Projekční podklady CRK

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
(m absorpční plochy/
2
m plochy bazénu)
0,4
bez zakrytí
2
(m absorpční plochy/
2
m plochy bazénu)
0,5
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
Užitková voda a vytápění
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
Užitková voda a vytápění
březen až říjen
1,8
2,0
Užitková voda a vytápění
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