Embed Size (px)
DESCRIPTION
Citation preview
Seria fachowa
Energetyka s³oneczna
Energia promieniowania s³onecznegooszczêdza koszty ogrzewania
2
Energia promieniowania s³onecznego(EPS) jest przyjazna œrodowisku, bez-p³atna i efektywna. Oczywiœcie podwarunkiem, ¿e w posiadaniu znajdujesiê instalacja z wysokowydajnymi ko-lektorami s³onecznymi i zharmonizo-wanymi z nimi komponentami syste-mowymi firmy Viessmann.
Spis treœci
3
1. Informacje podstawowe
1.1. Energia u¿yteczna 1.2. Ciep³o ze S³oñca1.3. Natê¿enie promieniowania
s³onecznego1.4. Wp³yw orientacji i nachylenia
na uzysk energii1.5. Optymalizacja ca³oœci systemu
2. Wymiarowanie instalacji kolek-torów s³onecznych
2.1. Sprawnoœæ kolektora2.2. Stopieñ pokrycia potrzeb2.3. Wp³yw ró¿nych parametrów
na stopieñ pokrycia potrzeb
3. Przyk³ad obliczeniowy dla pod-grzewu c.w.u. w domu jednoro-dzinnym
4. Budowa i dzia³anie kolektoróws³onecznych Viessmann
5. Dobór i mo¿liwoœci monta¿uró¿nych typów kolektorów
6. Technika systemowaViessmann oszczêdza kosztyi czas monta¿u
6.1. Kolektory6.2. Pojemnoœciowe podgrzewacze
c.w.u.6.3. Komponenty systemu
7. Instalacje do podgrzewu c.w.u.
8. Integracja instalacji kolektoróws³onecznych z instalacj¹grzewcz¹
9. Energetyka s³oneczna w nowymœwietle: kolektory jako elementaran¿acji architektonicznej
strona 4
strona 8
strona 10
strona 12
strona 13
strona 14
strona 20
strona 21
strona 22
4
1. Informacje podstawowe
Rys. 1. Globalne napromieniowanie roczne(kWh/m2rok).
ne zwymiarowanie wszystkich kom-ponentów instalacji. Prawid³owo za-projektowane instalacje kolektoróws³onecznych z wzajemnie dopasowa-nymi komponentami systemowymimog¹ pokryæ ok. 50 do 60% ca³orocz-nego zapotrzebowania ciep³a dla pod-grzewu c.w.u. w domach jedno- lubdwurodzinnych. W lecie mo¿na czê-sto zrezygnowaæ ca³kowicie z ciep³adodatkowego. W pozosta³ych miesi¹-cach podgrzew c.w.u. uzupe³nianyjest drugim, niezale¿nym Ÿród³em cie-p³a, z regu³y olejowym lub gazowymkot³em niskotemperaturowym, lub –jeszcze lepiej – kondensacyjnym. Ko-lektory s³oneczne s¹ mo¿liwe do za-stosowania nie tylko do podgrzewa-nia c.w.u. ale równie¿ do wspomaga-nia ogrzewania pomieszczeñ.
Ciep³o ze S³oñca wykorzystujemy odzawsze. Latem ogrzewa ono naszedomy bezpoœrednio, a w zimie wyko-rzystywane jest do ogrzewania do-mów i podgrzewu ciep³ej wody u¿yt-kowej.
Dla oszczêdnego gospodarowania za-sobami paliw, które natura nagroma-dzi³a w trakcie milionów lat, bran¿atechniki grzewczej posz³a konsekwen-tnie nowymi drogami, które umo¿liwi-³y odpowiedzialne obchodzenie siêz tymi zasobami.
Racjonalnym uzupe³nieniem tych d¹-¿eñ jest bezpoœrednie wykorzystywa-nie energii s³onecznej przy pomocykolektorów. Wysokosprawne technicz-nie kolektory i dostosowany do nichca³y system sprawiaj¹, ¿e ekonomicz-ne wykorzystywanie energii s³onecz-nej nie jest ju¿ dzisiaj ¿adn¹ wizj¹przysz³oœciow¹, lecz stosowan¹ na codzieñ rzeczywistoœci¹. Jeœli uwzglêdnisiê nieuniknione przysz³e podwy¿kicen paliw, to inwestycja w instalacjêkolektorów s³onecznych bêdziez pewnoœci¹ udan¹ inwestycj¹w przysz³oœæ.
1.1. Energia u¿yteczna
W przekroju rocznym napromienio-wanie w Polsce odpowiada mniejwiêcej 1000 kWh/m2, co jest jedno-znaczne z energi¹ zawart¹ w ok. 100litrach oleju opa³owego lub 100 m3
gazu ziemnego.
Energia u¿yteczna, uzyskiwana przezkolektor s³oneczny, zale¿y od wieluczynników. Najistotniejszy wp³yw maprawid³owe oszacowanie zapotrzebo-wania ciep³a, jakie maj¹ pokryæ kolek-tory i odpowiadaj¹cej mu wielkoœciinstalacji. Znaczenie ma równie¿ iloœæbêd¹cej ogólnie do dyspozycji energiipromieniowania s³onecznego: dyspo-nowane napromieniowanie rocznew Polsce odpowiada, zale¿nie o miej-sca, od 975 do 1025 kWh/(m2rok)(rys. 1).
Ponadto istotn¹ rolê odgrywa typ ko-lektora oraz jego pochylenie i orienta-cja. Dla ekonomicznej pracy ca³egouk³adu jest ponadto konieczne staran-
5
Informacje podstawowe
A
G
F
K
D
C
H
E
H
B VL
RL
Promieniowanie rozproszone
Promieniowanie bezpoœrednie
Wiatr, deszcz, œnieg, konwekcja
Straty wskutek konwekcji
Straty wskutek przenikania ciep³a
A
B
C
D
E
Promieniowanie cieplne
absorbera
Promieniowanie cieplne
pokrywy szklanej
Moc u¿yteczna kolektora
Odbicie promieni s³onecznych
F
G
H
K
Rys. 2. Wykorzystanie promieniowania s³onecznego w kolektorze.
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
Nap
rom
ieni
ow
anie
dzi
enne
[W
h/(m
2 •d
)]
Sty. Luty KwieMarz. Maj Czerw. Lip. Sierp. Wrz. PaŸ. List. Gru.
promieniowanie ca³kowite
promieniowanie bezpoœrednie
promieniowanie rozproszone
Rys. 3. Dzienne wartoœci napromieniowania w przedziale ca³ego roku.
1.2. Ciep³o ze S³oñca
Oko³o 1/3 ca³kowitego zapotrzebowa-nia energii u¿ytecznej w Polsce zu¿y-wa siê na ogrzewanie budynków.Energooszczêdne technologie budow-lane, a przede wszystkim oszczêdnesystemy grzewcze mog¹ wydatniezmniejszyæ to zu¿ycie i w ten sposóbprzyczyniæ siê do poszanowania zaso-bów naturalnych i ochrony czystoœciatmosfery.
Znaczny potencja³ oszczêdnoœci tkwiw podgrzewaniu c.w.u. Tutaj kolektorys³oneczne we wspó³pracy z central-nym pojemnoœciowym podgrzewa-czem c.w.u., w naszych szerokoœciachgeograficznych zw³aszcza w miesi¹-cach letnich s¹ interesuj¹c¹ alternaty-w¹ wobec kot³a grzewczego.
1.3. Natê¿enie promieniowanias³onecznego
Promieniowanie s³oneczne jest stru-mieniem energii, emitowanym przezS³oñce równomiernie we wszystkichkierunkach. Do zewnêtrznych warstwatmosfery Ziemi dociera stale promie-niowanie o mocy 1,36 kW/m2. War-toœæ tê okreœla siê mianem sta³ejs³onecznej. Przy przechodzeniu przezatmosferê ziemsk¹ promieniowanies³oneczne ulega os³abieniu wskutekodbicia, rozproszenia i absorpcji przezcz¹steczki py³ów i moleku³y gazów(rys. 2).Czêœæ promieniowania po pokonaniutych przeszkód dociera do powierzch-ni Ziemi: jest to tzw. promieniowaniebezpoœrednie. Czêœæ promieniowanias³onecznego, odbitego lub zaabsorbo-wanego i znowu wypromieniowanegoprzez cz¹steczki py³ów i moleku³y ga-zów, dociera do powierzchni Ziemi ja-ko tzw. promieniowanie rozproszone.Sumê promieniowania bezpoœrednie-go i rozproszonego (rys. 3) nazywasiê promieniowaniem ca³kowitym Eg.W optymalnych warunkach (bezch-murne niebo, przejrzyste powietrze,pora po³udniowa) wynosi ono maksy-malnie do ok. 1000 W/m2.
Kolektory s³oneczne, zale¿nie od ichtypu oraz zwymiarowania instalacji,mog¹ wykorzystaæ nawet 75% pro-mieniowania ca³kowitego.
6
Informacje podstawowe
Rys. 4. Wp³yw orientacji i nachylenia na napromienienie.
1.4. Wp³yw orientacji i nachylenia na uzysk energii
Instalacja kolektorów s³onecznychw Polsce, zorientowana w kierunkupo³udniowym, z nachyleniem ok.30-40° do poziomu, zapewnia w prze-kroju rocznym najwy¿sze uzyski ener-gii. Ale nawet przy wyraŸnych odstêp-stwach od takiego ustawienia (po³u-dniowy wschód do po³udniowego za-chodu, nachylenie 25-70°) zmniejsze-nie napromienienia jest nieznacznedla mo¿liwoœci zastosowania kolekto-rów s³onecznych (rys. 4).
Bardziej p³askie po³o¿enie jest korzy-stne, jeœli powierzchni kolektora niemo¿na zorientowaæ na po³udnie. Takwiêc instalacja kolektorów s³onecz-nych z nachyleniem kolektorów 30°nawet przy orientacji 45° na wschódlub zachód od po³udnia, zapewnia je-szcze uzysk równy prawie 95% uzy-sku optymalnego. Nawet przy orienta-cji wschodniej lub zachodniej uzysksiêga do 85%, jeœli nachylenie dachumieœci siê w granicach 25-40°.
Korzyœci¹ z bardziej stromego usta-wienia powierzchni kolektora jest bar-dziej równomierne zaopatrzeniew energiê w skali roku. Nale¿y jednakunikaæ k¹tów nachylenia mniejszychod 20°, gdy¿ wtedy nasila siê zanie-czyszczenie pokrycia kolektora.
-10°
-20°-30°
-40°
-50°
-60°
-70°
-100°
-110°-120°
-140
°-150
°
Napromieniowanieroczne w %
k¹t nachylenia
30
40
50
60
70
80
90
95
100
10°
20°
30°
40°
50°
60°
70°
80°
90°
+10
°
+20
°
+30
°+40
+40
°+50°+60°
+70+70°
+80+80°
+100°
+110°
+120°
+130°
+140°
+150°
+160°
+170°
-130°
-160
°
-170
°
10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90°
: przyk³ad: 30°; 45°p³d.-zach.; 95%
Pó³n.
Zach.
Po³ud.
Wsch.
-80°
α
α
α
Rys. 5. Zorientowanie kolektorów z k¹temnachylenia α .
W
N
S
O90°
75°
60°
45°
30°
15°
0°
90°75°
60°45°30°
15°
p³aszczyzna kolektora
Azymut
Rys. 6. Przyk³ad – Azymut 15° na wschód.
K¹t nachylenia αα
K¹t nachylenia α jest k¹tem miêdzypoziomem a powierzchni¹ kolektoras³onecznego (rys. 5).Przy monta¿u na dachu spadzistymk¹t nachylenia narzucony jest przeznachylenie po³aci dachu. Najwiêksz¹iloœæ energii absorber mo¿e wch³on¹æwtedy, gdy p³aszczyzna kolektora jestprostopad³a do kierunku promienio-wania s³onecznego.
Azymut
Azymut (rys. 6) okreœla odchyleniep³aszczyzny kolektora od kierunku po-³udniowego; przy p³aszczyŸnie kolek-tora zorientowanej na po³udnie azy-mut = 0°. Poniewa¿ napromieniowa-nie jest najintensywniejsze w porzepo³udniowej, kolektor winien byæ zo-rientowany mo¿liwie na po³udnie.Dobre wyniki uzyskuje siê jednak tak-¿e przy odchy³kach azymutu do 45°na wschód lub zachód. Koniecznoœæwiêkszych odchyleñ mo¿na skompen-sowaæ niewielkim zwiêkszeniem po-wierzchni kolektorów.
7
Rys. 7. Instalacja kolektorów s³onecznych z wzajemnie zharmonizowanymi komponentami.
1.5. Optymalizacja ca³oœci systemu
Sam wysokowartoœciowy kolektors³oneczny nie zagwarantuje jeszczeoptymalnej eksploatacji ca³ej instala-cji. Istotne jest tu raczej kompletnerozwi¹zanie systemowe (rys. 7).Viessmann dostarcza wszystkie kom-ponenty potrzebne dla instalacji ko-lektorów s³onecznych:– dostosowany do instalacji elektro-
niczny regulator,– pojemnoœciowy podgrzewacz c.w.u.
z nisko umieszczon¹ wê¿ownic¹grzewcz¹,
– kompletny zestaw pompowy,wyposa¿ony dodatkowo we wska-Ÿnik oraz regulator natê¿enia prze-p³ywu czynnika grzewczego.
Prawid³owo zaprojektowane instalacjekolektorów s³onecznych z wzajemniezharmonizowanymi komponentamisystemowymi (rys. 8) powinny pokryæok. 50 do 60% ca³orocznego zapo-trzebowania energii na podgrzewc.w.u. w domu jedno- lub dwurodzin-nym.
czujniktemperaturykolektoraelastyczny
przewódprzy³¹czeniowy
odpowietrznikkolektors³oneczny
regulatorsolarny
separatorpowietrza
Solar-Divicon
zbiornik œciekowynaczynie wzbiorczeczujnik temperatury
podgrzewacza c.w.u.
biwalentny pojemnoœciowypodgrzewacz c.w.u.
armatura nape³niaj¹ca rêczna pompanape³niaj¹ca
Rys. 8. Komponenty instalacji kolektorów s³onecznych.
8
2. Wymiarowanie instalacji kolektoróws³onecznych
Tab. 1. Wartoœci porównawcze sprawnoœci optycznej i wspó³czynników strat ciep³a.
Vitosol 200
I
II
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Sp
raw
noϾ
Ró¿nica pomiêdzy temperatur¹ otoczenia a œredni¹temperatur¹ kolektora [K]
III IV Vitosol 250
Vitosol 300
IIIIIIIV
Instalacja dla podgrzewu c.w.u. przy niskim stopniu pokrycia potrzebInstalacja dla podgrzewu c.w.u. przy wysokim stopniu pokrycia potrzebInstalacja dla podgrzewu c.w.u. i wspomagania ogrzewaniaInstalacja dla ciep³a procesowego / klimatyzacji
Vitosol 100
Rys. 10. Sprawnoœci kolektorów.
Powierzchnia kolektora
Powierzchnia absorbera
Powierzchnia apertury(czynna – napromieniona)
Rys. 9. Wielkoœci powierzchni kolektorów.
2.1. SprawnoϾ kolektora
Czêœæ docieraj¹cego do kolektorówpromieniowania s³onecznego zostaje„stracona“ wskutek odbicia od szybyi absorpcji w szkle (rys. 2). Straty te,jak i straty w procesie przekazywaniaciep³a czynnikowi grzewczemu,uwzglêdnia sprawnoœæ optyczna η0.Sprawnoœæ optyczna odpowiada ma-ksimum charakterystyki, przy zerowejró¿nicy temperatur pomiêdzy kolekto-rem a otoczeniem i przy braku stratciep³a, oddawanego przez kolektorotoczeniu.
Kolektory przy nagrzewaniu siê odda-j¹ ciep³o otoczeniu przez przenikaniecieplne, promieniowanie i konwekcjê(ruch powietrza). Straty te uwzglê-dniaj¹ wspó³czynniki strat k1 i k2(tab. 1). Zale¿ne s¹ one od ró¿nicytemperatur pomiêdzy absorberema otoczeniem.
Wspó³czynniki strat ciep³a i spraw-noœæ optyczna wyznaczaj¹ charaktery-stykê sprawnoœci kolektora, któr¹mo¿na obliczyæ z równania:
η = η0 – k1 · (∆T / Eg) – k2 · (∆T2 / Eg)
(rys. 10).
Powierzchnia kolektora
W danych technicznych kolektorówpodaje siê trzy wielkoœci dotycz¹cepowierzchni kolektora (rys. 9).
Powierzchnia brutto (d³ugoœæ x szero-koœæ zewnêtrzna) jest miarodajna przysk³adaniu wniosków o dofinansowa-nie w ramach ró¿nych programówpomocowych.
Powierzchnia apertury (czynna) poda-je powierzchniê kolektora na któr¹mo¿e aktywnie dzia³aæ promieniowa-nie i jest miarodajna dla projektowa-nia instalacji.
Powierzchnia absorbera okreœla po-kryt¹ selektywnie powierzchniê, którajest wystawiona na promieniowanie,zale¿nie od po³o¿enia monta¿owegoi konstrukcji kolektora. Jest ona ma³oprzydatna dla porównañ kolektoróws³onecznych.
Typ Sprawnoœæ Wspó³czynniki strat ciep³a Pow. bruttokolektora optyczna k1 [W/(m2·K)] k2 [W/(m2·K2)] [m2]
ηη0 [%]*
Vitosol 100– typ s/w 2,5 84,0 3,360 0,0130 2,71– typ 5 DI 84,0 4,160 0,0073 5,25Vitosol 200 84,0 1,750 0,0080 1,50 / 2,94 / 4,38Vitosol 250 77,5 1,476 0,0075 1,67Vitosol 300 82,5 1,190 0,0090 2,94 / 4,38
∗ η0 odniesiona do:– powierzchni apertury w Vitosol 100 i 250– powierzchni absorbera w Vitosol 200 i 300
9
Wymiarowanie instalacji kolektoróws³onecznych
Zu¿ycie c.w.u. [l/d]
Pow
ierz
chni
a ap
ertu
ry [
m ]2
60%
50%
40%
10
8
6
4
2
0100
Vitosol 100
0 50 150 200 250 300 350 400
Zu¿ycie c.w.u. [l/d]
Pow
ierz
chni
a ap
ertu
ry [
m ]2
10
8
6
4
2
00 50 100 150 200 250 300 350 400
Vitosol 200, 250 i 300
60%
50%
40%
Rys. 11. Roczny stopieñ pokrycia energii dla kolektorów Vitosol.
Instalacja referencyjna100 litrów/dzieñ300 litrów/dzieñ400 litrów/dzieñNach. kolektora 30°Nach. kolektora 60°Orientacja zachodnia Orientacja zach.-po³.Pró¿n. kolektory rurowe*960 kWh/m2 rok1200 kWh/m2 rok
* przy porównywalnej powierzchni apertury
Stopieñ pokrycia potrzeb dla c.w.u. [%]0 20 40 60 80
6174
51
4360
5950
59
53
68
71
10 30 50 70 90
Rys. 12. Wp³yw ró¿nych parametrów na stopieñ pokrycia potrzeb (obliczono najnowszym programemESOP, wersja 2.0).
Instalacja referencyjna:– dane meteorologiczne dla napromieniowania 1100 kWh/m2rok– 4-osobowe gospodarstwo domowe, zu¿ywaj¹ce 200 litrów c.w.u o temperaturze 45°C dziennie– 2 kolektory Vitosol 100, typu s/w 2,5– nachylenie dachu 45°, orientacja na po³udnie– biwalentny pojemnoœciowy podgrzewacz c.w.u. o pojemnoœci 300 litrów
Dobór odpowiedniego typu kolektora
Obok istniej¹cego do dyspozycji miej-sca i warunków zabudowy, oraz in-nych uwarunkowañ (np. d³ugie okresystagnacji dla budynków szkolnych),czynnikiem decyduj¹cym o wyborzetypu kolektora jest zak³adana w pro-jekcie ró¿nica temperatur pomiêdzyœredni¹ temperatur¹ kolektora a tem-peratur¹ otoczenia. Wp³ywa ona bo-wiem na sprawnoœæ kolektora. Im wy¿sza jest temperatura roboczakolektora, tym wy¿sza jest osi¹ganamoc i tym samym uzysk energiiz pró¿niowych kolektorów rurowychw stosunku do kolektorów p³askich(rys. 10).
2.2. Stopieñ pokrycia potrzeb
Stopieñ pokrycia potrzeb energiiwskazuje, ile procent rocznego jej zapotrzebowania mo¿e pokryæ instala-cja kolektorów s³onecznych. Im wiêk-szy jest stopieñ pokrycia potrzeb, tymwiêcej oszczêdza siê energii konwen-cjonalnej.
Zwi¹zane s¹ z tym jednak nadwy¿kiciep³a w lecie i ogólnie ni¿sza prze-ciêtna sprawnoœæ kolektora.
Rys. 11 przedstawia mo¿liwe do osi¹-gniêcia stopnie pokrycia potrzeb, przyza³o¿eniu:– dachu zorientowanego na po³udnie,– nachylenia dachu 45°,– temperatury c.w.u. w czêœci dy¿ur-
nej podgrzewacza 45°C.
2.3. Wp³yw ró¿nych parametrów nastopieñ pokrycia potrzeb
S³upki na rys. 12 podaj¹ oczekiwanestopnie pokrycia potrzeb przy odchy³-kach od warunków instalacji referen-cyjnej. Odnoœnie wp³ywu orientacjikolektorów patrz te¿ rys. 4.
3. Przyk³ad obliczeniowydla podgrzewu c.w.u. w domujednorodzinnym
10
Dane instalacji
– dom jednorodzinny– korzystne warunki napromieniowa-
nia = 1100 kWh/m2rok– nachylenie dachu 45°– orientacja po³udniowa– liczba mieszkañców P = 4, œrednie
wymagania odnoœnie zaopatrzeniaw c.w.u.
– temperatura c.w.u.: tW = 45°Ctemperatura wody zimnej:tZ = 10°C
– w okresach z³ej pogody i poza sezo-nem projektowanym uzupe³niaj¹ce-go ciep³a do podgrzewu c.w.u. do-starcza olejowo-gazowy kocio³ Viessmann
– typ kolektorów: 2 kolektory Vitosol100 o ³¹cznej powierzchni apertury5,0 m2
Zapotrzebowanie na c.w.u.
Wybrane zapotrzebowanie wg VDI2067, temperatura c.w.u. 45°C:
VPDG = 50 litrów/(dzieñ · osobê)
Wynika st¹d zapotrzebowanie dla 4osób wynosz¹ce 200 litrów dziennie.
PojemnoϾ podgrzewacza c.w.u.
£¹czna pojemnoœæ podgrzewacza po-winna odpowiadaæ 1,5-2-krotnemuzapotrzebowaniu dziennemu c.w.u.Przyjmuj¹c dwukrotn¹ wartoœæ zapo-trzebowania dziennego przy wybranejtemperaturze c.w.u. w podgrzewaczutPDG = 60°C otrzymujemy:
2 · VP · P · (tW – tZ)
VPDG min = ––––––––––––––––––tPDG – tZ
2 · 50 · 4 · (45 – 10)= ––––––––––––––––––
60 – 10
= 280 litrów
W tym celu zaleca siê pojemnoœciowypodgrzewacz c.w.u. Vitocell-B 100 lubVitocell-B 300 o pojemnoœci 300 lubodpowiednio 350 litrów.
Tab. 2. Zapotrzebowanie c.w.u wg VDI 2067.
Tab. 3. Wymagane powierzchnie apertury (wartoœci odnosz¹ siê do danych meteorologicznych dlanapromienienia 1100 kWh/m2rok).
Zapotrzebowanie c.w.u. Vp[litrów/(dzieñ · osoba)]
Temperatura c.w.u. 45°C
W budownictwiemieszkaniowym
wysokie wymagania 60 do 100œrednie wymagania 30 do 60zwyk³e wymagania 15 do 30
W hotelach,pensjonatach,domach studenckich*Pokój z ³azienk¹i natryskiem 170 do 260Pokój z ³azienk¹ 135 do 200Pokój z natryskiem 75 do 135Domy studenckie,pensjonaty 40 do 75
* w przypadku wiêkszych instalacji zaleca siêuprzedni pomiar rzeczywistego zu¿ycia c.w.u.
Zastosowanie Wymagana pow. apertury AVitosol Vitosol Vitosol
100 200/250*1 300
Podgrzew c.w.u. (stopieñ pokrycia 60%)Dom jedno- i dwurodzinny m2/osobê 1,2 – 1,5 0,8 – 1,0 0,8 – 1,0Dom wielorodzinny m2/osobê 0,8 – 1,1 0,6 – 0,8 0,6 – 0,8
Ogrzewanie domu m2/m2 pow.mieszk.
P³ywalnia kryta*2
(w okresie od kwietnia do wrzeœnia)z przykryciem, m2/m2 powierzchni niecki 0,40 0,30 0,30 bez przykrycia, m2/m2 powierzchni niecki 0,50 0,40 0,40
P³ywalnie otwarte*3
(w okresie od kwietnia do wrzeœnia)z przykryciem, m2/m2 powierzchni niecki 0,70 0,50 0,50bez przykrycia, m2/m2 powierzchni niecki 0,90 0,70 0,70
*1 Przy monta¿u na elewacji przyj¹æ powierzchniê apertury o 20% wiêksz¹*2 Temperatura odniesienia basenu 24°C, przyjête wych³adzanie 0,5 K/dziennie*3 Temperatura odniesienia basenu 22°C, przyjête wych³adzanie 1 K/dzienne
Okreœliæ wart.orientacyjne pro-gramem symulacyjnym „ESOP“
Powierzchnia apertury
Przy przyjêtych warunkach meteoro-logicznych szacunki wg tabeli 3 s¹ dlapraktyki wystarczaj¹co dok³adne. Abyuzyskaæ informacjê odnoœnie stopniapokrycia potrzeb, zaleca siê przepro-wadzenie obliczeñ programem ESOPz uwzglêdnieniem dodatkowychszczegó³ów (np. czasu poboru c.w.u.).Wyznaczony stopieñ pokrycia solar-nego winien wynosiæ 50-60%.
Solar-Software ESOP
Rysunki 13 i 14 pokazuj¹ wyniki obli-czeñ dla wspomnianego wy¿ej domujednorodzinnego – otrzymano je przypomocy programu ESOP, oprogramo-wania do projektowania instalacjikolektorów solarnych.ESOP pomaga dobraæ wymagan¹ po-wierzchniê kolektorów, a nastêpnie napodstawie dowolnie przyjmowanychza³o¿eñ symuluje zachowanie siê in-stalacji i dostarcza informacji o stop-niu pokrycia potrzeb, oszczêdnoœcipaliwa oraz redukcji emisji substancjiszkodliwych.
Przyk³ad obliczeniowy dla podgrzewuc.w.u. w domu jednorodzinnym
11
Rys. 13. Stopieñ pokrycia potrzeb dla podgrzewu c.w.u. w domu jednorodzinnym.
Rys. 14. Emisje substancji szkodliwych.
0
20
40
60
80
100
GruLisPaŸWrzSieLipCzeMajKwiMarLutSty
Sto
pie
ñ p
okr
ycia
po
trze
b [
%]
24
41
62
75
86 86 89 8683
59
2924
0
200
400
600
800
1000
CO2 SO2 NOx CO Py³
bez instalacji kolektorów s³onecznych
z instalacj¹ kolektorów s³onecznych
Em
isje
sub
stan
cji s
zko
dliw
ych
[kg/
rok]
W wy¿ej wymienionych warunkachpracy instalacji otrzymujemy przeciêt-ny stopieñ pokrycia potrzeb ok. 60%.W miesi¹cach letnich mo¿e byæw pewnych okolicznoœciach koniecz-ne jedynie nieznaczne dogrzaniec.w.u.
Oszczêdzanie energii elektrycznejdziêki instalacji kolektoróws³onecznych
Jeszcze wiêcej energii mo¿na oszczê-dziæ zasilaj¹c pralkê i zmywarkê pod-grzan¹ wod¹. Jak wiadomo, pralkaczy zmywarka wiêkszoœæ energii elek-trycznej zu¿ywa na podgrzanie wody.Jeœli podgrzewanie to przejmiew znacznym stopniu instalacja kolek-torów s³onecznych, to czteroosobowarodzina bêdzie mog³a dodatkowozaoszczêdziæ rocznie na kosztachenergii elektrycznej równowartoœæoko³o 300 z³.
4. Budowa i dzia³anie kolektoróws³onecznych Viessmann
Kolektory s³oneczne Viessmann –ka¿demu wed³ug potrzeb
Oferta kolektorów s³onecznych Vito-sol (rys. 15) pozwala ka¿demu znaleŸæpotrzebne mu rozwi¹zanie:
– Vitosol 100 – kolektory p³askie,przekonuj¹ce atrakcyjnym stosun-kiem ceny do osi¹gów. KolektoryVitosol 100 produkowane s¹w dwóch wielkoœciach: 2,5 i 4,76m2. Wielkoœæ 2,5 m2 znajduje naj-bardziej uniwersalne zastosowaniei jest wykonywana w uk³adzie pio-nowym lub poziomym.Kolektor Vitosol 100, typ 5DI(4,76 m2) jest specjalnym kolekto-rem p³askim do wbudowywaniaw dachy spadziste;
– Vitosol 200 i Vitosol 250 s¹ wyso-kowydajnymi pró¿niowymi kolekto-rami rurowymi z bezpoœrednimprzep³ywem czynnika grzewczego,idealnymi do montowania w dowol-nym po³o¿eniu;
– Vitosol 300 jest wysokowydajnympró¿niowym kolektorem rurowym,dzia³aj¹cym na zasadzie „heatpipe“z „suchym“ po³¹czeniem z instalacj¹i zintegrowan¹ ochron¹ przed prze-grzaniem.
Zalety kolektorów s³onecznychViessmann
Mimo ró¿nej budowy, wszystkie czte-ry typy kolektorów cechuj¹ siê wspól-nymi zaletami.
Wykonane s¹ z wysokowartoœcio-wych materia³ów, jak stal szlachetna,aluminium, miedŸ i odporne specjalneszk³o solarne. Zwiêksza to znaczniebezpieczeñstwo eksploatacji i trwa-³oœæ u¿ytkow¹ – w testach jakoœcio-wych wielu instytutów, m.in. InstytutuSPF w Raperswilu, kolektory te udo-wodni³y swoj¹ trwa³oœæ i odpornoœæ. Potwierdzeniem jest tu spe³nienie wy-magañ europejskich i zarazem pol-skich (PN-EN 12975).
Rys. 15. Rodzaje kolektorów s³onecznych Viessmann Vitosol.
Rys. 16. Kolektor p³aski Vitosol 100, typ 2,5 m2.
Wysok¹ sprawnoœæ kolektorów osi¹-gniêto dziêki absorberom z pokryciem Sol-Titan zintegrowanemu orurowaniui wysokoskutecznej izolacji termicznej.Pró¿niowe rury szklane kolektorów Vitosol 200, 250 i 300 dodatkowo re-dukuj¹ straty ciep³a. Dla uproszczeniapo³¹czeñ rurowych, opracowano dlawszystkich kolektorów s³onecznychViessmann specjalny system po³¹-czeñ wtykowych.
Pozwala to na rezygnacjê z dodatko-wego orurowania i pracoch³onnegoizolowania termicznego. Dziêki temuczas monta¿u mo¿e zostaæ znacznieskrócony. Przy³¹cza zasilania i powro-tu kolektora s³onecznego usytuowanes¹ dogodnie po jednej stronie, co eli-minuje koniecznoœæ prowadzeniaprzewodu nad lub pod pokryciem da-chu.
Dziêki doborowi materia³ów i kon-strukcji uwzglêdniaj¹cych wymogi re-cyklingu surowcowego kolektory s³o-neczne Viessmann spe³niaj¹ wymaga-nia znaku ekologicznego „B³êkitnyAnio³“ (RAL-UZ 73).
12
13
5. Dobór i mo¿liwoœci monta¿uró¿nych typów kolektorów
Vitosol 100, typ 2,5 „s“ i „w“
Kolektory p³askie Vitosol 100 o po-wierzchni apertury 2,5 m2 produko-wane s¹ w uk³adzie pionowym i po-ziomym – oba wykonania nadaj¹ siêdo stosowania na dachach spadzi-stych. Przy wyborze sposobu monta-¿u – nad pokryciem dachu lub wbu-dowanie w pokrycie dachu – pewn¹rolê odgrywaj¹ wzglêdy wykonaw-stwa budowlanego (rys. 17). Tak wiêcprzy realizacji nowych budynków za-leca siê wbudowanie kolektoróww pokrycie dachu.
Vitosol 100, Typ 5DI
Wielkopowierzchniowe kolektory p³a-skie Vitosol 100, typ 5DI z powierzch-ni¹ apertury 4,92 m2 przeznaczone s¹do wbudowania w dachy spadzistekryte dachówk¹ zak³adkow¹.
Vitosol 200
Pró¿niowe kolektory rurowe Vitosol200 dziêki swojej zasadzie dzia³aniaz bezpoœrednim przep³ywem czynnikagrzewczego mog¹ byæ montowanew dowolnym po³o¿eniu i zapewniaj¹wysoki uzysk energii. Dlatego nadaj¹siê szczególnie dla dachów p³askich,monta¿u na elewacji a tak¿e do mon-ta¿u na pokryciu dachów spadzistych.
Vitosol 250
Pró¿niowe kolektory rurowe Vitosol250 s¹ wysokowydajnymi kolektoramiz bezpoœrednim przep³ywem czynnikagrzewczego, nadaj¹cymi siê doskona-le do dowolnego monta¿u na budyn-ku. Mo¿na je montowaæ na dachachp³askich i spadzistych oraz na elewa-cjach.
Vitosol 300
Pró¿niowe kolektory rurowe Vitosol300 dzia³aj¹ na zasadzie „heatpipe“.Dlatego musz¹ byæ montowane z mi-nimalnym nachyleniem 25°. Wyró¿-niaj¹ siê zintegrowanym zabezpiecze-niem przed przegrzaniem czynnikagrzewczego.
E
F
A
C
D
B
Rys. 17. Mo¿liwoœci usytuowania ró¿nych typów kolektorów.
Miejsce monta¿u
Dachy spadziste
Dachy p³askie
Monta¿ wolnostoj¹cy
Elewacje/Balustradybalkonów i tarasów/*2
(Przy tym wariancie monta¿u za-lecamy wybranie powierzchniabsorberów/apertury powiêk-szonej o 20%)
Typ kolektora
Vitosol 100, typ sVitosol 100, typ 5DI (tylko do wbud. w dach)
Vitosol 200Vitosol 250Vitosol 300Vitosol 100, typ wVitosol 200Vitosol 250
Vitosol 200Vitosol 250Vitosol 100, typ wVitosol 300
Vitosol 100, typ w*1
Vitosol 200Vitosol 250Vitosol 300
Vitosol 200Vitosol 250
A
B
C
D
E
F
*1) nie zaleca siê na terenach zapylonych *2) powiêkszyæ o 20% w stosunku do innych wariantów monta¿u
6. Technika systemowa Viessmannoszczêdza koszty i czas monta¿u
14
Rys. 19. Vitosol 100 z powierzchni¹ apertury2,5 m2.
Rys. 18. Kolektor p³aski Vitosol 100.
Rys. 20. System po³¹czeñ wtykowychViessmann.
6.1. Kolektory
Vitosol 100Kolektor p³aski
Kolektory p³askie s¹ preferowanew zastosowaniach do podgrzewuc.w.u. lub wody basenowej.
Kolektory p³askie Vitosol 100 (rys. 18)sk³adaj¹ siê z absorbera z pokryciemSol-Titan, zapewniaj¹cym wysok¹sprawnoœæ tych kolektorów. Przez po-³¹czon¹ z absorberem, biegn¹c¹ me-androwo rurkê miedzian¹ przep³ywaczynnik grzewczy. Czynnik grzewczy,poprzez rurkê miedzian¹ odbiera cie-p³o z absorbera. Absorber jest oto-czony skutecznie izolowan¹ obudow¹,minimalizuj¹c¹ straty cieplne kolekto-ra. Kolektory przykryte s¹ szyb¹ zeszk³a solarnego, które dziêki nieznacz-nej zawartoœci tlenków ¿elaza wyró¿-nia siê zmniejszonymi stratami odbi-cia. Szyba ma gruboœæ 4 mm i jestdziêki temu szczególnie odporna nawp³ywy atmosferyczne. Szyba zeszk³a solarnego i rama kolektora po³¹-czone s¹ ze sob¹ trwale obszern¹ jed-nolit¹ uszczelk¹ – do dolnej czêœci ko-lektora. W ten sposób do wnêtrza niemo¿e siê przedostaæ ¿adna wodaz deszczu lub topniej¹cego œniegu.
Indywidualnie dobierana kolorystykai atrakcyjna forma wzornicza stwarza-j¹ zupe³nie nowe mo¿liwoœci kolory-stycznego zharmonizowania pokryciadachu i kolektora. Zw³aszcza nowemaskownice zapewniaj¹ p³ynne przej-œcie miêdzy powierzchni¹ kolektoraa dachem. Maskownica jest dostêpnajako osprzêt do wbudowania kolekto-rów w pokrycie dachu i monta¿u napokryciu dachu. Standardowo ramykolektorów i maskownice dostarczanes¹ w kolorze br¹zowym (rys. 19).
Na ¿yczenie i za dop³at¹ mo¿liwe jestdostarczenie ram i maskownic wewszystkich innych kolorach RAL, copozwala na dopasowanie ich do ka¿-dego koloru dachu. W ten sposób ko-lektor s³oneczny staje siê integralnymelementem architektonicznej aran¿acjidachu (patrz rys. na stronie tytu³o-wej).
Technika systemowa Viessmannoszczêdza koszty i czas monta¿u
15
Vitosol 200Pró¿niowy kolektor rurowy
Pró¿niowe kolektory rurowe stosowa-ne s¹ do podgrzewania c.w.u. i wodybasenowej, a tak¿e do wspomaganiaogrzewania pomieszczeñ.
Kolektory Vitosol 200 (rys. 21 i 22) posiadaj¹ wysokopró¿niowe rury wy-konane ze szk³a solarnego. Straty cie-p³a s¹ tak niskie, ¿e kolektory Vitosol200 dostarczaj¹ ciep³a do podgrzewuc.w.u. lub ogrzewania pomieszczeñtak¿e przy niskich temperaturach ze-wnêtrznych. W ka¿dej rurze pró¿nio-wej umieszczone s¹ absorbery z po-kryciem Sol-Titan. Z blach¹ absorberapo³¹czona jest koncentryczna rurawymiennika ciep³a, przez któr¹ bezpo-œrednio przep³ywa czynnik grzewczy.
Obie z³¹czki rury koncentrycznej ³¹cz¹siê z rurami kolektora i rozdzielaczaw izolowanej termicznie g³owicy ko-lektora (rys. 23).
Pró¿niowe kolektory rurowe Vitosol200 nadaj¹ siê szczególnie do monta-¿u na dachach p³askich lub elewa-cjach. Mo¿na je równie¿ montowaæna dachach spadzistych poziomo, tzn.z rurami pró¿niowym po³o¿onymirównolegle do krawêdzi dachu.
Optymalne ustawienie absorberówmo¿na uzyskaæ przez obracanie rurpró¿niowych wokó³ ich osi. Równie¿przez obrót rur mo¿na czêœciowoskompensowaæ odchylenie od orien-tacji po³udniowej. K¹t jest ograniczo-ny do 25° aby unikn¹æ wzajemnegozacieniania siê powierzchni absorbe-rów.
Rys. 21. Pró¿niowy kolektor rurowy Vitosol 200.
Rys. 22. Vitosol 200, typ D 10 i D20. Rys. 23. Vitosol 200, z bezpoœrednim przep³y-wem czynnika grzewczego.
Technika systemowa Viessmannoszczêdza koszty i czas monta¿u
16
Rys. 24. Pró¿niowy kolektor rurowy Vitosol 250.
Rys. 25. Vitosol 250. Rys. 26. Vitosol 250 – rury mo¿na wymieniaæpojedynczo.
Vitosol 250Pró¿niowy kolektor rurowy
Pró¿niowe kolektory rurowe stosowa-ne s¹ do podgrzewania c.w.u. i wodybasenowej, a tak¿e do wspomaganiaogrzewania pomieszczeñ.
Nowy kolektor Vitosol 250 (rys. 24)jest wysokowydajnym kolektoremo przep³ywie bezpoœrednim, nadaj¹-cym siê idealnie do montowaniaw dowolnym po³o¿eniu.
Szczególn¹ cech¹ nowego kolektoraVitosol 250 s¹ jego rury pró¿niowe.Wykonane s¹ one ca³kowicie ze szk³ai dziêki temu utrzymuj¹ pró¿niêw swoim wnêtrzu szczególnie d³ugoi niezawodnie. Podobnie jak w kolek-torach Vitosol 200 i Vitosol 300 po-szczególne rury mo¿na wymieniaæ in-dywidualnie (rys. 26).
Kolektor Vitosol 250 dostarczany jestw ujednoliconej wielkoœci 20 wstêp-nie zmontowanych rur (rys. 25).Orurowanie zasilania i powrotu jestca³kowicie zintegrowane z g³owic¹ ko-lektora, co w po³¹czeniu ze znanymsystemem monta¿owym Viessmannznakomicie u³atwia monta¿ kolektora.
Technika systemowa Viessmannoszczêdza koszty i czas monta¿u
17
Rys. 27. Pró¿niowy kolektor rurowy „heatpipe“ Vitosol 300.
Rys. 28. Vitosol 300. Rys. 29. Wysokosprawny dwururowy wymiennik„Duotec“.
Vitosol 300Pró¿niowy kolektor rurowy„heatpipe“
Pró¿niowe kolektory rurowe stosowa-ne s¹ do podgrzewania c.w.u. i wodybasenowej, a tak¿e do wspomaganiaogrzewania pomieszczeñ.
Kolektor Vitosol 300 (rys. 27 i 28) jesttzw. kolektorem „heatpipe“. W rurzepró¿niowej umieszczony jest absorberz pokryciem Sol-Titan, na którym znaj-duje siê rura cieplna (heatpipe). W ru-rze tej cyrkuluje ciecz robocza, paruj¹-ca przy nagrzaniu i skraplaj¹ca siêznowu w g³owicy rury, skraplaczu,po oddaniu ciep³a w³aœciwemu czyn-nikowi roboczemu poprzez wymien-nik ciep³a.
Wymiana ciep³a miêdzy skraplaczema w³aœciwym czynnikiem roboczymodbywa siê „na sucho“, tzn. bez bez-poœredniego kontaktu cieczy robo-czych. Opatentowany, wysokosku-teczny dwururowy wymiennik ciep³a„Duotec“ obejmuje prawie ca³¹ po-wierzchniê skraplacza (rys. 29).
Dla umo¿liwienia optymalnego wyko-rzystania energii s³onecznej ka¿daz rur kolektora u³o¿yskowana jestobrotowo, co pozwala najkorzystniejustawiæ absorbery wzglêdem s³oñca.Równie¿ przez obrót rur (maks. 25°)mo¿na czêœciowo skompensowaæ od-chylenie od orientacji po³udniowej.
Pró¿niowe kolektory rurowe Vitosol300 nadaj¹ siê zarówno do monta¿una dachach spadzistych, jak i monta-¿u na stela¿ach na dachach p³askich.K¹t nachylenia kolektorów musi wy-nosiæ przynajmniej 25°, by zapewniæcyrkulacjê cieczy roboczej w rurzecieplnej.
Technika systemowa Viessmannoszczêdza koszty i czas monta¿u
18
Vitocell-B 300
Wysokowydajny biwalentny pojemno-œciowy podgrzewacz c.w.u. ze staliszlachetnej Vitocell-B 300 o pojemno-œci 300 lub 500 litrów (rys. 31) s³u¿ydo podgrzewania wody w trybie bi-walentnym. Ciep³o z kolektorów s³o-necznych przekazywane jest wodzieprzez doln¹ wê¿ownicê, a przez dru-g¹, górn¹ wê¿ownicê mo¿na w raziepotrzeby dogrzaæ wodê poprzez pracêkot³a grzewczego.Vitocell-B 300 wykonany jest z wyso-kostopowej stali szlachetnej. Jego po-wierzchnia jest i pozostaje jednorodnai przez to higieniczna. Dla u³atwieniatransportu i zabudowy podgrzewaczeo pojemnoœci 500 litrów wyposa¿anes¹ w demontowaln¹ izolacjê ciepln¹z miêkkiej pianki poliuretanowej.
Vitocell 333 – multiwaletny zasobnikdo podgrzewu c.w.u. i wspomaganiaogrzewania
Vitocell 333 (rys. 32) – multiwalentnyzasobnik ³¹czy kilka funkcji w jednymurz¹dzeniu. Przystosowany jest on doprzy³¹czenia wielu Ÿróde³ ciep³a: obokolejowego lub gazowego kot³a grzew-czego, tak¿e kot³a na paliwo sta³e,pompy ciep³a i instalacji kolektoróws³onecznych. Zasobnik kombinowanyo ca³kowitej pojemnoœci 750 litróws³u¿y do wspomagania ogrzewania.
Rys. 32. Vitocell 333 – multiwalentny zasobnikdla podgrzewu c.w.u. i wspomagania ogrzewa-nia.
Rys. 30. Vitocell-B 100 – biwalentny pojemnoœ-ciowy podgrzewacz c.w.u. z emali¹ Ceraprotect.
Rys. 31. Vitocell-B 300 – biwalentny pojemno-œciowy podgrzewacz c.w.u. z nierdzewnej staliszlachetnej.
6.2. Pojemnoœciowe podgrzewaczec.w.u.
Instalacje kolektorów s³onecznychViessmann – kompletnei dopasowane
Viessmann oferuje kompletne i wzaje-mnie dopasowane instalacje kolekto-rów s³onecznych, sk³adaj¹ce siê z ko-lektorów p³askich lub pró¿niowychkolektorów rurowych, pojemnoœcio-wych podgrzewaczy c.w.u., stacjipompowej Solar-Divicon, regulatorówVitosolic i wymienników ciep³a.
Biwalentny pojemnoœciowypodgrzewacz c.w.u.
Vitocell-B 100
W biwalentnym podgrzewaczu Vito-cell-B 100 o pojemnoœci 300 lub 500litrów (rys. 30) ciep³o z kolektoróws³onecznych przekazywane jest wo-dzie przez doln¹ wê¿ownicê. Przezdrug¹, usytuowan¹ wy¿ej wê¿ownicêmo¿na w razie potrzeby dogrzaæ wo-dê poprzez pracê kot³a grzewczego.Na ¿yczenie mo¿na ponadto wyposa-¿yæ podgrzewacz w elektryczny wk³adgrzejny. Zbiornik podgrzewacza chro-niony jest przed korozj¹ przez pokry-cie emali¹ Ceraprotect – i dodatkow¹ochronê katodow¹ anod¹ magnezow¹lub anod¹ aktywn¹.
W zbiorniku, mieszcz¹cym 690 litrówwody grzewczej zabudowana jest wê-¿ownica u¿ebrowana z nierdzewnejstali szlachetnej o pojemnoœci 60 li-trów, w której nastêpuje podgrzewa-nie c.w.u. Ciep³o z kolektorów s³o-necznych oddawane jest przez drug¹wê¿ownicê, wbudowan¹ w dolnejczêœci zasobnika.
Vitocell 333 posiada kilka króæcówprzy³¹czeniowych, usytuowanych naró¿nych wysokoœciach. Dziêki temumo¿liwe jest doprowadzanie i odpro-wadzanie ciep³a ze Ÿróde³ ciep³ao ró¿nych temperaturach zasilaniawzglêdem powrotu.
Vitocell 050Zasobnik buforowy wody grzewczej
Do akumulowania wody grzewczejprzy wspó³pracy z instalacjami kolek-torów s³onecznych Viessmann oferujezasobnik buforowy wody grzewczejVitocell 050 o pojemnoœciach 200,600 i 900 litrów. Zw³aszcza w wiêk-szych instalacjach pozwala on naograniczenie wielkoœci pojemnoœcio-wych podgrzewaczy c.w.u. (higiena).
Technika systemowa Viessmannoszczêdza koszty i czas monta¿u
Rys. 33. Instalacja kolektorów s³onecznychViessmann z kot³em kondensacyjnym i biwalent-nym pojemnoœciowym podgrzewaczem c.w.u.
Rys. 36. Wymiennik ciep³a Vitotrans 200.
Rys. 35. Regulatory Vitosolic 100 i Vitosolic 200.
Rys. 34. Stacja pompowa Solar-Divicon.
19
6.3. Komponenty systemu (rys. 33)
Stacja pompowa Solar-Divicon –dla funkcji hydraulicznych i zabez-pieczenia termicznego
Wszystkie niezbêdne elementy zabez-pieczaj¹ce i funkcjonalne, jak termo-metry, kurki kulowe z klapami zwrot-nymi, pompa obiegowa, miernik i re-gulator przep³ywu, manometry, zawórbezpieczeñstwa i izolacja cieplna, sku-pione zosta³y w jednej zwartej jedno-stce (rys. 34).
Regulatory
Regulator Vitosolic we wspó³pracyz kolektorami s³onecznymi z progra-mu produkcyjnego Vitosol umo¿liwiaszczególnie efektywne wykorzystanieenergii s³onecznej.Regulatory kolektorów s³onecznychVitosolic 100 i 200 przeznaczone s¹dla jedno- i wieloobiegowych instala-cji kolektorów s³onecznych i pokrywa-j¹ wszystkie spotykane potrzeby za-stosowañ. Wymiana danych ze stero-wanym pogodowo regulatorem kot³agrzewczego Vitotronic odbywa siêpoprzez magistralê KM-BUS.
Vitosolic troszczy siê przy tym, by po-zyskane na dachu ciep³o wykorzystaænajbardziej efektywnie do podgrzewuc.w.u. lub wspomagania ogrzewania.Vitosolic 100/200 komunikuje siê z re-gulatorem kot³a grzewczego i przywystarczaj¹cej iloœci ciep³a z kolekto-rów s³onecznych wy³¹cza kocio³, ob-ni¿aj¹c w ten sposób koszty ogrzewa-nia.
Vitosolic 100(rys. 35 z lewej)
Atrakcyjny cenowo regulator solarnydla instalacji jednoobiegowych:– Prosta obs³uga, zgodnie z filozofi¹
obs³ugi regulatorów Vitotronic.– Dwuwierszowy wyœwietlacz z infor-
macjami o aktualnych temperatu-rach i stanach roboczych pomp.
– Ma³e gabaryty obudowy.
kolektor s³oneczny
biwalentny pojemn.podgrzewacz c.w.u.
Solar-Divicon
wisz¹cy gazowykocio³ kondensacyjny
Vitosolic
Vitosolic 200(rys. 35 z prawej)
Regulator dla instalacji wieloobiego-wych z w³asnym pulpitem obs³ugo-wym, dla maksymalnie czterech nie-zale¿nych obiegów hydraulicznych:
– Prosta obs³uga, zgodnie z filozofi¹obs³ugi regulatorów Vitotronic.
– Wysoki komfort obs³ugi, dziêki czte-rowierszowemu wyœwietlaczowiz menu funkcji.
– Dla wszystkich spotykanych zasto-sowañ:– praca wielozasobnikowa,– podgrzewanie wody basenowej,– wspomaganie ogrzewania,
– dogodna dla instalowania przewo-dów elektrycznych, du¿a komoraprzy³¹czeniowa.
Podgrzewanie wody basenowej
Do podgrzewania wody basenowejViessmann oferuje wymienniki ciep³aVitotrans 200 (rys. 36) w ró¿nychstopniach mocy.Powierzchnie wymiany ciep³a i przy³¹-cza wykonane s¹ z wysokowartoœcio-wej, odpornej na korozjê stali szla-chetnej.
7. Instalacje do podgrzewu c.w.u.
20
Instalacja z biwalentnym pojemno-œciowym podgrzewaczem c.w.u.(rys. 37)
Instalacja dwuobiegowa, sk³adaj¹casiê z:– instalacji kolektorów s³onecznych– olejowo-gazowego kot³a grzewcze-
go– biwalentnego pojemnoœciowego
podgrzewacza c.w.u.
Podgrzewanie ciep³ej wody u¿ytkowejenergi¹ promieniowania s³onecznego
Jeœli pomiêdzy czujnikiem temperatu-ry kolektora a czujnikiem tempera-tury podgrzewacza c.w.u. zmierzonazostanie ró¿nica temperatur, wiêkszaod wartoœci zaprogramowanej w re-gulatorze Vitosolic , to zostaje w³¹-czona pompa obiegowa i rozpoczy-na siê nagrzewanie wody w podgrze-waczu. Temperaturê wody w pod-grzewaczu mo¿na przy tym ograni-czyæ przez elektroniczny uk³ad regula-cji temperatury w Vitosolic 100 .
Podgrzewanie c.w.u. przez kocio³grzewczy
Górna czêœæ pojemnoœciowego pod-grzewacza c.w.u. ogrzewana jestprzez kocio³ grzewczy. Pompa obiego-wa ogrzewania podgrzewaczac.w.u. sterowana jest przez regulatortemperatury podgrzewacza c.w.u.z przy³¹czonym czujnikiem temperatu-ry podgrzewacza .
Instalacja z dwoma pojemnoœciowy-mi podgrzewaczami c.w.u.(rys. 38)
Instalacja dwuobiegowa, sk³adaj¹casiê z:– instalacji kolektorów s³onecznych,– olejowo-gazowego kot³a grzewcze-
go,– dwóch pojemnoœciowych podgrze-
waczy c.w.u. (stosowane w przy-padku, jeœli np. istniej¹cy pojemno-œciowy podgrzewacz c.w.u ma byædalej wykorzystywany).
Rys. 37. Podgrzewanie c.w.u. przy u¿yciu kolektorów s³onecznych i biwalentnego pojemnoœciowegopodgrzewacza c.w.u.
TT
2
1
54
3
6
Rys. 38. Podgrzewanie c.w.u. przy u¿yciu kolektorów s³onecznych i dwóch pojemnoœciowych podgrze-waczy c.w.u.
TT
2
1
4
6
7
5
B A
2
3
1
4
1
6
5
8. Integracja instalacji kolektoróws³onecznych z instalacj¹ grzewcz¹
21
T
M
2
1
3
456
7
T
Instalacja do podgrzewu c.w.u.i wspomagania ogrzewania(rys. 39)
Instalacja dwuobiegowa, sk³adaj¹casiê z: – instalacji kolektorów s³onecznych,– olejowo-gazowego kot³a grzewcze-
go,– multiwalentnego zasobnika.
Nagrzewanie zasobnika multiwalent-nego przez instalacjê kolektorów s³o-necznych
Jeœli pomiêdzy czujnikiem temperatu-ry kolektora a dolnym czujnikiemtemperatury zasobnika zmierzonazostanie ró¿nica temperatur, wiêkszaod wartoœci zaprogramowanej w re-gulatorze Vitosolic , to zostaje w³¹-czona pompa obiegowa , powodu-j¹c nagrzewanie zasobnika multiwa-lentnego. Temperaturê wody w za-sobniku mo¿na przy tym ograniczyæprzez elektroniczny uk³ad regulacjitemperatury w Vitosolic 200 . Usytu-owanie „solarnej“ wê¿ownicy grzew-czej w zasobniku zapewnia wyko-
Rys. 39. Biwalentny podgrzew c.w.u. i wspomaganie ogrzewania.
rzystanie ciep³a, powstaj¹cego nawetprzy nieznacznym nas³onecznieniu.
Nagrzewanie zasobnika multiwalent-nego przez kocio³ grzewczy
Zasobnik multiwalentny analogiczniejak na rys. 37 i 38 – nagrzewany jestprzez kocio³ grzewczy, jeœli tempera-tura na górnym czujniku temperaturyzasobnika spadnie poni¿ej wartoœcizadanej temperatury wody grzew-czej.
Przep³ywowe podgrzewanie c.w.u.
Przy rozpoczêciu poboru c.w.u. dodyspozycji jest natychmiast woda cie-p³a, podgrzana w wê¿ownicy u¿e-browanej ze stali szlachetnej. Dop³y-waj¹ca woda zimna jest podgrzewanaprzep³ywowo przez wodê grzewcz¹,otaczaj¹c¹ wê¿ownicê. Przy du¿ymzu¿yciu c.w.u. woda grzewcza w za-sobniku ulega sch³odzeniu i czujniktemperatury powoduje za³¹czeniekot³a grzewczego, aby zapewniæ sta³e,komfortowe zaopatrzenie w ciep³¹wodê.
Podgrzewanie ciep³ej wody u¿ytkowejenergi¹ promieniowania s³onecznego
Jeœli pomiêdzy czujnikiem temperatu-ry kolektora a czujnikiem tempera-tury podgrzewacza zmierzona zosta-nie ró¿nica temperatur (rys. 38), wiêk-sza od wartoœci zaprogramowanejw regulatorze Vitosolic, to pojemno-œciowy podgrzewacz c.w.u. ogrze-wany jest przez instalacjê kolektoróws³onecznych. Temperaturê wodyw podgrzewaczu mo¿na przy tymograniczyæ przez elektroniczny uk³adregulacji temperatury w Vitosolic 200
. Gdy pojemnoœciowy podgrzewaczc.w.u. osi¹gnie wy¿szy poziom tem-peratury ni¿ podgrzewacz , to drugiuk³ad regulacji ró¿nicy temperatur re-gulatora Vitosolic 200 w³¹cza pompêcyrkulacyjn¹ . Dziêki temu równie¿pojemnoœciowy podgrzewacz c.w.u.
korzysta z energii promieniowanias³onecznego.
Podgrzewanie ciep³ej wody u¿ytkowejkot³em grzewczym
Pojemnoœciowy podgrzewacz c.w.u.jest ogrzewany – jak na rys. 38 –przez kocio³ grzewczy, gdy temperatu-ra na czujniku temperatury podgrze-wacza spadnie poni¿ej nastawionejtemperatury zadanej c.w.u.
7
B
5
2
5
3
1
6
5
4
1
7
B
A
1
A
A
2
9. Energetyka s³oneczna w nowymœwietle: kolektory jako elementaran¿acji architektonicznej
Rys. 41. „Miasto jutra“ Malmö, Szwecja.
22
Technika jako czêœæ sk³adowaarchitektury
Kolektory s³oneczne Viessmannotwieraj¹ now¹ epokê w wykorzysta-niu energii promieniowania s³onecz-nego. Atrakcyjny wygl¹d zewnêtrznykolektorów p³askich i rurowych – za-równo zamontowanych na dachu, za-mocowanych na elewacji, czy wbudo-wanych w pokrycie dachu – stwarzanowe mo¿liwoœci estetyczne kszta³-towania form budynków. W po³¹cze-niu ze swoj¹ wysok¹ funkcjonalno-œci¹, systemy te oferuj¹ nowoczesnejarchitekturze bardzo interesuj¹cemo¿liwoœci (rys. 40).
Inteligentne alternatywy zwyk³ychkoncepcji budowlanych
Kolektory rurowe Viessmann otwiera-j¹ w budownictwie du¿¹ przestrzeñdla nowych koncepcji. Kolektory tebowiem nie s¹ po prostu dopasowy-wane do budynku, lecz stosowane ja-ko strukturalny element budynku.Obok mo¿liwoœci innowacyjnegokszta³towania bry³y budynku, wysoko-wydajne kolektory rurowe przekonuj¹równie¿ interesuj¹cymi efektami wizu-alnymi. Zabarwione szk³o rur pró¿nio-wych nadaje ka¿demu budynkowi wy-ró¿niaj¹cy od innych wygl¹d.
„Miasto jutra“ w szwedzkim Malmöjest efektown¹ realizacj¹ wyobra¿eño mieœcie ekologicznym (rys. 41). 500mieszkañ pokrywa swoje ca³e zapo-trzebowanie na energiê wy³¹cznie zeŸróde³ odnawialnych. Istotnym ele-mentem zaopatrzenia w ciep³o s¹ ko-lektory s³oneczne Vitosol 250/300Nadaj¹ one elewacjom osiedla awan-gardowy wygl¹d i na powierzchnioko³o 300 m2 demonstruj¹ we wzor-cowy sposób mo¿liwoœci integracjitechniki i architektury.Innym kamieniem milowym estetykifunkcjonalnej jest elewacyjna instala-cja z kolektorów s³onecznych Viessmann na budynku domu stu-denckiego w Lipsku, wyró¿nionaw roku 2001 nagrod¹ ekologiczn¹Saksonii (rys. 42).
Rys. 40. Bank Nord LB w Hanowerze.
Rys. 42. Dom studencki w Lipsku wyró¿nionynagrod¹ ekologiczn¹ Saksonii.
Energetyka s³oneczna w nowymœwietle: kolektory jako elementaran¿acji architektonicznej
Rys. 44. Vitosol 100 – indywidualny kolor i atrakcyjne wzornictwo.
Rys. 43. „Dom Discha“, Freiburg, z pró¿niowymi kolektorami rurowymi.
23
Synteza budownictwa funkcjonalne-go i estetycznego
Kolektory rurowe wykorzystuj¹ bez-p³atn¹ energiê promieniowania s³o-necznego a zarazem otwieraj¹ nieo-graniczone mo¿liwoœci aran¿acji.Ich zastosowanie nie musi siê bo-wiem ograniczaæ do instalowania nadachach lub œcianach. Równie¿ jakoobszerne przybudówki lub konstruk-cje wolnostoj¹ce instalacje tego typuzapewniaj¹ szczególne efekty: pod-czas gdy kolektory absorbuj¹ energiêpromieniowania s³onecznego, struktu-ry lamelowe s³u¿¹ równoczeœnie jakoelementy cieniuj¹ce (rys. 43).
Ró¿norodnoœæ wariantów kolektoróws³onecznych Viessmann pozwala naprawie ka¿d¹ formê ich monta¿u. Ja-ko lider prezentuje siê kolektor p³askiVitosol 100, który przy u¿yciu specjal-nego zestawu monta¿owego pozwalana idealn¹ integracjê z konstrukcj¹ da-chu. Kolektor rurowy Vitosol 200 i 250mo¿na natomiast montowaæ w do-wolnym po³o¿eniu, np. na elewacjilub dachu p³askim, bez stojaków.Mo¿liwy jest tak¿e monta¿ na balu-stradach balkonów, a tak¿e instalowa-nie poziome lub pionowe na dachachspadzistych.
Indywidualny kolor i atrakcyjnewzornictwo
Vitosol 100 oferuje zupe³nie noweperspektywy zharmonizowania kolo-rystycznego dachu i kolektorów s³o-necznych. Nowe maskownice zapew-niaj¹ p³ynne przejœcie pokrycia dachuw powierzchniê kolektora. Ramy i ma-skownice kolektorów dostêpne s¹ na¿yczenie we wszystkich kolorach RAL,umo¿liwiaj¹c dopasowanie do kolorudachu (rys. 44).
W ten sposób wysokosprawny kolek-tor s³oneczny z pokryciem Sol-Titanstaje siê integralnym elementemaran¿acji dachu. W po³¹czeniu z wy-sok¹ funkcjonalnoœci¹ instalacji kolek-torów s³onecznych systemów solar-nych Viessmann powstaj¹ tak intere-suj¹ce mo¿liwoœci stworzenia udanejarchitektury.
Viessmann oferujewielostronny,a mimo to jednoli-ty program pro-duktów dla ka¿-dych potrzeb i ka¿-dych wymagañ
Wisz¹ce kot³y kon-densacyjne na gazi olej
Zmiany techniczne zastrze¿one P200 01 PL 09/2004
Zak³ady Viessmann
Viessmann, zatrudniaj¹cy prawie 6800 pra-cowników jest jednym z najbardziej zna-cz¹cych w skali œwiatowej producentówwyrobów techniki grzewczej. Produkowa-ne przez firmê kot³y stoj¹ce s¹ najczêœciejkupowan¹ mark¹ w Europie. MarkaViessmann jest synonimem kompetencjii innowacyjnoœci. Grupa Viessmann oferu-je wiêc kompletny program wyrobów nanajwy¿szym poziomie technologicznymi dok³adnie do nich dopasowan¹ technikêsystemow¹. Przy ca³ej swej ró¿norodnoœcinasze produkty maj¹ jednak coœ wspólne-go: zawsze wysoki standard jakoœciowy,wyra¿aj¹cy siê niezawodnoœci¹ eksploata-cyjn¹, oszczêdnoœci¹ energii, poszanowa-niem œrodowiska naturalnego i komfortemobs³ugi.Wiele z opracowanych przez nas rozwi¹-zañ sta³o siê drogowskazem dla bran¿y,tak w konwencjonalnej technice grzewczej,jak i w dziedzinie energii odnawialnych– na przyk³ad technika solarna i pompyciep³a. We wszystkich naszych rozwi¹za-niach pozostajemy wierni naszej filozofiiosi¹gania najwiêkszego po¿ytku: dla na-szych klientów, dla naszego œrodowiskanaturalnego i dla naszych partnerów− zak³adów instalatorskich.
Centra Nowoczesnej Techniki Grzewczejfirmy Viessmann:
Polska Po³udniowo-Zachodniaul. Karkonoska 65, 53-015 Wroc³aw,tel. 071/36 07 100, fax 071/36 07 101
Polska Pó³nocno-Zachodniaul. Poznañska 181, 62-052 Komorniki k/Poznaniatel. 061/89 96 200, fax 061/89 96 201
Polska Po³udniowo-Wschodniaul. Gen. Ziêtka 126, 41-400 Mys³owice,tel. 032/22 20 300, fax 032/22 20 301
Polska Pó³nocno-Wschodniaul. Pu³awska 41, 05-500 Piaseczno,tel. 022/71 14 400, fax 022/71 14 401
Polska Pó³nocnaal. Niepodleg³oœci 660, 81-855 Sopottel. 058 /55 57 500, fax 058 / 55 57 501
Zak³ad Produkcyjny w Legnicyul. Jaworzyñska 289, 59-220 Legnica,tel. 076/87 68 000, fax 076/87 68 001
Policealne Studium NowoczesnychTechnik [email protected]
Internet: www.viessmann.ple-mail: [email protected]
Adresy oraz telefony Partnerów i DoradcówHandlowych na terenie ca³ego kraju otrzymaj¹Pañstwo w powy¿szych Centrach NowoczesnejTechniki Grzewczej lub na stronie internetowej.
Wygl¹d i wyposa¿enie produktów przedstawionych w niniejszym prospekcie nie s¹ wi¹¿¹ce dla firmy Viessmanni nie stanowi¹ oferty w rozumieniu przepisów Kodeksu Cywilnego. Szczegó³owe elementy wyposa¿enia mog¹ mieæ wp³ywna cenê i wymagaj¹ uzgodnienia, przed z³o¿eniem zamówienia, z autoryzowanym przedstawicielem Viessmann Sp. z o.o.
