarnego.
P
wykorzystywanie zbiorników buforowych bezwężownicowych, chociaż oczywiście zastosowanie
zbiorników z wężownicami lub zbiorników kombinowanych również jest dopuszczalne.
temp atur (najwyższe tempera
Lewa część schematu jest układem zasilającym zbiornik buforowy zaś prawa jest układem
zasilającym odbiorniki ciepła. Obszar zbiornika buforowego pomiędzy czujnikiem T2 i T4 jest tzw.
obszarem gotowości. W Obszarze gotowości jest magazynowana woda o te
m
radiatorów i nagrzewnic 55
o
C, w przypadku zasobnika c.w.u 50
o
C, w przypadku ogrzewania
podłogowego i ściennego 45
o
C – należy ustawić najwyższą wartość). Gdy temperatura w obszarze
gotowości spadnie poniżej wartości minimalnej (odczyt temperatury T4) zostanie załączony kocioł
c.o., który dogrzeje obszar gotowości do odpowiedniej temperatury.
Jako układ sterujący obszarem gotowości zalecamy stosowanie naszych urządzeń:
o
IB-Tron 309WH – sterownik programowalny w cyklu tygodniowym, realizujący
okresowe obniżenie temperatury w obszarze gotowości (wieczory, okresy gdy nikogo nie
ma w domu – zwiększa ekonomiczność układu)
o
TSC-8200
– czujnik temperatury T4
W
Najczęstszym kryterium doboru wielkości obszaru gotowości jest wielkość za
m
dowanie zbiornika). Przy doborze wielkości obszaru gotowości n
stem wielkości obszaru gotowości można zmniejszać moc grzewczą pieca c.o.
- 21 -
Kier
c
dz
ują się jedynie w/w kryterium można skorzystać ze wzoru:
V
og
= V
z
⋅ α
G ie:
o
V
og
– minimalna pojemność obszaru gotowości
o
V
z
– pojemność zasobnika c.w.u.
o
α
– współczynnik uzależniony od mocy grzewczej kotła c.o.
- 22 -
Współczynnik
α należy dobierać wg tabeli:
Moc kotła c.o.
[kW]
α
11 1,05
21 0,95
28 0,85
41 0,70
61 0,45
82 0,20
122 0,10
164 0,05
244 0,01
Układ solarny jest zupełnie niezależny:
kład s
U
w
olarny sterowany jest na zasadzie pomiaru różnicy temperatur pomiędzy temperaturą
k
r
egółów dotyczących sterowania układu
sola
na
i. Ważne jest, aby w memencie, gdy
uru
pompa układu zasilania
bi
i
ufo
olekto ze i powrocie (
ΔT = T1 – T2). Więcej szcz
ej instrukcj
rnego z jduje się w p. 10.6. niniejsz
chamiana jest pompa obiegu solar równocześnie uruchamiana była
orn ka b
rowego (aby ciepło było odbierane).
z
- 23 -
płyt) należy dobierać do odpowiedniej mocy pola
olektorów.
Analogicznie należy podłączać inn
rzy zas
owaniu własnej aparatury sterowniczej.
Niestety nie wszystkie zbiorniki buforowe dostępne na rynku posiadają odpowiednie przyłącza
dające możliwość całkowitego hydraulicznego rozpręż
ęsto zdarza się, że na zasilanie
bufora i zasilanie odbiorników ciepła jest przeznaczony tylko jeden króciec przyłączeniowy (część
górna zbiornika). Podobnie przedstawia
powrót bufora i powrót odbiorników ciepła (część
dolna zbiornika). Oznacza to, że we wspólnym przyłą
jednej strony następuje ruch wody
w przeciwne kierunki, co może doprowadzić do błędnej cyrkulacji a co za tym idzie do błędnej
pracy systemu. Aby zminimalizować m
ość błędnej cyrkulacji do minimum należy zapewnić
minimalne opory we wspólnym odcinku poprzez:
o
Zminimalizowanie długości wspólnego odcinka
go odcinka – należy zsumować wielkości przepływów
rzymaną wartość zwiększyć o ok. 20% i dobrać odpowiedni
przekrój przewodu. Często zdarza się, że w wyniku tych kalkulacji część wspólna odcinaka
przyłączeniowego jest większa od króćca przyłączeniowego zbiornika buforowego, mimo to
należy nie redukować części wspólnej.
10. Montaż instalacji solarnej
10.1. Orurowanie, izolacja i podstawowe wytyczne
Instalacja obiegu kolektora powinna być wykonana z miedzi i przez wykonanie połączeń
lutowaniem twardym (ewentualnie śrubunkami z pierścieniami zaciskowymi).
Podczas montażu i przed napełnieniem, należy chronić system oraz jego komponenty przez
zabrudzeniem.
Kolektor posiada miedziane króćce przyłączeniowe
φ22, jednakże średnica rur instalacji solarnej
zależy od projektowanych wielkości przepływów. W prostych układach solarnych, gdzie nie ma
konieczności ustalania wielkości przepływów, przekrój orurowania instalacji można dobrać
szacunkowo na podstawie całkowitego dziennego uzysku cieplnego układu:
Całkowity uzysk cieplny układu
[l/dzień]
Sugerowany przekrój
orurowania instalacji solarnej
[mm]
Wielkość wymiennika płytowego (ilość
k
e źró
pła p
dła cie
tos
enia. Cz
się
czu z
ożliw
o
Zwiększenie przekroju wspólne
poszczególnych dojść i wyjść, ot
<200
φ12
200-600
φ15
600-1000
φ18
>1000
φ22
W skomplikowanych układach wielopolowych przekrój orurowania powinien dobrać
wyspecjalizowany projektant.
Izolacja cieplna zasilania i powrotu solar musi w
o
ytrzymać temperaturę do 150 C i musi być
dporna na promieniowanie ultrafioletowe. W najbliższym sąsiedztwie kolektora izolacja powinna
wytrzymać temperaturę do 200
o
C. Z uwagi, na fakt, że największe straty cieplne występują na
o
- 24 -
tka (im krótsza tym uzysk cieplny jest większy).
zastosowaniem membranowego zamkniętego naczynia wzbiorczego przystosowanego do pracy
Nal
płukania systemu. Zaleca się umieszczenie
dw
wch dz
na zapo
odcinaj
uszkodzenia odpowietrznika. Odpowietrzniki powinny być używane jedynie podczas rozruchu
instalacji i podczas jej opróżniania (spuszczanie wody po przepłukaniu lub spuszczanie roztworu).
u odpowietrzniki powinny być odcięte.
enie wewnętrzne systemu. Należy płukać
stalację używając czystej wody. Płukanie należy przerwać w momencie całkowitego oczyszczenia
o dokonaniu płukania należy przeprowadzić próbę ciśnieniową i szczelności instalacji solarnej.
enia na instalacji i pozostawić tak instalację na okres ok. jednej godziny. Jeżeli po
m czasie nie ma ubytku ciśnienia w instalacji oznacza to, że jest ona gotowa do eksploatacji. W
amknięty obieg solar może być napełniony jedynie roztworem wodno–glikolowym. Jest to
niezbędne z uwagi na konieczność gwarancji odporności
aleca się stosować
gotowe roztwo
ku
wego należy
sporządzić mieszankę odpo
st. C. Zawyż
zane z uwagi
na wcześniejsze płukanie instalacji wodą i próbę ciśnieniow
tki wody po zmieszaniu
z roztworem mogą zmniejszy
etry mrozoodporne roztworu.
Przy szeregowym łączeniu pól kolektorów, należy na każdym powrocie pola zabudować zawór
odcinający w celu umożliw
łukania i odpowietrzenia k
go pola. Po odpowietrzeniu
przepłukaniu każdego pola, zawory muszą zostać otwarte.
że przyczynić się do mechanicznego uszkodzenia rur
instalacji musi być ona dokładnie zaizolowana termicznie. Zaleca się również, aby instalacja była
możliwie kró
Kolektor próżniowy musi być stosowany wyłącznie w zamkniętych systemach solar,
z
z
roztworem wodno-glikolowym. Uwarunkowane jest to szybką utratą właściwości
mrozoodpornych roztworu przy kontakcie z tlenem jak również jego znaczne ubytki w trakcie
eksploatacji w przypadku systemu otwartego.
Obieg solar nie może być łączony z elementami, które reagują z roztworem wodno-glikolowym,
dotyczy to szczególnie elementów cynkowych, które mogą zostać rozpuszczone przez roztwór.
Uwaga ta dotyczy również elementów uszczelniających (wskazówka: konopie nie reagują z
roztworem).
eży zagwarantować możliwość odpowietrzenia i prze
óch zaworów spustowych obok siebie wraz z zaworem odcinającym pomiędzy nimi (często
o ą w skład grupy pompowej). W najwyższych punktach instalacji i w miejscach narażonych
wietrzenie należy umieścić odpowietrzniki automatyczne oddzielone od instalacji zaworem
ącym. Ma to na celu uniknięcie opróżnienia instalacji w okresie występowania pary oraz
Podczas normalnej eksploatacji układ
Po wykonaniu systemu należy przeprowadzić czyszcz
in
instalacji.
P
Aby to zrobić należy napełnić instalację wodą do zadanego ciśnienia roboczego, sprawdzić
wszystkie połącz
ty
innym przypadku należy dokładnie sprawdzić instalację i usunąć usterki. Po przepłukaniu i
dokonaniu próby ciśnieniowej instalacji, musi ona zostać całkowicie odwodniona (stosując
wmontowane odpowietrzniki jak również przedmuchując instalację).
Z
na niskie temperatury. Z
stosowania koncentratu glikolo
enie dolnej te
tury jest wska
ry wodno-glikolowe. W przypad
rną na -30
mpera
ą, resz
ć param
ienia przep
ażde
i
Aby uniknąć zakłócenia w pracy systemu solar należy system bardzo dokładnie odpowietrzyć.
apowietrzona instalacja solarna mo
Z
próżniowych. Podczas odpowietrzania instalacji przez płukanie, roztwór wodno-glikolowy może
być powtórnie wprowadzany do obiegu jednak musi on zostać wcześniej przefiltrowany. Płukanie
końcowe należy przeprowadzać w kierunku pracy pompy obiegowej jak i w kierunku przeciwnym.
- 25 -
Aby w pełni odpowietrzyć układ należy napełnić układ powyżej ciśnienia roboczego i pozostawić
je na jakiś czas, następnie powtórzyć kilkakrotnie w/w czynność, która ma na celu usunięcie
owietrza z naczynia przeponowego. Instalację należy płukać tak długo aż z zaworu spustowego nie
trzania należy odciąć wszystkie odpowietrzniki
utomatyczne.
Zaleca się stosowanie w obiegu solar specjalnego separatora mikropęcherzy
komorze kolekcyjnej.
Zanieczyszczenia gromadzone są poza strumieniem przepływu i dlatego spadek
urządzenia.
padkowym wyjęciem oraz
afałszowaniem pomiaru temperatury (np. silikonem lub specjalną opaską gumową odporną na
tów, co w dużej mierze obniża koszty
westycyjne.
p
będzie wypływać żaden pęcherz powietrzny. Instalacja powinna być płukana z równomierną
prędkością najlepiej przy użyciu pompy mechanicznej. Przy wielu polach kolektorów każde pola
należy płukać osobno.
Po przeprowadzeniu płukania i odpowie
a
i zanieczyszczeń (przed pompą) w szczególności przy dużych instalacjach
solarnych. Pozwala on wychwytywać nie tylko uprzednio wydzielone
przepływające powietrze, ale również niezliczone mikropęcherze oraz różnej
wielkości cząstki zanieczyszczeń stałych. Cząstki powietrza wydostają się przez
automatyczny zawór w górnej części urządzenia, a usunięte rozpuszczone gazy
z medium uzdatniają ją do postaci wysoce absorpcyjnej. Wytworzona wewnątrz
przestrzeń uspokojenia przepływu pozwala na wytrącenie zanieczyszczeń i cząstek
różnej wielkości i ich opadanie, a następnie zebranie w
ciśnienia na separatorze jest stosunkowo niewielki, a do tego niezmienny.
Usuwanie zanieczyszczeń odbywa się przez zawór odszlamiający w dolnej części
10.2. Czujnik kolektora
Czujnik zasadniczo musi być zamontowany po stronie rury zasilania. Po lewej stronie zespołu
odbiorczego ciepła (wymiennika kolektora) znajduje się tulejka czujnika. Czujnik należy włożyć do
tulejki aż do oporu a następnie zabezpieczyć go przed przy
z
wysoką temperaturę).
Czujnik powinien być połączony z układem sterującym przy pomocy dwużyłowego przewodu
elektrycznego. Zaleca się prowadzanie przewodu wzdłuż instalacji.
10.3. Stacja solar
Stacja solar jest głównym układem wykonawczym, kontrolnym i bezpieczeństwa całego układu
solarnego. Stacja solar montowana jest na powrocie systemu solar. Stację solar można zakupić jako
kompletną stację lub wykonać z poszczególnych komponen
in
- 26 -
W skład stacji solar wchodzi:
r zwrotny
4. Zawór regulacyjny przepływu nominalnego
5. Pompa stacji solar. W przeciętnych rozwiązaniach zalecamy pompę typu
Grundfos UPS 25-60
6. Manomert
7. Naczynie wzbiorcze przeponowe
1. Termometr zasilania stacji solar
2. Termometr powrotu stacji solar
3. Zawó
- 27 -
8. Zawór bezpieczeństwa 6 Bar (maksymalnie. 8 Bar). W czasie przestoju systemu solarnego,
może nastąpić wypływ płynu obiegowego z zaworu bezpieczeństwa.
9. Bezciśnieniowy pojemnik zdolny przyjąć całą pojemność obiegu kolektora
10. Zawór przelotowy wykorzystywany podczas napełniania, odpowietrzania i płukania
instalacji
11. Zawór spustowy
12. Zawór napełniający
13. Separator mikropęcherzy
10.4. Naczynie wzbiorcze i ciśnienie robocze
Aby właściwie dobrać wielkość naczynia wzbiorcze przeponowe należy ustalić pojemności
poszczególnych części składowych instalacji.
V
nom
≥ (V
1
⋅ 0,1 + V
2
⋅ 1,25) ⋅ 2,0
Gdzie:
o
V
nom
– pojemność nominalna naczynia wzbiorczego przeponowego
o
V
1
–
pojemność całego obiegu solar
o
V
2
–
pojemność instalacji leżącej w strefie występowania pary
W skład V
1
wchodzi:
o
Pojemność kolektorów
o
Pojemność instalacji
o
Pojemność wężownicy zasobnika/zasobników wodnych (w przypadku zbiorników
buforowych bez wężownic – pojemność zbiorników)
Pojemności poszczególnych kolektorów zostały podane w p. 4.2.
Pojemności wężownic zasobników należy szukać w DTR właściwego zasobnika. Pojemności dla
typowych zasobników biwalentnych przedstawiono poniżej:
Wymiennik
ciepła
[pojemność dm
3
]
Pojemność wężownicy
wymiennika
[dm
3
]
200 8,20
300 8,20
400 9,40
500 9,40
ojemności poszczególnych ru
P
r:
ziana
Pojemność
[dm
3
/m]
Rura mied
[typ DN]
Cu 12
0,079
Cu 15
0,133
Cu 18
0,201
Cu 22
0,314
- 28 -
W ob
kolektora
UWA
że jego w
części nie reagują z medium układu solarnego.
UWA
aczynie odpowiednie do prognozowanych temperatur. Dotyczy to
w szc
zynie wzbiorcze (często razem z zasobnikiem) znajduje się
powyżej pola kolektorów. W takim przypadku na naczynie mogą działać wysokie temperatury
no znajdować w strefie pary), należy dobierać
aczynie na wysokie temperatury lub stosować środki ochronne (np. przednaczynie, w którym jest
w/w przypadku (zasobnik na równym poziomie, co pole kolektorów lub powyżej), aby
ograniczyć strefę pary, należy z
owo w dół od najniższego pola
olektora, a dopiero później powrócić do poziomu gdzie znajdują się zasobniki, stacja solar,
e przeponowe itp. Dodatkowo w celu ochrony stacji solar i naczynia przeponowego
alecamy stosowanie zawory odcinającego z siłownikiem, który podczas postoju pompy pozostaje
zam i
szej oferty zalecamy
stos
AE-Qxx
– zawór przelotowy/odcinający kulowy z siłownikiem
iśnienie wstępne i robocze w instalacji zależy od wysokości statycznej układu solar (wysokość
pom
systemu a naczyniem wzbiorczym przeponowym.
systemu [m]
[% V
]
wstępne
[Bar]
robocze
[Bar]
szarze pary znajdują się wszystkie kolektory i 1,5 m instalacji poniżej najniżej położonego
.
GA! Naczynie wzbiorcze przeponowe musi być przeznaczone do systemu solar, oznacza to,
ewnętrzne
GA! Należy dobierać n
zególności sytuacji, gdy nac
(nawet powyżej, 100
o
C, ponieważ może się o
n
przechowywany zimny zapas płynu).
W
asyfonować orurowanie 1,5m pion
k
naczyni
z
kn ęty i zapobiega przez to przedostawaniu się pęcherzy pary. Z na
owanie zaworu:
o
C
iędzy najwyższym punktem
Wysokość
statyczna
Pojemność naczynia
przy normalnej pracy
Ciśnienie
Ciśnienie
nom
< 5
14%
2,0
2,5
5
÷ 10
12% 2,5
3,0
10
÷ 15
11% 3,0
3,5
> 15
10%
3,5
4,0
Aby wyznaczyć konieczn
V
med
= V
1
+ V
nom
⋅ %
Gdzie:
V
– wymagana ilość medium w instalacji solar
obiegu solar
o
V
nom
–
pojemność nominalna naczynia wzbiorczego przeponowego (rzeczywistego
dobranego a nie w
ła z poprzednich obliczeń)
o
%V
nom
– Pojemność naczynia przy normalnej pracy (wartości z tabeli wyżej)
Ciśnienie wstępne oznacza ciśnienie podczas płukania i przygotowywania instalacji do pracy.
Instalacja solar pracuje z ciśnieniem roboczym
ą ilość medium:
V
nom
o
med
o
V
1
–
pojemność całego
artość, jaka wysz
- 29 -
o prawidłowego działania systemu solarnego niezbędne jest ustawienie odpowiedniej prędkości
w powoduje większe straty
acji, ale za to umożliwia uzyskanie wysokich temperatur zasilania.
pływu wynosiła:
emperaturę zasilania na kolektorze, temperaturę zasilania i powrotu (w stacji
olar i warunków zewnętrznych.
rzy zbyt małym przepływie (zbyt mocno przykręcony zawór regulacyjny) może okazać się, że
żna poznać po
ysokiej temperaturze na kolektorze a niskiej temperaturze zasilania w stacji solar. W takim
przypadku należy chwilowo zwięk
u.
Przy niskich w
zepływu n
ać na temperatury w kolektorze, które mogą
osiągnąć wartości k
czne!
10.6. Sterowanie
kład solarny powinien być sterowany przez odpowiedni sterownik. Sterowanie odbywa się na
ektorze i zasobniku c.w.u. (w przypadku zasobników
sobnika) lub temperatury powrotu solar. Jeżeli różnica
mperatur (
ΔT) jest wyższa od nast io
ci
systemu zaczyna pracować, w innym
rzypadku pompa nie pracuje. Odpo
ędna do optymalnej pracy systemu,
ga wychładzaniu zbiornika i umożliwia większą efektywność uzyskiwania ciepła.
ale
, y
dnich strat ciepła na długości instalacji
(stra
peratury na kolektorze i temperatury
zasi
Zale
ć ile energii słonecznej jest niewykorzystane.
Kolektor słoneczny bardzo szybko w dzień nagrzeje cały zasobnik c.w.u. i przez większą część dnia
10.5. Nastawa przepływu nominalnego
D
przepływu nominalnego. Większy przepływ powoduje mniejsze straty temperatury na instalacji, ale
równocześnie niższe temperatury zasilania, mniejszy przepły
temperatury na instal
Podstawową, ogólną nastawą prędkości przepływu jest dobór odpowiedniego biegu pracy pompy.
Dla typowych instalacji solarnych zaleca się prace pompy na II biegu (z trzech dostępnych).
Precyzyjna nastawa odbywa się przy pomocy dokładnego zaworu regulacyjnego.
Zaleca się, aby wartość prędkości prze
o
0,2 l/min na każde 100 litrów uzysku cieplnego przy słabym nasłonecznieniu
o
0,4 l/min na każde 100 litrów uzysku cieplnego przy średnim nasłonecznie
o
0,6 l/min na każde 100 litrów uzysku cieplnego przy silnym nasłonecznie
Prędkość przepływu należy dobierać indywidualnie dla każdego układu i powinno się go regulować
tak, aby uzyskać największą efektywność układu. Do doboru odpowiedniej prędkości przepływu
należy obserwować t
s
)
P
zawór zwrotny blokuje przepływ. Dodatkowo, jeżeli w kolektorze powstała para, pompa przy małej
wartości nie jest wstanie przepchać parę dalej do instalacji. Sytuację taką mo
w
szyć wielkość przepływ
ależy uważ
artościach pr
ryty
U
zasadzie porównania temperatury w kol
iwalentnych czujnik w niższej części za
b
te
aw nej wartoś pompa
wiednia regulacja jest niezb
p
zapobie
Z
ca się ab wartość
ΔT była o 5 ÷ 10
o
C wyższa od śre
e
odczytu tem
ty ci pła można porównać przy pomocy
sta
lania
cji solar).
camy stosowanie regulatora solarnego typu RGF.
10.7. Magazynowanie energii w zasobnikach c.w.u.
Użytkując układ słoneczny niejednokrotnie wida
- 30 -
o kolektor nie ma już co ogrzewać. Wieczorem cała
dzina wraca do domu, każdy domownik bierze gorącą kąpiel i zasobnik jest rozładowany (zimny),
a zostanie
ędzie
ądzeń:
ięcej a energia zostanie zmagazynowana na całą noc a nawet na
ury próżniowe kolektorów IB-Sol przy dekompresji spowodowanej warunkami zewnętrznymi lub
pełnej sprawności kolektora próżniowego. Jednakże mogą zdarzyć
się uszkodzenia rury niewidoczne gołym okiem. W takim przypadku jedynym sposobem na
d
presji jest wizualne sprawdzenie stanu srebrzystej powłoki znajdującej się
dolnej części rury (tam gdzie jest założony gumowy pierścień ochronny). W momencie kontaktu
odczas demontażu uszkodzonej rury należy uważać na rurkę ciepła „Heat-pipe”, w szczególności
rkę ciepła „Heat-pipe” wraz z blaszanymi
analogiczny sposób.
uszkodzonej rury zdjąć gumowy pierścień gumowy i postępować tak jak w fazie montażu (patrz
energia słoneczna jest niewykorzystana, b
ro
aby mieć gorącą wodę należy dogrzewać ją innym źródłem energii np. elektrycznie, bo przecież
w nocy kolektor nie działa. Przez cały dzień w zasobniku woda była odpowiednia na poziomie
40
o
C, a kolektor przez 60% dnia nie pracował, w jaki sposób poprawić pracę układu? Rozwiązanie
wydaje się proste: wystarczy ogrzewać zasobnik do wyższych temperatur, zmagazynowan
iększa ilość energii. I wszystko byłoby w porządku gdyby nie fakt, że gdy w zasobniku b
w
temperatura np. 80
o
C można się po prostu poparzyć, komfort użytkowania jest na bardzo niskim
poziomie. Dlatego zaleca się stosowanie układów mieszających. Układ taki będzie mieszał gorącą
wodę z zasobnika z zimną wodą z instalacji wodnej.
Jako układ mieszający zalecamy stosowanie naszych urz
o
AE-Qxx-3
– zawór trójdrogowy kulowy mieszający z siłownikiem
o
IB-Tron 309WH
– sterownik
o
TSC-8200
– zewnętrzny czujnik temperatury
Sterownik będzie tak sterował zaworem aby temperatura ciepłej wody w kranie była zawsze na
odpowiednim poziomie. Bilans energetyczne jest, zamiast nagrzewać wodę w zasobniku c.w.u. do
poziomu 40
o
C staje się możliwe nagrzewanie zasobnika do granic wytrzymałości (np. do 80
o
C),
dzięki temu ciepłej wody jest 2x w
astępny pochmurny dzień.
n
11. Eksploatacja, naprawa i konserwacja układu
11.1. Kontrola stanu i wymiana uszkodzonej rury próżniowej
R
zniszczeniu przestaje pracować i zmniejsza efektywność kolektora. Uszkodzoną rurę należy
wymienić w celu przywrócenia
stwier zenie dekom
w
z powietrzem powłoka ta utlenia się i staje się całkowicie niewidoczna, jest to oznaka dekompresji.
Stan wszystkich rur próżniowych w układzie należy kontrolować 2 razy w roku.
Podczas demontażu rury należy używać rękawic ochronnych z uwagi na możliwość skaleczenia.
P
należy zwrócić uwagę, na to, aby nie została ona odgięta zbyt bardzo od płaszczyzny kolektora,
ponieważ może to doprowadzić do złamania rurki ciepła, która jest elementem wielokrotnego
użytku.
Z uszkodzonej rury próżniowej należy wyciągnąć ru
radiatorami i należy je umieścić w nowej rurze próżniowej w
Z
punkt 6.5).
- 31 -
aty właściwości.
W s
ciepłej wody
i w z
ń w wodzie ma większe niż przy
żs
h
ac tend
zbędne jest okresowe czyszczenie
11.2. Kontrola stanu medium
Roztwór wodno-glikolowy po długim czasie eksploatacji może utracić swoje właściwości
niezbędne do pracy w instalacji solarnej. Przyjmuje się, że roztwór zachowuje swoje właściwości
przez okres ok. 5 lat. Należy okresowo kontrolować właściwości niezamarzające roztworu zaleca
się je wykonywać raz w roku przed okresem zimowym. Po stwierdzeniu utraty właściwości,
roztwór w instalacji należy wymienić. Czas pracy roztworu w dużej mierze zależy od ilości
i długości postoju systemu solarnego przy wysokich temperaturach.
Zmiana konsystencji i barwy roztworu nie oznacza utr
11.3. Kontrola stanu zasobników wodnych
ystemach solarnych występują wysokie temperatury również w zbiornikach
biornikach buforowych. W wysokich temperaturach kamie
zyc temperatur h
encje do wytrącania się. Dlatego nie
ni
wszystkich zasobników i zbiorników wraz z anodami w układzie solarnym.
Czyszczenie zasobników i zbiorników należy przeprowadzać przy użyciu myjek ciśnieniowych
i zaleca się, aby czyszczenie przeprowadziła specjalistyczny zakład usługowy.
- 32 -
2. Warunki gwarancyjne i karta gwarancyjna
o
3 lata na pozostałe części kolektora
Gwarancja nie będzie uznawana, gdy stwierdzi się między innymi:
o
Zastosowanie niezgodnie z przeznaczeniem
o
Wadliwe lub zaniedbane użytkowanie
o
Korozja tlenowa i dalsze użytkowanie pomimo wystąpienia wad
Typy i ilość zamontowanych kolektorów: __________________________________________
______________________________________________________________________________
Firma sprzedająca kolektor, pieczęć, podpis i data sprzedaży: ________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Firma instalująca system, pieczęć, podpis i data montażu: ____________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Użytkownik systemu: ___________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
1
Przy rzeczowej, poprawnej i zgodnej z niniejszą instrukcją zabudowie przez wykwalifikowaną
firmę oraz poprawnej eksploatacji i konserwacji producent udziela gwarancji na kolektor,
z wyjątkiem części i elementów naturalnie się zużywających na okres:
o
10 lat na warstwę absorpcyjną
o
Wadliwy montaż lub uruchomienie
o
Pozostawienie kolektora na działanie promieni słonecznych bez wcześniejszego napełnienia
lub niekompletnego napełnienia
o
Stosowanie wyższych ciśnień niż dopuszczalne
o
Nieprzestrzeganie instrukcji obsługi i montażu
o
Agresywne opary w atmosferze