GetSolar 7.3 Podr?cznik

Transkrypt

1 GetSolar 7.3 Podr?cznik Axel Horn

2 Ksi??ka obs?ugi GetSolar Instalowanie GetSolar 7.3 Dziękujemy bardzo za Twoje zdecydowanie się na system GetSolar. System GetSolar zapewnia: - symulację numeryczną urządzeń termicznych korzystających z energii słonecznej (urządzeń słonecznych) - wspomaganie projektowania urządzeń słonecznych. System GetSolar jest łatwy w obsłudze i można go zastosować bez posiadania wiedzy wstępnej na temat techniki wykorzystywania energii słonecznej ze względu na fakt, że dysponuje on wszystkimi ważnymi danymi z omawianego zakresu. Obszerne teksty związane z kontekstem dostarczają użytkownikowi odpowiedniej pomocy. W przypadku posiadania przez użytkownika propozycji oraz inicjatyw w odniesieniu do systemu GetSolar lub odnośnie wykorzystania termicznej energii słonecznej, zapraszamy do wymiany poglądów z autorem programu (patrz Hotline). Na załączonej dyskietce zawarte są pliki konfiguracyjne programu symulacyjnego pakietu GetSolar, wersja 7.3. Umożliwiona została w ten sposób kompletna nowa instalacja GetSolar lub aktualizacja plików programowych w katalogu już istniejącej wersji GetSolar. Dyskietka instalacyjna GetSolar zabezpieczona jest przed zapisaniem. Prosimy o pozostawienie tego zabezpieczenia. GetSolar-Hotline W przypadku zapytań lub problemów w odniesieniu do instalacji albo programu prosimy skontaktować się z Hotline naszego serwisu. Można połączyć się z nami pod numerem telefonu lub faksem lub w Polsce pod numerem telefonu , fax Dalszą możliwość nawiązania kontaktu stwarza poczta elektroniczna na adres: a.horn@getsolar.info lub p.leszek@getsolar.info.pl

3 Ksi??ka obs?ugi GetSolar Pierwsza instalacja GetSolar Celem zainstalowania systemu GetSolar 7.3 należy uruchomić programsetupa następnie kontynuować wskazania wyświetlane na ekranie. W przypadku nabycia pełnej wersji GetSolar omawiany program posiada numer seryjny. Numer ten należy wprowadzić do automatycznie aktywowanego okienka informacyjnego podczas pierwszego uruchamiania programu. Poprzez wprowadzenie poprawnego numeru seryjnego do okienka Info (punkt menu [Extra] [Info]) program uzyskuje, w stosunku do wersji demo, swą pełną funkcjonalność. Wskazówka: GetSolar 7.3 wymaga ok. 4 Mbajtów wolnej pamięci na dysku. Nie jest możliwa praca GetSolar z użyciem napędu zabezpieczonego przez zapisem. 1.2 Update do aktualnej wersji GetSolar Update do wersji DOS Należy zainstalować GetSolar do nowego katalogu. Jeżeli instalacja nastąpiła do istniejącego już katalogu wcześniej wersji DOS systemu GetSolar, wtedy ta stara wersja nie będzie nadal użyteczna Update do GetSolar 6.0, 6.1 lub 6.2 GetSolar 7.2 może w zasadzie wykorzystywać wszystkie pliki GetSolar 6.x. Prosimy jednak zwrócić uwagę na fakt, że Orte.dat (plik miejscowości) wersji GetSolar 6.x nie zawiera jeszcze żadnych informacji odnośnie stopnia długości geograficznej i strefy klimatycznej; te dane muszą zostać więc jeszcze zmienione w sposób sensowny.

4 Ksi??ka obs?ugi GetSolar Obowiązujący dla GetSolar 6.x numer seryjny nie powoduje zwolnienia wersji 7.x jako wersji pełnej. Należy wiec wprowadzić nowo nabyty numer seryjny (patrz wyżej). Update do starszej wersji 7.0, 7.1 oder 7.2 W przypadku konfigurowania od nowa w celu wprowadzenia jedynie aktualniejszego wydania system GetSolar pod Windows lub pewnych plików, należy tego dokonać poprzez wywołanie opcji konfiguracyjnej Użytkownik. Poniższy ekran stanowi przykład aktualizacji wyłącznie pliku programowego (.EXE). pliku pomocy oraz pliku informacyjnego Info.html: Istniejące pliki Koll.dat, Projekte.dat, Rohr.dat i Energie.dat. nie stają się przy tym nadpisane. Najnowsze Kollektordat stają się jak KollNeu. dat wstawione i pozwalaja się wczytać przez [ Extra ] [ Import]. Wskazówka : nim Państwo będą starszą wersję GetSolar Windows ( instalowane z programem setup przed lutym 2004) aktualizować, powinni Państwo przedtem podjąć nastepujące kroki zapisania aby nie utracić zapisanych projektów : 1. zabezpieczcie Państwo zawartość Państwa GetSolar- spisu roboczego, na przykład przez kopiowanie w tymczasowo przyłożony spis. 2. Odistalujcie Państwo GetSolar pod Windows. 3. Skopiujcie Państwo zabezpieczoną zawartość Państwa GetSolar- spisu roboczego znowu tam z powrotem. Przy późniejszych aktualizacjach z nowym programem instalacyjnym nie jest to już wymagane!

5 Ksi??ka obs?ugi GetSolar Deinstalacja Wszystkie pliki GestSolar znajdują się w utworzonym podczas instalacji katalogu programów. Podczas instalacji oraz eksploatacji GetSolar nie nastąpi obciążanie instalacji Windows przez pliki biblioteki programów (pliki DDL). Do rejestru Windows nastąpią jedynie wpisy, mające na celu umożliwienie automatycznego odinstalowania. System GetSolar można odinstalować całkowicie. W tym celu należy najpierw usunąć automatycznie za pośrednictwem sterowania systemowego Windows (software, instalowanie / odinstalowanie) wpisy programowe, a następnie skasować katalog programów pozostałymi plikami. 1.4 Wymagania sprz?towe System GetSolar uruchamiać można na każdym PC-ie spełniającym następujące wymagania: - PC z zainstalowanym 32-bitowym systemem operacyjnym Windows 95/98/NT/XP; - monitor VF+GA; optymalna jest rozdzielczość 800 x 600 punktów, małe opisy; - drukarka z możliwością drukowania grafiki wydruków wyników kalkulacyjnych. 1.5 GetSolar - pliki W katalogu programów GetSolar znajdują się min. następujące pliki: GetSolar.exe Wykonalny plik programowy GetSolar.hlp Plik pomocy, zawiera teksty pomocy GetSolar.ini Plik INI dla przechowywania ustawie? programowych Kopf.txt Teksty nag?ówka dla wydruków Projekte.dat Plik projektowy Koll.dat Wykaz kolektorów Orte.dat Klimatyczne dane s?oneczne Energie.dat Wykaz form energii dla ogrzewania dodatkowego

6 Ksi??ka obs?ugi GetSolar Profile.dat Shad.dat English.dat, Polski.dat u.a NxxxEyyy.wet Info.html Profile zu?ycia ciep?ej wody Plik obrazów siatki Zacienienie Plików języków dla wydruków oraz płaszczyzny użytkownika Wygenerowane przez GetSolar klimatyczne dane słoneczne Informacje ogólne z linkiem do stron internetowych systemu GetSolar

7 Ksi??ka obs?ugi GetSolar Jak pracuje GetSolar? 2.1 Po co komputerowy program solarny Urządzenia do termicznego wykorzystywania energii słonecznej stanowią rozwiązania kompleksowe. Na ich osiągi techniczne oraz ekonomiczne wywiera wpływ wiele czynników. Z tego powodu procedury kalkulacyjne oraz programy komputerowe dotyczące wykorzystywania energii pochodzącej z kolektorów słonecznych towarzyszą od samego rozwojowi omawianej techniki oraz pomagają w znalezieniu odpowiedzi na następujące pytania: - Jak dalece niekorzystna jest oferta na północy (np. Gdańsk) w stosunku do oferty z południa (np. Wrocław lub Kraków)? - Jaki wpływ wywiera skierowanie dachu budynku w określoną stronę świata? - Jakie nachylenie kolektora jest optymalne? - Z jaką stratą uzysku należy liczyć się w przypadku, kiedy rzucają cień wysokościowiec, grzbiet góry lub drzewo? - Czy opłaci się rozszerzenie techniki systemowej dla wspomagania ogrzewania za pomocą energii słonecznej? Odpowiedzi intuicyjne są z reguły nie zadawalające. Zbyt drogie będą eksperymenty praktyczne prowadzone metodą prób i błędów. Instalacja kolektorowa musi być od samego początku zaprojektowana w taki sposób, by pracowała możliwie ekonomicznie oraz zapewniała żądaną wydajność. Z tego powodu wielkie znaczenie dla producentów takich instalacji, ich budowniczych oraz użytkowników posiada krytyczna analiza stopnia skuteczności poszczególnych komponentów urządzeń. Omawiane pytania można wyrazić za pomocą modeli matematycznych, przeliczyć je za pomocą komputera oraz porównać ze sobą otrzymane wyniki obliczeń wykorzystujących energię słoneczną dla wspomagania ogrzewania w różnych wykonaniach.

8 Ksi??ka obs?ugi GetSolar Rachunek symulacyjny systemu GetSolar ustala za pomocą generatora danych promieniowania i temperatury WetSyn wartości godzinowe dla typowych przebiegów rocznych, opierając się przy tym o wartości średnie klimatów słonecznych występujących w danej miejscowości. W zależności od tego, czy zachowanie eksploatacyjne instalacji kolektorów słonecznych rozważane ma być w odniesieniu do jednego roku, czy też interesuje nas wynik bardziej uśredniony, rachunek symulacyjny realizowany będzie z wykorzystaniem jednego lub trzech rekordów danych rocznych. Rzeczywiste wyniki eksploatacyjne urządzenia słonecznego mogą w jednym roku mogą odbiegać, w zależności od warunków klimatycznych oraz obciążenia tej instalacji przez użytkownika, od wartości wyliczonych. Tak więc GetSolar wykorzystywać może w charakterze bazowych danych klimatycznych przeciętne wartości miesięczne z wielu lat, a pomimo to wykonywać zbliżona do rzeczywistości symulację z użyciem wartości godzinowych. Także indywidualne zużycie wywoływać może pewien rozrzut wyników rzeczywistych. System GestSolar dostarczany jest z profilem dziennego zużycia wody, który odpowiada przeciętnemu zużyciu normalnego, prywatnego gospodarstwa domowego. Dla innych zastosowań można wygenerować dalsze profile zużycia. Wprowadzone parametry urządzeń nie powinny zbyt silnie odbiegać od wartości sensownych z punktu widzenia technicznego. W rachunkach symulacyjnych, wykraczających poza sensowne specyfikacje, w pewnych okolicznościach wykorzystywane przez program krzywe charakterystyczne, jak również wprowadzone przez wytwórcę dane techniczne kolektorów, tracą swoją moc obowiązującą, a tym samym prowadzą do wyników niedokładnych lub nierealnych. Nie należy również lekceważyć wpływu, jaki wywiera także na uzysk energii słonecznej rzemieślnicze wykonanie rzeczywistych instalacji wykorzystujących energię słoneczną. Stan techniki z tego zakresu został dobrze scharakteryzowany za pomocą broszurki informacyjnej Niemieckiego Instytutu Miedzi: Instalacja termicznych urządzeń słonecznych spełniająca wymagania fachowe. W Internecie można otrzymać te informacje na stronie:

9 Ksi??ka obs?ugi GetSolar GetSolar oferuje dodatkowe okienko obliczeniowe dla: - mocy kolektorów w określonym okresie roku i dnia w wybranym miejscu montażu, - obliczeń stosownie do DIN wykonywanych według rozporządzenia o oszczędnościach energii (EnEV), - osobliwości geometrycznych przy montażu rur kolektorów (obracaniu rur), - poboru energii oraz wymaganej mocy grzewczej w przypadku zasobników wody ciepłej, - rozplanowania objętości i ciśnienia wstępnego naczyń rozszerzalnych. 2.2 Ograniczona gwarancja Biuro Inżynierskie solar energie information oraz mgr inż. (FH) Axel Horn jako wykonawca programu GetSolar gwarantują, że program ten wykonany został w oparciu o wieloletnią wiedzę i doświadczenie z zakresu wykorzystywania energii słonecznej oraz komputerów oraz że w głównych zarysach pracuje zgodnie z podręcznikiem względnie dokumentacją on-line. Całkowite odpowiedzialność wykonawcy programu oraz wyłączne roszczenie użytkownika polega, według wyboru wykonawcy programu, albo na zwrocie zapłaconej ceny, albo na naprawieniu programu. Wykonawca programu wyklucza wszelką dalszą odpowiedzialność gwarancyjną w odniesieniu do GetSolar. Wykonawca programu nie jest zobowiązany do naprawienia jakiejkolwiek szkody, jaka wyniknie z wykorzystywania programu GetSolar. W każdym przypadku odpowiedzialność wykonawcy programu ograniczona jest kwoty, jaką zapłacono za nabycie programu GetSolar. To wykluczenie nie odnosi się do szkód, jakie wynikną z działania umyślnego lub rażącego niedbalstwa wykonawcy programu, zachowane pozostanie także prawo do zgłaszania roszczeń wynikających z bezwarunkowych przepisów prawnych odnośnie odpowiedzialności za produkty.

10 Ksi??ka obs?ugi GetSolar Ogólne informacje o termice solarnej Dla przeprowadzenia rachunku symulacyjnego GetSolar wymaga wielu parametrów. Pomoc On-line dostarcza użytkownikowi niezbędnych informacji w odniesieniu do każdego pola wprowadzania lub pola wyboru. W przypadku braku znajomości i konieczności uzyskania wiedzy podstawowej o technice wykorzystania energii słonecznej, jaka jest konieczna dla sensownego wykorzystywania systemu GetSolar, niżej podanie zostanie skrót takich wiadomości. Wymiarowanie urządzenia wykorzystującego energię słoneczną rozpoczyna się od kolektora. Dla wyliczenia wartości wyjściowej dla urządzeń, które mają ogrzewać jedynie wodę użytkową, najlepiej będzie skorzystać a następującego wzoru empirycznego: 1,5 m 2 powierzchni kolektora na g?ow? mieszka?ca domu Przy głównych zastosowaniach techniki słonecznej kolektorów do przygotowania ciepłej wody użytkowej w budynkach mieszkalnych, taka powierzchnia będzie zupełnie wystarczająca. W odniesieniu do instalowanych tam urządzeń standardowych istnieją długoletnie doświadczenia eksploatacyjne. Typowa instalacja dla rodziny trzy- do czteroosobowej posiada z reguły następującą konfigurację: Obieg zamknięty łączy kolektor o powierzchni 6 m 2 ze zbiornikiem zasobnikowym ciepłej wody w piwnicy o pojemności 300 litrów. Wzór empiryczny mówi tu: 50 litrów na m 2 kolektora. Wartość ta odpowiada zaleceniu odnośnie buforowania w zasobniku 1,5 do 2-krotności zapotrzebowania dziennego.

11 Ksi??ka obs?ugi GetSolar Stosownie do dewizy wiele pomaga wielu należałoby dobrać możliwie jak największą powierzchnię kolektora. Zakłada to jednak wykorzystywanie ciepła słonecznego nie tylko do ciepłej wody użytkowej, lecz także dla wspomagania ogrzewania. W przypadku takich połączonych urządzeń słonecznych zaleca się również przyjęcie za punkt wyjściowy całoroczne zapotrzebowanie na ciepła wodę użytkową, a więc ilość mieszkańców domu, jednak podwojenie powierzchni do: 2,5-3,5 m 2 powierzchni kolektora na głowę mieszkańca domu 2.4 Oferta energetyczna s?o?ca Poza atmosferą słonce promieniuje z mocą 1360 Watt na metr kwadratowy ziemi. Wynikająca z tego moc promieniowania, jaka pada na równą płaszczyznę ziemi nosi nazwę promieniowania globalnego. Waha się ono pomiędzy 0 W.m 2 i 1000 W/ m 2 (w południe przy bardzo czystym niebie). Tak więc energia słoneczna objawiać się może w dwóch postaciach: jako bezpośrednie światło słoneczne lub jako rozproszone promieniowanie nieba, wywołane przez odbicie światła słonecznego w atmosferze. Energia napromieniowania kolektora względnie płaszczyzn okien zależy od następujących parametrów:

12 Ksi??ka obs?ugi GetSolar szerokości geograficznej - wysokości miejsca montażu nad poziomem morza - kąta ustawienia powierzchni kolektora - odchylenia od kierunku południa powierzchni kolektora (kąta azymutu) - pory dnia i roku - klimatu miejsca montażu - lokalnego zacienienia. Wahania oferty energetycznej słońca wraz ze zmianą pór roku, wywoływane są przez zmieniający się kąt pomiędzy płaszczyzną padania promieni słonecznych a równikiem ziemskim. Dla rocznego przebiegu napromieniowania oraz temperatury powietrza postawiono do dyspozycji użytkownika dane klimatyczne pochodzące z wielkiej ilości stacji meteorologicznych. System GetSolar korzysta z następujących średnich wartości miesięcznych: - dziennego promieniowania globalnego na linię horyzontalną - średnią temperaturę dzienną. 2.5 Zacienienie

13 Ksi??ka obs?ugi GetSolar Zdarza się. że stałe przeszkody rzucają cień na powierzchnie kolektorów, przykładowo grzbiety gór, wysokościowce, drzewa względnie graniczące budowle lub części budowli. Odległość oraz wielkość względna przeszkody od powierzchni absorbującej odgrywają bardzo ważną rolę przy uwzględnianiu zacienienia we wzorze. Duże i bardzo oddalone przeszkody zacieniają określony kąt wycinka nieba i dają opisać się w systemie GetSolar za pomocą rzutowania na raster kątowy (wzniesienia i azymutu). Gdy słońce znajdzie się polu rastra zaznaczonym jako zacienione, zostaje usunięte z obliczenia występujące teoretycznie bezpośrednie napromieniowanie. Tego typu tzw. zacienienie horyzontalne można także opisać za pomocą promienia. Leżące w bezpośrednim pobliżu kolektora niewielkie przeszkody, np. komin lub antena, rzucają mniejsze cień, który przesuwa się nad powierzchnią kolektora. Dla opisania tego zjawiska należałoby przedstawić kolektor oraz obiekt rzucający cień w sposób trójwymiarowy, co oznaczałoby zarówno dla użytkownika programu, jak i dla komputera duże nakłady pracy. Na szczęcie przy termicznym wykorzystywaniu energii słonecznej częściowe zacienienia niewielkich powierzchni kolektora nie odgrywają znaczącej roli (pod warunkiem prawidłowego ustawienia czujnika temperatury). System GetSolar rezygnuje więc ze skomplikowanych trójwymiarowych danych konstrukcyjnych, lecz oferuje możliwość przedstawiania w rastrze zacienionych wycinków półkuli nieba. W przeciwieństwie do powyższego, znaczenie ma jeszcze zacienienie przez części budowli w otoczeniu kolektora.

14 Ksi??ka obs?ugi GetSolar Kolektory Typy kolektorów oraz obszary ich zastosowania Z pierwszych skrzynek gorąca w roku 1767 rozwinęły różne typy kolektorów. Najbardziej rozpowszechniony jest kolektor płaski z selektywnym absorberem, prostą przykrywą szklaną oraz izolacją termiczną po stronie spodniej kolektora. Z kolei dla wyłącznego ogrzewania basenu pływackiego sprawdził się nie zakryty przepływowy absorber z tworzywa sztucznego. W innym kierunku nastąpił rozwój, dla uzyskania wysokiej wydajności także przy wysokich temperaturach, próżniowe kolektory rurowe Kolektory rurowe Kolektory rurowe nadają się znakomicie ze względu na swą bardzo dobrą izolację termiczną w zastosowaniach, w których wymagane są bardzo wysokie temperatury (w urządzeniach klimatyzacyjnych). Na pytanie, czy ta specjalna technika nadaje się także do zwykłego podgrzewania ciepłej wody użytkowej, można odpowiedzieć m.in. za pomocą rachunku symulacyjnego w systemie GetSolar. W przypadku kolektorów rurowych montowanych wzdłuż pochyłości dachowej należy zwracać uwagę na efekt, jaki daje obrót absorbera wzdłuż osi wzdłużnej rur. Następuje przy tym zmiana zorientowania na południe oraz rzeczywiste nachylenie absorbera w stosunku do ukierunkowania płaszczyzny kolektora. Przy dachach płaskich nachylonych w kierunku zachodu lub wschodu można w ten sposób wyraźnie polepszyć absorpcję. W przypadku silniejszych nachyleń dachów daje się jednak zaobserwować zakłócające oddziaływanie zacieniania powierzchni kolektora przez kalenicę dachu. Obracanie rurek można odtworzyć rachunkowo w systemie GetSolar (menu Ekstra-obrót absorbera).

15 Ksi??ka obs?ugi GetSolar Stopie? skuteczno?ci kolektora Podobnie jak każde inne urządzenie techniczne do przekształcania energii, także kolektory słoneczne nie przekształcają w 100 procentach wchłoniętą energię słoneczną. Straty powstają wskutek: - odbicia od przykrycia i absorbera - konwekcyjnych strat cieplnych - strat wypromieniowania ciepła. Metoda pomiarowa względnie źródło danych znamionowych kolektora ma wpływ na: - wielkość znamionową modułu kolektora - maksymalny stopień skuteczności - wielkość współczynnika strat cieplnych. Z tego względu GestSolar zapamiętuje uwagę odnośnie pochodzenia wartości znamionowych. Wszystkie dane kolektorów znajdują się w pliku Koll.dat. Dane kolektorów można dowolnie przerabiać oraz uzupełniać. W przypadku występowania u użytkownika danych kolektorów, które nie są jeszcze objęte przez zakres dostawy systemu GetSolar, ucieszyłby nas bardzo krótka informacja zawierająca odpowiednie wartości, które zostaną uwzględnione w następnych wersjach systemu.

16 Ksi??ka obs?ugi GetSolar Wschód-Zachód instalacja kolektorów W przypadku braku odpowiednio dużego dachu południowego lub w ogóle braku takiego dachu można instalować także kolektory na dachu, który jest bardziej zorientowany w kierunku wschodu lub zachodu. Powstanie jednak wtedy problem, że ciepło słoneczne ładowane będzie do bufora albo o bardzo wczesnej, albo o bardzo późnej porze dnia. Przy większych instalacjach do wykorzystywania energii słonecznej można osiągnąć kompromis poprzez podział kolektorów na dach wschodni i zachodni. Takiego podziału można również dokonać pomiędzy niewielki dach południowy oraz dach wschodni czy zachodni. Obwód słoneczny rzeczywistego urządzenia dla zorientowanych w sposób zróżnicowany powierzchni kolektorów winien wyposażony być każdorazowo we własną pompę lub przyporządkowany zawór przelotowy. Regulacja obwodu słonecznego następować będzie w sposób zorientowany na wydajność lepiej napromieniowanego pola kolektora. Pole o gorszym napromieniowaniu zostanie dołączane w taki sposób, że jego temperatura na wlocie odpowiadać będzie temperaturze kolektora wiodącego. Jeżeli napromieniowanie słoneczne nie będzie wystarczające, urządzenie pracować będzie korzystając tylko z jednego pola kolektora.w przypadku urządzeń kolektorowych wschód-zachód GetSolar wskazuje nie tylko jedną temperaturę i moc kolektora. Temperatura drugiego kolektora wyświetlana jestw wykresie dziennym,jeżeli odbiega od temperatury kolektora pierwszego. Zostają zsumowane moce obu pól kolektorów, a moc powierzchni drugiej przedstawiona indywidualnie. Okazuje się, że oba kolektory, pomimo że wykazują różną moc, pracują wspólnie od stosunkowo wczesnego punktu czasowego, jednak w popołudniu, wskutek wzrostu temperatury bufora, następuje stosunkowo wczesne wyłączenie kolektora pierwszego.

17 Ksi??ka obs?ugi GetSolar Moce i temperatury kolektorów w przypadku instalacji wschód-zachód 2.7 Bufor Bufor słoneczny służy do skompensowania wahań napromieniowania słonecznego w poszczególnych porach dnia oraz dla przezwyciężenia okresów złej pogody. W jego dolnej połowie znajduje się wymiennik ciepła obwodu słonecznego, a w połowie górnej połączony z konwencjonalnym kotłem grzewczym wymiennik ciepła dogrzewania. W dobrych buforach słonecznych występuje rozwarstwienie temperatur. Ciepła woda jest lżejsza od zimnej i stanowi zły przewodnik temperatury. Z tego powodu nie miesza się z znajdującymi się niżej warstwami wody zimnej. Gdy z bufora pobrana zostanie u góry woda ciepła, wtedy woda zimna przesunie z dołu w górę i przepchnie przy tym leżące nad nią warstwy temperatur w stanie niezmienionym w daleko idącej mierze. Górna temperatura wody w buforze zmieni się dopiero wtedy, gdy nastąpi przemieszczenie w górę zimniejszych warstw wody, jednak nie wskutek wymieszania.

18 Ksi??ka obs?ugi GetSolar Nienaruszone rozwarstwienie temperaturowe umożliwia niższą temperaturę w umieszczonym na dole wymienniku ciepła słonecznego, a tym samym zmniejsza starty cieplne w kompleksowym układzie kolektora. Podczas podgrzewania rozwarstwienie temperaturowe zależne jest od rodzaju zastosowanego wymiennika ciepła. W zamontowanym u dołu bufora, wewnętrznym wymienniku ciepła słonecznego podgrzana woda uzyskuje wypór i wywołuje w buforze przepływ konwekcyjny, który może zakłócić rozwarstwienie temperaturowe. Zależnie od grubości rozwarstwienia oraz mocy kolektora takie wymieszanie ograniczone pozostanie do dolnej połowy bufora. Wykorzystywany w systemie GestSolar model bufora wychodzi z podzielonego poziomo na dwie części zasobnika, w którego dwóch połowach, przy każdym przepływie energii (odpływie wody ciepłej, dopływie wody zimnej, ogrzewania słonecznym i kotłowym, odprowadzeniu nadmiaru ciepła do ogrzewania) nastąpi w każdej z połówek odpowiednie wyregulowanie temperatury mieszanej. W modelu symulacyjnym Urządzenia o dwóch buforach i układu kaskadowego oba bufory zostały podzielne w taki sposób na polowy. Model GetSolar Bufora kombi przedstawia dwa cylindryczne zbiorniki, sięgające na cała wysokość bufora, zewnętrzny zbiornik wody dla ogrzewania oraz wewnętrzny zbiornik wody użytkowej. Oba są podzielone w środku na połowę górną i dolną. Podobnie jak w przypadku zwykłych buforów słonecznych wzrasta ciepło (pochodzenia słonecznego) w górnej połowie, gdy połowa dolna jest wystarczająco ciepła. Wymiana temperatury pomiędzy zbiornikiem zewnętrznym i wewnętrznym następuje poprzez swobodny przepływ konwekcyjny wzdłuż ścianki zbiornika wody użytkowej spełniającej rolę powierzchni wymiennika ciepła.

19 Ksi??ka obs?ugi GetSolar W obu przedstawionych przypadkach nastąpi dogrzewanie górnej połowy bufora zarówno celem podgrzania wody użytkowej, jak również dla uzyskania odpowiedniej temperatury dopływu ogrzewania domu. W przeciwieństwie do przedstawionego wyżej rozwiązania, do buforu podłączony zostanie tylko powrót ogrzewania. Dopływ pośredni doprowadza ciepło słoneczne do kotła, a stamtąd dociera ono do podłączonych obwodów grzewczych Cyrkulacja Ze względu na fakt, że cyrkulacja wody użytkowej przy zwykłym trybie roboczym powoduje zarówno ogromne zużycie energii, jak również niszczy ważne dla eksploatacji urządzeń wykorzystujących energię słoneczną rozwarstwienie temperaturowe w buforze, system GestSolar odmawia wciągania do obliczeń takiej instalacji. Użytkownik winien spróbować pozbawić znaczenia z punktu widzenia energetycznego cyrkulacji poprzez zastosowanie odpowiedniej regulacji zegara elektronicznego sterującego z nastawami poniżej 5 minut, jak również sterowanego termostatem wyłączania przy wystarczającej temperaturze powrotu cyrkulacji. W innym przypadku należy podać podwyższone o 10 do 50 procent (!) zapotrzebowanie energetyczne wody ciepłej; jednak nie uwzględnione pozostaną dalej negatywne oddziaływania na rozwarstwienie temperaturowe z buforze Wymiennik ciep?a

20 Ksi??ka obs?ugi GetSolar Dla ochrony przed zamarzaniem i uszkodzeniami wskutek korozji zostanie zastąpiony nośnik ciepła dla obiegu zamkniętego w kolektorach urządzeń wykorzystujących energię słoneczną do ogrzewania lub przygotowywania ciepłej wody użytkowej, przez środek przeciw zamarzaniu. W tym celu konieczne będzie zastosowanie wymiennika ciepła (WT) w obiegu zamkniętym ciepłej wody użytkowej lub kotła. Istotny parametr wymiennika ciepła stanowi moc cieplna wyrażona w W/(m 2 x K). Według sprawdzonego wzoru empirycznego powierzchnia wymiany ciepła (w wymienniku z rurek żebrowanych) pozostaje w stałym stosunku do powierzchni kolektora: m² wymiennika ciepła = 1 : 5 m² kolektora W przypadku wymienników zbudowanych z rurek szklanych przyjmuje się jako stosunek optymalny 1 : 9. System GetSolar żąda podania mocy wymiennika ciepła w W/m 2, odnoszonej do powierzchni kolektora, gdy wielkość powierzchni wymiennika ciepła mogła ulec zmianie razem z nią bez konieczności dodatkowego wprowadzenia. Jeżeli wartość nie jest dokładnie znana, można przyjąć wartość 60 W/ (m 2 ). Oznacza to, że przy mocy kolektora 600 Watt / m 2, w wymienniku ciepła wystąpi średnia różnica temperatury 10 Kelvin dla przeniesienia tej mocy do bufora. W zależności od mocy wymiennika ciepła oraz przepustowości masowej powstanie z jednej strony w obiegu zamkniętym kolektora różnica temperatury pomiędzy dopływem a powrotem, z drugiej zaś różnica temperatury pomiędzy odpowiednią warstwą w buforze a powrotem kolektora. Ta ostatnia z kolei określa poziom temperatury w kolektorze, a tym samym stopień skuteczności.

21 Ksi??ka obs?ugi GetSolar Zewnętrzne wymiennik ciepła wykorzystywane są do ogrzewania zasobników buforowych. Przy niezbyt rygorystycznym rozważaniu modelu urządzeń GetSolar wyniki uzyskane za pomocą tego systemu dadzą się także przenieść na urządzenia z zewnętrznymi wymiennikami ciepła. 2.8 Odbiornik Wielko?? pokrycia przez energi? s?oneczn? i stopie? skuteczno?ci Zdobyta przy pomocy urządzenia słonecznego energia może być doprowadzana do różnych urządzeń odbiorczych. Różnią się one pomiędzy sobą jakościowo czasowym profilem wykorzystania oraz poziomem wymaganej temperatury. Temperatury oraz zależne od pory roku rozdział zużycia determinują wybór zastosowanego typu kolektora; zużycie dzienne musi być skorelowane z magazynowaniem energii (buforowaniem).. Ilość energii słonecznej dla pokrycia zużycia energetycznego systemu określana jest mianem wielkości pokrycia słonecznego. Określą ono ilość energii wymaganej dla zużycia ciepłej wody oraz strat w magazynowaniu, która w tradycyjnych przypadkach pokrywana jest za pomocą oleju opałowego lub zużycia energii elektrycznej, a teraz dostarczana jest z kolektora słonecznego.

22 Ksi??ka obs?ugi GetSolar Przy rozważaniu odciążenia środowiska oraz ekonomiczności należy jeszcze dodatkowo uwzględnić stopień wykorzystania konwencjonalnego wytwarzania energii: Uzysk energii słonecznej Słoneczna wielkość pokrycia = Zapotrzebowanie cieplne+ Straty w buforze Pod pojęciem uzysku energii słonecznej rozumieć przy tym należy wprowadzenie ciepła z obiegu zamkniętego kolektora do buforów lub urządzeń odbiorczych. W przypadku urządzeń wykorzystujących nadmiarową energię słoneczną np. dla celów grzewczych, całkowity uzysk energii słonecznej przekraczać zapotrzebowanie cieplne dla wytwarzania ciepłej wody użytkowej. Odnoszona do tego ostatniego wielkość pokrycia często przekracza 100%. Poprzez zastosowanie instalacji kolektorów słonecznych może ulec znacznej poprawie roczny wskaźnik wykorzystania instalacji kotłowej, gdyż takie zastosowanie spowoduje znaczne skrócenie nieefektywnego czasu pracy obejmującego stosunkowo wysokie straty z tytułu wyłączenia z eksploatacji latem. Oszczędność energii = Uzysk energii słonecznej Stopień wykorzystania urządzenia Pod pojęciem stopnia wykorzystania urządzenia rozumie się w tym przypadku stopień wykorzystania konwencjonalnego podgrzewania ciepłej wody użytkowej. Stopień ten w przypadku urządzeń z kotłem grzewczym oraz tero statycznie regulowanym podgrzewaniem ciepłej wody użytkowej wynosi ok.60%, a latem częściowo nawet poniżej 50%.

23 Ksi??ka obs?ugi GetSolar Pogoń za możliwie dobrym stopniem wykorzystania instalacji słonecznej nie powinna doprowadzić do całkowitego stracenia z oczu punktu widzenia finansowego stopnia wykorzystania. Właśnie przy dokonywaniu wyboru pomiędzy kilkoma typami kolektorów winno uwzględniać się cenę metra kwadratowego, okres żywotności oraz koszty utrzymania urządzeń Ciep?a woda u?ytkowa Optymalna temperatura w punkcie poboru do bufora wody ciepłej wynosi o C. Wyższe temperatury wywołują problemy z osadzaniem się wapnia i powodują wzrost strat urządzenia, temperatury niższe stwarzają zagrożenie skażenia drobnoustrojami i rozdarowują część możliwych oszczędności energii przy wypieraniu prądu grzejnegonp. w zmywarkach, pralkach oraz podgrzewaczach wody. Przyjmuje się, zgodnie z wytycznymi, następujące dzienne zużycie na głowę w trzyosobowym gospodarstwie domowym: 80 l wody zimnej = 53 l wody ciepłej do 45 o C = 12 wody ciepłej powyżej 50 o C = a więc razem 0,0 kw 1,7 kw 0,6 kw 2,3 kw / dzień Powyższe zużycie nie jest rozdzielone równomiernie w ciągu dnia. Szczyty zużycia występują w południe i wieczorem, podczas gdy okres pomiędzy godziną 13 a 16 nie wykazuje w przeważającej ilości gospodarstw domowych żadnego zużycia. Mogą to oczywiście zmienić pralki korzystające ze sterowanego zegarem prądu taryfy nocnej oraz posiadające przyłącze ciepłej wody, praca zmianowa lub inne czynniki. System GetSolar uwzględnia te odchylenia czasowe w zużyciu wody ciepłej przez zastosowanie profili dziennych.