Расчет солнечной тепловой системы - размер и конструкция

Запросить бесплатную консультацию

Нет ничего лучше хорошего планирования, и это особенно верно при расчете солнечной тепловой системы. Необходимо заранее прояснить ряд аспектов. Рекомендуется прояснить несколько основных моментов, чтобы вы могли рассчитать размер и конструкцию солнечной тепловой системы, которая соответствует вашим потребностям.

Как работают солнечные тепловые системы?

Расчет размера и конструкции

Вы можете установить солнечную тепловую систему с плоскими или трубчатыми коллекторами. Вакуумные трубчатые коллекторы обычно используются там, где меньше свободного места на крыше. Они более эффективны, чем коллекторы с плоскими пластинами, и имеют особенно хорошую теплоизоляцию благодаря вакууму.

Есть еще один аспект, который необходимо учитывать: хотите ли вы нагревать только бытовую горячую воду или также разгрузить систему отопления? Что бы вы ни решили, остальная часть системы должна быть подобрана соответствующим образом. Если система будет использоваться исключительно для нагрева горячей воды для бытовых нужд, вам действительно нужно подумать о цилиндре ГВС. Это, в свою очередь, влияет на площадь коллекторов, а также на вопрос о том, какого размера должен быть баллон, что в конечном итоге зависит от количества проживающих в доме людей. В любом случае, индивидуальные рамочные условия должны быть обсуждены с торговым партнером Viessmann и включены в расчет. Ключевые моменты включают:

  • количество человек в семье
  • Размер жилой площади
  • Тип коллекторов
  • Условия субсидирования
  • Необходимое покрытие
  • Бытовая горячая вода или резервное центральное отопление (отдельно стоящий дом)?
  • В отдельно стоящем доме = энергетическое состояние здания + потребность в тепле
  • Изоляция

Размеры и конструкция для отопления ГВС

Следующий обзор размеров может быть использован в качестве руководства для отопления ГВС:

Жильцы Потребность в ГВС в день (60 °C) в л Объем цилиндра в л Коллектор, количество Vitosol-FM/-F Коллектор, площадь Vitosol-TM
2 60 250/300 2 x SV / 2 x SH 1 x 3 м²
3 90 250/300 2 x SV / 2 x SH 1 x 3 м²
4 120 250/300 2 x SV / 2 x SH 1 x 3 м²
5 150 300/400 2 x SV / 2 x SH 1 x 3 м², 1 x 1,5 м²
6 180 400 3 x SV / 3 x SH 1 x 3 м², 1 x 1,5 м²
8 240 500 4 x SV / 4 x SH 2 x 3 м²
10 300 500 4 x SV / 4 x SH 2 x 3 м²
12 360 500 5 x SV / 5 x SH 2 x 3 м², 1 x 1,5 м²
15 450 500 6 x SV / 6 x SH 3 x 3 м²

Проектные допущения:
Потребление 30 литров на человека при температуре 60 °C. Если потребление на человека значительно выше, выбор должен производиться в соответствии с литрами в день.

Стандартное значение

Для семьи из четырех человек требуется площадь коллектора около пяти квадратных метров (м²) и баллон ГВС емкостью около 300 литров для нагрева горячей воды для бытовых нужд.

Размеры и конструкция для резервного центрального отопления

Приведенный ниже обзор размеров может быть использован в качестве руководства для резервного центрального отопления:

Жильцы Потребность в ГВС в день (60 °C) в л Объем буферного цилиндра в л Коллектор, количество Vitosol-FM/-F Коллектор, площадь Vitosol-TM
2 60 750 4 x SV / 4 x SH 2 x 3 м²
3 90 750 4 x SV / 4 x SH
2 x 3 м²
4 120 750/900 4 x SV / 4 x SH
2 x 3 м²
5 150 750/900
4 x SV / 4 x SH
2 x 3 м², 1 x 1,5 м²
6 180 750/900
4 x SV / 4 x SH
2 x 3 м², 1 x 1,5 м²
7 210 950 6 x SV / 6 x SH 3 x 3 м²
8 240 950 6 x SV / 6 x SH 3 x 3 м²

Стандартное значение

Для семьи из четырех человек обычно требуется площадь коллектора 10-12 квадратных метров (м²) и баллон объемом 60-80 литров на м² для резервного центрального отопления.

FAQ - часто задаваемые вопросы о расчете солнечных тепловых систем

Всем ли подходит солнечная тепловая система? Какие требования должны быть соблюдены? И требует ли солнечная тепловая система ежегодного обслуживания? В этом разделе мы отвечаем на самые важные вопросы о солнечных тепловых системах. Кроме того, мы разъясняем некоторые технические термины, которые относятся к солнечным тепловым системам и которые необходимо учитывать заранее при расчете системы.

В принципе, любая крыша подходит для установки солнечной тепловой системы. Тем не менее, угол наклона и ориентация крыши должны быть правильными. Поверхность крыши, обращенная на юг, является хорошей основой и должна быть незатененной. С небольшими потерями в утренние или вечерние часы из-за низкого положения солнца можно мириться. В остальном установка возможна как на плоских, так и на скатных крышах. При этом солнечная тепловая система Viessmann может быть установлена непосредственно на фасаде здания.

Как правило, эти системы не требуют специальных разрешений. Исключение составляют здания, внесенные в реестр, и здания в районах, где действуют правила охраны окружающей среды. Если вы не уверены, обратитесь в соответствующее ведомство, прежде чем что-либо предпринимать.

Солнечные коллекторы собирают энергию каждый раз, когда солнечные лучи попадают на их поверхность. Зимой единственное, о чем следует помнить, это то, что солнце находится ниже на горизонте. Кроме того, количество солнечных часов обычно также меньше. Это всегда следует учитывать перед установкой солнечной тепловой системы. Солнечные коллекторы Viessmann предлагают несколько вариантов установки. Если расположение на крыше неблагоприятно, решением может стать монтаж на фасаде. Однако в этом случае в качестве места установки следует выбрать ту часть фасада, на которую в течение дня попадает наибольшее количество солнечных лучей. В принципе, наклон коллекторов, а также размер их поверхности можно отрегулировать таким образом, чтобы сравнительно высокая производительность была и зимой. Однако использование солнечной тепловой энергии в качестве единственной системы отопления зимой в Германии не представляется возможным. Необходимо использовать дополнительную систему, например, конденсационный котел.

Усилия по техническому обслуживанию солнечной тепловой системы невелики по сравнению с другими системами отопления. Тем не менее, рекомендуется проводить ежегодный осмотр. Во время осмотра проверяются такие параметры, как давление в системе и насосы. Кроме того, каждые три-пять лет следует проводить визуальный осмотр основных компонентов. Во время такой проверки подрядчик осмотрит не только коллекторы, но и все остальные трубопроводы, фитинги и другие компоненты.

При каждом заполнении системы отопления в коллекторный контур вводится воздух. Этот воздух в значительной степени вытесняется теплоносителем. Небольшая часть остается и находится в самом теплоносителе, но выделяется только при более высоких температурах. Воздух в коллекторном контуре вызывает шум и может существенно повлиять на надлежащий поток через солнечные коллекторы. В отличие от других систем отопления, невозможно выпустить воздух в самой высокой точке системы (т.е. в коллекторе) во время ее работы. Для этого используются воздушные клапаны, которые открываются или закрываются вручную или автоматически. В идеале они должны быть расположены в потоке и перед входом в цилиндр.

В более солнечные месяцы года буферная емкость солнечной тепловой системы может насытиться так, что она больше не сможет поглощать тепло от коллекторов. Предложение превышает спрос. Однако, если блок управления распознает это, он вовремя прервет солнечный контур. Тепловой застой является нормальным рабочим процессом в солнечной тепловой системе - солнечная жидкость начинает испаряться при температуре около 140-150 градусов Цельсия. Давление в системе продолжает расти из-за увеличения объема, и жидкость из коллектора вытесняется в мембранный расширительный бак (DEV). В коллекторах остается мало или совсем не остается жидкости. Они снова заполняются только при понижении температуры. Вследствие конденсации солнечной жидкости давление в системе снова падает, и жидкость, временно хранящаяся в DEV, вытекает обратно. Если требуется тепло, солнечная тепловая система снова запускается. Важно, чтобы солнечная тепловая система была рассчитана на застой и регулярно обслуживалась. Это позволяет проверять состояние жидкости в коллекторе, так как на нее может повлиять процесс.

Когда речь идет о солнечной энергии, интересным вопросом является то, насколько высока в реальном выражении доля солнечного излучения, которую можно использовать. Из 1367 Вт/м² абсолютного уровня радиации (солнечная постоянная) максимум около 1000 Вт/м² достигает земли благодаря земной атмосфере. Та часть излучения, которая попадает на землю при ясном небе, называется прямым излучением. Если солнечный свет проходит через облака, он рассеивается и называется диффузным излучением. Сумма диффузной и прямой радиации называется глобальной радиацией.

Солнечное покрытие описывает соотношение между энергией, необходимой для производства тепла, и полезным солнечным теплом. Чем выше солнечное покрытие, тем меньше количество энергии, которое должно быть обеспечено традиционной системой. Основой для расчета солнечного покрытия всегда является количество тепла, предоставляемого соответствующими теплогенераторами в год (а не их мощность).

Эффективность характеризует отношение облученной энергии к полезному солнечному теплу. Высокие температуры и длительные периоды простоя снижают эффективность. Эффективность напрямую влияет на удельную производительность коллекторной системы. Он определяет, сколько полезного тепла может произвести солнечная тепловая система в год на каждый квадратный метр площади коллектора. Как правило, чем больше удельная производительность, тем выше эффективность системы.

Вопросы об установке солнечной тепловой системы

Установка солнечной тепловой системы является сложной задачей, и ее всегда должна выполнять специализированная компания. Тем не менее, полезно знать этапы установки, какие компоненты играют роль и на что вы, как владелец системы, должны обратить внимание на этапе установки. Как правило, вы должны поговорить с вашим установщиком солнечной системы и прояснить с ним все открытые вопросы.

Грубо говоря, можно выделить четыре этапа, которые реализует специализированная компания:

  1. Монтаж коллекторов: На скатных крышах это делается путем монтажа на крыше с помощью кровельных крюков. На плоских крышах и других поверхностях требуется специальная подконструкция, на которую устанавливаются коллекторы.
  2. Монтаж накопительного бака: При размещении накопительного бака необходимо учитывать требуемую площадь (габариты основания и опрокидывания), а также вес и кратчайшие пути подключения, чтобы сохранить низкие потери тепла.
  3. Закрытие солнечного контура: Подключаются подающие и обратные трубы солнечного контура и выполняются все соединения. Контур солнечной батареи промывается и проводится проверка на герметичность перед заполнением контура.
  4. Ввод в эксплуатацию: помимо прочего, устанавливается система управления, солнечный контроллер и температурные датчики. Кроме того, устанавливаются все фитинги и выполняется подключение к системе подготовки горячей воды и/или резервному центральному отоплению.

Перед передачей акта приемки техник по солнечным батареям проинструктирует вас о работе системы.

Да. Здесь установщик солнечных батарей использует регулируемые по высоте кровельные крюки, чтобы компенсировать неровности. Могут потребоваться и другие подготовительные работы. Однако специалист обсудит это с вами заранее.

Это не рекомендуется. Как уже было показано, установка сложна, и особенно соединения с системой подготовки горячей воды и отопительным контуром требуют опыта сантехника. Однако вы можете заранее обсудить с вашей специализированной компанией, можете ли вы уже сейчас провести подготовительные работы на крыше. Однако не действуйте поспешно. Ваша специализированная компания будет рада проконсультировать вас о том, что можно сделать, если у вас есть необходимые технические навыки. Однако не следует самостоятельно подключать или устанавливать солнечную тепловую систему.