Dobór kolektorów słonecznych na basenie w Białej k/prudnika

Transkrypt

1 Dobór kolektorów słonecznych na basenie w Białej k/prudnika Wykonał: Arkadiusz Okruta Czerwiec

2 1. CEL I ZAKRES OPRACOWANIA Celem niniejszego opracowania jest poprawa jakości powietrza oraz obniżenie zużycia energii poprzez uzupełnienie obecnie funkcjonującego systemu grzewczego o wykorzystanie energii ze źródeł odnawialnych dla potrzeb produkcji ciepłej wody basenowej i użytecznej. Zakresem opracowania objęta jest instalacja solarna dla potrzeb produkcji do podgrzewania wody basenowej. 2. LOKALIZACJA Przedmiotowy obiekt, hala sportowa wraz z basenem kąpielowym, zlokalizowany jest w gminie Biała w powiecie prudnickim, przy ul. Koraszewskiego 1, działka budowlana nr DANE WYJŚCIOWE Zapotrzebowanie ciepła: basen pływacki 111kW, basen rekreacyjny 129kW, brodzik dla dzieci 31kW, co razem daje 271 kw Obiekt dysponuje terenem pod możliwość zainstalowania kolektorów słonecznych o wymiarach 17x17,3 m. Przyjmuje się, iż instalacja solarna będzie służyć tylko do podgrzewania wody basenowej (schemat poniżej) 2

3 4. OPIS INSTALACJI SOLARNEJ Modernizacja istniejącego systemu grzewczego w przedmiotowym obiekcie polegać będzie na zastosowaniu kolektorów słonecznych, jako konwencjonalnych źródeł ciepła, do wspomagania podgrzewania wody basenowej. Projektowana instalacja solarna zostanie włączona w istniejący system grzewczy poprzez wymiennik cieplny. Instalacja składać się będzie z: - płaskich, pionowych kolektorów słonecznych, - konstrukcji montażowej, - armatury i zestawu do napełniania systemu solarnego, - regulatora solarnego, - wymiennika płaszczowo-rurowego basenowego. Kolektory słoneczne montowane będą na terenie wydzielonym z gruntów pływalni po jego południowej stronie. Projektuje się montaż kolektorów w zestawach po sześć elementów stanowiących jedno pole. Powierzchnia całkowita kolektorów słonecznych wyniesie 105,34 m2. Z uwagi na ograniczenia terenu przyjęto rozmieszczenie kolektorów słonecznych w następujący sposób: ilość kolektorów 42 szt. kierunek rozmieszczenia południe, kąt nachylenia kolektora 45 st, rozstawienie kolektorów co 4,76 m. Rysunek: rozmieszczenie kolektorów 3

4 Cała instalacja napełniona będzie płynem solarnym zalecanym przez dostawcę kolektorów. Instalacja solarna zasilać będzie basen rekreacyjny. Projektowane wymienniki płaszczowo-rurkowe, basenowe, typ Vitotrans 200 należy połączyć z dwoma istniejącymi wymiennikami rurowymi pracującymi dla potrzeb podgrzewu wody w basenie rekreacyjnym. Praca instalacji solarnej będzie automatycznie sterowana przy zastosowaniu regulatorów solarnych. Zabezpieczenie instalacji solarnej stanowić będą zawory bezpieczeństwa oraz naczynie przeponowe z membraną odporną na działanie płynu solarnego. 5. ZESTAWIENIE MATERIAŁÓW UWAGA: Opracowano w oparciu o urządzenia dostarczane przez firmę Viessmann. Układ instalacji został tak zaprojektowany, że nie wyklucza możliwości zastosowania urządzeń innych firm pod warunkiem zachowania przyjętego schematu hydraulicznego oraz spełnienia założeń projektowych. Poz. Oznaczenie materiału Ilość 1. Vitosol 200-F SH2A 2,3m² 42 szt. 2. Rury łączące (1 para) 135 m 3. Zestaw przyłączeniowy - jednostronny 7 szt. 4. Tuleja zanurzana -Set Solarsystem 1 szt. 5. Konstrukcja montażowa nachylenie 25-45, 6 7 szt. kolektorów 6. Odpowietrznik automatyczny do kol.słon. 7 szt. 7. Przewody przyłączeniowe systemu solarnego (2 szt) 7 szt. 8. Armatura do napelniania układu systemu solarnego 1 szt. 9. Zestaw do napełniania obiegu solarnego 1 szt. 10. Tyfocor-LS 200 Liter 2 szt. 11. Vitosolic 200 Typ SD4 1 szt. 12. Czujnik temperatury wody w zasobniku NTC 1 szt. 13. Vitotrans 200 (Typ WTT) 1 szt. 4

5 6. UWAGI KOŃCOWE Całość instalacji wykonać zgodnie z niniejszym opracowaniem, wytycznymi producenta urządzeń jak również warunkami technicznymi wykonania i odbioru robót. Całość instalacji przed uruchomieniem należy przepłukać a następnie poddać próbie szczelności i wytrzymałości na ciśnienie 7 bar. Przed uruchomieniem instalację należy odpowietrzyć oraz sprawdzić czy w systemie następuje odbiór ciepła a więc czy można uniknąć dłuższych okresów stagnacji - kolektory nie mogą być poddawane działaniu temperatury ciągłej przekraczającej 170 C. Raz do roku należy sprawdzić stan roboczy czynnika w ramach konserwacji instalacji solarnej. Należy stosować zawory bezpieczeństwa, które są przystosowane do pracy przy maks. ciśnieniu 6 bar i 120 C temperatury oraz oznakowane literą S (solarny). W trakcie montażu instalacji przestrzegać przepisów bhp i p.poz. 5

6 Obliczenia: Projekt: Biała k/prudnika 42 x Vitosol 200-F Powierzchnia całkowita: 105,34 m2 Kąt 45 Azymut 0 Wyniki (Symulacja do 1 maja do 30 września) Moc zainstal. kolektorów słonecznych: 73,74 kw Max il. energii z całkowitej pow. kolektorów: 60,98 MWh 623,99 kwh/m² Energia produkowana przez kolektory: 34,80 MWh 356,06 kwh/m² Energia przekazana odbiorcy: 33,49 MWh 342,62 kwh/m² Energia systemu solarnego dla basenu: 33,49 MWh Oszczędność: 4 120,0 Zmniejszenie emisji CO2: 8 712,29 kg Średnia temperatura: 23,3 C Temperatura pow. 24,0 C: 48,5 % godzin pracy instalacji Sprawność systemu: 54,9 % T*SOL Expert

7 Specyfikacja: Dane klimatyczne Lokalizacja: Biała Przyjęto dane klimatyczne: Opole Roczna wyd. promieniowania: Szerokość geograficzna: 997,72 kwh 50,23 Długość geograficzna: -17,67 Basen otwarty Powierzchnia: 250 m² Elementy systemu Kolektory słoneczne Producent: Viessmann Typ: Vitosol 200-F Ilość: 42,00 Powierzchnia brutto: Całkowita powierzchnia : 105,336 m² 97,734 m² Kąt instalacji: 45 Azymut: 0 Oryginalna dane T*SOL Z raportem badań Solar Keymark T*SOL Expert

8 Zapotrzebowanie na energię słoneczną Maksymalne dzienne temperatury w kolektorze Obliczenia przeprowadzono programem do symulacji systemów słonecznych T * SOL Expert 4.4. Wyniki zostały uzyskane w wyniku obliczeń zgodnie z modelem matematycznym ze zmiennym krokiem czasie maksymalnie 6 minut. Rzeczywisty czas zwrotu może być wynikiem zmian pogody, konsumpcji i innych czynników różnić. Dobór elementów instalacji i urządzeń powinien zostać wykonany przez projektanta T*SOL Expert

9 Schemat bilansu energetycznego Legenda: 1 Promieniowanie na kolektory 1.1 Straty optyczne kolektora 1.2 Straty termiczne kolektora 2 Uzyskana energia 2.5 Straty w rurach (zewnętrzne) 819 kwh 2.6 Starty w rurach (wewnętrzne) 495 kwh 2.4 Ilość energii do podgrzewania basenu 11.2 Straty ciepła basenu 11 Promieniowanie na basen Uwagi: 66 MWh kwh kwh 35 MWh 33 MWh 101 MWh 70 MWh 1. Różnice w oszczędnościach wynikają z różnych temperatur pomiędzy początkiem a końcem symulacji. 2. Straty na ogrzewanie nie są pokazane na rysunku. T*SOL Expert