informacje techniczne
Turbosolar
» podgrzewanie c.w.u.
» porównanie kolektorów
» system solarny
» dane techniczne
» budowa Turbosolara
» wytyczne projektowe
» montaż kolektorów
» zestawy zintegrowane
Materiały przedstawione w bieżącym dziale zostały opracowane przez firmę Makroterm
PODGRZEWANIE CIEPŁEJ WODY UŻYTKOWEJ
Kolektor został zaprojektowany z myślą o podgrzewaniu wody użytkowej. Zwiększone zużycie cwu w okresie od marca do września idzie w parze z ilością energii słonecznej dostarczanej w naszej szerokości geograficznej. Zestaw kilku TURBOSOLARÓW miesiącach letnich może ona prawie całkowicie pokryć zapotrzebowanie 3-5 -osobowej rodziny na ciepłą wodę. Również w pozostałym okresie ma istotny wpływ na całkowitą wydajność układu grzewczego. Tak, więc nie oszczędza się tylko na kosztach ogrzewania, lecz także uzyskuje oszczędności od stale rosnących cen innych źródeł energii, jak chociażby olej czy gaz ziemny. Zależnie od potrzeb instalacje solarne można dopasować do indywidualnych wymagań odnośnie komfortu. Układ solarny może pokryć średnio do 60% rocznego zapotrzebowania na ciepłą wodę użytkową. Natomiast w miesiącach letnich, czyli od kwietnia do września energia słoneczna wystarcza prawie na całkowite pokrycie potrzeb, a w miesiącach jesienno-wiosennych można energię słoneczną wykorzystywać do wstępnego podgrzewu wody użytkowej.
PORÓWNANIE KOLEKTORÓW
| Uzyski ciepła | Wysoka sprawność kolektora również w okresie przejściowym, tj. wiosną i jesienią, mimo niskiej temperatury zewnętrznej | Duża powierzchnia strat ciepła, niska sprawność w dni chłodne, efektywne ogrzewanie cwu tylko w lecie |
| Temperatura | Wbudowane zwierciadło skupiające w wewnętrznej stronie rury próżniowej umożliwia nagrzanie czynnika do wysokiej temperatury (efekt zwierciadła skupiajacego) umożliwia to przekaz ciepła instalacją solarną | Przy słabszym promieniowaniu osiągniecie niskiej temperatury czynnika, co w niekorzystnych warunkach może spowodować, że do zasobnika cwu dotrze wychłodzony płyn solarny |
| Żywotność instalacji | Wykonanie kluczowego elementu- rury próżniowej ze szkła, brak oznak starzenia się materiału | Wykonanie z materiałów bardziej narażonych na korozję i utratę właściwości absorbcyjnych z upływem czasu |
| Absorber | Jednorodny absorber selektywny umieszczony na rurce szklanej wewnątrz rury próżniowej | Absorber lutowany, spawany lub zawalcowywany, wady połączenia: osłabienia zamocowania rur z absorberem przez naprężenia termiczne, utlenianie się cyny z lutów, opory przechodzenia ciepła z absorbera do układu |
| Wysoka izolacyjność | Gwarancja utrzymania próżni przez połączenie wyłącznie szkło-szkło | Izolacja wyłącznie z wełny mineralnej od spodu kolektora |
| Zawilgocenie | Rura próżniowa odlana z „jednego kawałka” szkła zabezpieczona przed zawilgoceniem | Częsta utrata szczelności powodująca zawilgocenie wełny mineralnej (co powoduje spadek sprawności) i skraplanie od wnętrza na szybie (niekorzystny efekt wewnętrznego parowania) |
| Odporność na uszkodzenia mechaniczne | Rura próżniowa wykonana ze szkła borowo-krzemianowego o wysokiej gradoodporności (certyfikowana odporność na gradziny do 24 mm), w razie uszkodzenia możliwość wymiany jednej rury | Duża powierzchnia szyby, narażona na rozbicie i powstawanie naprężeń materiału (nierównomierny rozkład sił na konstrukcji kolektora) |
| Montaż | Zajmuje małą powierzchnie na dachu, możliwość lokalizacji na niewielkiej połaci, duży stosunek mocy do powierzchni kolektora, niska waga panela (20 kg) | Zajmuje dużą powierzchnię, mały stosunek mocy do powierzchni, duża waga panela - utrudniony montaż na stronych połaciach |
| Części zamienne | W razie uszkodzenia możliwość wymiany pojedynczej rury próżniowej bez demontażu instalacji (niski koszt) | Rozbicie szyby kolektora zmusza do demontażu płyty, dodatkowo wiąże się to z wysokim kosztem szyby na wymianę |
SYSTEM SOLARNY
przeznaczony do podgrzewania wody użytkowej składa się 4 podstawowych podzespołów:
- rurowych kolektorów, które absorbują promieniowanie słoneczne
- systemowego regulatora solarnego, który kontroluje i sygnalizuje wszystkie działania instalacji oraz steruje ich przebiegiem
- stacji solarnej, która zapewnia transport ciepła oraz zawiera wszystkie niezbędne techniczne urządzenia zabezpieczenia technicznego
- biwalentnego zasobnika solarnego, czyli podgrzewacza ciepłej wody użytkowej
DANE TECHNICZNE KOLEKTORA TS16
| Wymiary | 1684×765×100 |
| Powierzchnia apertury | 0,808 m2 |
| Powierzchnia brutto | 1,29 m2 |
| Ciężar | 20 kg |
| Maksymalne ciśnienie robocze | 6 bar |
| Nośnik ciepła | Tyfucor HTL |
| Sprawność optyczna | 78% (±3%) |
| Wspólczynnik strat ciepła K1 | 1,48 (±0,2) W/m2*K |
| Współczynnik strat ciepła K2 | 0,0074 (±0,002) W/m2*K |
| Przyłącze rurowe - miedziane, gwintowane | 3/4" |
| Objętość napełnienia | 3,2 L |
| Roczna wydajność instalacji dla przygotowania ciepłej wody użytkowej z 4 kolektorami (3,2 m2), warunki ITW miejsce montażu - Wurzburg | 730 kWh/m2 |
| Moc cieplna i niezawodność | DIN/ EN 12975-2 |
| Odporność na gradobicie | dowód - badanie wykonane zgodnie z normą DIN/ EN 12975-2 przez Stowarzyszenie Nadzoru Technicznego TUV Nadrenii |
| Oznaczenie zgodności z przepisami Unii Europejskiej [CE 0036] wg. dyrektywy UE 97/23/EG | Nadzór TUV |
| Zaopatrzone w znak "Niebieski Anioł" | Wniosek złożony RAL UZ 73 |
BUDOWA TURBOSOLARA
Nowatorskie w swoim rozwiązaniu konstrukcyjnym rury kolektorowe TURBOSOLAR z izolacją wysokopróżniową składają się prawie wyłącznie z odpornego na korozję, nadającego się do ponownego wykorzystania surowca - szkła.
Opracowany sposób połączenia szkło - szkło, czyli wtopienie rury zewnętrzej w rurę absorbera zapewnia długotrwałą szczelność komory próżniowej i niezmiennie wysoką wydajność przez cały czas eksploatacji.
Szkło to odporne jest na działanie czynników chemicznych i na zmiany temperatury. Umieszczone wewnątrz rury osłonowej okrągłe zwierciadła srebrne (wewnętrzny odbłyśnik okrągły) to wysokoselektywna warstwa wychwytująca promieniowanie, nanoszona za pomocą rozpylania magnetronowego. Kieruje ona całe promieniowanie zarówno bezpośrednie jak i rozproszone na rurę absorbera. Warstwa ta z jednej strony zmienia promienie słoneczne w ciepło (przy zachowaniu wysokiego współczynnika sprawności) a z drugiej strony zapewnia niskie straty odbitego wypromieniowanego ciepła. Zasada działania Turbosolara polega na transportowaniu przez pompę nagrzanego w absorberze nośnika ciepła przez zaizolowane rurki do dolnej wężownicy solarnego zasobnikowego wymiennika ciepła. Nośnik ten przekazuje swoją energię cieplną wodzie użytkowej znajdującej się w podgrzewaczu. Czynnikiem roboczym w kolektorze słonecznym jest płyn niezamarzający, nagrzewający się od promieniowania słonecznego. Kolektor pracuje w układzie zamkniętym o wymuszonym obiegu.
RURA PRÓŻNIOWA
- Wytrzymała rura osłonowa ze szkła borokrzemianowego otacza rurę absorbera i zwierciadło srebrne oraz chroni oba te elementy przed oddziaływaniem czynników atmosferycznych. Nie tworzy się kondensat.
- Dwa uchwyty ustalające dystans między rurą absorbera utrzymują rurę absorbera dokładnie w powierzchni ogniska zwierciadła okrągłego.
- Wykonana ze szkła borokrzemianowego rura absorbera jest odporna na zmiany temperatury i na korozję. Rura ta jest jednostronnie zamknięta i na swojej otwartej stronie stopiona jest mimośrodowo z rurą osłonową. Przez rurę absorbera odbywa się przepływ objętościowy, dzięki temu ciepło odprowadzane jest optymalnie. Sprawność dla przekazywania ciepła (F’) > 99% długość 1,50 m, średnica wewnętrzna 14 mm.
- Wysokopróżniowe rozwiązanie na stałe.
- Wysoka próżnia: wartość K1=1,0 ± 0,2 W/m2K, wartość K2=0,008 W/m2K
- Temperatura w stanie spoczynkowym ≤280oC
- Rura kolektorowa TURBOSOLAR, może być wymieniana pojedynczo. Rura podwójna wykonana jest całkowicie ze szkła, bez pokrywy metalowej itp. elementów dzięki czemu jest całkowicie szczelna.
Usytuowane wewnątrz, okrągłe cienkowarstwowe zwierciadło z czystego srebra utrzymuje długotrwale swój wysoki współczynnik odbicia, ponieważ dzięki niskociśnieniowej atmosferze chronione jest przed rozkładem. Umieszczone bezpośrednio na szkle cienkowarstwowe zwierciadło wykorzystuje całą średnicę wewnętrzną rury osłonowej jako aperturę. Kąt odbicia jest nieograniczony. Współczynnik odbicia = 95±1% Żłobek w górnym końcu rury osłonowej służy do zamocowania kolektora rurowego TURBOSOLAR. Rura prowadząca ze szkła borokrzemianowego umożliwia współosiowy przepływ przez rurę absorbera. Wysoko selektywna warstwa absorbera na bazie aluminium usytuowana bezpośrednio na rurze absorbera. W hermetycznie zamkniętej przestrzeni pośredniej warstwa absorbera jest chroniona przed oddziaływaniem środowiska naturalnego. Dzięki temu rury kolektorowe zapewniają stałą moc i osiągają bardzo wysoką żywotność eksploatacyjną. Solarny współczynnik absorpcji = 95%±1%, cieplny współczynnik emisji = 5±2% Zasada działania Turbosolara polega na transportowaniu przez pompę nagrzanego w absorberaze nośnika ciepła przez zaizolowane rurki do dolnej wężownicy solarnego zasobnikowego wymiennika ciepła. Nośnik ten przekazuje swoją energię cieplną wodzie użytkowej znajdującej się w podgrzewaczu.
WYTYCZNE PROJEKTOWE
Wymaganą powierzchnię kolektora przy współczynniku pokrycia 60%, powinno zakładać się 0,8 m2 powierzchni czynnej kolektora rurowego na jedną osobę. Dodatkowo w systemach solarnych musi się stosować znacznie większe podgrzewacze zasobnikowe do przygotowywania ciepłej wody użytkowej, niż w przypadku systemów konwencjonalnych. Z reguły stosuje się solarne podgrzewacze zasobnikowe do przygotowywania ciepłej wody użytkowej o pojemności odpowiadającej 1,5–2 - krotności dziennego jej zużycia, ewentualnie pojemność solarnych podgrzewaczy zasobnikowych powinna wynosić 50-100 litrów na jeden metr kwadratowy powierzchni kolektora.
Przykładowe powierzchnie kolektora i wielkość zasobnika solarnego obrazują podane poniżej tabele:
| Dom jednorodzinny | 60% pokrycia - 0,8 m2/osobę |
| Dom wielorodzinny/hotel/pensjonat | 60% pokrycia - 0,6 m2/osobę |
| Dogrzewanie domu | od IV do IX - 0,3 m2 /kWh/dz |
| Basen kryty (z przykryciem) | od IV do IX - 0,2 m2 / m2 pow. tafli basenu |
| Basen kryty (bez przykrycia) | od IV do IX - 0,25 m2 / m2 pow. tafli basenu |
| Basen odkryty (z przykryciem) | od IV do IX - 0,6 m2 / m2 pow. tafli basenu |
| Basen odkryty (bez przykrycia) | od IV do IX - 0,8 m2 / m2 pow. tafli basenu |
| Zasobnik/podgrzewacz c.w.u. | 0,80 m2 kolektora/100 litrów objętości zasobnika |
| Zasobnik buforowy c.o. | 0,60 m2 kolektora/100 litrów objętości bufora |
Ilość osób a wielkość zasobnika:
Ilość kolektorów - natężenie przepływu - przekrój rur miedzianych:
MONTAŻ KOLEKTORÓW
Zaleca się zwracać uwagę przy ocenie kolektora na łatwość jego montażu. W tym celu poniżej zostaną wyjaśnione najważniejsze pojęcia związane z montażem, osadzaniem i ustawianiem kolektora. Konstrukcje stosowane do mocowania kolektorów wykonywane są z aluminium i stali nierdzewnej. Łączone są śrubami. Są to konstrukcje, do których dobierane są inne elementy właściwe dla wybranego miejsca na dachu, jego konstrukcji i rodzaju pokrycia. Od strony południowej budynek powinien być "otwarty" na oddziaływanie promieniowania słonecznego, dla uzyskania możliwie największych zysków cieplnych. W projekcie architektonicznym bardzo istotne jest odpowiednie zaprojektowanie dachu. Pochylenie dachu poza praktycznymi walorami eksploatacyjnymi pozwala także na instalowanie systemów słonecznych z kolektorami. W lecie największe nasłonecznienie występuje dla powierzchni pochylonych pod niewielkim kątem do poziomu, co w budynku o płaskim dachu powoduje jego zbytnie przegrzewanie. W zimie największe nasłonecznienie występuje dla powierzchni pochylonych pod kątem odpowiadającym 60º, co oznacza, że przy spadzistym dachu można wykorzystywać bardziej efektywnie zyski z promieniowania słonecznego.
ZESTAWY Z KOLEKTOREM SŁONECZNYM - DO SYSTEMÓW ZINTEGROWANYCH
W nowoczesnym domu źródła energii służące do ogrzewania i przygotowania wody użytkowej powinny dokładnie ze sobą współpracować celem wzajemnego uzupełnienia i osiągnięcia oszczędności. Ta idea została opracowana przez firmę Makroterm i wdrożona w SYSTEMIE ZINTEGROWANYM. Połączenie w jednym systemie tradycyjnego kotła (olejowego, gazowego czy pompy ciepła), TURBOKOMINKA z płaszczem wodnym oraz kolektora słonecznego TURBOSOLAR TS16 polega na substytucji medium grzewczego. Kolektor pozyskuje darmową energię słoneczną i podgrzewa wodę użytkową. Dlatego ma on piorytet pracy w SYSTEMIE ZINTEGROWANYM. W przypadku braku słońca funkcje grzewcze przejmuje TURBOKOMINEK. Ciepło rozprowadzane jest za pośrednictwem istniejącej instalacji c.o. W czasie korzystania z TURBOKOMINKA odłączony zostaje kocioł (automatycznie) a kolektor słoneczny przygotowuje ciepłą wodę użytkową, jeśli warunki pogodowe na to pozwalają Kocioł włącza się automatycznie dopiero wtedy, kiedy nie korzysta się z pozostałych źródeł energii. Dzięki temu możliwe jest osiągnięcie oszczędności na kosztach ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej, sięgające nawet do 75% w skali roku. Przedstawione pakiety promocyjne pozwalają elastycznie dostosować SYSTEM ZINTEGROWANY i jego komponenty do Państwa potrzeb.
Turbosolar TS48z: kompletny zestaw z 3 kolektorami + Zasobnik 300L
Turbosolar TS32z: kompletny zestaw z 2 kolektorami + Zasobnik 250L
Turbosolar TS48: kompletny zestaw z 3 kolektorami bez zasobnika
Turbosolar TS48z + Turbokominek 18kW + kocioł Viessmann Vitodens 300
Turbosolar TS48z + Turbokominek 18kW + kocioł Viessmann Vitodens 200
» do góry