OPIS TECHNICZNY. 1. Przedmiot opracowania. 2. Podstawa opracowania. 3. Opis instalacji solarnej

Transkrypt

1 OPIS TECHNICZNY 1. Przedmiot opracowania Przedmiotem opracowania jest projekt budowlany instalacji solarnej do przygotowywania ciepłej wody użytkowej w budynku Domu Dziecka. 2. Podstawa opracowania - uzgodnienia z Inwestorem, - aktualnie obowiązujące przepisy techniczno budowlane i Polskie Normy. 3. Opis instalacji solarnej Zaprojektowano system solarny, którego zadaniem jest wykorzystywanie energii słonecznej do podgrzewania ciepłej wody użytkowej. Zestaw składa się z: 2 kpl. baterii kolektorów słonecznych płaskich o powierzchni czynnej 2 m 2, łączonych po 6 szt., podgrzewacza ciepłej wody z wężownicą o poj. 500 dm 3, 2 szt. zasobników buforowych o poj. 500 dm 3 każdy, osprzętu. Układ podgrzewacza i zasobników współpracował będzie z istniejącym podgrzewaczem wody gazowym o poj. 300 dm 3, który stanowił będzie dodatkowe źródło energii w okresach niewielkiej wydajności instalacji solarnej. Instalacja została zaprojektowana na zużycie 32 m 3 ciepłej wody miesięcznie, której przygotowanie przez instalację solarną powinno być zapewnione w 100% w okresie o największym nasłonecznieniu w roku, tj. w czerwcu i lipcu. Aby przeciwdziałać zjawisku stagnacji należy zapewnić odbiór ciepłej wody w w/w ilości. Do układu można przyłączyć równolegle kolejne odbiorniki ciepłej wody, podłączając je za zaworem termostatycznym. Projekt zakłada montaż kolektorów na dachu o nachyleniu 36%, od strony południowej. Nachylenie kolektorów pod kątem 36% zapewni wysoką wydajność instalacji solarnej w okresie letnim.

2 Rurarz od kolektorów został zaprojektowany z rur miedzianych, łączonych lutem twardym, w izolacji odpornej na temp. min. 150 o C, promienie UV i warunki zewnętrze. Rurociągi prowadzone będą od kolektorów do podgrzewacza znajdującego się w pomieszczeniu technicznym w piwnicy. Projekt zakłada ułożenie rurociągów w przestrzeni więźby dachowej, następnie zejście po ścianie zewnętrznej północnej w pobliże pomieszczenia technicznego i wprowadzenie do wnętrza. 4. Obliczenia instalacji solarnej Na potrzeby niniejszego opracowania zostały przyjęte następujące założenia: kolektory płaskie o pow. 2,0 m 2, temperatura wody na dopływie do podgrzewacza: 5 o C, temperatura wody po podgrzaniu: 45 o C, sprawność całej instalacji solarnej: 40%, dzienne zapotrzebowanie na wodę wg danych Inwestora, kolektory skierowane dokładnie w kierunku południowym, nasłonecznienie miesięczne (czerwiec, lipiec): 150 kwh/m 2 *m-c Miesięczne obliczeniowe zużycie ciepłej wody: 32 m 3 /m-c. Obliczone zapotrzebowanie energii na podgrzew: 1430 kwh/m-c Wymagana powierzchnia kolektorów: 23,8 m 2 5. Równoważenie instalacji baterii kolektorów W celu zrównoważenia hydraulicznego 2 kpl. baterii kolektorów należy zastosować zawory regulacyjno pomiarowe. Zawory powinny mieć możliwość ustawienia dokładnego, wymaganego natężenia przepływu z możliwością bezpośredniego odczytu na rotametrze. Wymagany przepływ przez 1 kpl. baterii kolektorów: 300 dm 3 /h. Średnica zaworów: DN Zespół pompowo sterowniczy z wyposażeniem Główne elementy zespołu pompowo sterowniczego to: regulator (wraz czujnikami temperatury, okablowaniem), pompa obiegu solarnego, regulator przepływu,

3 zawór bezpieczeństwa, naczynie wzbiorcze przeponowe, separator powietrza, odpowietrznik, przyłącza do napełniania i spustu czynnika grzewczego, manometr i termometr. Przewidywana pojemność instalacji solarnej: kolektory: 24 dm 3, orurowanie z wężownicą podgrzewacza: 26 dm 3. Projektowane ciśnienie wstępne w instalacji: 3,0 MPa Maks. ciśnienie robocze: 0,54 MPa Ciśnienie otwarcia zaworu bezpieczeństwa: 0,6 MPa Dla w/w parametrów (pojemności i ciśnienia wstępnego) dobrane zostało naczynie wzbiorcze przeponowe o poj. całkowitej 140 dm 3. Projektowane parametry pracy instalacji (dobór pompy obiegowej): Q = 0,6 m 3 /h, H = 4,0 m s.w. 7. Opis instalacji ciepłej wody użytkowej Istniejąca instalacja ciepłej wody użytkowej zostanie przyłączona do baterii zbiorników solarnych szeregowo. Urządzenia do podgrzewu wody będą znajdować się w pomieszczeniu technicznym znajdującym się na poziomie piwnicy. Z uwagi na ograniczone możliwości związane z umieszczeniem podgrzewacza o znacznej pojemności w pomieszczeniu technicznym, zaprojektowano szeregowy układ 3 szt. zbiorników o pojemności 500 dm 3 każdy. Pierwszy zbiornik wyposażony będzie w wężownicę, pozostałe 2 stanowić będą zasobniki ciepła. W układzie takim niezbędny będzie układ mieszający, który zapewni równomierny rozkład ciepła. Sterownik układu solarnego powinien w zależności od różnicy temperatur w 1 i 3 zbiorniku, załączać pompę układu mieszającego. Zabezpieczenie instalacji c.w.u. przed nadmiernym wzrostem ciśnienia: na dopływie zimnej wody do podgrzewacza należy zamontować: zawór bezpieczeństwa DN25, 6 bar, naczynie wzbiorcze przeponowe o pojemności całkowitej 200 dm 3. Zabezpieczenie instalacji przed nadmierną temperaturą: zawór termostatyczny mieszający z możliwością nastawy temperatury do 65 o C i współczynnikiem Kv 2300 m 3 /h.

4 Ciśnienia wstępne w naczyniach wzbiorczych c.w.u. istniejącym przy podgrzewaczu 300 dm 3 i nowym dla baterii podgrzewaczy należy wyrównać na ciśnienie 0,3 MPa. Układ hydrauliczny instalacji umożliwia przyłączenie szeregowe do baterii podgrzewaczy kolejnych odbiorników ciepłej wody. Instalację po stronie c.w.u. należy wykonać z rur stalowych ocynkowanych. 8. Założone parametry techniczne instalacji 4.1 Kolektory słoneczne Powierzchnia czynna 2,0 m 2 Długość 2,10 m Szerokość 1,10 m 0,085 m Waga bez cieczy 40 kg Pojemność cieczy kolektora 2,0 dm 3 Pojemność cieczy 2 kpl. baterii kolektorów 24 dm 3 Ciśnienie maks. 1,0 MPa Opór przepływu kolektora 1,8 mbar Pow. czynna 1 kpl. baterii 12 m 2 Łączna pow. czynna całej instalacji 24 m 2 Przepływ czynnika przez kolektora 50 dm 3 /h Przepływ czynnika przez 1 kpl. baterii 300 dm 3 /h Przepływ czynnika w całej instalacji (kolektory zbiorcze) 600 dm 3 /h 4.2 Rurociągi Średnica przyłącza kolektora DN 22 Średnica rurociągu 1 kpl. baterii 18 x 1 mm Średnica rurociągu zbiorczego 22 x 1 mm 13 mm 4.3 Podgrzewacz monowalentny Pojemność 500 dm 3 Najwyższe ciśnienie robocze 0,6 MPa Pow. wężownicy 1,9 m 2 Średnica z izolacją 750 mm 1850 mm 50 mm Waga netto 160 kg

5 4.4 Zasobniki ciepła Pojemność Najwyższe ciśnienie robocze Średnica z izolacją Waga netto 500 dm3 0,6 MPa 750 mm 1850 mm 50 mm 150 kg 4.5 Zespół pompowo-sterowniczy z wyposażeniem Wydajność pompy (w punkcie pracy) 0,6 m 3 /h podnoszenia pompy (w punkcie pracy) 4,0 m s. w. Maks. temp. cieczy 120 o C Regulator solarny Zawór bezpieczeństwa 6 bar Zawór napełniający Regulator przepływu Odpowietrznik Separator powietrza Naczynie wzbiorcze 140 dm 3 9. Wytyczne montażowe Izolacja cieplna przewodów musi być odporna na temperatury robocze i być trwale zabezpieczona przed działaniem wilgoci. W obrębie orurowania przyłączeniowego na kolektorze mogą wystąpić temperatury do 200 o C. Izolacja cieplna przewodów ułożonych na wolnym powietrzu musi być odporna na dziobanie przez ptaki, przegryzanie przez drobne zwierzęta i odporna na promieniowanie UV. Instalację solarną należy napełnić płynem niezamarzającym na bazie glikolu propylenowego. Temperatura krystalizacji: - 25 o C.