Projekti i te nxenit Nr 10-2

Dokumentacioni i projektit të të nxënit:

“Projektimi, llogaritja dhe montimi i

sistemeve të paneleve diellore”

(pjesa II)

Niveli III (Klasa 13)

Projekti i të nxënit 10.2:

Projektimi, llogaritja dhe montimi i sistemeve të paneleve diellore (pjesa II)

Drejtimi: Instalues i sistemeve termohidraulike

Profili mësimor: Panele diellore dhe hidraulikë

Niveli: III

Klasa: 13

Kohëzgjatja: 40 ditë (240 orë)

Përmbajtjet teorike për pjesën e dytë të projektit*

Kapitulli Përmbajtja

I. Bazat themelore të

përllogaritjes së

sistemeve të

shfrytëzimit të

energjisë diellore

1. Komponentet themelore të një sistemi me qark të mbyllur solar,

të cilat kërkohen të dimensionohen.

2. Dimensionimi i kolektorit ose i fushës së kolektorit.

3. Dimensionimi i rrjetit të mbyllur tubor (përcaktimi i diametrave).

4. Dimensionimi i enës së zgjerimit.

5. Dimensionimi i armaturave matëse, siguruese, kontrolluese në

grupin e pompës.

6. Dimensionimi i pompës dhe përzgjedhja e saj.

7. Dimensionimi i akumulatorit të ujit të ngrohtë mbrapa boilerit

solar.

8. Metodat e përafërta të dimensionimit të kolektorëve dhe boilerit.

Shfrytëzimi dhe aplikimi i nomogrameve.

9. Analiza e rezultateve të përafërta nga një model dimensionimi

dhe krahasimi me rezultatet e përftuara nga nomogramet.

10. Arsyetimi i përdorimit të diagrameve, nga i cili rezulton faktori

korrektues.

11. Energjia neto e përftuar nga një sistem, i cili më parë është

dimensionuar.

12. Energjia e nevojshme për të ngrohur sasinë e ujit në boilerin

solar të përllogaritur.

13. Shkalla e mbulesës solare.

II. Provat me pajisjen

eksperimentale –

MODELI SOLAR

1. Kontrolli i funksionimit.

- Lidhjet e tubacioneve në kolektor.

- Lidhjet në akumulues (boiler solar).

- Pozicioni i pompës qarkulluese.

- Pozicionimi i sensorëve.

- Lidhja elektrike e pompës.

- Mbushja e sistemit me ujë.

2. Plani i punës për funksionimin e sistemit.

- Pozicionimi i kolektorit ndaj diellit.

- Kontrolli i temperaturave (në kolektor dhe akumulues).

- Eksperimentimet me pozicione të ndryshme të këndit të

pjerrësisë dhe pozicionit kundrejt anëve të horizontit.

- Akordimi i pompës.

- Marrja e energjisë elektrike.

- Shtresëzimi i lëngut në akumulator.

- Metoda e mbushjes dhe zbrazjes së sistemit, me një qark të

mbyllur solar.

- Leverdia ekonomike e ndërtimit të një sistemi solar.

* Njohuritë teorike janë të integruara me punën praktike të nxënësve për realizimin e projektit.

Tiranë, 5.11.2012 (VERSIONI 1) / MK

Projekti i të nxënit 10.2:

Projektimi, llogaritja dhe montimi i sistemeve të paneleve diellore

Lista e materialeve*

Nr. Emërtimi Njësia matëse Sasia

1. Akumulator (boiler) 150 l copë 1

2. Reduksion buketon Ø20 x 1” copë 22

3. Kundravalvula 1” copë 4

4. Pompa qarkulluese copë 4

5. Pompë për riqarkullim, bashkë me sensorët copë 1

6. Saraçineskë hollandeze 1” copë 12

7. Niples bronzi 1” copë 12

8. Reduksion Ø16 x ½” (mashkull) copë 6

9. Pjesë T Ø 16 x 16 x 16 copë 2

10. Bërryla Ø16 x ½” copë 6

11. Pjesë T 1” (zingato) copë 4

12. Bërryla 1” zingato copë 6

13. Gjysëm niples bronzi Ø15 – 1” copë 18

14. Saraçineskë hollandeze ½” copë 8

15. Gjysëm niples bronzi Ø15 x ½” (mashkull) copë 8

16. Gjysëm niples bronzi Ø15 x ½” (femër) copë 8

17. Tub zingato 1” ml 18

18. Tub multistradë Ø 20 ml 18

19. Multistradë Ø 16 ml 12

20. Tub bakri Ø 18 ml 8

21. Bërryla bakri Ø 15 copë 12

22. Bërryla bakri Ø15 x ½” copë 8

23. Termomanometër copë 3

24. Reduksion zingato 1” x 1 ½” (mashkull-femër) copë 12

25. Filtër uji (bashkë me kutinë) copë 2

26. Reduksion presioni ¾” copë 2

27. Enë zgjerimi 150 l copë 1

28. Valvol 3-kahore e motorizuar 1” copë 1

29. Termostat për valvulën 3-kahore copë 1

* Kjo listë u përgatit nga grupi i mësuesve dhe instruktorëve të termohidraulikës, në seminarin e zhvilluar në shkollën profesionale Mekanike të Lushnjës, nga 29 tetori deri 2 nëntor 2012

Kolektori diellor

Grupi solar

Shfrytëzimi i ujit tëngrohtë sanitar

Ngrohja shtesë

Boileri solar

Uji i ftohtë

Ngrohësielektrik

QENDRA KOMPETENTE PËR SISTEMET E SHFRYTËZIMIT TË ENERGJISË DIELLORE

Përgatiti dhe sistemoi :

Wolfgang Pfisterer, _ ekspert ndërkombëtar

Mr.sc. Ismet Malsiu, - bashkëtrajner

DIMENSIONIMI I SISTEMEVE SOLARE

Lushnjë, 20121

Përmbajtja

Qëllimi i këtij prezantimi është që të

reflektojmë në formë të shkurtër dhe të

thjeshtë mbi dimensionimin e detajuar

të sistemeve diellore për ngrohjen e ujit

sanitar nëpërmjet kolektorëve për apar-

tamente (shtëpi) ku banojnë 2–12

persona. Shënimet e ofruara vlejnë edhe

për objekte në të cilat banojnë edhe deri

në 20 persona.

Skema themelore e pajisjes solareDimensionimi detal

2

Pajisjet e nevojshme për dimensionimin detalNr. Rend. Emërtimi

1 Kolektorët diellorë

2 Tubat e qarkut të mbyllur të unazës së sistemit diellor

3 Tubat e tjerë

4 Izolimi termik i tubave

5 Pjesa hidraulike e unazës së sistemit solar

6 Pompa qarkulluese

7 Ena e zgjerimit

8 Ventili i sigurimit

9 Manometri

10 Akumuluesit e nxehtësisë

11 Akumuluesi i ujit të ngrohtë sanitar (boileri solar)

12 Këmbyesi i nxehtësisë i unazës së sistemit solar në boilerin solar

13 Mediumi i punës

3

Përcaktimi i sistemit standard

Faqja e

Kap.

Pajisjet dhe elementet për dimensionim Njësia Sistemi standard Vlera të preferuara

D7 1. Kolektorët diellorë

Harxhimi i ujit të ngrohtë sanitar për person në ditë

Pjerrësia e kolektorit:

- Zvicra qendrore

-- Wallis, Alpet, pjesa jugore e Alpeve

Orientimi i kolektorëve

Shkalla e efikasitetit të kolektorit gjatë η0,05

0,05

Sipërfaqja e kolektorit

l/d gjatë 55⁰C

⁰ ( shkallë ) ⁰ ( shkallë )⁰ ( shkallë )

%

m²/person

50

15 – 60

25 – 60

-45 L deri +45 P

50 – 65

1,0 – 1,5

50

30 – 45

45 – 60

-30 L deri +30 P

--

1,2

D10 2. Tubacionet

Prurja për m² të kolektorit

Pjesëmarrja e antifrizit

Gjatësia e tërë

Trashësia e termoizolimit

l/h·m²

%

m

mm

40 – 50

30 – 50

20 – 40

20 – 40

Sipas udh. të prodhu.


-

20 – 40

D12

D14

3. Pjesa hidraulike

Pompa qarkulluese

- Prurja për m² të kolektorit

-Pjesëmarrja e antifrizit

- Sipërfaqja maksimale e kolektorëve të lidhur në seri

- Ena e zgjerimit të mediumit të punës

l/h·m²

%

m²

40 – 50

35 – 50

Sip. udh. të prodhu.




4

D15

- Δh = ndryshimi i lartësisë ndërmjet pikës më të

lartë të sistemit dhe enës së zgjerimit

-- Metoda e llogaritjes

Ventili i sigurimit

Presioni i hapjes

- Δes = ndryshimi i lartësisë ndërmjet enës së

zgjerimit dhe ventilit të sigurimit

m

Metoda

bar

m

≤10

B

3

-1 deri +1

<13

Sipas udh,të prodh.

3

-1 deri +1

D16

D17

D19

4. Akumuluesi i ujit të ngrohtë

Akumuluesi i ujit të ngrohtë

Vëllimi sipas personave

Këmbyesi i nxehtësisë

- ΔTm = ndryshimi i temperaturës së mediumit të

punës

-Sipërfaqja e këmbyesit për m²

të kolektorit

5. Mediumi i punës

Përqindja e antifrizit

Përmbajtja e kolektorit

l/Person

K

m²/m²

%

l/m²

70 – 100

5 – 15

0,2 – 0,25

35 – 50

<2,3

85

10

0,2

Sipas udh. të prodh.


Vazhdimi i tabelës

5

Për sistemet standarde propozohen këto vleraN

um

riip

ers

on

ave

Ha

rxh

imiiu

jit

tën

gro

htë

tem

pe

ratu

ra5

5⁰C

/ d

itë

Sip

ërf

aq

jae

ko

lek

tori

tm

²

(1,2

m²/

Pe

rso

n)

Tub

at

–U

na

zae

ko

lek

torë

veso

larë

Ф

Po

mp

a–

Pru

rja

l/h

Po

mp

a:

–p

resio

niip

om

pim

it

mb

ar

(x 0

,01

= m

H2O

)

En

ae

zgje

rim

it–

TIP

I

(me

tod

aB

)

Aku

mu

lue

siiu

jit

tën

gro

htë

Vë

llim

iip

ërg

jith

sh

ëm

(lit

ra)

Kë

mb

yesiso

lar

in

xeh

tësis

ë

Sip

ërf

aq

ja(

m²

)

Me

diu

miip

un

ës

Pë

rmb

ajt

ja(

litr

a)

Me

diu

miip

un

ës

Pë

rmb

ajt

ja(

litr

a)

6

Komponentet themelore të cilat montohen janë:

Presioni në ventilin e sigurimit 3 bar.

Manometri me shkallëzim 0 - 4 bar.

Dimensionimi i sistemit standard eshtë përcaktuar në kapitullin D5.

Shkalla e mbulimit solar për sigurimin e ujit të ngrohtë përcaktohet me ndihmën e diagramit 1.04 I

shkruar në kapitullin D9.

Principi i punës:

Pompa fillon të lëvizë (ta qarkullojë mediumin e punës) kur temperatura e mediumit të punës në kolektor

është më e madhe se temperatura e ujit në akumuluesin solar.

7

1. Kolektorët diellorë1.1. Dimensionimi i kolektorëve diellorë

• Informim në lidhje me dimensionimin

Sipërfaqja relative e kolektorit (Arel) ka të bëjë

me sipërfaqen e cila tejkalon vlerën prej 1,2

m² për person dhe thjesht mundëson se

nevojat shtesë të burimeve të energjisë nuk

janë të nevojshme gjatë kohës së verës.

Sipërfaqja e kolektorit rrumbullaksohet në

mbështetje të vlerave standarde të sipërfaqes

së kolektorit.

Vlerat në fushën e hirtë të diagramit (1.04)

kanë këto karakteristika si vijon:

Karakteristikat e sistemit janë afër optimumit.

Vlerat e preferuara për dimensionim, të dhënat

në tabelë, janë më ekonomike në logjikën e

teknikës ..

Dimensionimi i

kolektorit

Njësia Sistemi

standard

Vlera të

preferuara

Harxhimi i ujit të

ngrohtë për person në

ditë


Zvicëra qendrore ( e

mesme )

Wallis, Alpe, pjesa

jugore e Alpeve

Orientimi i

kolektorit

Shkalla e efikasitetit të

kolektorit gjatë

η0,05

Sipërfaqja relative e

kolektorit ( Are )

l/ditë

Gjatë 55 ⁰C

⁰( shkallë )

⁰( shkallë )

⁰( shkallë )

%

m²/ Person

50

15 – 60

25 – 60

-45 L deri

+ 30 P

50 – 65

1,2

50

30 – 45

45 - 60

-30 L deri

+ 30 P

**

1,0 – 1,5

** Shkalla e lartë e efikasitetit të kolektorit rrit ekonomicitetin e sistemit. Por, gjatë përzgjedhjes së kolektorit

duhet të merren në konsideratë edhe aspektet e cilësisë.

8


Zvicra qendrore (e mesme)

Wallis, Alpe, pjesa jugore e Alpeve

Orientimi i kolektorit

30 – 45⁰

45 - 60⁰

-30 L deri + 30⁰ P

50 – 65 %

m²/ Person

m²,

Typ-i SELECT REHAU Shpejtësia e rrymimit të mediumit të punës në kolektor,

v ≈ 0,5 m/s

Prurja nëpër kolektor Q ≈ (40 – 50) l/m²·h

Dimensionimi i kolektorit

9

1.02a. Faktori korrektues për kënde dhe orientime

të ndryshme të kolektorëve diellorë.

Fa

kto

riko

rre

ktu

es

fon

Pjesa e mesme (qendrore)

Jugu

Lindja Orientimi ⁰ Perëndimi

Këndi i pjerrës.⁰

10

Jugu



Fa

kto

riko

rre

ktu

es

fon

Wallis, Alpet, Ana jugore e Alpeve

1.02b. Faktori korrektues për kënde dhe orientime

të ndryshme të kolektorëve diellorë.

11

Faktor 1 = Faktori referent,

Test SPF – ITR Nr 0

- Faktori > 1 e zvogëlon

efikasitetin e sistemit

- Faktori < 1 e rrit

efikasitetin e sistemit

Fa

kto

riko

rre

ktu

es

fon

Wallis, Alpet, Ana jugore e AlpevePjesa e mesme (qendrore)

Shkalla e shfrytëzimit të kolektorit %, për η = 0,05

(shiko testimin e kolektorit SPF – ITR Rapperswill )

1.03. Faktori korrektues për shkallë të ndryshme

të efikasitetit të kolektorit

12

1.04 Sipërfaqja e kolektorit dhe shkalla e mbulimit solar të cilat sigurojnë ngrohjen

e ujit sanitar qëndrojnë në funksion me nevojat e harxhimit (shpenzimit) të

ujit të ngrohtë për person

1.4 Dimensionimi i kolektorit Njësia Sistemi standard Vlera të preferuara

Arel T Sipërfaqja relative

teorike e kolektorit m²/Person 1,25 1,0 – 1,5

13

Mb

ule

sa

so

lare

vje

tore

%

Faktori korrektues ft

Are

l-

Sip

ërf

aq

jare

lati

ve

e k

ole

kto

rit

tëin

sta

lua

rm

²/P

ers

on

Arel T - Sipërfaqja relative teorike e kolektorit të instaluar m²/Person Sipërfaqja e kolektorit të instaluar m²

Walls, Ana jugore e Alpeve

Gegend Chur

Lac Loman, Ana veriore e Alpeve 1000 m, Jura 1000 m

Pjesa e mesme ( Qendra ) në Perendim

Pjesa e mesme Qendra në Lindje

Diagrami 1.04

14

Mënyra e përdorimit të diagramit 1.04

Shigjeta A

Përcaktimi i shkallës së mbulimit solar për ngrohjen e ujit sanitar

me ndihmën e kolektorëve diellorë në varësi nga sipërfaqja teorike

relative e kolektorëve

Shigjeta B

Përcaktimi i shkallës së mbulimit solar për ngrohjen e ujit sanitar

me ndihmën e kolektorëve solarë në varësi nga sipërfaqja e

montuar e kolektorëve

Shigjeta C

Përcaktimi i sipërfaqes së nevojshme të kolektorëve në varësi të

shkallës së mbulimit solar për ngrohjen e ujit sanitar me ndihmën e

kolektorëve diellorë

15

2. Dimensionimi i tubave të unazës solare

2.1. Dimensionimi i tubacioneve Njësia Sistemi standard Vlera të

preferuara

Sipas udhëz. të prodh.

Sipas udhëz. të prodh.

Prurja për m² të kolektorit


Gjatësia e përgjithshme e tubacioneve


Shpejtësia e rrymimit të prurjes

Humbjet e presionit për njësi të

gjatësisë

Humbjet e përgjithshme të presionit

16

Përcaktimi i gjatësisë së tubacionit

Per sistemin standard gjatësia e tubave që më parë është përcaktuar,

të dhënat mund të gjenden në kapitullin D faqe D6

Përcaktimi detal i gjatësisë së tubave të cilët formojnë qarkun e

mbyllur të unazës solare realizohet në këtë mënyrë:

Përcaktohet prurja (qarkullimi) në qarkun e mbyllur të unazës solare:

prurja për m² të kolektorit x sipërfaqja e përgjithshme e kolektorëve në m²

Psh. :

= 45 l/h·m² x ( 2 x 2,5 m² ) = 225 l/h.

2. Përcaktimi i gjatësisë së tubave bëhet mbështetur në të dhënat e paraqitura

në tabelën e sipërtreguar:

(prurjet gjenden në tabelën e paraqitur në kapitullin H)

Nga tabela lexojmë :

Materiali i tubave: Cu

Gjatësia e tubave 20 – 40 m

17

• Informacione shtesë në lidhje me përcaktimin e gjatësisë së

tubacioneve

2.2. Izolimi termik i tubave

Nga tabela lexojmë trashësinë e termoizolimit 20 – 40 mm

Izolimi termik prej 40 mm trashësi në vend të 20 mm rrit shkallën e

shfrytëzimit të sistemit me 0,2 deri 0,4 %.

Për përcaktimin e trashësisë së izolimit termik është e nevojshme të merren

në konsideratë edhe këto faktorë:

Kostoja e izolimit termik ;

Hapësira e cila është në dispozicion për shfrytëzim;

Rregulloret dhe ligjet regjionale mbi shfrytëzimin e energjisë .

Humbjet specifike të energjisë për tubat e izoluar përcaktohen nga tabela e

paraqitur në kapitullin H.

18

3. Pjesa hidraulike e qarkut të mbyllur të

unazës solare me kolektor

Funksionimi

Këtu janë paraqitur të gjitha pajisjet apo elementet të cilat janë

të domosdoshme për funksionimin e sistemit.

Komponentet themelore për dimensionim

Prodhuesit e kolektorëve solarë së bashku me kolektorët e

prodhuar dhe të nxjerrë në tregje bashkëlidhin edhe pjesën

hidraulike, që përmban të gjithë komponentët më të

domosdoshëm.

Në mënyrë që të përcaktojmë tipin e saktë që i përket pjesës së

hidraulikës, me rëndësi është të merren në konsideratë të

dhënat e paraqitura në tabelën 3.0.1.

Dimensionimi

Dimensionimi bëhet duke u mbështetur në të dhënat që ofrojnë

prodhuesit dhe në bazë të të dhënave të paraqitura në tabelën

3.0.1.

Për dimensionimin detal të komponentëve konsultohet kapitulli

D faqja D12 dhe D15.

19

Me rastin e përzgjedhjes së pjesës hidraulike kërkohet të

përqëndrohemi në:

Tipin e kolektorit solar dhe prodhuesin;

Numrin e kolektorëve të lidhur paralel;

Numrin e kolektorëve të lidhur në seri;

Gjatësia e tubave (prej dhe deri në kolektor);

Gjatësia e përgjithshme e tubave;

Δh; pika më e lartë e sistemit – ventili i sigurimit;

Tipin dhe prodhuesin e këmbyesit solar të nxehtësisë;

Δh = ndryshimin e lartësisë së pompimit (përzgjedhja e numrit të

rrotullimeve të pompës qarkulluese).

.....................................................................................................................

3.1 Ventilat për hyrje dhe dalje të mediumit të punës;

3.2 Ventili i sigurimit;

3.3 Manometri;

3.5. Ventili i moskthimit (valvola jokthyese);

3.6. Matësi i prurjes;

3.7. Termometri;

3.8. Pompa

3.10 Ena e zgjerimit;

3.11 Filtri (eventualisht).

20

3.8. Pompa

Dimensionimi

Për sistemin standard pompa që më parë është dimensionuar – shënimet

mund të gjenden në kapitullin D faqe D6.

Presioni i punës së pompës duhet t’i përgjigjet rënieve (humbjeve) maksimale

të përllogaritura të presionit në qarkun e mbyllur të unazës solare

(tabela 3.8.3).

3.8.1. Dimensionimi i pompës Njësia Sistemi standard Vlera të

preferuara

Sipas udh. të

prodhuesve

Sipas udh. të

prodhuesve

Sipas udh. të

prodhuesve

Sipas udh. të

prodhuesve

- Prurja për m² të kolektorit

- Pjesëmarrja e antifrizit

- Sipërfaqja maksimale e

kolektorëve të lidhur në seri

21

3.8. Pompa

WgH

P V ,

Fuqia e pompës njehsohet

nëpërmjet shprehjes:

22

Dimensionimi detal

1. Përcaktimi i prurjes në masë në qarkun e mbyllur të unazës solare me kolektor:

prurja (l/h) për m² të kolektorit x sipërfaqja e kolektorëve në m² =

Psh.:

= 45 l/ (m² · h) x ( 2 x 2,5 m² ) = 225 l/h.

2. Përcaktimi i rënies së presionit në qarkun e mbyllur të unazës solare me kolektor sipas

udhëzimeve të dhëna në pikën b1 deri në b4 të kapitullit D faqe D13 (përmbajtja në

tabelën 3.8.3).

3. Përcaktimi i tipit të pompës bëhet me ndihmën e katalogut të pompës.

Sa më të vogla të jenë rëniet e presionit në

qarkun e mbyllur të unazës solare me

kolektor, shpenzimet e energjisë elektrike

do të jenë më të vogla.

Vërejtje

Në praktikë shfrytëzohet më shpesh pompa

me tri shkallë të lëvizjes. Në këtë mënyrë

rregullohet presioni në qarkun e mbyllur të

unazës solare me kolektor. Sasia e qarkulli-

mit (prurjes) lexohet në matësin e prurjes.

3.8.2. Humbjet e presionit dhe fuqia e nevojshme e

pompës

Humbjet e

presionit mbar

Humbjet e

presionit mH2O

Fuqia e pompës

mH2O – metër shtyllë e Ujit = 0,0100000 mbar

23

Kolektor të lidhur paralel

Rënia e presionit në qarkun e mbyllur të unazës solare me kolektor

b1 Rënia e presionit në kolektor

- Kolektorët e lidhur paralel

1. Përllogaritja e prurjes në masë për kolektor

= prurja totale / numri i kolektorëve (l/h) =

Psh.:

= 225 (l/h) / 2 = 112,5 l/h·kol.

2. Të konsultohet tabela të cilën e ofrojnë prodhuesit.

Rënia totale e presionit në kolektor (mbar)

3.8.3. Humbjet e presionit në unazën e sistemit solar

Emërtimi Humbjet e

presionit mbarnr Totali

mbar

Kolektorët solarë

Tubat

Rezistencat e mediumit të punës në kthesa dhe lidhjet tjera

Elementet e tjera të veçanta

Këmbyesi solar i nxehtësisë

Humbjet (rënia) e tërë. të pres. mbar ( x o,o1 = mH2O)

24

Rëniet e presionit për Typ-n e Kol. Vitosol 200 - F Rëniet e pres. për Typ-n e Kol. me tuba INOX DN 16R

ën

jae

pre

sio

nit

në

mb

ar

Rë

nja

e p

resio

nit

në

mb

ar

Prurja në masë në l/min Prurja në masë në l/min

DIAGRAMET ME NDIHMËN E TË CILËVE PËRCAKTOHEN RËNIET E PRESIONIT NË KOLEKTOR

PËR PRURJEN NË MASË (LITRA/ MIN.) TË DEFINUAR MË PARË - viessman

25

- Kolektorët e lidhur në seri

1. Përllogaritja e prurjes në masë ose prurjes vëllimore në kolektor

= prurja totale në qarkun e mbyllur të unazës solare me kolektor (l/h),

Psh.:

për 3 kolektorë = 3 x 112,5 l/h·kol. = 337,5 l/h

2. Të konsultohet tabela të cilën e ofrojnë prodhuesit.

Rënia totale e presionit në kolektor (mbar)

= R x numri i kolektorëve të lidhur në seri (mbar) ≈ 140 mbar ≈ ( 47 mbar/ kol. x 3 ) ≈ 140 mbar

Kolektorët e lidhur në seri

Prurja në masë në l/Min.Rë

nja

e p

resio

nit

në

Ko

lek

tor

në

mb

ar

26

DIAGRAMET ME NDIHMËN E TË CILËVE PËRCAKTOHEN RËNIET E PRESIONIT NË KOLEKTOR

PËR PRURJEN NË MASË (LITRA/ MIN.) TË DEFINUAR MË PARË - viessman

Prurja në masë në l/Min.

A 1×Typ D10, B 1×Typ D20, C 1×Typ D30, D 1×Typ H20, E 1×Typ H30,

F 2×TypH20, G 1×Typ H20 und 1×Typ H30, H 2×Typ H30

( 337,5 l/h = 5,625 l/ Min. ≥ 1,875 l/min · kol.) ≈ 140 mbar, Tipi Vitosol 100, typ s/w 2,5

Rë

nja

e p

resio

nit

në

Ko

lek

tor

në

mb

ar

Prurja në masë në l/Min.Prurja në masë në l/Min.

Rë

nja

e p

resio

nit

në

Ko

lek

tor

në

mb

ar

Rë

nja

e p

resio

nit

në

Ko

lek

tor

në

mb

ar

Kolektorët e rrafshët

Vitosol 100, Typ s/w 2,5

Kolektorët me tuba të vakuumuar

Vitosol 200

Kolektorët me tuba të vakuumuar

Vitosol 300

27

b2 Rënia e presionit në tuba, rakorderi dhe në armaturën lidhëse

1. Gjatësia e përgjithshme e tubave (Lr) e qarkut të mbyllur të unazës solare (prej dhe

deri te kolektori ); Psh.: Lr = 35 (m)

- Gjatësia ekuivalente (La) e tubit për rezistenca lokale të prurjes së mediumit të

punës (lakesa, bërryla, rakorderi etj) përcaktohet sipas tabelës së paraqitur në

kapitullin H. Në sistemet standarde kjo gjatësi ekuivalente merret 50% Lr.

La = 35 m X ( 50/100 ) = 17,5 (m).

Gjatësia e tërë e cila e përshkruan qarkun e mbyllur të unazës solare :

= Lr + La = Lt = 35 (m) + 17,5 (m) = 52,5 (m).

2. Rënia e presiomit në m gjatësi të tubit:

Sipas diagramit përkatës të paraqitur në kapitullin H.

Psh.: Lt = 52,5 (m). R = 3,8 (mbar/m).

Rënia e përgjithshme e presionit në qarkun e mbyllur të unazës solare :

= Lt x R = Rt = 52,5 (m) x 3,8 (mbar/m) ≈ 200 (mbar)

28

Rë

nia

(h

um

bja

) e

pre

sio

nit

( m

ba

r/m

)DIAGRAMI I RËNIES (HUMBJES) SË PRESIONITDiagrami i renies së presionit në tuba bakri : 65% Ujë 35% Glykol; 50 °C

Rrjedhja e lëngut ( l/h )

3.1

375

29

Tabela: Gjatësia ekuivalente e tubave të lidhur të bakrit të bashkuar me ngjitje dhe

armaturave gjatë prurjeve të mëdha vëllimore.

Gjatësia ekuivalente e tubit në m

Diametri nominal = diametri i jashtëm në mmLloji i lidhjes/

Armatura

Lakesë deri në 90º

Kënd deri në 90º

T – element 90º

T – element 90º

T – element 90º

Ventil i rrafshët URS

Ventil këndor URS

Duke patur në konsideratë gjatësitë e vogla ekujvalente të tubave në tabelë nuk janë përfshirë:

T – elementi 90⁰, reduktuesit, lidhjet me bulona,këndet, vazhduesit, etj

30

Dimensionet

Gjatësia ekuivalente e tubit m

Lloji i lidhjes/ Armatura


Kënd deri në 90º

T – element 90º

T – element 90º

T – element 90º


Ventil këndor URS

Duke patur në konsideratë gjatësitë e vogla ekuivalente të tubave në tabelë nuk janë përfshirë:

T – elementi 90⁰, reduktuesit, lidhjet me bulona,këndet, vazhduesit, etj

Tabela: Gjatësia ekuivalente e tubave të lidhur dhe të bashkuar me fileto dhe

armaturave gjatë prurjeve të mëdha vëllimore.

31

Ngjitja e butë: [16]

Sn Cu 3 kallaj 97% / bakër 3%;

Sn Ag 5 kallaj 95% / argjend max. 5%;

Sn Sb 5 kallaj 95% / antimon 5%.

Ngjitja e fortë: [16]

Ag 45 Sn argjend 45% / kallaj *;

Ag 30 Cd argjend 30% / kadmium **;

Ag 40 Cd argjend 40% / kadmium **;

Ag 2 P argjend 2% / fosfor ***.

* Për ujë të pijshëm,

** për gazra teknike që përdoren në mjekësi (medicinë),

*** Nuk mund të bëhet lidhja ndërmjet bakrit dhe çelikut

1.3. MaterialiRezistenca e tubave të bakrit në presione - DIN 1754 / 1786, SN 211 641

Presioni maksimal i punës për pjesët e lidhura me ngjitje

Ngjitja

e butë

Ngjitja e

fortëSipas

DIN

2856

Tuba bakri, Cu Temperatura e

punës

32

3.10. Ena e zgjerimit

33

Faza 1: Faza 2: Faza 3:

Δh + 3,0 m = Vordruck.

Shtypja pas mbushjes

(gjatë mbushjes)

Δh + 3,0 m = Vordruck.+ 2.0 m

Shtypja gjatë punësShtypja në fillim

Ajri Membrana Zgjerimi i ujitVentil

ENA E ZGJERIMIT

34

3.10.1. Dimensionimi i enës së

zgjerimitNjësia Sistemi standard Vlera të

preferuara

3.10. Ena e zgjerimit

- Pjesëmarrja e antifrizit

- Metoda e përcaktimit të vëllimit të

enës së zgjerimit



- Δh = ndryshimi i lartësisë ndërmjet

pikës më të lartë të sistemit dhe

enës së zgjerimit

35

Dimensionimi

1. Përcaktimi i ndryshimit të lartësisë Δh (m);

2. Përzgjedhja e metodës për përllogaritje të vëllimit të enës së zgjerimit

(tabela 3.10.2);

3. Përzgjedhja e tipit të enës së zgjerimit me ndihmën e tabelës së paraqitur në

Kapitullin H;

4. Pa = presioni paraprak në enën e zbrazur të zgjerimit (Δh(m)/10+0,3 bar)

Informacione shtesë në lidhje me dimensionimin

Ena e zgjerimit duhet të montohet në lartësinë më të lartë përkatëse, kur Δh

është e madhe dhe kur ena e zgjerimit është e vogël.

Ventili i sigurimit duhet të përzgjedhet sipas udhëzimeve të dhëna në Kapitullin

D faqe D15.

3.10.2. Metoda për përcaktimin e pjesës së zgjeruar të vëllimit në enën

e zgjerimit

36

3.10.2. Metoda për përllogaritjen e vëllimit të enës së zgjerimit.

Pe = Presioni i

fundit në enën

e zgjerimit

( bar )

Pjesëm. e

antifrizit

Përcaktimi i vëllimit

referent ( litra ** )

Zgjerimi

( % )

Mbrojtja e sistemit është

siguruar nga:

Vëllimi i tërësishëm i

unazës solare të

kolektorëve

Vëllimi i unazës

solare pa kolektor

Vëllimi në kolektor

Vëllimi i tërësishëm i

unazës solare të

kolektorëve

Zgjerimi gjatë punës normale

Gjatë mbushjes me presion të

lartë

Koha e mbajtjes në qarkullim e

gjatë



lartë


gjatë



lartë


shkurtër

** Vërejtje: Vëllimi referent përllogaritet sipas tabelës 5.1.2 të Kapitullit D19

Metoda

37

38

Sqarimi i shkurtesave

Δh = ndryshimi në lartësi nga pika më e lartë e deri te ena e zgjerimit në (m);

Δes = ndryshimi në lartësi ndërmjet enës së zgjerimit dhe ventilit të sigurisë razlika në (m);

Δem= ndryshimi në lartësi ndërmjet enës së zgjerimit dhe manometrit në (m)

Δsk = ndryshimi në lartësi ndërmjet ventilit të sigurisë dhe ndonjërës komponente

përkatëse të sistemit të unazës solare me kolektor. Δsk është variabile dhe varet

nga lartësia e përzgjedhur e pjesës së sistemit.

Pans = presioni i shënuar në ventilin e sigurisë. Vlera e këtij presioni mund lexohet në

katalogjet e ofruara nga prodhuesit

Pa = presioni paraprak në enën e zbrazur të zgjerimit

(Δh m/10 + 0,3 bar).

Dimensionimi

Nëse Δes nuk ndodhet në intervalin -1 do +1, atëhere vlerave të sipërshënuara duhet

shtuar Δes/10.

Nëse Δem nuk ndodhet në intervalin -1 do +1, atëher vlerave të sipërshënuara duhet

shtuar Δem/10.

39

Metoda e

përllogaritjes së

enës së zgjerimit

Ventili i

sigurimit

Shkalla e

manometrit

barbar

Veni re:

Të gjitha komponentet e qarkut të mbyllur të unazës solare të cilat janë të vendosura mbi

ventilin sigurues, duhet të kenë këto karakteristika vijuese që lidhen me rezistencat ndaj

presionit :

(Pans x 1,2) – (Δsk/10) = bar

Të gjitha komponentet e qarkut të mbyllur të unazës solare të cilat janë të vendosura nën

ventilin sigurues, duhet të kenë këto karakteristika vijuese që lidhen me rezistencat ndaj

presionit:

(Pans x 1,2) + (Δsk/10) = bar

Porosia:

Përparësia qëndron kur manometri dhe ena e zgjerimit qëndrojnë në të njejtën lartësi.

40

Vv=0,005·VA në Litra

(min. 3 Litra)

V2 = VA · β

pe = psi - 0,1 · psi

pst = 1,5 bar + 0,1·h

*1 efekti (lartësia e ngritjes) i pompës

në stagnimin e mediumit të punës

)5,0(

)1()(1*

2

ste

ekN

pp

pVzVVvV

Sipas VIESSMANN

41

3.2. Ventili i sigurisë

3.3. Manometri dhe termometri

3.2. 1. Dimensionimi i ventilit të

sigurisëNjësia Sistemi standard Vlera të

preferuara

- Δes = ndryshimi i lartësisë ndërmjet enës së

zgjerimit dhe ventilit sigurues

Sipas udhëzimit. të

prodhuesve të

kolektorëve

-Metoda e dimensionimit të enës së zgjerimit

(Kapitulli D faqe D14, tabela 3.10.2 )

-Δh = ndryshimi i lartësisë nd. enës së zgjerimit dhe

ventilit sigurues

-1 deri + 1-1 deri + 1

Ventili i sigurisë Manometri Termometri42

4. Akumuluesi i ujit të ngrohtë (boileri solar)4.1. Akumuluesi i ujit të ngrohtë

Dimensionimi

Për sistemin standard vëllimi i akumuluesit të ujit të ngrohtë paraprakisht është

përcaktuar, të dhënat mund të gjenden në Kapitullin D faqe D6.

Dimensionimi gjithashtu mund të bëhet me ndihmën e diagramit 4.1.2.

Me rastin e dimensionimit duhet të merret në konsideratë përcaktimi i vëllimit total VT.

VT = Vëllimi total (i përgjithshëm);

VS = Vëllimi i parashikuar për energjinë që vjen nga kolektorët solarë;

VZ = Vëllimi shtesë i akumuluesit të ujit të ngrohtë i parashikuar për energjinë që sigurohet

nga ngrohja e nevojshme shtesë.

4.1.1. Dimensionimi i akumuluesit të

ujit të ngrohtëNjësia Sistemi standard Vlera të preferuara

Vëllimi i përgjithshëm(total) VT për person L / Person

43

4.1.2. Vëllimi total i akumuluesit të ujit të ngrohtë (VT )

Nxehësi

elektrik

Këmbyesi i nxeh-

tësisë për kalda-

jën me naftë, gaz,

l.d. të ngurta

Numri i personave

VT V

ëllim

ito

tal iA

ku

mu

lue

sit

tën

xeh

tësis

ëLit

ra

Nevoja për ujin e ngrohtë Litra/Ditë , 55ºC

44

ksp

kwp

SPtt

ttPVV

)(2

min

Akumuluesi i ujit të ngrohtë (boileri solar)

Sipas VIESSMANN

45

4.2. Këmbyesi i nxehtësisë i qarkut të mbyllur të unazës solare me kolektor

Informacione në lidhje me dimensionimin

Tabela 4.4.2 tregon ndryshimin e efikasitetit të sistemit solar në funksion të ndryshimit

temperaturik ΔTm.

Ndryshimi i vogël temperaturik ΔTm rrit shkallën e shfrytëzimit të sistemit

Ndryshimi i madh temperaturik ΔTm zvoglon shkallën e shfrytëzimit të sistemit

4.2.2. Ndikimi i ndryshimit temperaturik të përzgjedhur (përvetësuar) ΔTm tëkëmbyesit të nxehtësisë në

shkallën e efikasitetit të sistemit

4.2.1. Dimensionimi i këmbyesit

solar të nxehtësisëNjësia Sistemi standard Vlera të

preferuara

ΔTm = ndryshimi i temperaturës së

mediumit të punës

Sipërfaqja e këmbyesit për m² të

sipërfaqes së kolektorit

Rritja e shkallës së efikasitetit të kolektorit

46

Këmbyesi SOLAR i nxehtësisë

Akumuluesi SOLAR

1

3

4

5

6

9

8

7

2

47

Dimensionimi

Për sistemin standard sipërfaqja e këmbyesit të nxehtësisë në akumuluesin

e ujit të ngrohtë, që më parë është përcaktuar, dhe të dhënat mund të

gjenden në Kapitullin D faqe D6.

Për dimensionim gjithashtu mund të shfrytëzohet me shumë saktësi edhe

diagrami 4.2.3 ose 4.2.4.

Me që në shkallën e efikasitetit ndikojnë një numër faktorësh, për instaluesit

është i vështirë përcaktimi i tyre apo përllogaritja e tyre, prandaj këtë e bëjnë

prodhuesit e këmbyesve të nxehtësisë.

Predispozita gjenerale

Efekt të mirë me këmbyesin e nxehtësisë arrihet nëse shpejtësia e

lëvizjes së mediumit të punës në qarkun e mbyllur të unazës solare me

kolektor ndodhet në vlera 0,5 - 1,5 m/s.

T1m = temperatura mesatare në kolektor (qarku primar);

T2m = temperatura mesatare në akumuluesin e ujit të ngrohtë në hapësirën

përrreth këmbyesit të nxehtësisë (qarku sekondar);

ΔTm =Ndryshimi temperaturik ndërmjet T1m dhe T2m

Ta = temperatura e ajrit në hapësirën (përreth) ku është montuar kolektori.

48

Këmbyesi i nxehtësisë i ndërtuar nga tubi i lëmuar: koeficienti i

transmetimit të nxehtësisë 400 deri 750 W/m²· K; dimensionimi bëhet

sipas diagramit 4.2.3.

Këmbyesi i nxehtësisë i ndërtuar nga tubi i brinjëzuar : koeficienti i

transmetimit të nxehtësisë 300 derI 500 W/m²· K; dimensionimi bëhet

sipas diagramit 4.2.4.

Një kohë të gjatë, një numër i madh i prodhuesve prodhojnë modele të njejta të

këmbyesve të nxehtësisë.

Për këtë arsye paraqesim tabelën ose diagramin të cilat na mundëson për-

zgjedhjen e drejtëpërdrejtë të tipit të këmbyesit të nxehtësisë, duke marrë në

konsideratë, gjatë kësaj, ndryshimin mesatar të temperaturës, K

49

Sipërfaqja e kolektorit m²

Fuqia ngrohëse e këmbyesit të nxehtësisë dhe kolektorit, W

4.2.3. Përzgjedhja e këmbyesit të nxehtësisë me tuba të lëmuara

Diagrami i ndërtuar për koeficient të transmetimit të nxehtësisë prej 400 W/K·m²

të sipërfaqes së këmbyesit

50

Sipërfaqja e kolektorit m²

4.2.4. Përzgjedhja e këmbyesit të nxehtësisë me tuba të brinjëzuar

1 Tub Ф 16/25 Gjatësia 6,5 m

2 Tub Ф 16/25 Gjatësia 9,4 m

Fuqia ngrohëse e këmbyesit të nxehtësisë dhe kolektorit, W

51

Një lloj i këmbyesit të nxehtësisë i cili aplikohet për sistemet solare

të kapaciteteve të mëdha

Uji i ngrohtë

sanitar

Tubi i dërgimit

Uji i ftohtë

sanitar

Tubi i kthimit

52

5. Mediumi i punës

Dimensionimi

Për sistemin standard sasia e nevojshme e mediumit të punës përkatësisht përmbajtja e tij

në qarkun e mbyllur të unazës solare me kolektor, që më parë është përcaktuar dhe të

dhënat gjenden në Kapitullin D faqe D6.

Për dimensionimin detal procedohet në këtë mënyrë:

1. Përcaktohet përmbajtja e mediumit të punës (bartësit të nxehtësisë) në komponentet e

sistemit nga a deri në d në mbështetje të tabelës 5.1.2.

2. Përcaktohet apo dimensionohet ENA E ZGJERIMIT në mbështetje të kapitullit D14.

3. Përcaktohet përmbajtja totale e mediumit të punës (bartësit të nxehtësisë) duke marrë në

konsideratë edhe vëllimin në ENËN E ZGJERIMIT (pas mbushjes në gjendje të ftohtë të

sistemit – jo pune) me ndihmën e tabelës 5.1.3.

Dimensionimi i sasisë ( Vëllimit )

të mediumit të punës


Përqindja e antifrizit

Gjatësia e tubit të unazës solare

Njësia Sistemi standardVlera të

preferuara



53

Nr. Komponentet e unazës

solare me kolektor

Përmbajtja për

njësi

( litra )Njësia Numri

Përmbajtja totale e

komponenteve

( litra )

Tub Ф

Tub Ф

Tub Ф

Këmbyesi i nxehtësisë i

unazës solare me kolektorcopë

Komponentet e veçanta të

sistemit

Përmbajtja e mediumit të punës në unazën solare me kolektor

Kolektorët solarë copë

Përmbajtja totale e mediumit të punës në unazën solare me kolektor

(pa vëllimin në enën e zgjerimit)

Përmbajtja e mediumit të punës në enën e

zgjerimit pas mbushjes së unazës solare me

kolektor (tabela 5.1.3)

copë

Përmbajtja totale e vëllimit të mediumit të punës në unazën

solare me kolektor me enën e zgjerimit

5.1.2. Përmbajtja e mediumit të punës në komponentet e sistemit solar me kolektor

54

5.1.3. Vëllimi shtesë i mediumit të punë i nevojshëm për enën e zgjerimit në funksion të Δh Pa, i cili

merret në konsideratë si vëllim fillestar i enës së zgjerimit

Tipi i enës së zgjerimit dhe vëllimi fillestar në enën e zgjerimit

55

ENERGJIA SOLARE E PËRFITUAR PËR NGROHJEN E UJIT SANITAR

0

50

100

150

200

250

300

350

Jan Febr März Apr Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez

kW

h

Ngrohjen e ujit Prodhimi bruto i nxehtësisë

Jan. Shku. Mars. Prill Maj Qersh. Korri. Gusht Shtat. Tet. Nënt. Dhjet.

56

SASIA E NXEHTËSISË PËR NGROHJEN E UJIT + NGROHJA SHTESË

DHE PRODHIMI BRUTO I NXEHTËSISË

Sasia e nxehtësisë për ngrohjen e ujit + Ngrohja shtesë

Prodhimi bruto i nxehtësisë

Jan. Shku. Mars. Prill Maj Qersh. Korri. Gusht Shtat. Tet. Nënt. Dhjet. 57

TË DHËNAT E NEVOJSHME PËR TË BËRË DIMENSIONIMIN

Uji i ngrohtë Uji i ngrohtë+Ndimesa përngrohje

Numri i personave /shfrytzimi i ujit të ngrohtë

Numri i personave / shfrytzimi i ujittë ngrohtë

Nevoja për enrgjinë e ngrohjes

Mbajtësi i energjisë

Temperatura e e mëparshme engrohjes

Hapsira e ofruar për kolektorin, radhitja, Pjerrsia, NdërtimiHijezimi

Hapsira e ofruar për ngrohje, Arritshmëria

mënyrat e kyçjes/zonat e ngritjes, diferencat e larta

SHËNIME TË NEVOJSHME PËR DIMENSIONIM (UJI I NGROHTË)

Sip

ërf

aq

ja e

ko

lek

tori

t

Nu

mri

i p

ers

osn

ave

Efe

kti

i p

om

pë

s q

ark

ullu

ese

në

pë

rba

llim

in e

la

rtë

sis

ë s

ë n

gri

tje

s

mb

ar

( x

0,0

1 =

mH

2O

)

Pë

rmb

ajt

ja e

Aku

mu

lue

sit

So

lar,

Lit

ra

Sip

ërf

aq

ja e

Kë

mb

yesit

të n

xeh

tësis

ë e

un

azë

s

so

lare

në

aku

mu

les.

m²

Me

diu

mi i p

un

ës

Pë

rmb

ajt

ja ,

Lit

ra

59

Dimensionimi (analiza e detajuar) - WW (uji i ngrohtë)

Furnizimi me energji diellore

Qk = Prodhueshmëria e kolektorit = Rrezatimi global ( Xhul ) x Efikasiteti i kolektorit x

x Sipërfaqja e kolektorit

Qk = 420 kWh = 175 kWh/m² x 0,6 x 4 m²

Qs = Brutoja solare = Prodhueshmëria e kolektorit x (humbjet në gypa dhe akumulues)

Qs = 336 kWh = 420 kWh x (1 - 0,2)

Energjia e nevojshme për ngrohjen e ujit të ngrohtë - (WW) për muaj

m = 50 L/(d pers.) x numri i personave x 30 ditë

m = 6000 kg = 50 L/(d Pers.) x 4 Pers. x 30 d

Q = m x cp x ( Tngrohtë – Tftohtë )

Q = 314 kWh = 6000 kg x [1,164Wh/(kg·K)] x (60K - 15K) / 1000

60

Dimensionimi [metoda e detajuar (e plotë)] - UN+NSH

Nevojat për energji diellore

Qk = (Ngarkesa e kolektorit) = rrezatimi global x shkalla e efikasitetit të

kolektorit x sipërfaqja e kolektorit

Qk = 7200 kWh = 1200 kWh/ (m² · a ) x 0,6 x 10 m²

Ngarkesa solare bruto = Ngarkesa e kolektorit x (1- humbjet në gypa dhe

akumulues)

Qs = 5760 kWh = 7200 kWh x (1 - 0,2)

Nevoja për energji (UN+NSH) për vit

m = 50 L/(d Pers.) x numri i personave x 365 ditë

m = 73000 kg = 50 L/(d Pers.) x 4 Pers. x 365 d

Q = m x cp x (Tngrohtë - T ftohtë) + nevoja për energji të ngrohjes

17823 kWh = 3823 kWh + 14000 kWh

Mbulesa solare: 32% = 5760 kWh / 17823 kWh 61

TË DHËNA PËR DIMENSIONIM (UJI I NGROHTË DHE NEVOJAT PËR NGROHJE)

Sip

ërf

aq

ja e

ko

lek

tori

t

m² N

um

ri i p

ers

oa

nve

Vë

llim

i t

ota

l i A

ku

mu

lue

sit

pë

r n

gro

hje

dh

e u

jin

e

ngro

htë

pë

r n

evo

ja s

an

ita

re,

Lit

ra

Sip

ërf

aq

ja e

Kë

mb

yesit

të n

xeh

tësis

ë e

un

azë

s

so

lare

në

aku

mu

les.

m²

QTO

T: T

ota

li i n

evo

jave

të

pë

rgjith

sh

me

vje

tore

pë

r

ujë

të

ngro

htë

dh

e n

gro

hje

në

Më

h

Efe

kti

i p

om

pë

s q

ark

ullu

ese

në

pë

rba

llim

in e

la

rtë

sis

ë s

ë n

gri

tje

s

mb

ar

( x

0,0

1 =

mH

2O

)

Me

diu

mi i p

un

ës

Pë

rmb

ajt

ja ,

Lit

ra

62

DIMENSIONET STANDARDE

Dimensionet sipas:

Këmbyesi i nxehtësisë- m²/ m² kolektor

Ena e zgjerimit - DH, Përmbajtja e lëngut

Matja përmes tubit - Shpejtësia e rrymimit

Lloji i pompës - Rënia e presionit/ Prurja vëllimore

Orientimi - lloji i sistemit

63


Hu

mb

ja e

pre

sio

nit

(m

ba

r/m

)Diagrami i humbjeve të presionit në tuba bakri :50% Ujë 50% Glykol; 50 °C

DIAGRAMI I HUMBJES SE PRESIONIT

64

Rë

nja

(h

um

bja

) e

pre

sio

nit

( m

ba

r/m

)DIAGRAMI I RËNIES (HUMBJES) SE PRESIONITDiagrami i rënies së presionit në tuba bakri : 65% Ujë 35% Glykol; 50 °C


65

Diagrami i humbjeve të presionit në tuba bakri :10% Ujë 90% Glykol; 50 °C


DIAGRAMI I HUMBJES SE PRESIONITH

um

bja

e p

resio

nit

(m

ba

r/m

)

66

DIAGRAMI PËR PËRZGJEDHJEN E POMPËS QARKULLUESE

I

II

III

67

Typ PS 10 bzë. P 10

DIAGRAMI PËR PËRZGJEDHJEN E POMPËS

VIESSMANN

Prurja vëllimore në m3/h

Prurja në masë në l/h

Rë

nja

e p

resio

nit

Δp

n

ëm

68

Prurja vëllimore në m3/h

Prurja në masë në l/h

Typ PS 20 bzë. Typ P 20

DIAGRAMI PËR PËRZGJEDHJEN E POMPËS

VIESSMANN

Rë

nja

e p

resio

nit

Δp

n

ëm

69

- -

Prurja në masë në l/min.Prurja në masë në l/min.

Prurja vëllimore në m3/h Prurja vëllimore në m3/h

Rë

nja

e p

resio

nit

Δp

n

ëm

Rë

nja

e p

resio

nit

Δp

n

ëm

Karakteristika e tubacionit të unazës solare në të cilën ndodhet e montuar pompa

Fusha ku duhet të

ndodhet pika e punës

Karakteristika e pompës për shkallë të ndryshme të lëvizjes

DIAGRAMI PËR PËRZGJEDHJEN E POMPËS - VIESSMANN

Diagrami për përzgjedhjen e tipit të pompës

70

NË PËRGJITHËSI1.3. MATERIALI

TUBA BAKRI TË REZISTUESHËM NDAJ PRESIONIT

Dendësia ρ : 8 9 0 0 kg/m3;

Koeficienti i zgjerimit termik α : 0 . 0166 mm/mK;

Përçueshmëria termike λ : 372 W/m·K;

Vrazhdësia e punimit të sipërfaqeve të brendëshme k : 0.0014 mm.

Gjatësia e tubave :

tuba të drejtë prej 5.0 ose 6.0 m

Tuba të lakuar në rreth prej 50 m (DN 6-15)

Tuba të lakuar në rreth prej 25 m (DN 18+22)

Ngjitja e butë [16]

Sn Cu 3 kallaj 97% / bakri 3%

Sn Ag 5 kallaj 95% / argjendi makx. 5%

Sn Sb 5 kallaj 95% / antimon 5%

Ngjitja e fortë [16]

Ag 45 Sn argjend 45% / kallaj *

Ag 30 Cd argjend 30% / kadmium **

Ag 40 Cd argjend 40% / kadmium **

Ag 2 P argjend 2% / fosfor ***

* Për ujë të pijshëm,

** për gazra medicinale dhe teknike,

*** nuk mund të bëhet lidhja ndërmjet bakrit dhe çelikut. 71

DIMENSIONIMI I ENËS SË ZGJERIMIT

VN = VA *10% + Vk

VA: Përmabjtja totale e ujit në sistem (ltr.) VN: Zgjerimi i bruto i vëllimit (ltr.) Vk: Përmbajtja e kolektorit (ltr.)

Pa = HP (bar) + 0,3 bar

Pa: Presioni i gazit në enën e zbrazët (presioni në fillim)

Pe = Po / 1,3

Pe: Presioni në fund të enës së zgjerimit

Po: Presioni i cili merret më i vogël se presioni i ventilit

sigurues

VG = VN (Pe+1)/(Pe-Pa)

VG: Madhësia e enës (PND)

72

BILANCI / LLOGARITJET E SISTEMIT

1410 kWh/m² · a

Shkalla e efikasitetit të kolektorit 0,6

Humbjet në rrjetin tubor dhe

akumuluesin solar

( 1- 0,2 )

Sipërfaqja e kolektorit 2 KOLEKTOR X 2,5 m²

Faktori korigjues i këndit të

pjerrësisë dhe orientimit të

kolektorit

1,05

Prodhimi bruto i nxehtësisë 1410 x 0,6 x 2 X 2,5 X ( 1 – 0,2 ) x

1,05 = 3553

kW/a

Tarifat e energjisë elektrike 0,12 €

Kursimet e energjisë 426 €

Çmimet e investimit 3500 €

Kthimi i investimit 8 a

RREZATIMI GLOBAL

73

NORMAT PËR NJË SHTËPI FAMILJARE:

- UJI I NGROHTË: 5 – 8 M² SIPËRFAQJA E KOLEKTORIT

400 – 600 LITËR AKUMULUESI

- UJI I NGROHTË 10 – 25 M² SIPËRFAQJA E KOLEKTORIT

+ NGROHJA: 1000 –2500 LITËR AKUMULUESI

Uji i ngrohtë

Sipërfaqja e

kolektorit = [m²]1,0 m² x Numri i

personave

Rexhistrimi i përbër.

= [Litër] 100 l x Sipërf. e kolekt.

Uji i ngrohtë + Ngrohja

1,5 m² x nevojat e ngrohjes

(7-20kW në një familje)

100-150 l xSipërfaqja e kolektorit

Dimensionet standarde

KËRKESAT PËR UJË TË NGROHTË

VLERA TË NEVOJSHME PËR DIMENSIONIMVIESSMANN

Vitosol 100 ( High % floë % Betrieb )

Numri i kolektorëve

Prurja vëllimore Litra/Min.

Tuba bakri përmasat

Typ s/W2,5

Shpejtësia e rrymimit m/s

Rënia e presionit në tuba mbar/m

Vitosol 250 (High % floë% Betrieb )






Vitosol 200 und 300 ( High % floë % Betrieb )






--

--

--

SHEMBULL I LLOGARITJES PER NJE FAMILJE

KONDITAT BAZE

Numri i kolektorëve 6 x Solect WK

Sipërfaqja totale bruto: 15,32 m²

Azimuti: O⁰Këndi i pjerrësisë: 42⁰ Konsumimi 400,0 Litra/Ditë

45 ⁰C

Sasia e energjisë ndihmëse

(plotësuese) - 15 kw

Akumuluesi solar e i ujit të

ngrohtë – 600 Litra

Regjistrimi i temperaturave maksimale ditore në kolektor


SHKALLA E MBULIMIT

Energjia diellore 5.102 kWh Nevojat e gjithëmbarëshme për energji 6748 kWh

Pjesëmarrja e energjisë diellore në energjinë e nevojshme të gjithëmbarëshme brenda vitit

Kursimi i gazit H = 557,3 m³

Vermiedene CO2 – Emissionen 1264,42 kg

Mbulimi me ujë të ngrohtë sanitar: 75.6 %

Shkalla e shfrytëzimit të sistemit: 30.8 %


SHKALLA E MBULIMIT

FACTORS FOR SIZING OF COLLECTORSThe hours of sunshine at the place of operation have to be knoën in advance.

Berlin

Dresden

Leipzig

MagdeburgHannover

Hamburg

Flensburg

Oldenburg

Kassel

Münster

Düsseldorf

Aachen

Frankfurt

ëürzburg

Passau

München

StuttgartSaarbrücken

FreiburgMainburg

5

Zonat Rrezatimi faktori

klimatike në orë i diellit

1 1900-2000 0,8

2 1800-1900 0,9

3 1700-1800 1,0

4 1600-1700 1,1

5 1500-1600 1,2

SELECTION

roof slope collector orientation

S SO / Së O / ë

20° 1,2 1,2 1,3

25° 1,1 1,2 1,3

35° 1,0 1,2 1,5

45° 1,0 1,1 1,5

55° 1,1 1,2 1,6

65° 1,2 1,3 1,7

75° 1,3 1,5 1,8

Berlin

Dresden

Leipzig

MagdeburgHannover

Hamburg

Flensburg

Oldenburg

Kassel

Münster

Düsseldorf

Aachen

Frankfurt

ëürzburg

Passau

München

StuttgartSaarbrücken

Freiburg

Mainburg

5

climatic hours of factor

zone sunshine

1 1900-2000 0,8

2 1800-1900 0,9

3 1700-1800 1,0

4 1600-1700 1,1

5 1500-1600 1,2

hot water request loë normal high

0,6 0,8 1,0 1,2 1,5

factor factor factor number number

climatic z. roof slope hot ëater request occupants collectors

e.g. Kassel35° Së

1,2 x 1,2 x 1,0 x 4 x 0,4 = 2,3number factor

occupants hot ëater request

4 x 1,0 x 75lLtr. = 300 ltr.

size of tank

roof

slope

SOLAR – EXPANSION VESSEL

109/109/102x35Ltr.

87/87/850 Ltr.

65/65/635 Ltr.

43/43/425 Ltr.

32218 Ltr.

F3QF3-1Type

Classification expansionvessel / number of collectors

(minimum tank-volume without security-addition)

CFK-1

Një formë shumë e thjeshtë dhe e drejtëpërdrejtëpër përcaktimin e vëllimit të BOILERIT SOLAR dheNUMRIT TË KOLEKTORËVE është forma nëpërmjetNOMOGRAMEVE

NOMOGRAMET

NOMOGRAMET

1

2

- I përgjigjet kolektorëve diellorë tërrafshët

- I përgjigjet kolektorëve diellorë me tuba të vakuumuar

HARTA TREGUESE E ZONAVEME KLIMË SOLARE KRYESISHTPËR GJERMANINË

Zonat me

klimë solare

Rrezatimi në orë i

diellit brenda vitit

-

-

-

-

NOMOGRAMET

2

Ku

lmi-

Pje

rrës

ia

Nu

mri

I per

son

ave

n

Për Shembull

Zon

am

e K

limë

Sola

reM

bu

lesa

Sola

re

Shp

enzi

met

e u

ji,

( L/

P·D

itë

)

L/P JL/JP J

Vëllimi i boileritsolar

Numri i tubave të vakuumuar

DIMENSIONIMI I KOLEKTORËVE TË PISHINAVE

DIMENSIONIMI I KOLEKTORËVE TË PISHINAVE NËPËRMJET

NOMOGROMITAbsorbuesi ( gjatw 20⁰ me këndin e pjerrësisë ) i drejtuar nga:

Jugu

Lindja

Perëndimi

Temperatura e dëshiruar e ujit

Sipërfaqja e mbuluar

apo sipërfaqja e ujit të

pishinës në m²

Rezultati:

Sipërfaqja e nevojshme e

absorbuesit të pishinës

Pishinë e lirë

pa mbulesë

Hapësira e

pishinës

pa mbulesë

Pishinë e lirë

me mbulesë

Hapësira e

pishinës

me mbulesë

Diagrami koordinativ që mu-

ndëson përzgjedhjen e tipit

të kolektorit të pishinave.

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

QENDRA KOMPETENTE PËR SISTEMET E SHFRYTËZIMIT TË ENERGJISË DIELLORE

Lushnjë, 2012

DIMENSIONIMI I SISTEMEVE SOLARE

Përgatiti dhe sistemoi :

Wolfgang Pfisterer, _ ekspert ndërkombëtar

Mr.sc. Ismet Malsiu, - bashkëtrajner

-MODEL DIMENSIONIMI-

1

MODEL DIMENSIONIMI

Për një shtëpi familjare të paraqitur në figurë të bëhet dimensionimi i sistemit solartë shfrytëzimit të energjisë diellore për ngrohjen e ujit sanitar. Të dhënat enevojshme:

Numri i personave 5 (pesë) me harxhim mesatar të ujit të ngrohtë 50 l/(ditë·p); Shtëpia ndodhet e ndërtuar në zonën me rrezatim mesatar diellor brenda

vitit 1600 kWh/(m²· a ). Psh. zona ku bie edhe qyteti i DURRËSIT; Shtëpia , në oborrin e saj, ka të ndërtuar pishinën me sipërfaqe të ujit 50 m²,

për të cilin kërkohet të përcaktohet numri i nevojshëm i kolektorëve tërrafshët për ngrohjen e ujit nga 20 ⁰C deri 26 ⁰C , për periudhën e shfrytëzimitPRILL – SHTATOR dhe QERSHOR – KORRIK;

Sa absorbues të pishinave janë të nevojshëm për periudhat e sipërpërmenduratë shfrytëzimit;

Këndi i pjerrësisë së kulmit 45⁰ i orientuar në lindje - perëndim për 30⁰; Të tregohet bilanci apo arsyeshmëria ekonomike e ndërtimit të sistemit diellor.

2

Shtëpi banimi për një familje

3

21

3

5

4

68

7

9Komponentet e nevojshme për dimensionimin detal

SISTEMI STANDARD

4

Pajisjet e nevojshme për dimensionimin detalNr. Rend. Emërtimi

1 Kolektorët diellorë

2 Tubat e qarkut të mbyllur të unazës së sistemit solar

3 Tubat e tjerë

4 Izolimi termik i tubave


6 Pompa qarkulluese

7 Ena e zgjerimit

8 Ventili i sigurisë

9 Manometri dhe termometri


11 Akumuluesi i ujit të ngrohtë sanitar (boileri solar)


13 Mediumi i punës5

Përcaktimi i sistemit standard

Faqja e Kap.

Pajisjet dhe elementet për dimensionim Njësia Sistemi standard Vlera të preferuara

D7 1. Kolektorët diellorë

Harxhimi i ujit të ngrohtë sanitar për person në ditëPjerrësia e kolektorit:

- Zvicra qendrore-- Wallis, Alpet, pjesa jugore e Alpeve

Orientimi i kolektorëve

Shkalla e efikasitetit të kolektorit gjatë η0,05

0,05

Sipërfaqja e kolektorit

l/d gjatë 55⁰C

⁰ ( shkallë ) ⁰ ( shkallë )⁰ ( shkallë )

%

m²/person

50

15 – 6025 – 60

-45 L deri +45 P

50 – 65

1,0 – 1,5

50

30 – 4545 – 60

-30 L deri +30 P

--

1,2

D10 2. Tubacionet

Prurja për m² të kolektoritPjesëmarrja e antifrizitGjatësia e përgjithshme


l/h·m²%m

mm

40 – 5030 – 50 20 – 4020 – 40

Sipas udh. të prodhu.Sipas udh. të prodhu.

-20 – 40

D12

D14

3. Pjesa hidraulike

Pompa qarkulluese- Prurja për m² të kolektorit

-Pjesëmarrja e antifrizit- Sipërfaqja maksimale e kolektorëve të lidhur në seri

- Ena e zgjerimit të mediumit të punës

l/h·m²%

m²

40 – 50 35 – 50

Sip. udh. të prodhu.

Sipas udh. të prodhu.Sipas udh. të prodhu.


6

D15

- Δh = ndryshimi i lartësisë ndërmjet pikës më të lartëtë sistemit dhe enës së zgjerimit

-- Metoda e llogaritjes

Ventili i sigurimit

Presioni i hapjes- Δes = ndryshimi i lartësisë ndërmjet enës së zgjerimit

dhe ventilit të sigurimit

mMetoda

bar

m

≤10B

3

-1 deri +1

<13Sipas udh,të prodh.

3

-1 deri +1

D16

D17

D19

4. Akumuluesi i ujit të ngrohtë

Akumuluesi i ujit të ngrohtëVëllimi sipas personave

Këmbyesi i nxehtësisë- ΔTm = ndryshimi i temperaturës së mediumit të punës

-Sipërfaqja e këmbyesit për m²të kolektorit

5. Mediumi i punës



l/Person

Km²/m²

%

l/m²

70 – 100

5 – 150,2 – 0,25

35 – 50

<2,3

85

100,2



Vazhdimi i tabelës

7

Kolektorët diellorëDimensionimi i kolektorëve diellorë

• Informim në lidhje me dimensionimin

Sipërfaqja relative e kolektorit (Arel) ka të bëjëme sipërfaqen që tejkalon vlerën prej 1,2 m²për person dhe thjesht bën të mundur qënevojat shtesë të burimeve të energjisë nukjanë të nevojshme gjatë kohës së verës.

Sipërfaqja e kolektorit rrumbullakohet nëmbështetje të vlerave standarde të sipërfaqessë kolektorit.

Vlerat në fushën e hirtë të diagramit (1.04)kanë këto karakteristika:

Karakteristikat e sistemit janë afër optimumit.

Vlerat e preferuara për dimensionim, të dhënatnë tabelë, janë më ekonomike në logjikën e teknikës.

Dimensionimi ikolektorit

Njësia Sistemistandard

Vlera tëpreferuara

Harxhimi i ujit tëngrohtë për person në

ditë

Pjerrtësia e kolektorit:Zvicëra qendrore ( e

mesme )

Wallis, Alpe, pjesajugore e Alpeve

Orientimi ikolektorit

Shkalla e efikasitetit tëkolektorit gjatë

η0,05

Sipërfaqja relative e kolektorit ( Are )

l/ditëGjatë 55 ⁰C

⁰( shkallë )

⁰( shkallë )

⁰( shkallë )

%

m²/ Person

50

15 – 60

25 – 60

-45 L deri+ 30 P

50 – 65

1,2

50

30 – 45

45 - 60

-30 L deri+ 30 P

**

1,0 – 1,5

** Shkalla e lartë e efikasitetit të kolektorit rrit ekonomicitetin e sistemit. Por, gjatë përzgjedhjes së kolektoritduhet të merren në konsideratë edhe aspektet e cilësisë.

8

1 Kolektorët solar

Kolektorët e rrafshët

Numri i nevojshëm i kolektorëve dhe tipi

Ag = A x P = ( 1,2 – 1,5 ) m²k / P x 5 = ( 6 – 7,5 ) m²k

Një kolektor i tipit TopSon F3 – WOLF ka sipërfaqe 2,3 m². Prandajpërcaktojmë numrin e kolektorëve të rrafshët:

( 6 – 7,5 ) m²k/ 2,3 m² = ( 2,6 – 3,2 ) k; Përvetësojmë 3k

Me këto karakteristika teknike

9

Karakteristikat teknike

10

Kolekt. e rrafshët më fuqi të lartë Typ TopSon F3 TopSon F3-Q CFK-1

GjatësiaGjerësiaThellësiaTubi i dërgimit-/Tubi i kthimitKyçjet

Këndi i pjerrësisëShkalla optike e shfrytëzimit*Koef. i humbjeve të nxehtës k1*Koef. i humbjeve të nxehtës k2*Temperatura maksimaleFaktori korrektues i orientimit K50°*Kapaciteti ngrohës C * 3Presioni maksimal i punës

Sipërfaqja brutoSipërfaqja e shfrytëzueshme e absor.Përmbajtja e mediumit të punës

Masa (në gjendje të thatë)Prurja e preferuar në masë Ltr./h Mediumi i punës si bartës i nxehtësisë ANRO(e papërcaktuar)

* Vlera sipas EN 12975 11

1 Kolektorët solar

Kolektorët e me tuba të vakuumuar

Sipërfaqja e nevojshme e kolektorëve dhe Typ - i

Ag = A x P = ( 0,8 – 1,0 ) m²k / P x 5 = ( 4,0 – 5,0 ) m²k

Një kolektor i Typ-it TRK – WOLF ka sipërfaqe ( A x B )m². Prandaj përcaktojmënumrin e kolektorëve me tuba të vakuumuar :

( 4.0 – 5,0 ) m²k/ 1,29 m² = ( 3,33 – 3,87) k; Përvetësojmë Kolektorin

e Typ-it TRK – WOLF me sipërfaqe të absorbuesit ≈ 3,5 m² ose 2k të tipit

TRK – WOLF me sipërfaqe të përgjithshme të absorbuesit ≈ 3,5 m²


12

Kolektorët me tuba të vakuumuar me fuqi të lartë të tipitTRK - WOLF


13

Kolektorët me tuba të vakuumuar TypGjatësiaGjerësiathellësiakyçjet (me Dado hermetizuese, fld.)Këndi i rregullimit -Absorbimi i rrezatimitEmitimiShkalla optike e shfrytëzimit*Koeficienti i humbjeve të nxehtësisë k1*Koeficienti i humbjeve të nxehtësisë k2*Temperatura maksimaleKëndi i rrezatimit-Faktori korrektues K50°*Kapaciteti ngrohës efektiv* CeffPresioni maksimal i punësHumbjet e presionitNumri i tubave të vakuumuar të kolektorit Copë

Diametri i tubit prej qelqiSipërfaqja bruto e absorbuesitSipërfaqja neto (e shfryt.) e absorbuesitPërmbajtja e mediumit të punësMasa (në gjendje të zbrazët)- PeshaPrurja e preferuar në masë ne kolektor Bartësi i nxehtësisë ( mediumi i punës ) G-LS (e padefinuar )

*Vlera sipas EN 12975

Karakteristikatteknike tëkolektorit me tuba tëvakuumuar

14

Absorbuesi i pishinaveKarakteristikat teknike

3 Kolektorët e pishinës

15

Përllogaritja e numrit të kolektorëve për ngrohjen e ujit të pishinës për muajtPrill – Shtator dhe për muajt Qershor – Korrik.

Nga tabelat , për muajt Prill – Shtator, lexojmë vlerën 0,90 m²k/m²up

Prandaj do të kemi:

Përvetësojmë Z = 20 kolektor ose të përvetësohen 13 absorbues me sipërfaqe

( AxB ) = 3,2x1,2

Për muajin Qershor - Korrik , lexojmë vlerën 0,50 m²k/m²up. Prandaj do të kemi:

Përvetësojmë Z = 11 kolektor

2056,193,2

5090,0

22

22

mm

mm

S

OAZ

k

1187,103,2

5050,022

22

mm

mm

S

OAZ

k

16

Absorbuesi i pishinaveGjatësiaGjerësiaTemperatura e punësMbipresioni gjatë punës në 20°CMbipresioni gjatë punës në 80°CRëniet (humbjet) e presionitSipërfaqja e absorbuesitPërmbajtja e bartësit të nxehtësisëPesha (masa në gjendje të thatë) (bosh) Prurja në masë


17

Dimensionimi i kolektorëve të pishinave nëpërmjet nomogramit

Absorbuesi (gjatë 20⁰ me këndin e pjerrësisë) i drejtuar nga:

Jugu

LindjaPerëndimi

Temperatura e dëshiruar e ujit

Sipërfaqja e mbuluarapo sipërfaqja e ujit tëpishinës në m²

Rezultati:Sipërfaqja e nevojshme e absorbuesit të pishinës

Pishinë e lirëpa mbulesë

Hapësira e pishinëspa mbulesë

Pishinë e lirëme mbulesë

Hapësira e pishinësme mbulesë

Diagrami koordinativ i cilimundëson përzgjedhjen e tipit të kolektorit tëpishinave.

Furnizimi me energji diellore nga ana e kolektorëve gjatë vitit

Qk = Prodhueshmëria e kolektorit = Rrezatimi global ( Xhul ) x Efikasiteti i kolektorit x

x Sipërfaqja e kolektorit

Qk = 6624 kWh/a = 1600 kWh/(m²·a) x 0,6 x 3 x 2,3 m² = 6624 kWh/a

Qsol = Prodhueshmëria e kolektorit x faktori korrektues x (humbjet në gypa dhe

akumulues)

Qsol = 5511 kWh/a = 6624 kWh/a x 1,04 x (1 - 0,2) = 5511 kWh/a

= 459 kWh/muaj = 15 kWh/ditë = 0,64 kWh = 640 Wh

η0.05 = c0 - c1·x - c2 ·GK ·x²

x = (Tm - Ta)/GK

Shkalla e efikasitetit të kolektorëve njehsohet nëpërmjet shprehjes:

19

1.02a. Faktori korrektues për kënde dhe orientimetë ndryshme të kolektorëve diellorë.

Fakt

ori

korr

ekt

ue

sfo

n

Pjesa e mesme (qendrore)

Jugu



1,04

20

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160

η (Kolektori i rrafshet) 0.88 0.85 0.82 0.79 0.76 0.72 0.69 0.65 0.61 0.57 0.53 0.48 0.43 0.39 0.34 0.28

η (Vakuum-Kolektorët me tuba) 0.75 0.75 0.75 0.74 0.73 0.72 0.70 0.68 0.66 0.64 0.61 0.58 0.55 0.51 0.47 0.43

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

Diagrami i shkallës së efikasitetit të kolektorit

η = c0 - c1·x - c2 ·GK ·x²

x = (Tm - Ta)/GK

21

4 Tubat e qarkut të mbyllur të unazës së sistemit solar

Njehsojmë prurjen nëpër kolektor duke u mbështetur në sistemin standard tëdimensionimit dhe në mbështetje të të dhënave në tabelë:

= ( 40 – 50 ) l/(h·m²k) = 40 l/(h·m²k), sipas udhëzim. të prodhuesve

m

Gjatësia e përgjithshme = ( 20 – 40 )m = 36m

Pjesëmarrja e antifrizit: 65% Ujë; 35% Glykol, sipas udhëzim. të prodhuesve

Trashësia e termoizolimit: ( 20 – 40 )mm = 40mm

Shpejtësia e rrymimit v = ( 0,3 – 0,5 )m/s = 0,4 m/s

Nga diagrami, për prurjen e përllogaritur 276 l/h dhe për shpejtësinë e rrymimit

0,4 m/s, lexojmë DN 15Rënia e presionit 2.0 mbar/m ( > 1,0 mbar/m < 2,5 mbar/m )

Tuba bakri

22

Prurja vëllimore 40 l ( h · m² ) , dmth. 276 l/h

92 l/h 92 l/h 92 l/h

= 40 l/( h · m² ) x Ak x n = 40 l/( h · m² ) x 2,3 x 3 = 276 l/hose 92 l/(h · kolektor ) , = / 1000 = 0,276 m³/h

Prurja në masë dhe prurja vëllimore totale

m

V

m

23

Rë

nia

(h

um

bja

) e

pre

sio

nit

(m

bar

/m)

DIAGRAMI I RËNIES (HUMBJES) SE PRESIONITDiagrami i rënies së presionit në tuba bakri : 65% Ujë 35% Glykol; 50 °C


2.0

276

24


Pompës qarkulluese

Enës së zgjerimit

Ventilit sigurues

Manometrit dhe termometrit

Me dimensionimin e pjesës hidraulike nënkuptojmëdimensionimin e :

25

Pompa qarkulluese

Për të dimensionuar pompën qarkulluese nevojiten tëpërcaktohen rëniet e presionit ne fushën e kolektorëve, rrjetintubor të qarkut të unazës solare, grupin e pompës dhe nëkëmbyesin e nxehtësisë i cili ndodhet në akumuluesin e ujit tëngrohtë (boilerin solar).

Në mbështetje të dimensionimit të rrjetit tubor të unazëssolare DN 15 dhe prurjes në masë të cilën duhet ta qarkullojëpompa prej 276 l/h dhe të dhënave tjera nga prodhuesit mundtë përcaktojmë së:

Rënia totale e presionit në kolektor është:Për prurjen vëllimore 276 l/h/2=92l/h·k/60 = 1,533 l/min.k

Nga diagrami lexojmë Δpk = 140 mbar . Përmbajtja e ujitnë fushën e kolektorëve të tipit TopSon F3 – WOLF,

është: 3 x 1,7 litra = 5,1 litra

26

Rëniet e presionit për Typ-n e Kol. Vitosol 200 - F Rëniet e pres. për Typ-n e Kol. me tuba INOX DN 16R

ënja

e p

resi

on

itn

ëm

bar

Rën

jae

pre

sio

nit

në

mb

ar

Prurja në masë në l/min Prurja në masë në l/min

DIAGRAMET ME NDIHMËN E TË CILËVE PERCAKTOHEN RËNIET E PRESIONIT NË KOLEKTOR PËR PRURJEN NË MASË (LITRA/ MIN.) TË DEFINUAR MË PARË - viessman

1.533 l/(min. Kol)

140 mbar

27

Rënia e presionit në rrjetin tubor të qarkut të unazës solare përbëhet ngarënia e presionit në pjesët e drejta të tubacionit dhe në rezistencatlokale, pra:

L =2 x 18 = 36 m; Δpgj = 36 m x 2,0 mbar = 72 mbarRënia e presionit për shkak të rezistencave lokale që ndodhen në qarkune unazës solare , në shumicen e rasteve , llogariten 50% Δpgj , Pra:

Δplok = 50% Δpgj = 50/100 x 72 mbar = 36 mbar

Rënia e presionit për shkak të rezistencave mund të njehsohet duke u mbështetur në tabelat e dhëna në sistemin standard të dimensionimit(tabelat në vijim) duke u ekuivalentuar në gjatësi përkatëse

Rënia e përgjithshme do të jetë Δp = Δpgj + Δplok = 72 + 36 = 108 mbar

Rënia e presionit në grupin e pompës jepet nga prodhuesi dhe në

shumicën e rasteve është ΔpGP = 50 mbar

28

GRUPI I POMPËS - WOLF

Rënia e presionit : Δp ≈ 50 mbarNdërsa përmbajtja e ujit ≈ ( 0,70 – 1,0 ) litra

29

Tabela: Gjatësia ekuivalente e tubave të lidhur të bakrit të bashkuar me ngjitje dhearmaturave gjatë prurjeve të mëdha vëllimore.

Gjatësia ekuivalente e tubit në m

Diametri nominal = diametri i jashtëm në mmLloji i lidhjes/ Armatura


Kënd deri në 90º

T – element 90º

T – element 90º

T – element 90º


Ventil këndor URS

Duke patur në konsideratë gjatësitë e vogla ekuivalente të tubave në tabelë nuk janë përfshirë:T – elementi 90⁰, reduktuesit, lidhjet me bulona, këndet, vazhduesit, etj

30

Dimensionet

Gjatësia ekujvalente e tubit m

Lloji i lidhjes/ Armatura


Kënd deri në 90º

T – element 90º

T – element 90º

T – element 90º

Ventil i rrafsht URS

Ventil këndor URS

Duke patur në konsideratë gjatësitë e vogla ekujvalente të tubave në tabelë nuk janë përfshirë:T – elementi 90⁰, reduktuesit, lidhjet me bulona,këndet, vazhduesit, etj

Tabela: Gjatësia ekuivalente e tubave të lidhur dhe të bashkuar me fileto dhearmaturave gjatë prurjeve të mëdha vëllimore.

31

Këmbyesi SOLAR i nxehtësisë

Akumuluesi SOLAR

1

3

4

5

6

9

8

7

2

Rënia e presionit : ΔpKNX ≈ 60 mbarNdërsa përmbajtja e ujit ≈ (3- 5 ) litraVlerat e këtilla i ofrojnë prodhuesit

32

Për rëniet e presionit dhe për prurjen vëllimore të përllogaritur në formën:

Δpk = 140 mbar

ΔpL = 108 mbar

ΔpGP ≈ 50 mbar

ΔpKNX ≈ 60 mbar

SHUMA 358 mbar ≈ 360 mbar ≈ 3,6 m

= 276 l/h; = Q = 0,276 m³/h

m

V

3,6 m

0,276

Nga diagrami që e ofrojnë prodhuesit, përvetësojmë TYP-in e pompës

Wilo – Star – ST15/6 ose 25/6

Ose sipas Viessmann

PIKA E PUNËS

33

- -

Prurja në masë në l/min.Prurja në masë në l/min.

Prurja vëllimore në m3/h Prurja vëllimore në m3/h

Rën

jae

pre

sio

nit

Δp

në

m

Rën

jae

pre

sio

nit

Δp

në

m

Karakteristika e tubacionit të unazës solare në të cilën ndodhet e montuar pompa

Fusha ku duhet tëndodhet pika e punës

Karakteristika e pompës për shkallë të ndryshme të lëvizjes

DIAGRAMI PËR PËRZGJEDHJEN E POMPËS - VIESSMANN

Diagrami për përzgjedhjen e tipit të pompës

0,276 m³/h

4,23 m

PIKA E PUNËS

Përzgjedhim tipin e pompës Typ PS 10 ose P10Me shkallë lëvizjeje I dhe II

4,6 l/min

34

Metoda për përllogaritjen e vëllimit të enës së zgjerimit. SISTEMI STANDARD

Pe = Presioni ifundit në enën

e zgjerimit(bar)

Pjesëm. e antifrizit

Përcaktimi i vëllimitreferent ( litra ** )

Zgjerimi( % )

Mbrojtja e sistemit ështësiguruar nga:

Vëllimi i tërësishëm iunazës solare të

kolektorëve

Vëllimi i unazëssolare pa kolektor

Vëllimi në kolektor

Vëllimi i tërësishëm iunazës solare të

kolektorëve

Zgjerimi gjatë punës normaleGjatë mbushjes me presion të

lartëKaha e mbajtjes në qarkullim e

gjatë



gjatë



shkurtër

** Vërejtje: Vëllimi referent përllogaritet sipas tabelës 5.1.2 të Kapitullit D19

Metoda

6 Ena e zgjerimit

35

h =

Δh

= 5

-1

0 m

( <

13

m )

36

)5,0(

)1()(1*

2

ste

ekN

pp

pVzVVvV

Sipas VIESSMANN

Vv = 0,005·VA në Litra (min. 3 Litra)

V2 = VA · β

pe = psi - 0,1 · psi

pst = 1,5 bar + 0,1·h

*1 efekti (lartësia e ngritjes ) i pompësnë stagnimin e mediumit të punës

37

Përllogaritja :

VA – vëllimi i ujit në qarkun e mbyllur të sistemit solar pa enën e zgjerimit

Vuk = 5,1 litra ( tipi TopSon – WOLF )

Vut = ( DN 15 )= 36 m x 0,133 l/m = 4,788 litra ≈ 5litra

Vugp ≈ ( 0,70 – 1,0 ) litra ≈ 1,0 litra ( jepet nga prodhuesi )

Vuknx ≈ (3- 5 ) litra ≈ 5litra ( jepet nga prodhuesi )

Në bazë të tabelave që i ofron firma e njohur VIESSMANN

Lexojmë VA = 25 litra. Prandaj përllogaritjen do e bëjmëpër këtë vlerë. Pra:Vv = 0,005·VA = 0,005 · 25litra = 0,125 litra(min. 3 Litra) – vëllimi paraprak

Shuma 16 litra

38

V2 = VA · β = 25litra x 0,13 = 3,25 litra – Zgjerimi i vëllimitβ = 0,13 ( - 20 ⁰C - 120 ⁰C )

pe = psi - 0,1 · psi = 6 – 0,1 · 6 = 5,4 bar – presioni ilexuar në manometër ( presioni manometrik i punës )psi = 6 bar – presioni i ventilit sigurues

pst = 1,5 bar + 0,1bar/m·h = 1,5 bar + 0,1 bar/m·10 m= 2,5 bar – presioni statik

litraVN 26,30)5,05,2(4,5

)14,5()7,1325,33(1*

Nga tabela përvetësojmë enën e zgjerimit me vëllim më të

madh VN = 35 litra. Në tabelë kemi 25 litra dhe 40 litra

39

Dimensionimi i ventilit tësigurisë

Njësia Sistemi standard Vlera tëpreferuara

- Δes = ndryshimi i lartësisë ndërmjet enëssë zgjerimit dhe ventilit sigurues

Sipas udhëzimit. të prodhuesve të

kolektorëve

- Metoda e dimensionimit të enës sëzgjerimit (Kapitulli D faqe D14, tabela

3.10.2)

-Δh = ndryshimi i lartësisë nd. enës së zgjerimit dheventilit sigurues

-1 deri + 1-1 deri + 1

Ventili i sigurisë Manometri Termometri

7 Ventili i sigurisë . Manometri dhe Termometri

40

• Aplikohet sistemi modular SM1 i rregullimit

41


Sipas VIESSMANN

Vëllimin e akumuluesit (boilerit solar) e njehsojmë sipas formulës

Në të cilin janë:

Vp = 50 l/dp – Harxhimi mesatar në ditë për person i ujit tëngrohtë në temperaturë 45⁰C .

P = 5 - numri i personave

ksp

kwp

SPtt

ttPVV

)(2

min

42

tw = 45⁰C - temperatura e ujit të ngrohtë në rubinetë,

tk = 10 ⁰C - temperatura e ujit të ftohtë në rrjetin e furnizimit;në rubinetë,

tsp = ( 50 – 60 ) ⁰C - temperatura e ujit që duhet të ngrohet nëakumulues (boilerin solar)

Mendohet që vëllimi i ujit në akumulues (boilerin solar) tëshpenzohet (1,5 – 2) herë në ditë. Në mbështetje të këtyre tëdhënave do të kemi:

Mbështetur në të dhënat në tabela përvetësojmë vëllimin

minimal të akumuluesit (boilerit solar) Typ 400

litraVSP 3501060

)1045(5502min

43

Akumuluesi i ujit të ngrohtë (boileri solar) - SEM-1


44

Akumuluesi (boileri solar) tipiPërmbajtjaFuqia ngrohëse80/60-10/45°C (Ngrohja) këFuqia ngrohëse (Ngrohja)Kyçja e ujit të ftohtëTubi i kthimitAkumuluesi (boileri solar)Tubi i dërgimitTubi i këthimit te ngrohja me K.Senzori i temp. te këmbyesi i K.RiqarkullimiTubi i dërgimit te ngrohja me K.Kyçja e ujit të ngrohtëKurora lidhëse (poshtë)Nxehësi elektrikTermometriLartësiaDiametri së bashku me termoiz.Diametri pa termoizolim.Masa totale

45


Sipas sistemit standard të dimensionimit rezulton se:

25,02,0 Sfk

Sknx

4,125,02,03,23

SknxSknx

Preferohet që shpejtësia e rrymimit tëbartësit të nxehtësisë, në mënyrë qëkëmbyesi i nxehtësisë i akumuluesit tënxehtësisë të ketë shkallë të lartë

efikasiteti, të jetë 0,5 m/s

46

Përcaktimi i vëllimit total të akumuluesit të ujit të ngrohtë (VT) nëpërmjet diagramit

Nxemësielektrik

Këmbyesi inxehtësisë përkaldajën me naftë, gaz, l.d. të ngurta

Numri i personave

VT

Vël

limit

ota

l iA

kum

ulu

esit

tën

xeh

tësi

sëLi

tra

Nevoja për ujin e ngrohtë Litra/Ditë , 55ºC

47

Akumuluesi i ujit të ngrohtë (boileri solar)Akumuluesi i ujit të ngrohtë

Dimensionimi

Për sistemin standard vëllimi i akumuluesit të ujit të ngrohtë paraprakisht ështëpërcaktuar, të dhënat mund të gjenden në Kapitullin D faqe D6.

Dimensionimi gjithashtu mund të bëhet me ndihmën e diagramit 4.1.2.

Me rastin e dimensionimit duhet të merret në konsideratë përcaktimi i vëllimit total VT.

VT = Vëllimi total (i tërësishëm);VS = Vëllimi i parashikuar për energjinë që vjen nga kolektorët solarë;VZ = Vëllimi shtesë i akumuluesit të ujit të ngrohtë i parashikuar për energjinë që sigurohet

nga ngrohja e nevojshme shtesë.

Dimensionimi i akumuluesit tëujit të ngrohtë

Njësia Sistemi standard Vlera të preferuara

Vëllimi i tërsishëm ( Total ) VT për person L / Person

48

12 Mediumi i punës – Bartësi I nxehtësisë

Si bartës i nxehtësisë në sistemet solare të ngrohjes së ujitaplikohet Glykoli ose përzierja Ujë – Glykol, varësisht ngazonat klimatike ku këto sisteme montohen.

Për ngrohjen shtesë përdoren kaldajat që shfrytëzojnë lëndëdjegëse të ngurta, lëngëta dhe të gazta. Fuqia e tyre, nëshumicën e rasteve, merret (12–14) kW varësisht nga mbu-lesa solare. Mbulesa solare ndodhet në kufirin (40 – 60) %.

49

NOMOGRAMET

1

2

- I përgjigjet kolektorëve diellorë tërrafshët

- I përgjigjet kolektorëve diellorë me tuba të vakuumuar

Nomogramet

2

Ku

lmi-

Pje

rrtë

sia

Nu

mri

I per

son

ave

n

Për Shembull

Zon

am

e k

limë

sola

reM

bu

lesa

sola

re

Shp

enzi

met

e u

ji,

( L/

P·D

itë

)

L/P JL/JP J

Vëllimi i boileritsolar

Numri i tubave të vakuumuar

Energjia e nevojshme për ngrohjen e ujit të ngrohtë ( UN + NSH )

m = 50 L/(d Pers.) x Numri i personave x 30 Ditë

m = 91250 L ( kg ) = 50 L/(d Pers.) x 5 Pers. x 365 d = 91250 L ( kg )

Qun = m x cp x ( Tngrohtë – Tftohtë )

Qun = 443 kWh/muaj = 91250 L ( kg ) x [1,164Wh/(kg·K)] x (60K –

10K) / 1000 = 5311 kWh/vit = 443 kWh/muaj

= 15kWh/ditë = 0,615 kWh = 615 Wh

Qtot = Qun + Qnsh = 5311 kWh/vit + 12000 kWh/vit = 17311 kWh/vit

Shkalla e mbulesës solare:

SHMS = Qsol / Qtot = 5511 kWh/a / 17311 kWh/a = 0,32 %

52

Për sistemet standarde propozohen këto vleraN

um

riip

erso

nav

e

Har

xhim

iiu

jittë

ngr

oh

tëte

mp

erat

ura

55

⁰C /

dit

ë

Sip

ërfa

qja

e ko

lekt

ori

tm

²(

1,2

m²/

Pe

rso

n )

Tub

at–

Un

aza

e ko

lekt

orë

veso

larë

Ф

Pom

pa

–P

rurj

al/

h

Pom

pa:

–p

resi

on

iip

om

pim

itm

bar

( x

0,0

1 =

mH

2O

)

Ena

e zg

jeri

mit

–TI

PI

(met

od

aB

)

Aku

mu

lues

iiu

jittë

ngr

oh

tëV

ëllim

iit

ërës

ish

ëm(

litra

)

Këm

bye

siso

lar

inxe

htë

sisë

Sip

ërfa

qja

( m

² )

Med

ium

iip

un

ësP

ërm

baj

tja

( lit

ra)

Med

ium

iip

un

ësPë

rmb

ajtj

a(

litra

)

53

Bilanci / Llogaritjet e sistemit

1600 kWh/(m² · a)

Shkalla e efikasitetit të kolektorit 0,6

Humbet në rrjetin tubor dheakumuluesin solar

( 1- 0,2 )

Sipërfaqja e kolektorit 3 KOLEKTOR X 2,3 m²

Faktori korigjues i këndit tëpjerrësisë dhe orientimit tëkolektorit

1,04

Prodhimi bruto i nxehtësisë 1600 x 0,6 x 3 X 2,3 X ( 1 – 0,2 ) x 1,04 = 5511

kW/a

Tarifat e energjisë elektrike 0,12 €

Kursimet e energjisë 662 €

Çmimet e investimit 4500 €

Kthimi i investimit 7 a

RREZATIMI GLOBAL

54

Mbushja dhe zbrazja

Nëse sistemi shpëlahet me sasinë e mjaftueshme të përzierjes së ujit dhe glykolit, atëherëmbushja e sistemit bëhet më e thjeshtë.

Gjatë kësaj kursehet koha e punës sepse pajisja e njejtë e cila aplikohet për shpëlarje përdoret edhe për mbushje.

Hapat e punës:

• Bëni të gjitha kontrollimet gjatë punës dhe pas përfundimit të tyre;• Vendosni të gjithë ventilat në pozicion të drejtë; • Mediumi i punës (përzierja ujë- glykol) si bartës i nxehtësisë më parë përgaditen

në një enë; • Lëshoni në punë pompën e presionit të lartë dhe mbushni sistemin;• Pompa e presionit të lartë lihet të punojë përderisa në sistem nuk mbetet ajër.

(Patjetër gjatë mbushjes të përdoret tubi transparent prej plastike); • Në mënyrë që MOS të futet ajri në sistem, nëse është e nevojshme , të sillet në kohë

në enë sasi e mjaftueshme e përzierjes përkatësisht e mediumit të punës;• Mbasi të sigurohemi se sistemi është çajrosur dhe mbushja është siguruar mbyllen

ventilat dhe ndërpritet puna e pompës.

1

1. Ena3. Filtri5. Manometri

2.Pompa e pres. të lartë4. Ventil sferik6. Ventili për zbrazje

A = I HAPUR B = I MBYLLUR

E rëndësishme:

Sistemi nuk mbushet deri sa dielli rrezaton (ndriçon).Gjatë mbushjes presioni nuk guxon të jetë i lartë. Sistemi patjetër të çajroset.

Mbushja e sistemit

2

A1

A2

Procedurat e mbushjes së qarkut të mbyllurtë sistemit solar

PQ

PPL

M

S

S

S

S

ENAKëmbyesi

3

1. Lidheni tubin ndërlidhës me rubinetën A1 + A2

2. Rubinetën B mbylleni dhe rubinetat A1 + A2 hapeni

3. Aktivizoni pompën 2 dhe hapni valvulën 4

4. Pompën 2 e lëmë 10 min. të punojë për ta pastruar qarkun solar me

kolektorët e rrafshët

5. Mbylleni valvulën A2 dhe hapeni valvulën B dhe rriteni shtypjen deri

në 3 bar derisa valvula e sigurisë të reagojë, dhe më pas mbylleni

A1 ndërsa pompën 2 çkyçeni.

6. Aktivizojeni pompën qarkulluese të qarkut solar

7. Kontrolloni qarkun solar nëse rrjedh (ka humbje)

8. Zvogëloni shtypjen e sistemit përafërsisht deri në 1.5 bar (varësishtprej lartësisë së vet paisjes)

9. Lirojeni ajrin e mbetur përmes vrimës dalëse 6

10. Gjatë testimit të rrjedhjeve - Çkyçeni pompën qarkulluese

4

ManometriStacioni për mbushjeValvulë sferikeValvulë sferike

Një mënyrë tjetër dhe praktike e mbushjes së sistemeve solare

5

Mënyra e mbushjes së sistemeve solaredhe pajisja për mbushje

Nxjerja e ajrit

Ena e zgjerimit

Mediumi i punës(antifrizi oseetilenglykoli )

Pompa

6

ENERGJIA DIELLORE

Përgatiti dhe përpiloi: Wolfgang Pfisterer, ekspert

Detyrat

Llogaritni dhe më pas vizatoni sistemin e shfrytëzimit të energjisë diellore, i

përbërë nga një qark i mbyllur diellor për ngrohjen e ujit për nevoja sanitare për

një familje me pesë persona.

Kërkohet:

1. Të përcaktohet numri i nevojshëm i kolektorëve të rrafshët të tipit TopSon F3

– WOLF. Këndi i pjerrësisë nga jugu 45°, me orientim +30° nga perëndimi.

Në një kolektor qarkullon 35 l/(m²·h) me shpejtësi 0,5 m/s.

2. Të përcaktohet madhësia e akumuluesit (boilerit solar).

3. Të përcaktohet seksioni tërthor (diametri) i tubacioneve të qarkut solar.

Gjatësia e përgjithshme 25 m. Tuba bakri.

4. Të llogaritet madhësia e pompës. Njihen humbjet e presionit në grupin solar

50 mbar, në këmbyesin e nxehtësisë 60 mbar dhe humbjet lokale 30 mbar.

5. Të përcaktohet pozicioni i sensorëve dhe ku duhet të vendosen.

6. Energjia diellore e akumuluar në akumulues (boilerin solar) mund të

shfrytëzohet për:

..................................................................................................................

...................................................................................................................

...................................................................................................................

Lushnjë, më 02.11.2012

Documents

Projekti i te nxenit Nr 10-2