Wytyczne projektowe Hewalex s. 1 Wytyczne projektowe

Transkrypt

1 Wytyczne projektowe Hewalex s. 1 Wytyczne projektowe aktualizacja r

2 Wytyczne projektowe Hewalex s. 2 SPIS TEREŚCI Promieniowanie słońca... 3 Zasoby helioenergetyczne Polski... 4 Usłonecznienie... 4 NatęŜenie promieniowania słonecznego... 4 Napromieniowanie słoneczne... 5 Promieniowanie na powierzchnie nachylone... 6 Kolektory słoneczne wymagania ogólne... 6 Uwagi na temat oceny jakości i prawidłowego doboru kolektorów do instalacji słonecznej... 7 Parametry sprawności energetycznej kolektora... 8 Wybór kolektora płaski czy próŝniowy... 8 Budowa kolektora... 8 Urządzenia solarne produkowane przez firmę Hewalex... 9 Kolektory słoneczne KS2000SP i KS2000TP... 9 Kolektor słoneczny próŝniowy KSR Podgrzewacz KOMPAKT300H + grupa bezpieczeństwa B Grupy pompowe obiegów hydraulicznych kolektorów firmy Hewalex Mocowania kolektorowe dachowe i konstrukcje wsporcze Podzespoły i urządzenia innych producentów w ofercie firmy Hewalex Sterowniki elektroniczne do instalacji solarnych Naczynia przeponowe do obiegów hydraulicznych kolektorowych, wody grzewczej i wody uŝytkowej Podgrzewacze pojemnościowe węŝownicowe do wody uŝytkowej Podgrzewacze solarne specjalne do ogrzewania wody uŝytkowej i wspomagania CO Zasobniki ciepłej wody uŝytkowej Wymienniki ciepła rurowe basenowe WB Dobór podzespołów i urządzeń do instalacji solarnych Instalacje solarne z podgrzewaczami pojemnościowymi węŝownicowymi Dobór ilości kolektorów słonecznych dla instalacji tylko do wody uŝytkowej Dobór ilości kolektorów słonecznych do ogrzewania wody w basenach kąpielowych Dobór ilości kolektorów słonecznych do instalacji wspomagającej ogrzewanie budynku Wpływ sposobu ustawienia kolektorów na wielkość uzysków ciepła Dobór pozostałych podzespołów i elementów instalacji solarnych Instalacje solarne duŝej mocy do ogrzewania wody uŝytkowej i wody w basenach kąpielowych Instalacje solarne zasobnikowe i buforowe do ogrzewania wody uŝytkowej Dobór ilości kolektorów słonecznych dla instalacji do ogrzewania wody uŝytkowej Dobór kolektorów słonecznych dla instalacji do ogrzewania wody w basenie kąpielowym Baterie kolektorów słonecznych wybór miejsca i sposoby mocowania kolektorów do podłoŝa Kolektory słoneczne na dachach spadowych Kolektory słoneczne na dachach płaskich i na gruncie Sposoby mocowania typowych konstrukcji wsporczych do podłoŝa Przykłady rozwiązań konstrukcji budowlanych pod typowe stelaŝe HEWALEX Przykłady obliczeń obciąŝeń wiatrem kolektorów KS2000 na typowych konstrukcjach wsporczych HEWALEX w wybranych strefach wg PN 77/ B Dobór wymienników ciepła dla instalacji solarnych Dobór zasobników cwu Dobór zbiorników buforowych Dobór naczyń przeponowych do obiegów kolektorowych Dobór pompy obiegowej dla obiegu kolektorowego Nowości w ofercie firmy Hewalex Podgrzewacz z pompą ciepła PWPC3,8 2W Pompa ciepła PCWU3, Wybrane instalacje solarne z kolektorami KS

3 Wytyczne projektowe Hewalex s. 3 Promieniowanie słońca. Podstawowym źródłem energii we wszystkich procesach fizycznych, chemicznych i biologicznych zachodzących na ziemi jest słońce. Słońce wypromieniowuje w przestrzeń kosmiczną ogromny strumień mocy, z którego do Ziemi dociera jego znikoma część. Ilość energii promieniowania Słońca w jednostce czasu na jednostkę powierzchni na górnej granicy atmosfery ziemskiej określono jako stałą słoneczną G = 1367 W/m². Stała słoneczna zmienia się w granicach ± 3,4% zaleŝnie od odległości Ziemi od Słońca. Promieniowania słoneczne moŝna podzielić na: krótkofalowe... do 4 µm długofalowe... 4 µm µm Promieniowanie słoneczne na falach krótkich ma następującą strukturę: promienie ultrafioletowe... 0,15 0,40 µm (7% energii) promieniowanie widzialne... 0,40 0,75 µm (45% energii) promieniowanie podczerwone... 0,75 4,00 µm (47% energii) Podczas przenikania promieniowania słonecznego przez warstwy atmosfery ziemskiej zachodzą procesy rozpraszania, pochłaniania i odbijania fal elektromagnetycznych. Zachodzące procesy obrazuje wykres dla promieniowania elektromagnetycznego słońca 0,1 4 µm 100 % Promieniowanie odbite od atmosfery ziemskiej Górne warstwy atmosfery ziemskiej ok. 15 % - Promieniowanie rozproszone Fale do 0,4µm pochłaniane są przez ozon i tlen. Fale powyŝej 4µm pochłaniane są przez pary wodne i gazy z zanieczyszczenia atmosfery. Promieniowanie odbite od powierzchni Ziemi ok. 43 % Promieniowanie pochłaniane przez Ziemię Poziom przyziemia

4 Wytyczne projektowe Hewalex s. 4 Zasoby helioenergetyczne Polski. Usłonecznienie. Usłonecznienie określa liczbę godzin z bezpośrednią operacją słoneczną w ciągu roku. Usłonecznienie zaleŝy przede wszystkim od długości dnia, ale takŝe od zachmurzenia i przeźroczystości atmosfery. Średnie roczne usłonecznienie dla całego obszaru kraju wynosi 1580 h, co stanowi tylko 18% liczby godzin pełnego roku. NajdłuŜszy nieprzerwany dopływ energii promieniowania słonecznego waha się od 7,2 h w zimie do 15,5 h w lecie. Prowadzone badania usłonecznienia w Polsce w latach wykazały, Ŝe wykazuje ono pewne trendy rosnące i malejące w dłuŝszych okresach czasu. Odnotowano następujące wahania wielkości usłonecznienia rocznego, np.: Kołobrzeg... minimalne h... maksymalne h Warszawa... minimalne h... maksymalne h Zakopane... minimalne h... maksymalne h NatęŜenie promieniowania słonecznego. Na przewaŝającej części kraju bezpośrednie promieniowanie słoneczne tylko w nielicznych przypadkach przekracza 1000 W/m². Najczęściej notowane wartości bezpośredniego promieniowania słonecznego w godzinach od 9.00 do są zawarte w przedziale W/m². Wartości chwilowe bezpośredniego promieniowania słonecznego mogą dochodzić do 1200 W/m². Intensywność promieniowania słonecznego: 1000 W / m W / m W / m W / m 2

5 Napromieniowanie słoneczne. Wytyczne projektowe Hewalex s. 5 Jako normę dla Polski moŝna przyjąć wartość napromieniowania całkowitego w ciągu roku 3600 MJ/m² ± 10% ( 1000 kwh/m² ). Łączny wpływ czynników astronomicznych i meteorologicznych powoduje, Ŝe najmniejsze wartości występują w grudniu ( 1 2% sumy rocznej ), największe w czerwcu ( 13 17% sumy rocznej ). Na ciepłą połowę roku przypada od 72% w Zakopanem do 81% w Kołobrzegu sumy rocznej promieniowania całkowitego.

6 Promieniowania na powierzchnie nachylone. Wytyczne projektowe Hewalex s. 6 Optymalne kąty nachylenia do płaszczyzny poziomej w poszczególnych miesiącach roku są następujące. W praktyce budowy instalacji słonecznych kolektory ustawia się pod stałym kątem nachylenia, przy czym zalecenia w tym względzie są następujące: Dla instalacji przeznaczonych tylko do wspomagania ogrzewania wody uŝytkowej kąt nachylenia kolektorów: Dla instalacji przeznaczonych do wspomagania ogrzewania budynków - kąt nachylenia kolektorów: Dla instalacji przeznaczonych do ogrzewania wody w letnich basenach kąpielowych kąt nachylenia kolektorów do 30 Kolektory słoneczne wymagania ogólne. Wymagania ogólne dotyczące trwałości, niezawodności i bezpieczeństwa cieczowych kolektorów słonecznych określa przedmiotowa normą: EN-PN : 2006 Wymagane są następujące badania kolektora: a) Ciśnienie wewnętrzne w absorberze b) Odporność na wysoka temperaturę c) Ekspozycyjność d) Zewnętrzny szok termiczny e) Wewnętrzny szok termiczny f) Przeciekanie wody deszczowej g) Wytrzymałość h) Charakterystyka cieplna i) Odporność na zamarzanie j) Temperatura stagnacji k) Przegląd końcowy WyŜej wymienione badania powinny być wykonane zgodnie z normą: EN-PN : 2006 Kolektory, które nie zostały poddane wszystkim wymaganym badaniom nie mogą być uznane za zgodne z wymaganiami normy przedmiotowej PN-EN :2006

7 Wytyczne projektowe Hewalex s. 7 Uwagi na temat oceny jakości i prawidłowego doboru kolektorów słonecznych do instalacji słonecznej na etapie jej projektowania i budowy. Zgodność kolektora z normą przedmiotową PN-EN :2006 Kolektory słoneczne, które przeszły z wynikiem pozytywnym wszystkie wymagane badania wykonane metodami badawczymi, o których mowa w normie PN-EN :2006 jest w pełni zgody z wymaganiami normy przedmiotowej. Ta zgodność kolektora jest wiarygodna, jeśli dany kolektor legitymuje się certyfikatem DIN CERTCO, którego kopię zamieszczamy poniŝej.

8 Wytyczne projektowe Hewalex s. 8 Parametry sprawności energetycznej kolektora KaŜdy kolektor słoneczny poddany badaniom ( patrz EN :2006, Rozdział 6) posiada charakterystykę cieplną określoną szczegółowo w sprawozdaniu z badań wykonanych przez uprawnioną jednostkę badawczą. Wybór jednostki badawczej naleŝy do producenta kolektorów. Wystarczającymi i jedynie słusznymi parametrami w ocenie danego kolektora są: 1. Współczynnik sprawności optycznej ŋ0 ( % ) 2. Współczynnik strat ciepła a1 ( W / m² K ) 3. Współczynnik strat ciepła a2 ( W / m²k² ) 4. Modyfikator kąta padania K ө = 50 Wybór kolektora - płaski czy próŝniowy Na tak stawiane pytanie niestety nie ma odpowiedzi łatwej i jedynie słusznej. Dokonanie właściwego wyboru kolektora naleŝy podejmować zawsze po dokładnej analizie zagadnień technicznych związanych z miejscem budowy i przeznaczeniem instalacji, a takŝe na podstawie rachunku koniecznych nakładów inwestycyjnych i efektywności energetycznej danej instalacji. Kolektor próŝniowy rurowy w porównaniu z kolektorem cieczowym płaskim wyróŝnia się jedynie mniejszymi stratami mocy ( wartość liczbowa współczynnika strat a1), które są wynikiem dobrej izolacji cieplnej absorbera umieszczonego w otaczającej próŝni w rurze osłonowej. Ten charakterystyczny wyróŝnik mniejszych strat mocy kolektora próŝniowego przynosi wyraźne efekty w warunkach pogody zimowej przy niskich temperaturach powietrza na zewnątrz i przy dobrym natęŝeniu promieniowania słońca (czyste bezchmurne niebo). Niestety na całym obszarze naszego kraju takich słonecznych i mroźnych dni jest w porze zimowej niewiele. Stąd całoroczny efekt energetyczny takiej samej wielkości powierzchni czynnej kolektora próŝniowego w przypadku najwydajniejszych kolektorów próŝniowych jest o 30% wyŝszy od efektu energetycznego dla kolektora płaskiego. Niewspółmiernie wysoka jest niestety jego cena w stosunku do kolektora plaskiego. Budowa kolektora Budowa kolektora słonecznego jest dowolna i zaleŝy wyłącznie od inwencji twórczej i moŝliwości technicznych jego producenta. Kształt, wielkość gabarytowa i szczegóły rozwiązań technicznych ( np. budowa absorbera typu harfowego lub meandrycznego) nie maja zasadniczego znaczenia. UŜywanie tego rodzaju argumentów w preferowaniu kolektora słonecznego danego producenta zawsze kryją w podtekście niesłuszne intencje i kompromitują ich autorów.

9 Wytyczne projektowe Hewalex s. 9 Urządzenia solarne produkowane przez firmę Hewalex. Kolektory słoneczne płaskie KS2000SP i KS2000TP Budowa i charakterystyki techniczne kolektorów. Są to płaskie cieczowe kolektory słoneczne w obudowie aluminiowej, z szybą o bardzo wysokiej jakości i absorberem w całości wykonanym z miedzi w nowoczesnej technologii zgrzewania ultradźwiękowego. Budowa kolektora: 1. Obramowanie kolektora 2. Szyba solarna 3. Absorber kolektora ( pokrycie czarny chrom lub TiNOx classic) 4. Orurowanie absorbera. 5. Welon szklany 6. Izolacja boczna 7. Izolacja dolna 8. Aluminiowa obudowa kolektora 9. Uszczelka gumowa

10 Kolektory produkowane są w kilku odmianach wykonania, a mianowicie: Obramowanie szyby malowane i obudowa niemalowana w kolorze czystego aluminium. Obramowanie szyby i obudowa pokrywana farbą proszkowa w kolorze RAL 7022 ( w symbolu typu kolektora - oznaczenie litera L ) Wytyczne projektowe Hewalex s. 10 Szyba hartowana wytwarzana w technologii walcowania ( w symbolu typu kolektora - oznaczenie litera P ) Absorber kolektora z jednego arkusza blachy miedzianej o wysokiej przewodności ciepła, wykonany nowoczesną technologią zgrzewania ultradźwiękowego, z pokryciem absorbera w dwóch odmianach: Czarny chrom (w symbolu kolektora - oznaczenie litera S ) TiNOx Clasic ( w symbolu kolektora - oznaczenie litera T ) Dane techniczne kolektorów słonecznych płaskich Lp Dane Typ kolektora słonecznego KS2000SP KS2000SLP KS2000TP KS2000TLP 1 Długość 2018mm 2 Szerokość 1037mm 3 Wysokość 89mm 4 Waga 39kg +/- 1kg 5 Powierzchnia brutto kolektora 2,09m 2 6 Powierzchnia apertury (czynna) 1,818m 2 7 Przyłącza kolektora cztery gwinty zewnętrzne ¾ 8 Pojemność cieczowa 1,1 litr 9 Maksymalne ciśnienie pracy 6 bar 10 Obudowa spawana wanna z blachy aluminiowej grubości 1 mm 11 Przykrycie SUNPLUS grubość: 3,2mm Materiał Miedź 12 Absorber Czarny chrom TiNOX classic Pokrycie ( absorpcja 96%, emisja 10%) ( absorpcja 95%, emisja 5%) 13 Izolacja Dno Wełna mineralna grubości 55mm Boki Wełna mineralna grubości 20mm 14 Sprawność optyczna 81,1% 80,2% 15 Współczynniki a1 4,46 W/m2K 3,80 W/m2K strat a2 0,0096 W/m2K2 0,0067 W/m2K2 16 Temperatura stagnacji 192 C 219 C 17 Sposób montaŝu uchwyt uniwersalny KSAL, KSOL (dach o nachyleniu ) uchwyt korekcyjny KSOL (dach o nachyleniu ) konstrukcja uniwersalna KSOL (dach o nachyleniu do 20 ) okucie budowlane (dach o nachyleniu większym niŝ 30 ) 18 Gwarancja 10 lat Aktualne wyniki badań sprawnościowych i wydajnościowych kolektora dostępne są na stronie: pod numerem testu C824, C825

11 Kolektor słoneczny próŝniowy KSR10. Wytyczne projektowe Hewalex s. 11 Budowa i charakterystyka techniczna kolektora. Jest to próŝniowy, cieczowy kolektor słoneczny z bezpośrednim przepływem czynnika grzewczego w rurze próŝniowej. Kolektor posiada 10 rur próŝniowych. Absorber wykonany z miedzi w nowoczesnej technologii zgrzewania ultradźwiękowego pokryty warstwą absorbcyjną TiNOx Classic. Rury mocowane do rozdzielacza za pomocą złączek zaciskowych. Izolacja wykonana ze sztywnej pianki poliuretanowej. StelaŜ kolektora oraz obudowa wykonane są z aluminium pokrytych farbą proszkową w kolorze RAL Budowa kolektora: 1. PróŜniowa rura szklana z wbudowanym absorberem (pokrycie TiNOx classic) 2. StelaŜ kolektora 3. Zespół rozdzielacza z dwoma przyłączami GZ ¾. 4. Złącza zaciskowe 5. Izolacja ze sztywnej pianki poliuretanowej 6. Obudowa kolektora 7. Uszczelka gumowa

12 Dane techniczne kolektora próŝniowego Wytyczne projektowe Hewalex s. 12 Lp Dane Typ kolektora słonecznego KSR10 2 KSR10 3 KSR10 4 KSR10 5 KSR10 1 Całkowita długość 2130mm 2130mm 2130mm 2130mm 2130mm 2 Całkowita szerokość 860mm 1720mm 2580mm 3440mm 4300mm 3 Całkowita wysokość 111mm 111mm 111mm 111mm 111mm 4 Waga 30kg 60kg 90kg 120kg 150kg 5 Powierzchnia brutto kolektora 1,82m 2 3,64m 2 5,46m 2 7,28m 2 9,10m 2 6 Powierzchnia absorbera 0,932m 2 1,864m 2 2,796m 2 3,728m 2 4,66m 2 7 Powierzchnia apertury (czynna) 1,014m 2 2,028m 2 3,042m 2 4,056m 2 5,07m 2 8 Przyłącza kolektora dwa gwinty zewnętrzne ¾ 9 Pojemność cieczowa 1,8 litr 3,6 litr 5,4 litr 7,2 litr 9,0 litr 10 Maksymalne ciśnienie pracy 6 bar 12 Obudowa blacha aluminiowa 13 Przykrycie rura szklana z pokryciem antyrefleksyjnym 14 Absorber Materiał Miedź Pokrycie TiNOX classic ( absorpcja 95%, emisja 5%) 15 Izolacja Pianka poliuretanowa 16 Sprawność optyczna 79,0% 17 Współczynniki a1 1,26 W/m2K strat a2 0,0013 W/m2K2 18 Sposób montaŝu uchwyt uniwersalny KSRL (dach o nachyleniu ) uchwyt korekcyjny KSRL, (dach o nachyleniu ) konstrukcja uniwersalna KSRL (dach o nachyleniu mniejszym niŝ 20 ) 19 Gwarancja 5 lat Aktualne wyniki badań sprawnościowych i wydajnościowych kolektora dostępne są na stronie: pod numerem testu C1030

13 Podgrzewacz KOMPAKT 300H + GRUPA BEZPIECZEŃSTWA B Wytyczne projektowe Hewalex s. 13 Przeznaczenie i budowa Podgrzewacze KOMPAKT 300HB słuŝą do podgrzewania wody uŝytkowej energią cieplną z kolektorów słonecznych i energią cieplną z kotła CO. Dolna węŝownica przeznaczona jest dla kolektorów słonecznych, a górna dla kotła CO. Podgrzewacz KOMPAKT 300HB jest zintegrowany z zespołem pompowosterowniczym oraz naczyniem przeponowym instalacji solarnej. Zespół ZPS jest kompaktem w obudowie ze spienionego polipropylenu, w skład którego wchodzą urządzenia niezbędne do prawidłowego działania instalacji solarnej Obudowa zespołu ZPS 2 Sterownik G422 P01 z wyświetlaczem LCD 3 Odpowietrznik ręczny z węŝykiem 4 Zawór spustowy górny 5 Zawór bezpieczeństwa 6bar 6 Zawór kulowy z zaworem zwrotnym 7 Pompa obiegowa WILO Regulator przepływu 9 Zawór spustowy górny 10 Termometr C 11 Separator powietrza 12 Manometr 0 6bar

14 Wytyczne projektowe Hewalex s. 14 Schemat podłączenia instalacji solarnej z zespołem ZPS zintegrowanym z podgrzewaczem. Grupy pompowe obiegów hydraulicznych kolektorów Firmy HEWALEX. Zespół pompowo sterowniczy ZPS jest przeznaczony do współpracy z kolektorami słonecznymi w instalacjach o wymaganym przepływie nośnika ciepła do 6, 16, 28 litrów /minutę z zaleŝności od rodzaju regulatora przepływu. Zespół ZPS jest kompaktem w obudowie ze spienionego polipropylenu, w skład którego wchodzą urządzenia niezbędne do prawidłowego działania instalacji słonecznej Odmia- 1 Obudowa zespołu ZPS 2 Sterownik G422 P01 z wyświetlaczem LCD 3 Odpowietrznik ręczny z węŝykiem 4 Zawór spustowy górny 5 Zawór bezpieczeństwa 6bar 6 Zawór kulowy z zaworem zwrotnym 7 Pompa obiegowa WILO 15-6 Regulator przepływu 1,5 6 lub 4 16 lub l/minutę 9 Zawór spustowy dolny 10 Termometr C 11 Separator powietrza 12 Manometr 0 6bar 13 Przewód zasilający

15 ny wykonania ZPS i ich symbole przedstawia tabela poniŝej. Wytyczne projektowe Hewalex s. 15 Zespół ZPS 6 01 Zespół ZPS Zespół ZPS ZPS 6 01 Typ sterownika G 422 P01 Maksymalny przepływ nośnika ciepła w l/min Symbol zespołu Schemat podłączenia instalacji solarnej z zespołem ZPS w wersji ściennej

16 Mocowania kolektorowe dachowe i konstrukcje wsporcze produkowane odmiany. Wytyczne projektowe Hewalex s. 16 Uchwyt uniwersalny KSAL (KSOL) kolektorowy na dach spadzisty. Uchwyt uniwersalny ma zastosowanie do mocowania kolektorów słonecznych płaskich KS2000 na dachu spadzistym z kątem nachylenia do poziomu α 30 º Na dachu krytym dachówka ceramiczna uchwyty mocowane są do łat drewnianych pod dachówkami.

17 Wytyczne projektowe Hewalex s. 17 Sposoby mocowania uchwytów do dachów z róŝnymi pokryciami pokazane są na rysunkach poniŝej. Blachodachówka Blacha trapezowa Gont bitumiczny

18 Wytyczne projektowe Hewalex s. 18 Uchwyt korekcyjny KSOL kolektora z korekcją kąta nachylenia. Na dachu spadzistym o kącie nachylenia do poziomu 20º α 30º kolektory słoneczne mocowane są w uchwytach z korekcją kąta o 10º. Sposoby mocowania uchwytów do połaci dachowej są takie same jak uchwytów uniwersalnych. Konstrukcja uniwersalna KSOL do montaŝu kolektorów na płaszczyźnie poziomej, na dachu o małym nachyleniu lub ścianie budynku. Konstrukcje produkowane są z kształtowników stalowych ocynkowanych ogniowo. Wszystkie elementy konstrukcji są powtarzalne, co umoŝliwia budować z nich zestawy monoblokowe dla dwóch i więcej kolektorów stawianych w jednym szeregu. KaŜdy kolektor spoczywa na elemencie bazowym H i jest do niego mocowany chwytakami, po jednym na obu krótkich bokach, na dole i u góry. Konstrukcję wspartą na stopach (po 2 na kaŝdy kolektor - jedna przednia i jedna tylna) mocuje się do podłoŝa śrubami przez otwory w podstawach stóp. Rodzaj śrub i ich długość dobiera się odpowiednio do konstrukcji podłoŝa gdzie ustawiane są kolektory. Typowe długości elementów konstrukcji są tak dobrane, aby przy mocowaniu stelaŝa na płaszczyźnie poziomej kolektory miały nachylenie 45º. Elementy stelaŝa mają dodatkowe otwory na śruby, co przy ich wykorzystaniu kąt nachylenia kolektora moŝna zmniejszyć (co 5 ) do 30º, przy czym długości tych elementów naleŝy skrócić przez ich obcięcie.

19 Wytyczne projektowe Hewalex s. 19 Konstrukcja uniwersalna KSOL + podstawa do gruntu. Alternatywnie baterie kolektorów na gruncie moŝna takŝe mocować podobnie jak na dachach płaskich i wtedy stopy stelaŝy naleŝy przykręcać śrubami rozporowymi do płyt chodnikowych z betonu pod kaŝdą stopą. Przy stawianiu kolektorów słonecznych na gruncie, do konstrukcji uniwersalnej naleŝy dokręcić śrubami wsporniki do zabetonowania w uprzednio wykonanych wykopach w ziemi.

20 Okucie budowlane do wbudowania kolektorów w połać dachu. Wytyczne projektowe Hewalex s. 20

21 Podzespoły i urządzenia innych producentów w ofercie firmy HEWALEX. Sterowniki elektroniczne do instalacji solarnych. Sterownik G-422-P01 firmy GECO Wytyczne projektowe Hewalex s. 21 Sterownik G-422-P01 jest samodzielnym blokiem regulacyjnym, przeznaczonym do sterowania pracą pomp obiegowych w instalacjach z kolektorami słonecznymi. Budowa. Sterownik utrzymany jest w nowoczesnej stylistyce i jest bardzo prosty w obsłudze, dzięki zastosowaniu panelu uŝytkownika z przejrzystą klawiaturą oraz wyświetlaczem graficznym LCD. Sterownik wyposaŝony jest w dwa wyjścia zwierne napięciowe (umoŝliwiające podłączenie zewnętrznych urządzeń, pomp lub zaworów trójdroŝnych, w zaleŝności od wybranego schematu instalacji) oraz jedno wyjście przełączne, beznapięciowe, umoŝliwiające uruchomienie kotła (istnieje moŝliwość zmiany na wyjście napięciowe poprzez podanie napięcia na styk przekaźnika). Zalety sterownika Wybór wielu róŝnych konfiguracji instalacji, Wyświetlany schemat instalacji, Animacja pracujących urządzeń na schemacie instalacji, Regulacja wydajności pompy kolektorowej, MoŜliwość sterownia ręcznego urządzeniami zewnętrznymi, Obliczanie mocy chwilowej kolektora, Wbudowany zegar czasu rzeczywistego. Pamięć stanu sterownika po odłączeniu napięcia zasilającego Dodatkowo w sterowniku wprowadzono szereg funkcji ułatwiających uŝytkownikowi jego obsługę: Przejrzyste menu Graficzne przedstawienie przedziałów czasowych Wybór wielu wersji językowych MoŜliwość łatwej i szybkiej konfiguracji parametrów sterowania

22 Wytyczne projektowe Hewalex s. 22 Sterowniki swobodnie programowalne firmy FRISKO Ilość wejść pomiarowych... 5 Ilość wejść zwiernych... 1 Ilość wyjść przekaźnikowych... 4 obciąŝalność... 1,0A / 230V Ilość wyjść triakowych... 1 obciąŝalność... 0,6A / 230V Zasilanie V / 50Hz / 2,5VA Wymiary mm Ilość wejść pomiarowych... 7 Ilość wejść zwiernych... 1 Ilość wyjść przekaźnikowych... 6 obciąŝalność... 1,0A / 230V Ilość wyjść triakowych... 1 obciąŝalność... 0,6A / 230V Ilość wyjść napięciowych 0-10V... 2 obciąŝalność kΩ Zasilanie V / 50Hz / 4VA Wymiary mm Ilość wejść pomiarowych Ilość wyjść przekaźnikowych... 9 obciąŝalność W / 230V Zasilanie V / 50Hz / 4,5VA Wymiary mm Sterownik modułowy. Moduły umieszczane wewn. sterownika. MoŜliwe moduły: Moduł wejść pomiarowych (X-PAR) Moduł wejść zwiernych (X-BIN)... 8 Moduł wyjść przekaźnikowych (Y-REL)... 8 obciąŝalność... 2,0A / 230V Moduł wyjść triakowych (Y-BIN)... 8 obciąŝalność... 0,3A / 230V Moduł wejść i wyjść prądowych 4-20mA (X/Y ANALOG): 10wejść i 2 wyjścia Ilość modułów sterownika... max 4 standard lub max 8 rozszerzony Zasilanie... 9V DC Wymiary ,5mm Sterowniki swobodnie programowany firmy FRISKO mają zastosowanie w instalacjach z obiegami hydraulicznymi, w których jest więcej niŝ trzy odbiorniki elektryczne (pompy obiegowe, zawory regulacyjne, kotły, pompy ciepła, itp.). Rodzaj sterownika zaleŝy od ilości elementów pomiarowych i odbiorników elektrycznych. Są to instalacje indywidualne grzewcze i do wody uŝytkowej, najczęściej, w których oprócz kolektorów słonecznych występuje kilka innych jeszcze źródeł ciepła. Dla potrzeb automatycznego sterowania pracą takiej instalacji, zaprogramowanie sterownika wymaga opracowania szczegółowego algorytmu, co poprzedzone być musi uzgodnieniami w zakresie opracowania schematu technologicznego instalacji, doboru kotłów grzewczych, innych źródeł ciepła i ich sterowników oraz wymagań uŝytkownika co do parametrów pracy instalacji. Cały zakres usług związanych z doborem odpowiedniego do danej instalacji sterownika elektronicznego i jego zaprogramowania oraz dokonania rozruchu pracy instalacji mieści się w ofercie firmy Hewalex.

23 Wytyczne projektowe Hewalex s. 23 Naczynia przeponowe do obiegów hydraulicznych kolektorowych, grzewczych i wody uŝytkowej. Naczynia do obiegów glikolowych (kolektorowych) i grzewczych wodnych (CO). Naczynia do wody uŝytkowej.

24 Wytyczne projektowe Hewalex s. 24 Podgrzewacze pojemnościowe dwuwęŝownicowe do wody uŝytkowej firmy WINKELMANN.

25 Podgrzewacze pojemnościowe jednowęŝownicowe w obudowie blaszanej. Wytyczne projektowe Hewalex s. 25

26 Podgrzewacze pojemnościowe jednowęŝownicowe w płaszczu SKAY. Wytyczne projektowe Hewalex s. 26

27 Wytyczne projektowe Hewalex s. 27 Podgrzewacze pojemnościowe dwuwęŝownicowe w obudowie blaszanej. Podgrzewacze te preferujemy do budowy instalacji z kolektorami słonecznymi i kotłem gazowym lub na inne paliwa w domach jednorodzinnych. Są to instalacje podstawowe, w których wielkość baterii kolektorów słonecznych dostosowana jest do liczby osób korzystających z instalacji lub wielkości zapotrzebowania na ciepła wodę.

28 Podgrzewacze pojemnościowe dwuwęŝownicowe w płaszczu SKAY. Wytyczne projektowe Hewalex s. 28

29 Podgrzewacz pojemnościowe o podwyŝszonej mocy do współpracy z kotłami CO Wytyczne projektowe Hewalex s. 29

30 Wytyczne projektowe Hewalex s. 30 Podgrzewacze solarne specjalne SISS do ogrzewania wody uŝytkowej i wspomagania CO firmy AUSTRIA . Typ D D z izolacją H H z izolacją A B C D F G Wysokość w przechyle Powierzchnia grzewcza wę- Ŝownicy w m ² Pojemność węŝownicy w litrach Maksymalna długość grzałki Maksymalna moc grzałki SISS 500/150 SISS 750/150 SISS 900/200 SISS 1100/ ,95 12, ,4 15, , ,

31 Wytyczne projektowe Hewalex s. 31 Podgrzewacze solarne specjalne NADO do ogrzewania wody uŝytkowej i wspomagania CO firmy DRAZICE. Ten rodzaj podgrzewaczy preferujemy do rozwiniętych instalacji z kolektorami słonecznymi w domach jednorodzinnych, najczęściej z dwoma lub więcej konwencjonalnymi źródłami ciepła( np. kocioł gazowy, kominek z płaszczem wodnym, pompa ciepła ). Ciepło z kolektorów słonecznych oddawane jest przez węŝownicę do wody grzewczej, która jest w obiegu hydraulicznym sieci CO w budynku. Woda uŝytkowa ogrzewa się w mniejszym zbiorniku zanurzonym w gorącej wodzie grzewczej u góry zbiornika buforowego.

32 Zasobniki ciepłej wody uŝytkowej Austria . Wytyczne projektowe Hewalex s. 32

33 Zasobniki ciepłej wody uŝytkowej Austria . Wytyczne projektowe Hewalex s. 33 Zasobniki te są preferowane do instalacji z duŝymi bateriami kolektorów słonecznych, których moc wyklucza moŝliwość zastosowania podgrzewacza pojemnościowego typu węŝownicowego z powodu niedostatecznej powierzchni wymiany ciepła. Zasobniki tego producenta są emaliowane i dodatkowo zabezpieczone przed korozją anodą magnezową lub tytanową.

34 Zasobniki ciepłej wody uŝytkowej włoskiej firmy ELBI Sp. A Wytyczne projektowe Hewalex s. 34 Zasobniki te są preferowane do duŝych i wielkich instalacji z kolektorami słonecznymi. Są one zabezpieczone przed korozją poliestrową warstwą ochronną powierzchni wewnętrznej zbiornika i anodą magnezową. Wymienniki ciepła rurowe - basenowe WB

35 Dobór podzespołów i urządzeń instalacji z kolektorami słonecznymi. Instalacje solarne z podgrzewaczami pojemnościowymi i z węŝownicami wewnątrz. Schemat 1 Wytyczne projektowe Hewalex s. 35 Schemat 2 Schemat 3

36 Schemat 4 Wytyczne projektowe Hewalex s. 36 Schemat 5 Schemat 6

37 Wytyczne projektowe Hewalex s. 37 Instalacje słoneczne budowane na podgrzewaczach węŝownicowych w większości to instalacje małe, z niewielką liczbą kolektorów słonecznych. W tego rodzaju instalacjach o wielkość baterii słonecznej, a więc o ilości kolektorów słonecznych decyduje powierzchnia węŝownicy w podgrzewaczu, która jest ograniczona względami konstrukcyjnymi i gabarytami samego zbiornika. Obowiązuje tu bezwzględna konieczność dopasowania mocy baterii kolektorów słonecznych do mocy odbiornika ciepła węŝownicy. Typoszereg podgrzewaczy z dwoma węŝownicami u większości wytwórców nie przekracza pojemności 1000dm³ z węŝownicą solarną 3,5m². Dla tego podgrzewacza ogólna powierzchnia absorbera nie powinna przekraczać 18m², co odpowiada liczbie 10 kolektorów słonecznych KS2000. Dobór ilości kolektorów słonecznych w instalacjach tylko do podgrzewania wody uŝytkowej. Wielkość baterii słonecznej moŝna optymalizować róŝnymi sposobami. W małych instalacjach moŝna kierować się prostą zaleŝnością, Ŝe na kaŝde 100 dm³ pojemności podgrzewacza dobierać 1 kolektor KS2000. Innym sposobem doboru wielkości baterii słonecznej dla tych instalacji są wskaźniki zapotrzebowania ciepłej wody uŝytkowej na osobę, według danych z tabeli zamieszczonej poniŝej. Dobór ilości kolektorów słonecznych do ogrzewania wody w basenach kąpielowych. Dla instalacji basenowych w duŝym uproszczeniu liczbę kolektorów słonecznych moŝna optymalizować przyjmując za punkt wyjścia powierzchnie lustra wody w basenie. Ogólnie moŝna powiedzieć, Ŝe powierzchnia ogólna baterii słonecznej powinna stanowić od 30% do 60% powierzchni lustra wody w basenie. Do uściślenia wielkości baterii słonecznej trzeba jeszcze brać pod uwagę następujące informacje: wymagana temperatura wody w basenie,

38 Wytyczne projektowe Hewalex s. 38 jaki to basen- zewnętrzny, czy w budynku i czy jest przykrywany na noc (folia pływającą), jeśli budynku to istotna jest utrzymywana temperatura i wilgotność powietrza, jeśli na zewnątrz, to czy jest oszklony. Bardziej zaawansowany sposób obliczania wymaganej powierzchni baterii słonecznej i raczej dotyczy to duŝych basenów krytych i ogólno dostępnych, polega na sporządzeniu dokładnego bilansu dobowego zapotrzebowania ciepła. W obliczeniach bilansowych uwzględnia się: straty ciepła w wyniku odparowania wody z powierzchni lustra wody w basenie - w rachunku tym przyjmuje się wskaźnik parowania 0,1 0,2 kg wody na 1m² powierzchni parowania w ciągu 1 godziny, straty ciepła spowodowane ubytkami i wymianą wody w basenie, zapotrzebowanie ciepła na przygotowanie wody do natrysków. Dobór ilości kolektorów słonecznych do instalacji wspomagającej ogrzewanie budynku. Wykorzystanie kolektorów słonecznych do wspomagania ogrzewania budynków jest uzasadnione ekonomicznie tylko w przypadku spełniania następujących istotnych warunków technicznych. budynek powinien być bardzo dobrze izolowany termicznie i wynikające stąd małe zapotrzebowanie ciepła na CO i wentylację, powinien posiadać niskotemperaturowy system ogrzewania (ogrzewanie ścienne lub podłogowe). Dodatkowym waŝnym aspektem jest wykorzystanie zysku solarnego poza okresem ogrzewczym. Trzeba tu mieć na uwadze, Ŝe kolektory niewykorzystane w dostatecznym stopniu w miesiącach letnich poŝytku nie przynoszą. Posiadanie czynnego sezonowo basenu kąpielowego problem rozwiązuje i w takim przypadku korzyści ekonomiczne są ewidentne. Jeśli basenu nie ma, to liczba zainstalowanych kolektorów słonecznych powinna być dobrana stosownie do wielkości zbiornika buforowego, tak, aby dzienne uzyski ciepła z baterii słonecznej były we właściwej proporcji do ilości wody w buforze. Wpływ sposobu ustawienia kolektorów na wielkość uzysków ciepła

39 Liczba kolektorów w baterii Wytyczne projektowe Hewalex s. 39 W skali pełnego roku róŝnice w wielkości wskaźnika uzysku solarnego w funkcji wartości obu zmiennych nie są znaczące i z tego powodu moŝna by sądzić, Ŝe istnieje tu duŝa swoboda. Tak jednak nie jest. Kolektory słoneczne skierowane na wschód po południu juŝ nie pracują, a skierowane na zachód rano wody nie zagrzeją. Podobnie jest z kątem nachylenia do poziomu. Jeśli zaleŝy nam na wykorzystaniu kolektorów słonecznych do wspomagania ogrzewania budynku wiosną i jesienią to powinno się je stawiać przy duŝym nachyleniu do poziomu. Dobór pozostałych podzespołów i elementów instalacji z kolektorami słonecznymi. W omawianych instalacjach słonecznych, w których odbiór ciepła z kolektorów jest przez węŝownice w podgrzewaczach, osprzęt do kolektorów, połączenia hydrauliczne w bateriach kolektorów, zespoły pompowosterownicze i średnice przewodów hydraulicznych zalecamy dobierać według wytycznych z tabeli poniŝej. Wielkość przepływu nośnika energii glikolu przez baterię Zalecane minimalne średnice rur głównych obiegu przy całkowitej długości obiegu glikolowego Zalecany zespół pompowosterowniczy Sposób połączeń kolektorów słonecznych za pomocą śrubunków z rury karbowanej Straty ZPS Straty kolektory [ szt ] [ l / min ] [ mm ] l [ m ] ZPS mm H20 mm H do do do do 100 do

40 Wytyczne projektowe Hewalex s do do do Instalacje solarne duŝej mocy do ogrzewania wody uŝytkowej i wody w basenach kąpielowych. Instalacje solarne zasobnikowe i buforowe do ogrzewania wody uŝytkowej. Instalacje solarne zarówno zasobnikowe jak i buforowe znamienne są tym, Ŝe odbiór ciepła z baterii kolektorów słonecznych następuje przez wymiennik ciepła płytowy lub rurowy, którego moc jest dobrana do liczby kolektorów w baterii słonecznej i projektowanych parametrów pracy instalacji. W instalacjach zasobnikowych ciepło z kolektorów słonecznych odbierane jest bezpośrednio do wody uŝytkowej w zasobnikach, a woda wstępnie ogrzana energią słoneczną jest następnie dogrzewana do wymaganej temperatury w pojemnościowym podgrzewaczu węŝownicowym, lub inaczej, przy wykorzystaniu konwencjonalnego źródła ciepła. W instalacjach buforowych ciepło z kolektorów słonecznych odbierane jest do wody grzewczej w buforach (akumulatorach ciepła), z których ciepło przekazywane jest do wody uŝytkowej w drugim stopniu wymiany ciepła. Nie ma wyraźnego rozgraniczenia dla tych dwóch rodzajów instalacji, w takim rozumieniu, Ŝeby moŝna było jednoznacznie stwierdzić, którą w danym przypadku naleŝy preferować. Oba rozwiązania instalacji charakteryzują się określonymi zaletami i wadami, które trzeba brać pod uwagę w projektowaniu instalacji dla danego obiektu. Na podstawie wieloletnich doświadczeń Firmy HEWALEX, wyniesionych ze znajomości zastosowanych w praktyce krajowej obu rozwiązań instalacji, moŝna sformułować następujące uwagi ogólne, które mogą być przydatne w procesach projektowania nowych rozwiązań.

41 Wytyczne projektowe Hewalex s Dla budynków wielorodzinnych z juŝ istniejącymi lub projektowanymi indywidualnymi węzłami przygotowania cwu preferujemy systemy zasobnikowe. Wielkość baterii kolektorów słonecznych dla tych instalacji naleŝy projektować stosownie do wielkości dobowego zapotrzebowania ciepła na cwu. W szczytowych warunkach nasłonecznienia ( miesiąc lipiec ) stopień pokrycia zapotrzebowania ciepła na przygotowanie cwu uzyskiem solarnym powinien wynosić 100% 2. Dla osiedli mieszkaniowych z wieloma budynkami oraz centralnym węzłem przygotowania i wspólną siecią doprowadzenia cwu do poszczególnych budynków, preferujmy systemy buforowe. Najczęściej, z powodu występowania wielu róŝnych ograniczeń i trudności technicznych w budowie odpowiednio du- Ŝych baterii kolektorów słonecznych, wielkość dziennego zysku solarnego w najlepszych okresach nasłonecznienia latem nie pokrywa w pełni zapotrzebowania ciepła na cwu. Innym powaŝnym aspektem, na który chcielibyśmy zwrócić uwagę, jest potrzeba utrzymywania w zbiornikach buforowych wody o stosunkowo wysokiej temperaturze, przy której sprawność energetyczna kolektorów słonecznych jest niska. Aby temu naturalnemu zjawisku przeciwdziałać, w instalacjach buforowych strumień świeŝej wody przepływający przez wymiennik ciepła ogrzewa się wstępnie do stosunkowo niskiej temperatury i dopiero dalej w węźle ciepłowniczym woda ta jest dogrzewana do wymaganej temperatury dla cwu. NaleŜy zauwa- Ŝyć, Ŝe w tych systemach przygotowania cwu węzeł ciepłowniczy musi mieć zapewniony ciągły dopływ ciepła ze źródła konwencjonalnego. 3. Dla basenów kąpielowych zdecydowanie preferujemy rozwiązania instalacji, w których woda w basenie kąpielowym ogrzewana jest bezpośrednio gorącym nośnikiem ciepła z kolektorów słonecznych przez rurowe wymienniki ciepła. Dla obiektów basenowych stosowanie instalacji solarnych buforowych nie znajdujemy uzasadnienia. Dla przygotowania ciepłej wody do pryszniców zalecamy projektowanie instalacji solarnych zasobnikowych. Instalacja słoneczna w budynku wielorodzinnym w MIŃSKU MAZOWIECKIM przy ul. Sosnowej Instalacja została wykonana w 2006r. dla budynku wielorodzinnego z 35 mieszkaniami dla 105 lokatorów. Na dachu spadowym zainstalowane zostało 30 kolektorów słonecznych KS2000SP. Budynek wyposaŝony został we własną kotłownię z gazowym kotłem kondensacyjnym. Węzeł cwu współpracujący z kotłem gazowy wyposaŝono w dwa podgrzewacze węŝownicowe 2x500 dm 3 typu HR500, Austria . Instalację słoneczną z 30 kolektorami KS2000SP wyposaŝono w zasobniki 3 x 750 dm 3, typ SAC ELBI Sp. A. Ciepło z baterii słonecznej odbierane jest do wody uŝytkowej przez płytowy wymiennik ciepła o mocy 30 kw przy parametrach nośnika ciepła po stronie gorącej 45/35ºC. W obiegu kolektorowym zastosowano pompę obiegową typ 32Por80C firmy LFP. Instalacja wyposaŝona została w sterownik swobodnie programowalny typ RX-910.

42 Schemat instalacji Wytyczne projektowe Hewalex s. 42 Instalacja słoneczna na osiedlu budynków wielorodzinnych w LUBLINIE przy ul. Popiełuszki Instalacja została wykonana w 2005 r. dla budynku wielorodzinnego z liczbą 95 lokatorów. Na dachu pogrąŝonym zainstalowano 40 kolektorów słonecznych KS2000SP. Kolektory ustawione zostały na typowych konstrukcjach wsporczych HEWALEX, mocowanych do belek stalowych i wspartych na stopach z obciąŝnikami betonowymi o masie 2 x 60 kg na 1 kolektor. Taki sposób mocowania stelaŝy przyjęto z powodu grubej warstwy ocieplającej na betonowym dachu. Węzeł ciepłowniczy budynku, z ciepłem z sieci miejskiej, wyposaŝono w 1000 dm 3 zasobnik cwu z płytowym wymiennikiem ciepła. Woda uŝytkowa ogrzana wstępnie ciepłem z kolektorów słonecznych w zasobnikach 2 x 1500 dm 3 jest dogrzewana do wymaganej temperatury w węźle ciepłowniczym. W obiegu kolektorowym zastosowano płytowy wymiennik ciepła typ LB47-70 firmy SECESPOL. W obiegu kolektorowym zastosowano pompę obiegową typ 40POt120A firmy LFP. Instalacja wyposaŝona została w sterownik swobodnie programowalny RX-910 Schemat instalacji

43 Wytyczne projektowe Hewalex s. 43 Instalacja solarna w krytej pływalni w Ośrodku Rehabilitacji Osób Niepełnosprawnych w GUBINIE. Instalacja została wybudowana w 2005 r. i jest wykorzystywana do ogrzewania wody w basenie pływackim o powierzchni 312,5 m² i basenie do nauki pływania o powierzchni 93 m² oraz do ogrzewania wody do pryszniców. Bateria słoneczna zbudowana została z 200 kolektorów KS2000S ustawionych na gruncie. Ciepło z kolektorów słonecznych do wody w basenach kąpielowych przekazywane jest bezpośrednio z obiegu glikolowego przez 2 wymienniki ciepła JAD 6.50 firmy SECESPOL. Woda do pryszniców w zasobnikach o łącznej pojemności 8000 dm 3 ogrzewana jest ciepłem z kolektorów przez płytowy wymiennik ciepła LC firmy SECESPOL. W tej instalacji, z powodu ograniczonej powierzchni działki pod baterię słoneczną, nie zachowano wymaganej odległości pomiędzy rzędami kolektorów słonecznych i występuje tu zjawisko wzajemnego cieniowania się przez rzędy kolektorów. Schemat instalacji Instalacja na Osiedlu Północnym II w PODDĘBICACH przy ul. Krasickiego i ul. Sobieskiego 15. Instalacja została wybudowana w 2005 r. na Osiedlu Północnym II w Poddębicach dla 10 budynków wielorodzinnych. Bateria słoneczna składająca się z 680 płaskich kolektorów słonecznych firmy HEWALEX wspomaga energią słoneczną 3 węzły przygotowania gorącej wody uŝytkowej dla osiedla mieszkaniowego z liczbą stałych mieszkańców 2000 osób. Podstawowymi źródłami ciepła dla węzłów ogrzewania wody są kotły opalane gazem ziemnym. Węzły wyposaŝone zostały w zbiorniki buforowe specjalnej konstrukcji o pojemnościach 18, 20 i 20 m 3, które napełnione zostały uzdatnioną wodą grzewczą. Ciepło z kolektorów słonecznych przekazywane jest do wody grzewczej przez płytowy wymiennik ciepła o mocy dobranej do liczby współpracujących z wymiennikiem kolektorów słonecznych. Energia cieplna ze zbiornika buforowego wykorzystywana jest do wstępnego ogrzewania wody zimnej przez drugi płytowy wymiennik ciepła. Woda uŝytkowa ogrzana wstępnie ciepłem zgromadzonym w wodzie grzewczej ze zbiornika buforowego przepływa rurociągiem ciśnieniowym do gazowego podgrzewacza wody, gdzie dogrzana do wymaganej temperatury jest przekazywana do sieci wewnętrznej cwu w poszczególnych budynkach.

44 Schemat instalacji Wytyczne projektowe Hewalex s. 44 Dobór ilości kolektorów słonecznych dla instalacji do ogrzewania wody uŝytkowej. Określenie wielkości baterii słonecznej dla instalacji duŝych mocy wymaga przeprowadzenia szczegółowych obliczeń, dla których wielkością wyjściową zawsze powinno być dzienne zapotrzebowanie ciepła na przygotowanie ciepłej wody uŝytkowej dla danego obiektu. Jeśli ilości ciepła na ten cel nie są wielkościami rzeczywistymi, co moŝe mieć miejsce jedynie w obiektach funkcjonujących i posiadających konwencjonalne węzły ciepłownicze z zainstalowanymi licznikami ciepła, dla ustalenia optymalnej wielkości baterii słonecznej wykorzystujemy obliczeniowe zapotrzebowanie ciepła na przygotowanie cwu. Obliczeniowe zapotrzebowanie ciepła na cwu dla danego obiektu jest pochodną charakteru obiektu i jego wielkości. Dysponując rzeczywistą lub obliczeniową wielkością zapotrzebowania ciepła na przygotowanie cwu moŝemy obliczyć ilość potrzebnych kolektorów słonecznych na podstawie wzoru: gdzie: L k Qd = k F Lk liczba kolektorów słonecznych, Qd dzienne zapotrzebowanie ciepła na cwu, k wskaźnik całodziennego zysku solarnego kwh/ m² powierzchni absorbera kolektorowego, Fk powierzchnia absorbera danego kolektora słonecznego. W odniesieniu do kolektorów słonecznych KS 2000S i KS2000T do obliczeń naleŝy przyjmować następujące wartości wskaźników: k = 3,5 kwh/m² - całodzienny średni zysk solarny przy zastosowaniu kolektora słonecznego do ogrzewania wody zimnej do Tmax.= 60 º C w szczytowych warunkach pogodowych w lecie ( lipiec), Fk = 1,82 m² - powierzchnia czynna kolektora słonecznego (powierzchnia absorbera ). k

45 Wytyczne projektowe Hewalex s. 45 Dobór kolektorów słonecznych dla instalacji do ogrzewania wody w basenie kąpielowym. Wielkością wyjściową do obliczenia ilości potrzebnych kolektorów słonecznych jest tutaj, podobnie jak w instalacjach do ogrzewania wody uŝytkowej, zapotrzebowanie ciepła do ogrzewania wody w basenie kąpielowym. Jeśli ilość ciepła na ten cel nie jest określona w ogólnym bilansie ciepła danego obiektu, wielkość tę moŝna obliczyć na podstawie wskaźnika strat ciepła w wyniku parowania wody z powierzchni niecki basenowej. Według Poradnika Recknagel, w pływalniach krytych wielkość wskaźnika parowania wody przyjmuje się: 0,1kg / m² x h. Obliczenie ilości kolektorów wykonujemy według wzoru: gdzie: L Lk liczba kolektorów słonecznych, Fb powierzchnia lustra wody basenu, k = F b k 1 k L 2 h F 0,694 k1 wskaźnik parowania wody... 0,1 kg / m² h, Lh liczba godzin w ciągu doby, kiedy lustro wody w basenie nie jest przykrywane dla basenów nie przykrywanych naleŝy przyjmować... Lh=24 k2 wskaźnik dziennego zysku solarnego kwh / m² d. Dla kolektorów HEWALEX KS k2 = 4 kwh / m² d. Fk powierzchnia czynna kolektora. Dla kolektorów HEWALEX KS Fk= 1,82 m² Baterie kolektorów słonecznych wybór miejsca, sposoby mocowania kolektorów słonecznych do podłoŝa. Kolektory słoneczne ustawia się w miejscach niezacienionych od budowli, ukształtowania terenu i rosnących drzew. Najczęściej baterie kolektorów słonecznych budowane są na dachach budynków lub na gruncie w miejscach moŝliwie blisko węzłów ciepłowniczych. k Kolektory słoneczne na dachach spadowych. Kolektory słoneczne KS2000 na dachach spadowych naleŝy mocować wykorzystując do tego typowe uchwyty kolektorowe firmy HEWALEX. Kolektory słoneczne naleŝy mocować w grupach szeregowych po maksymalnie 8 kolektorów połączonych ze sobą śrubunkami kolektorowymi. Grupy szeregowe kolektorów naleŝy łączyć równolegle w jedną baterię kolektorów na jednej połaci dachu. Orurowanie baterii słonecznej, a więc średnice rur i ich sposób prowadzenia, naleŝy tak wykonać, aby zapewnić zrównowaŝone przepływy nośnika ciepła dla poszczególnych grup szeregowych. W tym celu stosuje zawory równowaŝące, które wymagają wyregulowania przepływów nośnika ciepła, albo połączenie hydrauliczne grup kolektorów sposobem Tichelmana. Mocowania uchwytów kolektorowych do połaci dachowych nie wymagają obliczeń wytrzymałościowych, pod warunkiem jednakŝe, Ŝe więźba dachowa jest zdolna przyjąć dodatkowe obciąŝenia statyczne od kolektorów i orurowania oraz montaŝ uchwytów kolektorowych wykonano prawidłowo.

46 Wytyczne projektowe Hewalex s. 46 Kolektory słoneczne na dachach płaskich i na gruncie. Na dachach płaskich ( połacie dachowe z kątami nachylenia do poziomu α 30 ) kolektory KS2000 mocować na typowych konstrukcjach wsporczych HEWALEX. Kolektory naleŝy łączyć ze sobą śrubunkami w grupy po max. 8 kolektorów. Grupy kolektorów ustawiać, zaleŝnie od dysponowanego na ten cel miejsca, w jeden szereg lub kilka szeregów równoległych. NaleŜy tu pamiętać o potrzebie zachowania wymaganej odległości między szeregami równoległymi, tak, aby kolektory wzajemnie się nie cieniowały. Błąd ten nazbyt często jest popełniany przez wielu projektantów na etapie projektowania rozmieszczenia kolektorów na dysponowanej powierzchni dachu lub na gruncie. Błędy takie powodują, Ŝe kolektory słoneczne, zwłaszcza zimą, gdy słońce jest nisko nad horyzontem, w określonych godzinach dnia nie pracują. PoniŜszy rysunek obrazuje wymaganą odległość osiową między rzędami kolektorów dla ich całorocznego wykorzystania. Sposoby mocowania typowych konstrukcji wsporczych do podłoŝa. W naszej wieloletniej juŝ praktyce budowania instalacji solarnych na obszarze całego kraju spotykaliśmy bardzo wiele róŝnych sposobów mocowań naszych typowych konstrukcji kolektorowych do dachów i do gruntu. Wszystkie zastosowane rozwiązania były projektowane przez specjalistów konstruktorów branŝy budowlanej i podlegały obowiązującym procedurom ich zatwierdzenia zgodnie z obowiązującymi przepisami Prawa Budowlanego. Obliczenia wytrzymałościowe mocowań i ewentualnych dodatkowych konstrukcji pod typowe konstrukcje wsporcze z kolektorami na nich ustawionymi muszą uwzględniać obciąŝenia statyczne od kolektorów, obcią- Ŝenia śniegiem i obciąŝenia dynamiczne od wiatru.

47 Przykłady rozwiązań konstrukcji budowlanych pod typowe konstrukcje HEWALEX. Wytyczne projektowe Hewalex s. 47 Belki główne wraz ze stopami z blachy do przykręcenia na słupy betonowe pod konstrukcje wsporczą.

48 Wytyczne projektowe Hewalex s. 48 Belki główne przykręcone pośrednio ( za pomocą mostów) do konstrukcji głównej budynku.

49 Belki główne z regulowanymi nogami pod konstrukcje wsporczą. Wytyczne projektowe Hewalex s. 49

50 ObciąŜenia wiatrem obliczane są na podstawie PN 77 / B Wytyczne projektowe Hewalex s. 50 Przykłady obliczeń obciąŝeń wiatrem dla kolektorów KS 2000 stawianych na typowych konstrukcjach wsporczych HEWALEX w wybranych strefach wg PN 77 / B przedstawiamy poniŝej. ObciąŜenia wiatrem ( Podstawa obliczeń PN 77 / B 02011) OBLICZENIA PRZYKŁADOWE 1. W STREFIE WYBRZEśA MORSKIEGO Wartość charakterystyczna ciśnienia wiatru ObciąŜenia charakterystyczne p k qk = 550 Pa = q C C β k e gdzie: Ce = 1 współczynnik ekspozycji ( Tab.4, teren otwarty A, wysokość budowli z < 10 m) C = Cp(II) = 1,5 współczynnik aerodynamiczny ( Zał. Z1 23 II ) l = 5,3 długość zestawu 5 kolektorów h = 1,5 wysokość stelaŝa, β = 2,2 współczynnik działania porywów wiatru (wg 5.3 dla elementów o małej powierzchni) ObciąŜenia charakterystyczne pk pk = ,5 2,2 = 1815 Pa ObciąŜenie obliczeniowe p p = pk 1,3 p = ,3 = 2359,5 Pa Siły działające na stelaŝ Powierzchnia naporu wiatru na 1 kolektor Fa = 1,4 1,037 = 1,46 m² Napór na kolektor P P = p Fa P = 2359,5 1,46 = 3445 N Siły odrywania stelaŝa A A = B = P h / L gdzie : A, B siły odrywania stelaŝa od podłoŝa w punktach mocowania h = 0,8 wysokość przyłoŝenia siły skupionej P l = 2 m odległość pomiędzy punktami mocowania stelaŝa do podłoŝa A = B = 3445 N 0,8 / 2 = 1378 N 2. W STREFIE PODGÓRZA Charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru qk = = 450 Pa qk = ,5 H H - wysokość nad poziomem morza H = 400 m Współczynnik ekspozycji Ce = 0,5 + 0,015 Z = dla z = 20 m Ce = 0,8 Współczynnik aerodynamiczny C = Cp(II) = 1,5 Współczynnik działania porywów wiatru β = 2,2

51 ObciąŜenie charakterystyczne pk = 450 0,8 2,2 = 1188 Pa Wytyczne projektowe Hewalex s. 51 ObciąŜenia obliczeniowe p p = pk 1,3 p = ,3 = 1544 Pa Napór na kolektor Siły odrywania stelaŝa P = 1544,4 1,46 = 2255 N A = B = ,8 / 2 = 902 N 3. W STREFIE CENTRALNEJ ObciąŜenie charakterystyczne ObciąŜenie obliczeniowe Napór na kolektor Siły odrywania stelaŝa pk = 250 0,8 1,5 2,2 = 660 Pa p = 660 1,3 = 858 Pa P = 858 1,46 = 1253 N A = B = ,8 / 2 = 501 N OBLICZENIE CIĘśARU OBCIĄśNIKÓW STELAśA WOLNOSTOJĄCEGO Q q k C e C β γ F 10L k sinα h 0,5m gdzie : Q cięŝar obciąŝnika stelaŝa [kg] qk ciśnienie prędkości wiatru PN-77/B 02011; Tabl. 3 Ce współczynnik ekspozycji PN -77/B 02011; Tabl. 4 C współczynnik aerodynamiczny L rozstaw stóp [m] PN-77/B zał. Z1-10 Dla KS 2000 S, stelaŝa A i kąta α β współczynnik działania porywów wiatru (elementy budowli PN -77/B 02011; pkt. 5,3) β = 2,2 γ współczynnik obciąŝenia (elementy budowli PN 77/B 02011; pkt 2.3) γ = 1,3 Fk pow. obliczeniowa KS 2000 S na stelaŝu A... Fk = 2,1 m² α kąt nachylenia kolektora h ramię momentu od siły naporu wiatru... h = 0,8 m m cięŝar KS 2000 S na stelaŝu A... m = 56 kg