Projekční podklad. Vakuový trubicový kolektor CRK _ CZ

Projekční podklad Vakuový trubicový kolektor CRK-12

Wolf Česká republika s.r.o., Rybnická 92, 634 00 Brno, tel. +420 547 429 311, fax +420 547 213 001, www.wolfcr.cz

3062637_201309

CZ

Obsah 1. Obecné informace�� 3 2. Využití a výhody�� 4 3. Konstrukce a funkce kolektorů�� 5 – 7 4. Technické údaje�� 8

Základní technické údaje CRK-12�� 8

Ztráta tlaku�� 8

5. Topný výkon�� 9 6. Dimenzování plochy kolektoru�� 10 – 11 7. Upozornění týkající se solární regulace�� 12 8. Dimenzování připojovacích potrubí kolektorů�� 12 9. Dimenzování expanzních nádob�� 13 – 14 10. Možnosti připojení�� 15 – 16 11. Příklad zařízení�� 17

11.1 Příklad zařízení pro solární ohřev vody�� 17

11.2 Příklad zařízení pro solární ohřev vody s podporou vytápění�� 17

12. Pokyny k montáži��18 – 24

12.1 Potřebný prostor u šikmých střech�� 18

12.2 Potřebný prostor u plochých střech�� 19

12.3 Hmotnost a umístění na betonové panely�� 20

12.4 Potřebný prostor u svislé montáže na fasádu�� 21

12.5 Potřebný prostor u montáže na fasádu s úhlovým rámem 45° nebo 60° �� 22

12.6 Specifikace�� 23

12.7 Solární střešní topná centrála�� 24

13. Důkaz výtěžnosti�� 25 – 28 14. Certifikát Solar Keymark�� 29 – 30

Technické změny vyhrazeny! Na základě probíhajícího vývoje se mohou zobrazení, montážní postupy a technické údaje lišit od zde uvedených. Adresa výrobce:

Wolf GmbH · Postfach 1380 · 84048 Mainburg · tel. 08751/74-0 · fax 08751/741600 · internet: www.wolf-heiztechnik.de Autorská práva: Veškeré technické informace, popisy a výkresy jsou duševním vlastnictvím výrobce.

2

3062637_201309

1. Obecné informace • • • • • • • • • • • •

Kolektory orientujte podle možnosti směrem na jih. Sběrač je zásadně nutné montovat vždy nahoru. Při montáži nad rovinou střechy a na plochou střechu je z důvodu samočištění účelné vytvořit minimální sklon 15°. Bílou krycí fólii na vakuových trubicích odstraňte teprve po uvedení solárního zařízení do provozu. V solárním okruhu používejte pouze spoje vytvořené tvrdou pájkou nebo šroubením se svěrným kroužkem. Potrubí opatřete tepelnou izolací podle ENEV. Dbejte na teplotní odolnost (150 °C) a odolnost proti ultrafialovému záření (volně vedená potrubí). Solární zařízení plňte pouze teplonosným médiem Tyfocor-LS. Vakuové kolektory jsou odolné proti krupobití podle EN 12975-2. Přesto doporučujeme zahrnout škody, které může způsobit vichřice nebo krupobití, do pojištění budovy. Naše záruka poskytovaná na materiál se na škody tohoto druhu nevztahuje. Musí být dodržena příslušná ustanovení legislativy platné v zemi distribuce. Solární kolektory podléhají oznamovací povinnosti nebo povolení podle platných právních předpisů země distribuce. Montáž, údržbu a opravy musí provádět oprávněné osoby. Soustava trubek solárního okruhu musí být v dolní části budovy elektricky vodivě připojena podle VDE. Připojení solárního zařízení ke stávajícímu nebo nově postavenému bleskosvodu smějí provést pouze oprávněné osoby.

Normy, právní předpisy a směrnice ES

Předpis DIN 18338 DIN 18339 DIN 18451 DIN 1055, část 4 a 5 DIN EN 12975-1 DIN EN 12976-1 DIN V ENV 12977-1 DIN 4757-2 DIN 1988 DIN 4753-11 DIN 18380 DIN 18381 DIN 18421 AVB 2) DVGW W 551 DIN VDE 0100 DIN VDE 0185 VDE 0190 DIN VDE 0855 DIN 18382

Označení montáž na střechy VOB 1): Pokrývačské a utěsňovací práce na střeše VOB 1): Klempířské práce VOB 1): Práce na lešení Návrhová zatížení staveb; zatížení větrem a zatížení sněhem Připojení tepelných solárních zařízení Tepelné solární soustavy a součásti – solární kolektory – část 1: Všeobecné požadavky Tepelné solární soustavy a části - Soustavy průmyslově vyráběné část 1: Všeobecné požadavky; německé znění Tepelné solární soustavy a části – Zařízení vyráběná podle požadavků zákazníka část 1: Všeobecné požadavky; německé znění Solární vytápěcí zařízení s organickými teplonosnými médii; Požadavky na bezpečnostnětechnické provedení Instalace a vybavení ohřívačů vody Technická pravidla pro instalace pitné vody (TRWI) Ohřívače vody a zařízení k ohřevu vody pro pitnou a užitkovou vodu Požadavky, označování, vybavení a zkoušení VOB 1): Vytápěcí zařízení a centrální zařízení pro ohřev vody VOB 1): Instalační práce na plynu, vodě a odpadní vodě uvnitř budov VOB 1): Izolační práce na technických zařízeních Voda Zařízení k ohřevu a vedení pitné vody; Technická opatření k zamezení růstu bakterie Legionella Elektrické připojení Zřizování silnoproudých zařízení s jmenovitým napětím do 1000 V Zařízení k ochraně proti blesku Vyrovnání hlavního potenciálu elektrických zařízení Anténní zařízení – je nutné aplikovat obdobně VOB 1): Elektrická kabelová a výkonová zařízení v budovách

Důležité předpisy pro instalaci solárních kolektorových zařízení VOB Předpis pro zadávání zakázek stavebních prací – část C: Všeobecné technické smluvní podmínky pro stavební práce. 2) Vzory výběrových řízení pro stavební práce v pozemních stavbách se zvláštním zřetelem na bytovou výstavbu. 1)

3062637_201309

3

2. Využití a výhody Inteligentní konstrukce a montáž • Vhodné k montáži na šikmou a plochou střechu, jakož i k montáži s volným postavením a montáži na fasády. • K ohřevu pitné vody a otopné vody pro částečně solární vytápění a vody pro bazény, jakož i k solárnímu chlazení. • Až 15 m2 plochy činného povrchu je možno zapojit do série. • Vynikající vzhled. • Krátké časy montáže díky kompletně prefabrikovaným kolektorovým jednotkám a jednoduchým sadám pro montáž nad rovinou střechy a na plochou střechu. • Jednoduchá spojovací technika k rozšíření více kolektorů vedle sebe díky předmontovaným šroubením. Není potřeba žádných dalších potrubí ani rozsáhlé tepelné izolace. • Solární výstup otopné a vstup vratné vody mohou být umístěny libovolně na levé nebo pravé straně kolektoru. • Je možná výměna trubic bez vypuštění kolektorového okruhu - „suché napojení“. • Snadné připojení hydraulických připojovacích potrubí prostřednictvím šroubení se svěrnými kroužky.

Provozní bezpečnost • V ysoká provozní bezpečnost a dlouhá doba životnosti díky použití kvalitních, korozně odolných materiálů, jako je tlustostěnné borokřemičité sklo, měď a hliník s antikorozní vrstvou. • Trvalá vakuová těsnost trubic vyplývající z čistě skleněných spojů, žádné spoje sklo – kov. Pouze spojení sklo – sklo, na principu termosky. • Vysoká provozní bezpečnost díky „suchému napojení“ vakuových trubic na solární okruh.

Recyklace Je možná plná recyklace díky snadno rozebratelné konstrukci a znovu použitelným materiálům.

Zpětný odběr Po ukončení životnosti je možno odevzdat ve sběrném dvoře, případně vrátit k recyklaci firmě Wolf GmbH. Vracené kolektory je třeba řádně označit (k sešrotování).

Obal Z důvodu zachování životního prostředí je třeba polystyrénový obal odevzdat ve sběrném dvoře. V případě potřeby teplonosnou kapalinu odevzdejte např. ve sběrném dvoře.

Využití energie a výkon

• • • • •

•

Extrémně vysoký energetický přínos při malé aktivní ploše kolektoru. Díky kruhovité ploše absorbéru má každá jednotlivá trubice vždy optimální orientaci vůči slunci. Možné jsou mimořádně vysoké hodnoty míry solárního pokrytí. Vysoká účinnost díky vysoce selektivní absorpční vrstvě absorbéru. Vakuové trubice velmi účinně snižují tepelné ztráty solárního kolektoru, protože ve vakuu se nenachází vzduch, který by mohl odvádět teplo od povrchu absorbéru k vnější skleněné trubici vystavené vlivům povětrnosti. Teplonosné médium je vedeno přímo trubicemi bez výměníku tepla, jenž by byl vřazen v kolektoru. Kruhovitý absorbér umožňuje vždy optimálně absorbovat jak přímé, tak i rozptýlené (difúzní) sluneční záření dopadající v různých úhlech. Zrcadlo CPC a přímé proudění vakuovými trubicemi významně přispívají k extrémně vysokému využití energie. Vakuum poskytuje nejlepší tepelnou izolaci, což umožňuje i v zimě a při nepatrném slunečním záření vysokou účinnost. Ideální i pro soustavy s malým průtokem (low-flow) s nabíjením vrstvy a podporou vytápění.

4

3062637_201309

• • • •

3. Konstrukce a funkce kolektorů Historické kořeny – vynález termosky Skotský fyzik James Dewar vynalezl v roce 1893 nádobu s dvojitou stěnou s vakuově izolovaným meziprostorem – termosku. Na základě principu termosky vyvinul Emmet již v roce 1909 vakuové trubice s cílem využít energii slunce. Jeho patenty z oné doby tvoří dodnes základ nejmodernější techniky vakuových trubic. Efektivita této staré známé techniky termosky však mohla být přivedena na nejvyšší úroveň teprve s pomocí moderních technologií nanášení povrchových vrstev a vysoce selektivních vrstev.

Technika – současný stav Vakuový trubicový kolektor Wolf se skládá ze 3 hlavních komponent, které jsou kompletně předmontovány: • • •

vakuové trubice zrcadlo CPC skříň sběrače s jednotkou přenosu tepla

Vakuová trubice Vakuová trubice je z hlediska geometrie a výkonu optimalizovaný výrobek. Trubice se skládají ze dvou koncentrických skleněných trubek, které jsou na jedné straně polokulovitě uzavřené a na druhé straně spojené zatavením. Z prostoru mezi trubkami je odstraněn vzduch a potom je tento prostor hermeticky uzavřen (vakuová izolace). Za účelem využití sluneční energie se vnitřní skleněná trubka opatří na vnější ploše ekologicky neškodnou, vysoce selektivní vrstvou, čím se vytvoří absorbér. Tento povlak se tak nachází ve vakuovém meziprostoru a je chráněný. Jde přitom o rozprašováním nanesenou vrstvu nitridu hliníku vyznačující se velmi nízkou emisí a velmi dobrou absorpcí.

měděná trubka tepelně vodivý profil

vrstva absorbéru vakuová trubice zrcadlo CPC

3062637_201309

5

3. Konstrukce a funkce kolektorů Zrcadlo CPC Pro zvýšení efektivity vakuových trubic je za trubicemi umístěno vysoce odrazivé zrcadlo CPC (Compound Parabolic Concentrator) odolné vůči vlivům povětrnosti. Speciální geometrie zrcadla zaručuje, že přímé i rozptýlené sluneční světlo dopadá i při nepříznivých úhlech dopadu paprsků na absorbér. Takto se významně zvyšuje využití energie solárního kolektoru. Nepříznivé úhly dopadu paprsků jsou dány šikmo dopadajícím světlem (úhel azimutu) (plocha vystavená slunci není orientována směrem k jihu, pohyb slunce z východu na západ, difúzní světlo).

přímé sluneční záření

šikmé, přímé sluneční záření

rozptýlené (difúzní) sluneční záření

6

3062637_201309

3. Konstrukce a funkce kolektorů Skříň sběrače a jednotka přenosu tepla Ve skříni sběrače jsou instalována izolovaná sběrná a rozdělovací potrubí. Připojení výstupu otopné vody popř. vratné vody lze provést libovolně vlevo nebo vpravo. V každé vakuované trubici je vedeno potrubí tvaru „U“, které je zaústěno na horní straně kolektoru do sběrače s rozdělovačem. Připojení je provedeno systémem Tiechellmann tak, aby byl zajištěn shodný průtok teplonosné látky všemi trubicemi. Tato U‑trubka se spolu s tepelně vodivým profilem přitlačí k vnitřní straně vakuové trubice.

výstup otopné vody popř. vstup vratné vody

U-trubka

3062637_201309

ponorné pouzdro snímače

zrcadlo CPC

sběrné/rozdělovací potrubí

tepelně vodivý profil

tepelná izolace

skříň sběrače

vakuová trubice

7

4. Technické údaje 4.1 Základní technické údaje kolektoru CRK-12 Konstrukční řada

CRK-12

Počet vakuových trubic

12

η0 (absorpční plocha), EN 12975

%

64,2

a1 s větrem, vztaženo k absorp. ploše

W/(m2k)

0,885

a2 s větrem, vztaženo k absorp. ploše

W/(m k )

0,001

2 2

Kθ,trans (50°), vztaženo k absorp. ploše

0,99

Kθ,long (50°), vztaženo k absorp. ploše

0,89

Očekávaný výkon

589

Rozměry rastru (délka x výška x hloubka)

m

1,39 x 1,64 x 0,1

Hrubá plocha

2

m

2,28

Absorpční plocha

m

2

2,0

l

1,6

kg

37,6

bar

10

°C

272

Vodní objem kolektoru Hmotnost Dovolený provozní tlak Teplota v klidovém stavu, max. Tlaková ztráta při průtoku 0,25 l . m-2 . min-1, 40°C

mbar

5

Tlaková ztráta při průtoku 0,66 l . m-2 . min-1 , 40°C

mbar

13

mm

15

Připojovací rozměr otopná/vratná Materiál kolektoru

Al/Cu/sklo/silikon/PBT/EPDM/TE

Materiál skleněných trubek

borokřemičitan 3.3

Materiál selektivní vrstvy absorbéru

aluminium-nitrit

Skleněná trubice (vnější průměr/světlost/tloušťka stěny/délka) Barva (hliníkové rámové profily, eloxovaný hliník)

mm

47/37/1,6/1500 hliníková šeď

Barva (díly z plastů)

černá

Teplonosné médium

Tyfocor LS

Solar-Keymark

011-7S321R

Tlaková ztráta trubicových kolektorů CRK-12 Teplonosné médium: Tyfocor LS, teplota média 40 °C

tlaková ztráta [mbar]

4.2 Ztráta tlaku

objemový průtok [l/min.] 8

3062637_201309

5. Topný výkon · Výkon kolektoru se stanoví ze stupně účinnosti kolektoru ( ) v závislosti na intenzitě ozáření (G*) a absorpční plochy v přepočtu na jeden kolektorový modul (A). Existuje informace přes tepelný výkon, který kolektor poskytuje při určité síle ozařování. Výkon kolektoru lze vypočítat pomocí rovnice:

s: G * i n t e n z i t a s l u n e č n í h o o z á ř e n í [W.m - 2 ] a 1 , a 2 – k o e f i c i e n t y t e p e l n é pr o p u stn o sti

éta s indexem 0 – teoretická optická účinnost theta s indexem m – teplota kolektoru [°C] theta s indexem 0 (a) – teplota prostředí [°C]

Pokud je rozdíl mezi teplotou kolektoru a teplotou okolního prostředí roven nule, nemá kolektor žádné tepelné ztráty předávané do okolí a účinnost dosahuje maximální hodnotu; mluví se o optické účinnosti . Část slunečního záření dopadajícího na kolektory (G*) se „ztrácí“ odrazem a absorpcí. Optická účinnost tyto ztráty zohledňuje. Při svém zahřátí předávají kolektory vedením, vyzařováním a konvekcí teplo do okolí. Tyto ztráty jsou zahrnuty v koeficientech tepelné propustnosti a1 a a2.

Výkonová křivka při intenzitě slunečního ozáření G* o hodnotě 1 000 W/m2

výkon kolektoru v přepočtu na jeden modul [W]

Díky přibližně horizontálně probíhajícím výkonovým křivkám dosahují kolektory se zrcadly CPC na rozdíl od plochých kolektorů i při vysokých teplotních rozdílech mezi teplotou kolektoru a teplotou okolního prostřední vysoké účinnosti.

Pro využívání sluneční energie v zimním a přechodném období (příprava teplé vody a podpora vytápění) bývají k dispozici většinou nižší hodnoty slunečního ozáření (např. 400 W/m²). V tomto období jsou z důvodu nízkých venkovních teplot velmi vysoké také teplotní rozdíly mezi teplotou kolektoru a teplotou okolí. Následující tabulky (zdroj: ITW zkušební zpráva č. 06COL513) poskytují podrobný přehled o závislosti účinnosti kolektoru na intenzitě ozáření a rozdílu teplot. Uvedené hodnoty se vztahují k svislému ozáření.

Účinnost kolektoru v přepočtu na jeden modul [W] pro CRK-12 Intenzita ozáření 400 W/m2

700 W/m2

1 000 W/m2

0

586

1 025

1 464

10

565

1 004

1 443

30

523

962

1 401

50

479

918

1 357

3062637_201309

9

6. Dimenzování plochy kolektoru 6. Dimenzování plochy kolektoru Aby bylo možno solární zařízení přesně dimenzovat, musí být nutně známy tyto parametry: • u solárních zařízení pro přípravu teplé vody: potřeba teplé vody, chování uživatele, profil spotřeby atd. • u solárních zařízení s podporou vytápění navíc: potřeba tepla, projektované teploty teplosměnné plochy atd. To není ve většině všech případů známo. Na údaje ve dvou následujících tabulkách je proto nutné nahlížet jako na doporučené směrné hodnoty, které mohou být v jednotlivém případě podle konkrétního přání zákazníka (komfort, cena) překročeny nebo sníženy až o 25 %. Pro tyto údaje dále platí, že byly získány za předpokladu orientace kolektorového pole na jih a sklonu střechy 25° až 50° v německém městě Würzburg. V případě odchylných okrajových podmínek doporučujeme podrobné dimenzování pomocí simulačních programů.

Směrné hodnoty pro dimenzování plochy kolektoru (absorpční plochy) a velikosti zásobníku v bytové výstavbě, popř. pro dimenzování ploch kolektorů pro bazény (referenční lokalita: Würzburg, Německo) Příprava teplé vody a částečné solární vytápění

Pouze příprava teplé vody Osoby

doporučená absorpční plocha [m2]

1

doporučená Wolf – velikost velikost zásobníku [l] zásobníku [l]

2,0

doporučená absorpční plocha [m2]

160

2

3,0

240

3

4,0

320

4

5,0

400

5

6,0

480

6

7,0

560

7

8,0

640

8

9,0

720

9

10,0

800

10

11,0

880

11

12,0

960

12

13,0

1 040

13

14,0

1 120

3,0

se zakrytím (m absorpční plochy/ 2 m plochy bazénu) 0,2

x

5,0

400

x

560

x

9,0

720

x

10,0

800

800

12,0

960

800/1 000

500/750

14,0

1 120

1 000

17,0

1 360

750

19,0

1 520

21,0

1 680

23,0

1 840

25,0

2 000

27,0

2 160

400/500

750/1 000 1 000

Nezakryté plavecké bazény, 24 °C

bez zakrytí 2

240

7,0

300

Ohřev vody v bazénu, halové bazény, 24 °C 2

doporučená Wolf – velikost velikost zásobníku [l] zásobníku [l]

(m absorpční plochy/ 2 m plochy bazénu) 0,3

se zakrytím 2


bez zakrytí 2


Při malé potřebě teplé vody je možno směrné hodnoty snížit až o 25 %, při velké potřebě teplé vody je lze až o 25 % překročit.

10

3062637_201309

6. Dimenzování plochy kolektoru Opravné faktory Pro korektury plochy kolektoru v závislosti na hlavní době využití, sklonu kolektoru a úhlové odchylky od jižní orientace lze využít údajů ve dvou následujících tabulkách.

Hlavní doba využití duben – září, pouze příprava užitkové vody Sklon střechy (sklon kolektoru) Úhlová odchylka od jihu jih

jihovýchod/jihozápad

východ/západ

Hlavní doba využití celoročně, příprava užitkové vody a částečně solární vytápění Sklon střechy (sklon kolektoru) Úhlová odchylka od jihu jih

jihovýchod/jihozápad

východ/západ

možno bez výhrad doporučit možno doporučit možno doporučit s výhradou nevhodné Při projektování sportovišť, hotelů, rodinných domů pro více rodin, jakož i při přesném stanovování ploch kolektorů doporučujeme využít simulační programy.

3062637_201309

11

7. Upozornění týkající se solární regulace 8. Dimenzování připojovacích potrubí kolektorů 7. Upozornění týkající se solární regulace

Solární regulace pro systémy trubicových kolektorů by měl mimo jiné obsahovat funkci krátkodobého spínání. Tato funkce zabraňuje příliš velkému rozdílu mezi teplotou naměřenou na snímači teploty kolektoru a teplotou v dolní/středové části trubice. K spuštění čerpadla by při zjištění zvýšení teploty na čidle kolektoru mělo dojít cca dvakrát až třikrát za minutu na přibližně 3 – 5 sekund s cílem přivést k měřícímu bodu teplejší solární kapalinu. Solární modul SM2 Wolf, objedn. č. 27 44 296

8. Dimenzování připojovacích potrubí kolektorů Pro projektování rozvodných potrubí lze počítat s průměrným výkonem cca 30 – 40 l/h m² absorpční plochy (cca 0,5 – 0,7 l/min. m²). Především u velkých solárních zařízení doporučujeme provoz „low-flow“, u kterého specifický objemový průtok lze redukovat na cca 12 – 18 l/h m² (cca 0,2 – 0,3 l/min. m²). Pro snížení náročnosti na dimenze propojovacího potrubí doporučujeme sériové zapojení 9,0 m² (high-flow) a 15 m² (low-flow) absorpční plochy kolektorů. Aby při propojení solárních zařízení potrubím bylo dosahováno nejnižších tlakových ztrát, neměla by rychlost proudění v potrubí překročit hodnotu 1 m/s. Doporučujeme rychlost proudění 0,3 až 0,5 m/s. Průřezy je nutno dimenzovat jako u běžné otopné soustavy podle průtoku a rychlosti. Pro instalaci kolektoru doporučujeme použít běžně dostupnou měděnou trubku a tvarovky z červené mosazi. Místa spojení potrubí musí být z důvodu vysokých teplot při nečinnosti (stagnace kolektoru – teplota může dosahovat až 270°C !) zařízení spájena natvrdo nebo spojena pomocí svěrných spojení. Nesmí se používat pozinkované trubky, pozinkované tvarovky ani grafitizovaná těsnění. Konopí lze použít pouze s těsnícím prostředkem odolným vůči tlaku a teplotě (např. Fermit). Použité konstrukční díly a těsnění musí být odolné vůči teplonosnému médiu. Tepelná izolace potrubí ve venkovním úseku musí být odolná vůči teplotě, ultrafialovému záření a také vůči oklování ptáky.

Směrné hodnoty pro dimenzování průměru trubky (u sériově zapojených kolektorů) High flow (vysoký průtok) Absorpční plocha

m2

Objemový průtok litrů/min. Měděná trubka rozměr

2

4

6

8

1,5

3

3,5

4

12 x 1

15 x 1

18 x 1

18 x 1

2

4

6

8

0,5

1

1,5

2

12 x 1

12 x 1

10

12

High flow (vysoký průtok) Absorpční plocha

m2

Objemový průtok litrů/min. Měděná trubka rozměr Absorpční plocha

m2

12 x 1 15 x 1 14

Objemový průtok litrů/min.

2,35

2,5

3

Měděná trubka rozměr

15 x 1

15 x 1

18 x 1

Údaje o průměru trubky se vztahují na max. celkovou délku potrubí 2 x 20 m měděné trubky a průměrnou tlakovou ztrátu výměníku tepla v zásobníku. Tyto údaje jsou orientační hodnoty, které je nutno v konkrétním případě přesně určit. Upozornění: Při použití trubek z ušlechtilé oceli se v porovnání s měděnými trubkami tlaková ztráta zvýší o přibližně 25 %. 12

3062637_201309

9. Dimenzování expanzních nádob Základ pro výpočet velikosti expanzní nádoby Východiskem pro dále uvedené výpočty je pojistný ventil s hodnotou otevíracího tlaku 6 bar. Pro přesný výpočet velikosti expanzní nádoby je nejprve třeba zjistit objemy následujících částí zařízení, aby bylo možno následně vypočítat pomocí dále uvedeného vzorce velikost expanzní nádoby. Vzorec:

Vjmen.≥ (Vzařízení · 0,1 + Vpára · 1,25) · 4,8

Vjmen. Vzařízení Vpára

= jmenovitá velikost expanzní nádoby = objem celého solárního okruhu = objem kolektorů a potrubí, nacházejících se na straně páry

Příklad stanovení jednotlivých objemů Zadání: 2 kusy kolektorů CRK-12 potrubí: CU 15 mm, 2 x 15 m délka statická výška H: 9 m objem zásobníkového výměníku tepla a solární stanice: např. 6,4 l potrubí na straně páry: měděná trubka 15 mm, 2 x 2 m Jednotlivé objemy komponent zařízení získáte z příslušných údajových tabulek v popisu výrobků. Na další straně jsou uvedeny objemy běžných velikostí měděných potrubí a objemy trubicových kolektorů CRK. Vzařízení

= objem: výměník tepla zásobníku + potrubí + kolektory = 6,4 l + 30 m · 0,133 l/m + 2 · 1,6 l = 13,59 l

Potrubí nad úrovní skříně kolektorového sběrače nebo ve stejné výšce (u několika kolektorů nad sebou je rozhodující nejníže položená skříň kolektorového sběrače) se mohou při nečinnosti solárního zařízení naplnit parou. K objemu páry Vpára se tak počítají objemy všech takto umístěných potrubí a kolektorů. Vpára

= 2 · 1,6 l + 4 m · 0,133 l/m = 3,73 l (objem 2 x CRK-12 + 4 m měděná trubka 15 mm)

Výpočet velikosti expanzní nádoby Vjmen. ≥ (Vzařízení · 0,1 + Vpára · 1,25) · 4,8 Vjmen. ≥ (13,59 l · 0,1 + 3,73 l · 1,25) · 4,8 = 28,90 l Zvolená expanzní nádoba: 35 l Stanovení objemu zařízení, přetlaku a provozního tlaku Pro stanovení potřebného množství solární tekutiny je k objemu zařízení nutné přidat ještě objem solární teplonosné kapaliny v expanzní nádobě. Objem solární kapaliny v expanzní nádobě stanovíme z tlaku plynu nad membránou a maximálního dovoleného tlaku soustavy (závislý na statické výšce „H“). Z následující tabulky lze odečíst procento objemu solární kapaliny v expanzní nádobě v poměru ke zvolené velikosti expanzní nádoby, jakož i údaje o tlaku. Při statické výšce 9 m platí (viz tabulka na následující straně): Vsolární tekutina v expanzní nádobě = Vjmen. · 12,5 % = 35 l · 0,125 = 4,4 l

3062637_201309

13

9. Dimenzování expanzních nádob Potřebná množství solární kapaliny Vcelk: Vcelk. = Vzařízení + Vsolární kapalina v expanzní nádobě = 13,59 l + 4,4 l = 17,99 l Výsledek Byla stanovena expanzní nádoba s objemem 35 l, tlak plynu nad membránou 2,5 bar, provozní tlak 3,0 barů, objem solární kapaliny 17,99 l. Statická výška H mezi nejvyšším bodem zařízení a expanzní nádobou

Solární kapalina v expanzní nádobě v % jmenovité velikosti nádoby GG

Tlak plynu nad membránou

Provozní tlak

14,0 %

2,0 bar

2,5 bar

5...10 m

12,5 %

2,5 bar

3,0 bar

10...15 m

11,0 %

3,0 bar

3,5 bar

15...20 m

10,0 %

3,5 bar

4,0 bar

H statická výška v m

0...5 m

Měděná trubka Typ

Cu12

Cu15

Cu18

Cu22

Cu28

Objem l/m

0,079

0,133

0,201

0,314

0,491

Kolektor Typ Objem l

14

CRK-12 1,6

3062637_201309

10. Možnosti připojení 10. Možnosti připojení

Možnosti připojení pro 1 kolektor Pozor: Poloha snímače na straně výstupu otopné vody (horký).

Upozornění: P očet kolektorů zapojených do série je závislý na druhu provozu „high-flow“nebo „low-flow“. Možnosti připojení pro 2 nebo více kolektorů vedle sebe Pozor: Poloha snímače na straně výstupu otopné vody (horký).

Možná volba směru proudění.

Možnosti připojení pro 2 nebo více kolektorů nad sebou Pozor: Poloha snímače na straně výstupu otopné vody (horký).

3062637_201309

15

10. Možnosti připojení Možnosti připojení 1 nebo 2 kolektorů vedle sebe a 2 nebo 3 kolektorů nad sebou Pozor: Poloha snímače na straně výstupu otopné vody (horký). Upozornění Za účelem lepšího odvzdušňování a pro vyrovnání kolektorových polí je třeba na výstupní potrubí namontovat po jednom uzavíracím kulovém kohoutu. Objednací č. 24 83 584

Možnosti připojení 1 nebo 2 sériových zapojení vedle sebe a několika sériových zapojení nad sebou Pozor: Poloha snímače na straně výstupu otopné vody (horký).

16

3062637_201309

11. Příklad zařízení 11.1 Příklad zařízení pro solární ohřev vody A

N

F G K

B

V L

B C D B E

R L

M

O I H

L

J

A) kolektor B) uzavírací armatura C) zpětná armatura D) oběhové čerpadlo solární soustavy E) průtokový regulační ventil F) tlakoměr G) pojistný ventil H) jímka I) kontrolní uzávěr expanzní nádoby (za provozu zajištěn v otevřené poloze) J) expanzní nádoba K) odvzdušňovač L) plnící a proplachovací armatura M) gravitační brzda k zabránění mikrocirkulacím v potrubí N) zásobník teplé vody O) předřazená nádoba (VSG) – akumulační zásoba studené kapaliny k ochraně membrány

11.2 Příklad zařízení pro solární ohřev vody s podporou vytápění P Q

TWK TWW R

O

S K

L

O) předřazená nádoba (VSG) – akumulační zásoba studené kapaliny k ochraně membrány P) zdroj tepla Q) otopný okruh R) vyrovnávací zásobník s integrovaným zásobníkem teplé vody (S) S) vnořený zásobník pro přípravu teplé vody

U solárních zařízení s podporou vytápění se doporučuje zamontovat předřazenou nádobu. Solární zařízení, která jsou předimenzována pro letní období se často dostávají do stavu stagnace a teplota v solárním systému dosahuje hodnot nad 200 °C. V těchto případech je membrána expanzní nádoby chráněna díky „studené solární kapalině“ předřazené nádoby.

3062637_201309

17

12. Pokyny k montáži 12. Pokyny k montáži 12.1 Potřebný prostor u šikmých střech

C D

C

B A

Prostor potřebný pro jednořadé kolektorové pole

Prostor potřebný pro dvojřadé kolektorové pole

Počet kolektorů

Rozměr A (m)

Rozměr B (m)

1

1,40

1,64

2

2,80

1,64

3

4,20

1,64

4

5,60

1,64

5

7,00

1,64

6

8,40

1,64

Počet kolektorů

Rozměr A (m)

Rozměr B (m)

2

1,40

3,35

4

2,80

3,35

6

4,20

3,35

8

5,60

3,35

10

7,00

3,35

12

8,40

3,35

Rozměr C Odpovídá přesahu střechy včetně tloušťky štítové stěny budovy. Vedlejší vzdálenost 0,30 m ke kolektoru je potřebná pod střechou pro hydraulickou přípojku.

Rozměr D Představuje nejméně tři řady tašek po hřeben střechy. Zejména u střešních tašek položených mokrým způsobem hrozí v opačném případě nebezpečí, že dojde k poškození pokrytí střechy u jejího hřebenu.

18

3062637_201309

12. Pokyny k montáži 12.2 Potřebný prostor u plochých střech Prostor potřebný pro jednořadé kolektorové pole:

C

A

Počet kolektorů

Rozměr A (m)

1

B

Rozměr B (m)

Rozměr B (m)

Rozměr C (m)

Rozměr C (m)

30°C

45°C

30°C

45°C

1,40

1,44

1,20

1,04

1,35

2

2,80

1,44

1,20

1,04

1,35

3

4,20

1,44

1,20

1,04

1,35

4

5,60

1,44

1,20

1,04

1,35

5

7,00

1,44

1,20

1,04

1,35

6

8,40

1,44

1,20

1,04

1,35

Volný rozestup mezi kolektory u dvojřadých nebo víceřadých kolektorových polí: Postavení slunce v lokalitě Würzburg, zima (21.12.) 17,05°

rozestup Druh využití

Hlavní období využití

Rozestup při 30° (m)

Rozestup při 45° (m)

Užitková voda

květen až srpen

2,6

nehodí se

Užitková voda

duben až září

nehodí se

3,1

Užitková voda a vytápění

březen až říjen

nehodí se

4,0


celoročně

nehodí se

5,0

3062637_201309

19

12. Pokyny k montáži 12.3 Hmotnost a umístění na betonové panely Upozornění Ploché střechy se štěrkem: Plochu pro umístění betono- vých panelů zbavte štěrku. Ploché střechy s plastovými lepenkami: Betonové panely položte na ochranné podložky (stavební ochranné rohože, pol. 1). Betonové panely vyrovnejte podle obrázku.

C A

B

C

Rozměr A (mm) Rozměr B (mm) 1 100

Rozměr B (mm)

Rozměr C (mm)

Rozměr C (mm)

30°

45°

30°

45°

1 050

810

350

270

Výška budovy do 8 m Počet úhlových rámů

Úhel rámu

Potřebná hmotnost předního betonového panelu

Potřebná hmotnost zadního betonového panelu

2

30°

75 kg

75 kg

2

45°

75 kg

75 kg

Počet úhlových rámů

Úhel rámu

Potřebná hmotnost předního betonového panelu

Potřebná hmotnost zadního betonového panelu

2

30°

112 kg

112 kg

2

45°

112 kg

112 kg

Výška budovy do 20 m

Poznámka: Při použití betonových bloků musí být pro přídavnou hmotnost bloků a kolektorů s příslušenstvím vyhovující nosnost střechy. 20

3062637_201309

12. Pokyny k montáži 12.4 Potřebný prostor u svislé montáže na fasádu Potřebný prostor

B

A

Prostor potřebný pro jednořadé kolektorové pole:

Prostor potřebný pro dvojřadé kolektorové pole:

3062637_201309

Počet kolektorů

Rozměr A (m)

Rozměr B (m)

1

1,40

1,64

2

2,80

1,64

3

4,20

1,64

4

5,60

1,64

5

7,00

1,64

6

8,40

1,64

Počet kolektorů

Rozměr A (m)

Rozměr B (m)

2

1,40

3,35

4

2,80

3,35

6

4,20

3,35

8

5,60

3,35

10

7,00

3,35

12

8,40

3,35

21

12. Pokyny k montáži 12.5 Potřebný prostor u montáže na fasádu s úhlovým rámem 45° nebo 60° Prostor potřebný pro jednořadé kolektorové pole:

C A

B

Počet kolektorů

Rozměr A (m)

Rozměr B (m)

Rozměr B (m)

Rozměr C (m)

Rozměr C (m)

45°

60°

45°

60°

1

1,40

1,35

1,01

1,20

1,48

2

2,80

1,35

1,01

1,20

1,48

3

4,20

1,35

1,01

1,20

1,48

4

5,60

1,35

1,01

1,20

1,48

5

7,00

1,35

1,01

1,20

1,48

6

8,40

1,35

1,01

1,20

1,48

Volný rozestup D mezi kolektory u dvouřadých a víceřadých kolektorových polí:

D

Druh využití

Hlavní období využití

Volný rozestup D 45° (m)

Volný rozestup D 60° (m)

Užitková voda

květen až srpen

3,9

nevhodné

Užitková voda

duben až září

2,8

3,0


březen až říjen

1,8

2,0


celoročně

1,4

1,4

22

3062637_201309

12. Pokyny k montáži 12.6 Specifikace

Připojení výstupu otopné vody, popř. vstupu vratné vody lze na kolektoru provést libovolně zleva nebo zprava. Připojení se provádí pomocí již předem namontovaných svěrných šroubení, 15 mm.

Na obou připojovacích stranách kolektoru je k dispozici po jednom zabudovaném ponorném pouzdru snímače. Snímač se umísťuje vždy na horké straně výstupu otopné vody.

Kolektor je při expedici ze závodu zakrytý ochrannou sluneční fólií. Ta slouží k bezproblémovému uvedení solárního zařízení do provozu i při silném slunečním záření. Zabraňuje tomu, aby se teplonosné médium měnilo v páru a znemožňovalo uvedení do provozu. Ochrannou sluneční fólii odstraňte po uvedení zařízení do provozu – nejpozději však 3 týdny po montáži.

3062637_201309

23

12. Pokyny k montáži 12.7 Solární střešní topná centrála Pokud jsou zásobník a solární stanice umístěny ve střeše, označují se jako solární střešní topná centrála. Ve většině případů je pak kolektor ve stejné rovině se solární stanicí, nebo je dokonce umístěn ještě níže. Aby se při nečinnosti solárního zařízení a při tvorbě páry v kolektoru zabránilo přehřátí solární stanice, jsou nutná dále uvedená opatření: Sifon v potrubí Sifon v potrubí odpovídající dále uvedeným zásadám hydrauliky zabrání tomu, aby při nečinnosti solárního zařízení pronikla pára z kolektoru k solární stanici. Za tímto účelem je třeba vytvořit sifon v potrubí s min. H = 1,5 m. Předřazená nádoba (VSG) Do vertikálního potrubí mezi sifonem v potrubí a kolektorem zabudujte expanzní nádobu. Na ochranu před přehřátím membrány expanzní nádoby předřaďte předřazenou nádobu se „studenou solární kapalinou“. Tato předřazená nádoba nesmí být tepelně izolována!

B

H A

A) sifon v potrubí B) předřazená nádoba (VSG) H) výška sifonu v potrubí, min. 1,50 m

24

3062637_201309

13. Důkaz výtěžnosti VÝZKUMNÉ A ZKUŠEBNÍ CENTRUM PRO SOLÁRNÍ ZAŘÍZENÍ Institut termodynamiky a tepelné techniky Universita Stuttgart Profesor Dr. Dr.-Ing habil H. Müller-Steinhagen

Doklad o roční výtěžnosti kolektoru pro udělení ekologické značky podle RAL-UZ 73 ve shodě se směrnicemi Spolkového ministerstva hospodářství pro podporu opatření k využívání obnovitelných energií z 1. srpna 1995

Pro solární kolektory s obchodním označením: a konstrukčně shodné typy:

CKR – 12 CKR – 18, CKR – 6

distribuční firmy

Wolf GmbH Industriestrasse 1 84048 Mainburg

Byl poveden dokazovací výpočet podle „Doporučení pro prokazování minimální výtěžnosti kolektorů“ uloženého u Německého oborového svazu Solární energie popř. byl uznán odpovídající dokazovací výpočet, jenž byl proveden pro jeden konstrukčně shodný kolektor. Důkaz je založen na vyhodnocení zkušební zprávy: 06COL513/1OEM06/1 z 11. 01. 2008 podle EN 12975-2: 2006 Výzkumného a zkušebního centra pro ve Stuttgartu. Potřebná výtěžnost kolektoru* o hodnotě 525 kWh/h2) a je dosahována. * v lokalitě Würzburg při solárním podílu pokrytí 40 %

Dodatečná konstatování: žádná Tento důkaz je zapsán pod číslem: 06COL513

Stuttgart 11. 01. 2008

Prof. Dr. Dr.-Ing habil H. Müller-Steinhagen Institut termodynamiky a tepelné techniky (ITW) * Pfaffenwaldring 6 * 70550 Stuttgart Tel. 0049(0)711/685-63536 * fax 0049(0)711/685-63503 * e-mail: [email protected]

3062637_201309

25

13. Důkaz výtěžnosti Zkušební zpráva č./test report no: 06COL513/1OEM06/1 Datum/date: 11. 01. 2008

Strana 16 z 20/page 16 of 20

Příloha A: Prognóza výtěžnosti Annex A: Prediction of the yearly energy gain

Prognóza vychází z výpočtu ročního energetického výkonu kolektorového pole v referenčním zařízení pro ohřev užitné vody. Zařízení je dimenzováno pro domácnost se čtyřmi osobami. Výpočet se provádí pro plochy činného povrchu 3, 4, 5 a 6 m2 a referenční povětrnostní údaje z Hannoveru, Würzburgu a Stöttenu (Osthalb). The prediction is based on the calculation of the yearly energy gain of the collector in a reference solar hot water system. This system is designed for a four-person-household. The calculation is done for aperture areas of 3, 4, 5 and 6 m2 as well as for reference climate data of Hannover, Würzburg und Stötten (Osthalb).

Charakteristiky kolektoru (vztaženo k ploše činného povrchu Collector characteristics (based on aperture area) Faktor konverze Conversion factor

efektivní součinitel prostupu tepla heat transfer coefficient

ηo = 0,642

a1 = 0,885 W/(m2K) a2 = 0,001 W/(m2K2)

tepelná kapacita v přepočtu na plochu area related heat capaci tyc = 8,416 kJ/(m2K)

Opravné faktory úhlu dopadu Incidence angle modifier

Ө K Өd= 0,92

0

20

40

50

60

70

90

K Өb (Ө1)

1,00 0,99 0,95 0,89 0,80 0,65 0,00

K Өb (Өt)

1.00 1.01 1,03 0,99 1,05 1,10 0,00

Výsledky výpočtu

Incidence angle modifier Lokalita/location [kWh/(m2a)]

Ozáření Radiation

Plocha apertury [m2)]

Radiation area

Hannover

Würzburg

Stötten

1 022

1 212

1 354

roční výkon kolektoru1) [kWh/(m2a)] yearly collector gain

3

544

851

726

4

525

628

696

5

504

589

640

6

474

535

575

1) Výtěžnost kolektorového pole bez tepelných ztrát v potrubí a zásobníku teplé vody. Energy gain of the collector without heat losses in the tubes and hot water store.

Institut termodynamiky a tepelné techniky (ITW) * Pfaffenwaldring 6 * 70550 Stuttgart tel. 0049(0)711/685-63536 * fax 0049(0)711/685-63503 * e-mail: [email protected]

26

3062637_201309

14. Certifikát Solar Keymark

společnost pro ověřování shody s.r.o.

CERTIFIKÁT firmě

Wolf GmbH

Industriestrasse 1 84048 Mainburg je pro výrobek vyrobený ve výrobním závodě Dettenhausen sluneční kolektory typu CKR-6, CKR-12, CKR-18 potvrzuje shoda s DIN EN 12975-1: 2006-06 DIN EN 12975-2: 2006-06 Programová pravidla pro solární tepelné výrobky CEN-Keymark a uděluje se právo používat označení

ve spojení s níže uvedeným registračním číslem. Registrační číslo: 011-7S321 R Tento CERTIFIKÁT platí po dobu neurčitou, pokud budou potřebné kontroly prováděny s kladným výsledkem.

DAP-ZE-2460.00 Jiné údaje viz příloha DIN CERTRCO společnost pro postup ověřování shody s.r.o., Alboinstrasse 56, 12103 Berlín

3062637_201309

01. 10. 2008 Dipl.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. Sören Scholz zástupce ředitele certifikačního pracoviště

27

ES prohlášení o shodě podle směrnice Evropského parlamentu a Rady 97/23/ES ze dne 29. května 1997 o sbližování právních předpisů členských států týkajících se tlakových zařízení, příloha VII Označení výrobku:

sluneční kolektor/typ CRK – 12

Použitý postup posuzování shody:

Modul B Modul C1

Použité normy a technické specifikace:

Richtlinie 97/23/EG, TRD 702 (Juni 1998) DIN EN 12975-1 und -2

My, firma Wolf GmbH, Industriestraße 1, 84048 Mainburg, tímto prohlašujeme, že výše uvedené sluneční kolektory odpovídají příslušným ustanovením směrnice 97/23/ES. V případě změny výrobku, která námi nebude odsouhlasena, ztrácí toto prohlášení platnost. Je nutné dodržet bezpečnostní pokyny obsažené v dokumentaci, návodu pro provoz a obsluhu. Místo/datum:

Mainburg, 21. 01. 2008

Dr. Fritz Hille jednatel odpovědný za techniku

Gerdewan Jacobs technický ředitel

Wolf Česká republika s.r.o., Rybnická 92, 634 00 Brno, tel. +420 547 429 311, fax +420 547 213 001, www.wolfcr.cz

28

3062637_201309

Projekční podklad. Vakuový trubicový kolektor CRK _ CZ

Recommend Documents