Kolektory os. na Rybnej opis.

Projekt instalacji kolektorów słonecznych
do przygotowania CWU
Inwestor:
Babiogórski Park Narodowy
z siedziba w Zawoi
Adres inwestycji:
Os. na Rybnej.
Temat opracowania;
Montaż zestawu solarnego – 2 * 5,20 m2,
kompletna stacja pompowa, naczynie wzbiorcze solarne 18 dm3,
regulator solarny, pojemnościowy podgrzewacz c.w.u. o poj. 300 dm3.
Autor projektu:
mgr inż. Stanisław Bakalarz
Data wykonania projektu: 25.06.2013 r
1
Spis treści:
Rozdział
Wstęp
1. Opis instalacji
1.1 Opis działania instalacji
2. Dobór kolektorów słonecznych
3. Zastosowane materiały
3.1 Rurociągi
3.2 Naczynie przeponowe i zawór bezpieczeństwa
3.3 Armatura odcinająco-zaporowa
3.4 Sterowanie
4. Rysunki
5. Certyfikaty
6. Załączniki
6.1 Obliczenia pokrycia zapotrzebowania
na energie do przygotowania CWU
(Uzysk energetyczny)
2
Wstęp
Projekt przedmiotowej instalacji kolektorów słonecznych do
przygotowania CWU zawiera skrócony opis instalacji wraz z niezbędnym
rysunkiem schematycznym i specyfikacją materiałową.
1. Opis działania instalacji
Instalacja kolektorów słonecznych po stronie kolektorowej jest
projektowana jako układ zamknięty z krążącym w nim czynnikiem w
postaci roztworu glikolu propylenowego i wody o stężeniu 50/50. Czynnik
ten jest czynnikiem całkowicie ekologicznym i biodegradowalnym nie
wymagającym utylizacji. Zastosowana mieszanka gwarantuje jej
niezamarzalność.
W trakcie pracy układu solarnego roztwór glikolu podgrzewany jest
w kolektorach do temperatury wyższej niż panująca w zasobniku CWU.
Pod wpływem pracy pompy zainstalowanej w stacji pompowej podgrzany
glikol transportowany jest rurociągami do wężownicy zasobnika CWU
gdzie pod wpływem różnicy temperatur roztwór-woda użytkowa w
zasobniku oddaje ciepło do wody i ponownie jest skierowany do
podgrzewu do kolektorów słonecznych. Proces ten powtarza się do
momentu osiągnięcia w zasobniku żądanej temperatury wody użytkowej.
Po osiągnięciu założonych parametrów pompa układu solarnego jest
zatrzymywana w celu uniknięcia przegrzania wody użytkowej (uniknięcie
poparzenia).
Układ uruchamia się ponownie gdy temperatura w
zasobniku spadnie pod wpływem jej użytkowania lub wychłodzenia w
procesie utraty ciepła przez izolację. Gdy temperatura roztworu glikolu
jest niższa niż zadana lub istniejąca temperatura wody w zasobniku
pompa układu solarnego nie jest uruchamiana w celu uniknięcia strat
ciepła w kierunku przeciwnym tzn. z CWU do roztworu glikolu.
Dzięki zastosowanemu regulatorowi proces pracy układu jest
całkowicie automatyczny.
W momencie braku zysków ciepła z układu kolektorów
słonecznych projektowane jest alternatywne źródło ciepła w postaci
istniejącego kotła. Instalacji kotła była projektowana w odrębnym
opracowaniu.
2. Dobór kolektorów słonecznych
3
Dostępna do zainstalowania kolektorów polać dachu skierowana
jest na południe. Dla tego też posługując się diagramem doboru
producenta kolektorów słonecznych dobrano:
2 kolektory słoneczne
o łącznej powierzchni brutto 5,20 m2
Łączna powierzchnia absorbera to 4,70 m2
Kolektory te zapewnia wystarczająca ilość ciepła do podgrzewu
zasobnika dwuwężownicowego o pojemności 300l.
Ilość CWU zgromadzona w zbiorniku 300 l wystarcza na pokrycie
zapotrzebowania na wodę dla mieszkańców przedmiotowego budynku.
Ilość ta została ustalona na podstawie wywiadu z mieszkańcami jak
również na podstawie analizy dotychczasowego dobowego zużycia wody
przez mieszkańców.
3. Zastosowane materiały
3.1 Rurociągi i ich izolacja
W celu doboru średnicy rurociągów posłużono się wytycznymi
producenta kolektorów słonecznych.
Ilość
kolektorów
Sposób połączenia
Przepływ
Średnica
przewodów
≤5
1 do 5 szeregowo
≥ 2.5 l/min
Cu 15 x 1
Całkowita
długość
przewodów
50 m
6
2 x 3 kol równolegle
≥ 5.0 l/min
Cu 18 x 1
50 m
8
2 x 4 kol równolegle
≥ 5.0 l/min
Cu 18 x 1
50 m
9
3 x 3 kol równolegle
≥ 7.5 l/min
Cu 22 x 1
50 m
10
2 x 5 kol równolegle
≥ 5.0 l/min
Cu 18 x 1
50 m
12
4 x 3 kol równolegle
≥ 10.0 l/min
Cu 28 x 1.5
50 m
Rurociągi należy wykonać z rur miedzianych łączonych z
właściwymi kształtkami przy pomocy tzw. lutu twardego lub właściwych
złączek zaciskowych. Przed zastosowaniem złączek zaciskowych należy
sprawdzić czy posiadają one dopuszczenie do stosowania z instalacją
solarną.
Rurociągi należy prowadzić równolegle powrót i zasilanie.
4
Rurociągi należy zaizolować izolacją kauczukową o grubości
18mm. Izolacja powinna posiadać dopuszczenie do stosowania w
instalacjach solarnych (odporność na temperaturę).
3.2 Naczynie przeponowe i zawór bezpieczeństwa
Dobór naczynia przeponowego dokonano na podstawie materiałów
projektowych producenta kolektorów słonecznych.
Ilość
kolektorów
2
3
4
5
6
8
9
10
12
Całkowita długość przewodów 50m
Wielkość naczynia
Objętość
18l
18 l
25 l
35 l
50 l
50 l
80 l
80 l
105 l
0,20 l
0.20 l
0.25 l
0.35 l
0.50 l
0.50 l
0.70 l
0.70 l
1.05 l
Zawór bezpieczeństwa zainstalowany jest bezpośrednio w stacji
pompowej. Ciśnienie otwarcia zaworu = 5,5bar
3.3 Armatura odcinająco-zaporowa
Dzięki specjalnej meandrycznej konstrukcji kolektorów słonecznych
układ nie wymaga montażu odpowietrznika w najwyższym punkcie
instalacji tj w pobliżu kolektorów na dachu budynku. Odpowietrzenie
układu odbywa się poprzez separator powietrza w stacji pompowej.
Pozostała armatura zaporowo zwrotna jest również integralna częścią
stacji pompowe.
5
3.4 Sterowanie
Sterowanie systemem realizowane jest regulatorem. Temperatura
odczytana przez czujnik kolektora porównywana jest z temperaturą
odczytaną przez czujnik zasobnika. Pompa układu solarnego
uruchamiana jest, kiedy T1>T2. Czujnik T3 jest instalowany opcjonalnie i
przekazuje do regulatora sygnał temperatury c.w.u. w górnej części
zasobnika w celu jego wizualizacji.
3.5 Specyfikacja materiałowa
Pozycja
Artykuł
Nr art.
Ilość
1
Kolektor
2
2
System montażowy do dwóch kolektorów na dach
1
3
Zestaw połączeniowy do kolektora
1
4
Łącznik między kolektorami
1
5
Stacja solarna
1
6
Regulator solarny
1
7
Zestaw do montażu naczynia przeponowego na ścianę
1
8
Naczynie przeponowe 18 l
1
9
Elastyczny łącznik do naczynia przeponowego
1
10
Koncentrat glikolu propylenowego-10
1
11
Zawór mieszający c.w.u.1
1
13
Połączenie gwintowe do zaw miesz c.w.u.1
1
12
Zbiornik o pojemności 300l
1
13
Kotew na montażu kolektorów na dachu
3
Uwaga !!!
W celu zapewnienia całkowitego bezpieczeństwa w pracy, do
montażu kolektora należy stosować wyłącz materiały producenta
posiadające certyfikaty statyczne konstrukcji.
Aneks do pkt 3.1
Zezwala się na wykonanie instalacji łączących kolektor ze
zbiornikiem z rur ze stali nierdzewnej, preizolowanych pokrytych
dodatkowo folią zabezpieczającą.
6
4. Rysunki – schemat montażu instalacji
7
4.1Rysunki – sposób montażu kolektorów słonecznych
8