Pomoce techniczne Płaskie kolektory słoneczne marki JUNKERS

Transkrypt

1 Pomoce techniczne Płaskie kolektory słoneczne marki JUNKERS

2 Sterowanie z zastosowaniem regulatorów solarnych TDS Schemat instalacji 1: solarne podgrzewanie wody użytkowej z zasobnikiem dwuwężownicowym (system 1) Opis działania W nowym budownictwie ta koncepcja instalacji już dziś jest uznawana za standard. W przypadku remontu można przy niewielkich nakładach uwzględnić solarne podgrzewanie wody użytkowej. Uzyskuje się dzięki temu oszczędność dochodzącą nawet, do 70 %, jeśli chodzi o koszt dostawy ciepłej wody. Dogrzewanie realizowane jest przy zastosowaniu gazowego kotła kondensacyjnego, poprzez górny wymiennik ciepła w zasobniku. Funkcje sterujące przejmuje regulator TDS 100. Aby zapewnić możliwie jak najefektywniejsze wykorzystanie energii słonecznej, polecamy dodatkowy montaż układu mieszającego wodę. Umożliwia on podniesienie maksymalnej temperatury zasobnika w TDS 100 do 90 C i równocześnie służy jako skuteczna ochrona przed poparzeniem wskutek zbyt wysokiej temperatury wody w punkcie czerpalnym. Układ hydrauliczny i sterujący (schemat działania) Przedstawiony układ hydrauliczny kolektorów odpowiada serii produkcyjnej FKT. W przypadku serii FKC kolektory należy podłączać zawsze po przekątnej. AB AF AGS 5 AV E HK HP KW LA RE RV SAG Pojemnik zbiorczy Czujnik temperatury zewnętrznej Stacja solarna Armatura zamykająca Opróżnianie/Napełnianie Obieg grzewczy Pompa grzewcza obiegu podstawowego Wlot zimnej wody Odpowietrznik Regulator objętości przepływu ze wskaźnikiem Zawór zwrotny Solarne naczynie wzbiorcze SB Hamulec grawitacyjny SF Czujnik temp. c.w.u. w zasobniku (urządzenie grzewcze) SP Pompa obiegu solarnego SV Zawór bezpieczeństwa TA 2 Regulator temp. (temp. zewn.) do zabudowy T1 Czujnik temperatury w kolektorze T2 Czujnik temp. w zasobniku, dolny (zasobnik solarny) TDS 100 Regulator solarny do solarnego podgrzewania c.w.u. TWM Termostatyczny mieszacz wody WW Wylot ciepłej wody HK Obieg grzewczy

3 Wybór systemu Schemat instalacji 2: solarne podgrzewanie wody użytkowej przez dwa odmiennie pozycjonowane pola kolektorów z zasobnikiem solarnym dwuwężownicowym. Opis działania Ten typ układu hydraulicznego jest polecany tylko w sytuacji, gdy powierzchnia dachu jest zbyt mała i konieczny jest montaż po obu stronach dachu. W przypadku płaskich konstrukcji dachowych o spadku nieprzekraczającym należy wykonać instalację hydrauliczną z dwoma podzespołami powrotnymi, ponieważ w południe możliwe będzie równoczesne korzystanie z obu pól kolektora. Dla bardziej stromych dachów można wybrać także prostsze z punktu widzenia hydrauliki rozwiązanie z zaworem trójdrogowym, o nieco mniejszej wydajności solarnej. Można w ten sposób zaoszczędzić do % kosztów podgrzania ciepłej wody użytkowej. Dogrzewanie realizowane jest przy zastosowaniu gazowego kotła kondensacyjnego, poprzez górny wymiennik ciepła w zasobniku. Funkcje sterujące przejmuje regulator TDS 0, kompatybilny z obydwiema instalacjami hydraulicznymi. Aby zapewnić możliwie jak najefektywniejsze wykorzystanie energii słonecznej, polecamy dodatkowy montaż układu mieszającego wodę. Umożliwia on podniesienie maksymalnej temperatury zasobnika w TDS 0 do 90 C i równocześnie służy jako skuteczna ochrona przed poparzeniem wskutek zbyt wysokiej temperatury wody w punkcie czerpalnym. Układ hydrauliczny i sterujący (schemat działania) kolektory pozycjonowane dwukierunkowo Przedstawiony układ hydrauliczny kolektorów odpowiada serii produkcyjnej FKT. W przypadku serii FKC kolektory należy podłączać zawsze po przekątnej. SB Hamulec grawitacyjny AB Pojemnik zbiorczy SF Czujnik temperatury wody w zasobniku AF Czujnik temperatury zewnętrznej (urządzenie grzewcze) AGS 5 Stacja solarna SP Pompa obiegu solarnego AGS 5E Stacja solarna 1-obiegowa SV Zawór bezpieczeństwa AV Armatura zamykająca TA 2 Regulator temp. (temp. zewn.) do zabudowy E Opróżnianie/Napełnianie TA Czujnik temp. w kolektorze dla 2. pola kolektorów HK Obieg grzewczy T1 Czujnik temp. w kolektorze HP Pompa obwodu grzejnego T2 Czujnik temp. w zasobniku, dolny (zasobnik KW Wlot zimnej wody solarny) LA Odpowietrznik TDS 0 Regulator solarny do solarnego podgrzewania PA Pompa obiegu solarnego dla 2. pola kolektorów wody użytkowej i wspomagania centralnego ogrzewania RE Regulator objętości przepływu ze wskaźnikiem TWM Termostatyczny mieszacz wody RV Zawór zwrotny WW Wylot ciepłej wody SAG Solarne naczynie wzbiorcze

4 Wybór systemu Schemat instalacji 3: solarne podgrzewanie wody użytkowej z zasobnikami solarnymi dwuwężownicowymi w układzie równoległym. Opis działania Ten typ układu hydraulicznego znajduje zastosowanie w domach wielorodzinnych o dziennym zapotrzebowaniu na wodę do 1000 litrów. Powierzchnię kolektorów oraz wielkość pozostałego osprzętu należy dopasować w zależności od zużycia wody. Objętość wody gotowej do użytku w obu biwalentnych zasobnikach solarnych musi być wystarczająca, aby zimą dostarczać ciepłą wodę do wszystkich podłączonych gospodarstw domowych wyłącznie przy zastosowaniu urządzenia grzewczego. Ze względu na wielkość zasobników oraz rozległy układ rur cyrkulacyjnych należy przewidzieć funkcję dezynfekcji termicznej układu. Ten typ instalacji solarnej pozwala oszczędzić do % kosztów ogrzewania wody użytkowej. Kolektory są łączone w rzędach, do maks. 10 sztuk. Aby zapewnić prawidłowe działanie instalacji, konieczne jest zrównoważenie przepływu we wszystkich punktach dopływowych i odpływowych zasobników lub też wykonanie podłączeń zgodnie z zasadą Tichelmanna. Do sterowania instalacją można wykorzystać prosty regulator TDS 100. Dogrzewanie realizowane jest przy zastosowaniu gazowego kotła kondensacyjnego, poprzez górny wymiennik ciepła w zasobnikach. W ramach dodatkowej funkcji regulacyjnej TDS 100 może sterować czasowo dogrzewaniem wody lub cyrkulacją. Aby zapewnić możliwie jak najefektywniejsze wykorzystanie energii słonecznej, polecamy dodatkowy montaż układu mieszającego wodę. Umożliwia on podniesienie maksymalnej temperatury zasobnika w TDS 100 do 90 C i równocześnie służy jako skuteczna ochrona przed poparzeniem wskutek zbyt wysokiej temperatury wody w punkcie czerpalnym. Układ hydrauliczny i sterujący (schemat działania) AB Pojemnik zbiorczy AF Czujnik temperatury zewnętrznej AGS 10 Stacja solarna AV Armatura zamykająca E Opróżnianie/Napełnianie HMM Moduł mieszacza HP Pompa obwodu grzejnego (obwód nadrzędny) HSM Moduł przełączający inst. grzewczej HW Zwrotnica hydrauliczna KW Wlot zimnej wody LA Odpowietrznik LP Sprężarka doładowująca MAG Membranowe naczynie wzbiorcze M Trójdrogowy zawór mieszający MF Czujnik temperatury obwodu mieszacza P Pompa obwodu grzejnego (obwód podrzędny) RE Regulator objętości przepływu ze wskaźnikiem RV Zawór zwrotny SAG Solarne naczynie wzbiorcze SB Hamulec grawitacyjny SF Czujnik temp. wody w zasobniku (urządzenie grzewcze) SP Pompa obiegu solarnego SV Zawór bezpieczeństwa TA 271 Regulator temperaturowy (temp. zewn.) do zabudowy TDP Pompa do dezynfekcji termicznej TDS 100 Regulator solarny do solarnego podgrzewania c.w.u. TWM Termostatyczny mieszacz wody T1 Czujnik temp. w kolektorze T2 Czujnik temp. w zasobniku, dolny (zasobnik solarny) VF Czujnik temperatury zasilania WW Wylot ciepłej wody

5 Wybór systemu Schemat instalacji 4: solarne podgrzewanie wody użytkowej i wody w basenie z zasobnikiem biwalentnym i płytowym wymiennikiem ciepła Opis działania Oprócz podgrzewania wody użytkowej w zasobniku biwalentnym instalacja solarna tego typu umożliwia także ogrzewanie wody w basenie. Priorytetowym zadaniem jest dostarczanie ciepła do zasobnika wody użytkowej. Przy mniejszym promieniowaniu słonecznym lub po osiągnięciu maksymalnej temperatury wody w zasobniku T2, ciepło słoneczne przez zawór trójdrogowy trafia do wody w basenie. Przenoszenie ciepła odbywa się za pomocą zewnętrznego, płytowego wymiennika systemu dogrzewania. Ogrzewanie wody w basenie jest realizowane za pośrednictwem regulowanego układu obejścia w układzie rur basenu. Ze względu na dużą powierzchnię kolektora podgrzewanie wody może być nawet w 80 % realizowane przy pomocy instalacji solarnej. Jeśli chodzi o baseny kryte, wzrost temperatury w miesiącach letnich wynosi od 3 do 5 K. W przypadku basenów odkrytych, dzięki ogrzewaniu możliwe jest wydłużenie sezonu kąpielowego z reguły o miesiąc. Do sterowania zestawem można wykorzystać regulator solarny TDS 0. Załączanie basenowej pompy cyrkulacyjnej odbywa się równolegle do załączania pompy obiegu solarnego PC dla płytowego wymiennika ciepła. Przy wyborze płytowego wymiennika ciepła należy uwzględnić zawartość chloru w wodzie basenowej. Przyłącza w obiegu basenowym nie powinny być wykonane z tworzywa sztucznego, co pozwoli uniknąć przeciążeń termicznych. Powierzchnia kolektora uzależniona jest w głównej mierze od powierzchni basenu oraz żądanego wzrostu temperatury. Zalecane jest także korzystanie z plandeki do przykrycia basenu, ponieważ największe straty ciepła są wynikiem parowania na powierzchni wody. Dodatkowy przekaźnik dla basenowych pomp cyrkulacyjnych Basenowe pompy cyrkulacyjne mają wysoką moc i dlatego najczęściej nie mogą być załączane bezpośrednio przez przekaźnik regulatora solarnego. Moc załączalna regulatora TDS 0 wynosi 375 W. Wyższe moce pomp wymagają zastosowania oddzielnego przekaźnika, podłączonego równolegle do przekaźnika regulatora. Układ hydrauliczny i sterujący (schemat działania) A Puszka rozgałęźna (dostarcza użytkownik) AB Pojemnik zbiorczy AF Czujnik temperatury zewnętrznej AGS 10 Stacja solarna AGS 10E Stacja solarna, 1 pion AV Armatura zamykająca E Opróżnianie/Napełnianie HK Obieg grzewczy KW Wlot zimnej wody LA Odpowietrznik PC Pompa obiegu solarnego dla basenu (zasobnik C) RE Regulator objętości przepływu ze wskaźnikiem RV Zawór zwrotny SAG Solarne naczynie wzbiorcze SB Hamulec grawitacyjny SF Czujnik temperatury wody ciepłej w zasobniku (urządzenie grzewcze) SP Pompa obiegu solarnego SV Zawór bezpieczeństwa SWP Pompa basenowa (dostarcza użytkownik) TA 2 Regulator temperaturowy (temp. zewn.) do zabudowy T C Czujnik temperatury powrotu basenu (zasobnik C) TDS 0 Regulator solarny do solarnego podgrzewania wody użytkowej i wspomagania centralnego ogrzewania TWM Termostatyczny mieszacz wody T1 Czujnik temperatury w kolektorze T2 Czujnik temp. w zasobniku, dolny (zasobnik solarny) VF Czujnik temperatury zasilania WT Wymiennik ciepła (dostarcza użytkownik) WW Wylot ciepłej wody

6 Wybór systemu Schemat instalacji 5: solarne podgrzewanie wody użytkowej z zasobnikiem podgrzewania wstępnego oraz zasobnikiem własnym Opis działania Jeżeli użytkownik nie chce wymienić dotychczas używanego zasobnika ciepłej wody, prezentowane rozwiązanie techniczne oferuje możliwość zintegrowania takiego zasobnika z instalacją solarną. Do używanego już zasobnika konieczne jest podłączenie monowalentnego zasobnika solarnego, jako stopnia wstępnego. Ogrzewaniem solarnym steruje regulator, podgrzewany jest wyłącznie zasobnik solarny. Jednak w przypadku poboru wody wstępnie ogrzana woda doprowadzana jest do zasobnika głównego. Pozwala to oszczędzić nawet do % energii, ponieważ kocioł grzewczy nie musi już dogrzewać ciepłej wody lub też dogrzewa ją w niewielkim stopniu. Pracę istniejącego już układu hydraulicznego można zoptymalizować dzięki zastosowaniu dodatkowego regulatora solarnego TDS 0 oraz bardziej zaawansowanego orurowania. Regulator przejmuje funkcję wymiany ciepła pomiędzy obydwoma zasobnikami. W przypadku, gdy w zasobniku solarnym zostanie stwierdzona wyższa temperatura, dodatkowa pompa wody użytkowej przetłacza cieplejszą wodę do zasobnika głównego. Umożliwia to dodatkową oszczędność energii w wysokości 5-10 %. Dogrzewanie pozostaje niezmienione i odbywa się za pośrednictwem używanego kotła grzewczego. Aby zapewnić możliwie jak najefektywniejsze wykorzystanie energii słonecznej, polecamy dodatkowy montaż układu mieszającego wodę. Umożliwia on podniesienie maksymalnej temperatury zasobnika w TDS 0 do 90 C i równocześnie służy jako skuteczna ochrona przed poparzeniem wskutek zbyt wysokiej temperatury wody w punkcie czerpalnym. Układ hydrauliczny i sterujący (schemat działania) Przedstawiony układ hydrauliczny kolektorów odpowiada serii produkcyjnej FKT. W przypadku serii FKC kolektory należy podłączać zawsze po przekątnej. AB Pojemnik zbiorczy AF Czujnik temperatury zewnętrznej AGS 5 Stacja solarna AV Armatura zamykająca E Opróżnianie/Napełnianie HK Obieg grzewczy HP Pompa obwodu grzejnego (obwód nadrzędny) HSM Moduł przełączający inst. grzewczej KW Wlot zimnej wody LA Odpowietrznik PB/PE Pompa cyrkulacyjna systemu przeładowania wody użytkowej i pompa cyrkulacyjna do dezynfekcji termicznej RE Regulator objętości przepływu ze wskaźnikiem RV Zawór zwrotny SAG Solarne naczynie wzbiorcze SB Hamulec grawitacyjny SF Czujnik temp. c.w.u. w zasobniku (urządzenie grzewcze) SP Pompa obiegu solarnego SV Zawór bezpieczeństwa TA 2 Regulator temp.(temp. zewn.) do zabudowy T B Czujnik temp. w zasobniku dla 2. zasobnika w systemie przeładowania (zasobnik B) TDS 0 Regulator solarny do solarnego podgrzewania wody użytkowej i wspomagania centralnego ogrzewania TWM T X T1 T2 WW WWKG Termostatyczny mieszacz wody Czujnik temp., środkowy/górny (zasobnik solarny) Czujnik temp. w kolektorze Czujnik temp. w zasobniku, dolny (zasobnik solarny) Wylot ciepłej wody Zespół komfortu c.w.u.

7 Przykładowe zestawienia: Zestawy płaskich kolektorów słonecznych marki Junkers do podgrzania c.w.u. montaż na dachu skośnym Classic Comfort Comfort Comfort Ilość kolektorów [szt.] Całkowita powierzchnia kolektorów [m2] 4,74 4,74 7,11 9,48 Zasobnik dwuwężownicowy solarny SK 0-1 SK 0-1 SK 0-1 SK 0-1 Podwójna grupa pompowa solarna AGS 5 AGS 5 AGS 5 AGS 5 Regulator solarny TDS 100 TDS 100 TDS 100 TDS 100 Naczynie przeponowe ( Uwaga! Wielkość należy obliczyć w zalezności od pojemności instalacji) SAG 18 SAG 18 SAG 18 SAG 25 Zestaw podłączeniowy do naczynia przeponowego AAS1 AAS1 AAS1 AAS1 Zestaw podłączeniowy kolektorów do instalacji FS 72 FS 72 FS 72 FS 72 Stelaże mocujące do dachu skośnego Stelaż mocujący podstawowy do pierwszego kolektora FKA 5 FKA 5 FKA 5 FKA 5 Stelaż mocujący rozszerzający do następnego kolektora FKA 6 FKA 6 2x FKA 6 3x FKA 6 4x FKA Zestawy do montażu na dachówce 2x FKA 3 2x FKA 3 3x FKA 3 3 lub lub lub lub lub 4x FKA Zestawy do montażu na blachodachówce, blasze falistej, trapezowej 2x FKA 4 2x FKA 4 3x FKA 4 4 lub lub lub lub lub 4x FKA Zestawy do montażu - dach z płyty łupkowej, gontu 2x FKA 9 2x FKA 9 3x FKA 9 9 Zestawy płaskich kolektorów słonecznych marki Junkers do podgrzania c.w.u. montaż na dachu płaskim Comfort Comfort Comfort Ilość kolektorów [szt.] Całkowita powierzchnia kolektorów [m2] 4,74 7,11 9,48 Zasobnik dwuwężownicowy solarny SK 0-1 SK 0-1 SK 0-1 Podwójna grupa pompowa solarna AGS 5 AGS 5 AGS 5 Regulator solarny TDS 100 TDS 100 TDS 100 Naczynie przeponowe * ( Uwaga! Wielkość należy obliczyć w zalezności od pojemności instalacji) SAG 18 SAG 18 SAG 25 Zestaw podłączeniowy do naczynia przeponowego AAS1 AAS1 AAS1 Zestaw podłączeniowy kolektorów do instalacji FS 74 FS 74 FS 74 Stelaże mocujące do dachu płaskiego Stelaż mocujący podstawowy do pierwszego kolektora FKF 3 FKF 3 FKF 3 Stelaż mocujący rozszerzający do następnego kolektora FKF 4 2x FKF 4 3x FKF 4

8 Przykładowe zestawienia: Zestawy płaskich kolektorów słonecznych marki Junkers do podgrzania c.w.u. i wspomagania c.o. Excellence montaż na dachu skośnym Excellence montaż na dachu płaskim Ilość kolektorów [szt.] 4 4 Całkowita powierzchnia kolektorów [m2] 9,48 9,48 Zasobnik buforowy, dwuwężownicowy solarny SP 7-1 SP 7-1 Biały fartuch do zasobnika SP 7-1 v v Rurka do cyrkulacji w zasobniku SP 7-1 v v Podwójna grupa pompowa solarna AGS 5 AGS 5 Regulator solarny TDS 0 TDS 0 Naczynie przeponowe (Uwaga! Wielkość należy obliczyć w zalezności od pojemności instalacji) SAG 25 SAG 25 Zestaw podłączeniowy do naczynia przeponowego AAS1 AAS1 Zestaw podłączeniowy kolektorów do instalacji FS 75 FS 76 Stelaże mocujące do dachu Stelaż mocujący podstawowy do pierwszego kolektora FKA 5 FKF 3 Stelaż mocujący rozszerzający do następnego kolektora 3x FKA 6 3x FKF 4 Zestawy do montażu stalażu na dachówce 4x FKA 3 lub lub Zestawy do montażu stelażu na blachodachówce, blasze falistej, trapezowej 4x FKA 4 lub lub Zestawy do montażu - dach z płyty łupkowej, gontu 4x FKA 9

9 Przykładowy dobór wielkości płaskich kolektorów solarnych marki JUNKERS: 1. Ustalenie wielkości zasobnika : Rodzaj budynku Dom jednorodzinny, mieszkanie własnościowe Dom wielorodzinny Kuchnia zakładowa Snackbar Kawiarnia Zużycie i zwyczaje standard podstawowy standard średni standard wysoki budownictwo socjalne budownictwo ogólne bud. luksusowe Gotowanie, zmywanie: ruch umiarkowany ruch nasilony ruch umiarkowany ruch nasilony prosty 2. klasa 1. klasa Średnie zapotrzebowanie na wodę [ l / C 1) / dzień i osobę] Niski komfort Średni komfort Wysoki komfort (zapotrzebowanie (zapotrzebowanie (zapotrzebowanie minimalne) standardowe) maksymalne) Lokal gastronomiczny Zajazd Hotel 70 Apartament 100 Dom dziecka standard podstawowy Dom seniora standard podstawowy Szpital przeciętnie Restauracja Prysznic Kąpiel dania serw. na talerzach posiłek do 3 dań posiłek powyżej 4 dań uczniowie sportowcy brudząca praca bardzo brudząca praca zwykłe wanny wanny z hydromasażem Zużycie wody w gospodarstwach domowych i obiektach komercyjnych 1) dla wody o temp. 45 wartości należy pomnożyć o współczynnik 1,43 Objętość zasobnika powinna pokrywać dzienne sumaryczne zużycie wody powiększone o współczynnik 1,2 1,8 założenie: dom jednorodzinny zamieszkały przez 4 osoby, podwyższony standard, średni komfort Zapotrzebowanie na c.w.u.: 4 osoby x l = 200 l minimalna pojemność zasobnika: 1,2 x 4 x l = 2 l wybrano: średniej wielkości zasobnik o współczynniku 1,5 wybrany zasobnik: 1,5 x 4 x l = 0 l 2. Określenie wstępnej powierzchni kolektorów maksymalna pojemność zasobnika: 1,8 x 4 x l = 3 l Rezultat dla kolektora płaskiego: 5 m² powierzchni kolektora

10 3. Uwzględnienie usytuowania i nachylenia dachu Zmniejszenie oszczędności energii w % Wstępnie obliczona powierzchnia kolektorów wynosiła 5 m². W przypadku dachu skierowanego na południowy wschód (PW) i nachyleniu dachu wydajność spada, o 6 %, dlatego powierzchnię kolektorów należy powiększyć o 6 %. Po dokonaniu korekty powierzchnia kolektorów wynosi: 5 m² + 6 % = 5 m² + 0,3 m² = 5,3 m² Powierzchnia kolektorów powinna wynosić teraz 5,3 m² 4. Uwzględnienie lokalizacji budynku Region Średnie natężenie promieniowania słonecznego w skali roku [kwh/m2] Współczynnik korygujący 1,25 1,15 1,10 1,05 5. Określenie liczby kolektorów Lokalizacja: region 2, współczynnik korekty dla tego regionu wynosi 1,15 Powierzchnia kolektorów obliczona po uwzględnieniu współczynnika: 5,3 m² x 1,15 = 6,095 m² Powierzchnia kolektorów powinna wynosić teraz 6,095 m² Wstępne założenia: Typ kolektora: kolektor płaski (FKT) Powierzchnia kolektora brutto: 2,37 m² Powierzchnia absorbera: 2,23 m² Z tego wynika: Powierzchnia kolektora brutto: 6,095m² / 2,37m² = 2,57szt. Rezultat: Optimum ekonomiczne: 2 kolektory Powierzchnia absorbera: 6,096 m² / 2,23m² = 2,73szt. Optimum energetyczne: 3 kolektory