1

Dobór kolektorów słonecznych

na basenie w Białej k/Prudnika

Wykonał: Arkadiusz Okruta www.enis.pl Czerwiec 2010

2

1. CEL I ZAKRES OPRACOWANIA

Celem niniejszego opracowania jest poprawa jakości powietrza oraz obniżenie zużycia energii

poprzez uzupełnienie obecnie funkcjonującego systemu grzewczego o wykorzystanie energii ze

źródeł odnawialnych dla potrzeb produkcji ciepłej wody basenowej i użytecznej.

Zakresem opracowania objęta jest instalacja solarna dla potrzeb produkcji do podgrzewania

wody basenowej.

2. LOKALIZACJA

Przedmiotowy obiekt, hala sportowa wraz z basenem kąpielowym, zlokalizowany jest w gminie

Biała w powiecie prudnickim, przy ul. Koraszewskiego 1, działka budowlana nr 1902.

3. DANE WYJŚCIOWE

Zapotrzebowanie ciepła:

basen pływacki – 111kW,

basen rekreacyjny – 129kW,

brodzik dla dzieci – 31kW,

co razem daje 271 kW

Obiekt dysponuje terenem pod możliwość zainstalowania kolektorów słonecznych o wymiarach

17x17,3 m.

Przyjmuje się, iż instalacja solarna będzie służyć tylko do podgrzewania wody basenowej

(schemat poniżej)

3

4. OPIS INSTALACJI SOLARNEJ

Modernizacja istniejącego systemu grzewczego w przedmiotowym obiekcie polegać będzie na

zastosowaniu kolektorów słonecznych, jako konwencjonalnych źródeł ciepła, do wspomagania

podgrzewania wody basenowej. Projektowana instalacja solarna zostanie włączona w istniejący

system grzewczy poprzez wymiennik cieplny.

Instalacja składać się będzie z:

- płaskich, pionowych kolektorów słonecznych,

- konstrukcji montażowej,

- armatury i zestawu do napełniania systemu solarnego,

- regulatora solarnego,

- wymiennika płaszczowo-rurowego basenowego.

Kolektory słoneczne montowane będą na terenie wydzielonym z gruntów pływalni po jego

południowej stronie. Projektuje się montaż kolektorów w zestawach po sześć elementów

stanowiących jedno pole. Powierzchnia całkowita kolektorów słonecznych wyniesie 105,34 m2.

Z uwagi na ograniczenia terenu przyjęto rozmieszczenie kolektorów słonecznych w następujący

sposób:

ilość kolektorów – 42 szt.

kierunek rozmieszczenia – południe,

kąt nachylenia kolektora – 45 st,

rozstawienie kolektorów – co 4,76 m.

Rysunek: rozmieszczenie kolektorów

4

Cała instalacja napełniona będzie płynem solarnym zalecanym przez dostawcę kolektorów.

Instalacja solarna zasilać będzie basen rekreacyjny.

Projektowane wymienniki płaszczowo-rurkowe, basenowe, typ Vitotrans 200 należy połączyć z

dwoma istniejącymi wymiennikami rurowymi pracującymi dla potrzeb podgrzewu wody w basenie

rekreacyjnym.

Praca instalacji solarnej będzie automatycznie sterowana przy zastosowaniu regulatorów

solarnych. Zabezpieczenie instalacji solarnej stanowić będą zawory bezpieczeństwa oraz

naczynie przeponowe z membraną odporną na działanie płynu solarnego.

5. ZESTAWIENIE MATERIAŁÓW

UWAGA:

Opracowano w oparciu o urządzenia dostarczane przez firmę Viessmann. Układ instalacji został

tak zaprojektowany, że nie wyklucza możliwości zastosowania urządzeń innych firm pod

warunkiem zachowania przyjętego schematu hydraulicznego oraz spełnienia założeń

projektowych.

Poz. Oznaczenie materiału Ilość

1. Vitosol 200-F SH2A 2,3m² 42 szt.

2. Rury łączące (1 para) 135 m

3. Zestaw przyłączeniowy - jednostronny 7 szt.

4. Tuleja zanurzana -Set Solarsystem 1 szt.

5. Konstrukcja montażowa nachylenie 25 -45°, 6

kolektorów

7 szt.

6. Odpowietrznik automatyczny do kol.słon. 7 szt.

7. Przewody przyłączeniowe systemu solarnego (2 szt) 7 szt.

8. Armatura do napelniania układu systemu solarnego 1 szt.

9. Zestaw do napełniania obiegu solarnego 1 szt.

10. Tyfocor-LS 200 Liter 2 szt.

11. Vitosolic 200 Typ SD4 1 szt.

12. Czujnik temperatury wody w zasobniku NTC 1 szt.

13. Vitotrans 200 (Typ WTT) 1 szt.

5

6. UWAGI KOŃCOWE

Całość instalacji wykonać zgodnie z niniejszym opracowaniem, wytycznymi producenta

urządzeń jak również warunkami technicznymi wykonania i odbioru robót.

Całość instalacji przed uruchomieniem należy przepłukać a następnie poddać próbie

szczelności i wytrzymałości na ciśnienie 7 bar.

Przed uruchomieniem instalację należy odpowietrzyć oraz sprawdzić czy w systemie

następuje odbiór ciepła a więc czy można uniknąć dłuższych okresów stagnacji -

kolektory nie mogą być poddawane działaniu temperatury ciągłej przekraczającej 170°C.

Raz do roku należy sprawdzić stan roboczy czynnika w ramach konserwacji instalacji

solarnej.

Należy stosować zawory bezpieczeństwa, które są przystosowane do pracy przy maks.

ciśnieniu 6 bar i 120°C temperatury oraz oznakowane literą S (solarny).

W trakcie montażu instalacji przestrzegać przepisów bhp i p.poz.

6

Obliczenia:

Projekt: Biała k/Prudnika

Wyniki (Symulacja do 1 maja do 30 września)

Moc zainstal. kolektorów słonecznych: 73,74 kW

Max il. energii z całkowitej pow. kolektorów: 60,98 MWh 623,99 kWh/m²

Energia produkowana przez kolektory: 34,80 MWh 356,06 kWh/m²

Energia przekazana odbiorcy: 33,49 MWh 342,62 kWh/m²

Energia systemu solarnego dla basenu: 33,49 MWh

Oszczędność: 4 120,0 Zmniejszenie emisji CO2: 8 712,29 kg Średnia temperatura: 23,3 C° Temperatura pow. 24,0 °C: 48,5 % godzin pracy instalacji Sprawność systemu: 54,9 %

T*SOL Expert 4.4 2010.08.03

42 x Vitosol 200-F Powierzchnia całkowita: 105,34 m2 Kąt 45° Azymut 0°

7

Specyfikacja:

Dane klimatyczne

Lokalizacja: Biała Przyjęto dane klimatyczne: Opole Roczna wyd. promieniowania: 997,72 kWh Szerokość geograficzna: 50,23 ° Długość geograficzna: -17,67 °

Basen otwarty Powierzchnia: 250 m²

Elementy systemu

Kolektory słoneczne Producent: Viessmann Typ: Vitosol 200-F Ilość: 42,00 Powierzchnia brutto: 105,336 m² Całkowita powierzchnia : 97,734 m² Kąt instalacji: 45 ° Azymut: 0 °

Oryginalna dane T*SOL

Z raportem badań

Solar Keymark

T*SOL Expert 4.4 2010.08.03

8

Zapotrzebowanie na energię słoneczną

Maksymalne dzienne temperatury w kolektorze

Obliczenia przeprowadzono programem do symulacji systemów słonecznych T * SOL Expert 4.4. Wyniki zostały uzyskane w wyniku obliczeń zgodnie z modelem matematycznym ze zmiennym krokiem czasie maksymalnie 6 minut. Rzeczywisty czas zwrotu może być wynikiem zmian pogody, konsumpcji i innych czynników różnić. Dobór elementów instalacji i urządzeń powinien zostać wykonany przez projektanta

T*SOL Expert 4.4 2010.08.03

9

Schemat bilansu energetycznego

Legenda:

1 Promieniowanie na kolektory 66 MWh 1.1 Straty optyczne kolektora 17 245 kWh 1.2 Straty termiczne kolektora 9 211 kWh 2 Uzyskana energia 35 MWh 2.5 Straty w rurach (zewnętrzne) 819 kWh 2.6 Starty w rurach (wewnętrzne) 495 kWh 2.4 Ilość energii do podgrzewania basenu 33 MWh 11.2 Straty ciepła basenu 101 MWh 11 Promieniowanie na basen 70 MWh

Uwagi: 1. Różnice w oszczędnościach wynikają z różnych temperatur pomiędzy

początkiem a końcem symulacji. 2. Straty na ogrzewanie nie są pokazane na rysunku.

T*SOL Expert 4.4 2010.08.03