SYMPATIK AquaStorage je systém, který umožní propojení několika zdrojů energie a jejich inteligentní řízení. Jednoznačnou prioritou má využívání alternativních zdrojů Strana 1 z 26
SYMPATIK AquaStorage nabízí nový způsob komplexního řízení výroby a spotřeby tepelné energie. Ve společném regulátoru se současně zpracovávají informace o venkovní teplotě, o možných solárních ziscích a aktuálních i budoucích tepelných potřebách objektu. Řízení zdrojů tepla s ohledem na jejich účinnost, efektivní režim provozování a předpokládané tepelné odběry nabízí optimální hospodárné vytápění a ohřevu teplé vody v zásobovaných objektech. 1 Použití Zařízení SYMPATIK AquaStorage umožní vytvořit moderní systém vytápění, který je založen na čerpání energie z různých tepelných zdrojů. Jednoznačnou prioritou má využívání alternativních zdrojů: solární energie, zplyňovací kotel na dřevo či pelety, krb nebo krbová kamna s teplovodním výměníkem či tepelné čerpadlo. Tato kombinace v provozu šetří nejen životní prostředí, ale také finance uživatele. Spolupráce všech výše uvedených systémů je zajištěna společným řídicím systémem, který optimalizuje, kdy a který zdroj tepla je v dané chvíli výhodné využít. Regulace neustále shromažduje hodnoty o počasí. Svítí-li ráno slunce, dvojice venkovních čidel čidlo toto rozpozná a vypočte potenciální solární zisk. Řídicí systém posoudí, zda bude pravděpodobný solární zisk postačovat k zahřívání teplé vody, a jestliže je pravděpodobnost dostatečně vysoká, může být primární zdroj tepla vypnut. Inteligence řídicího systému zařízení Aquastorage nám umožní, že získáme ze slunce ještě více tepelné energie, než je tomu u běžných kombinací kotle a solárního systému. Strana 2 z 26
SYMPATIK AquaStorage pomocí akumulace topné vody v zásobníku nabízí možné využívání jednorázových přebytků tepla. Například při víkendovém provozu krbových kamen s teplovodním výměníkem je tepelná energie uskladněna v nádrži topné vody a v průběhu několika následujících dnů máme zajištěno teplo pro přípravu teplé vody pro mytí. AquaStorage zajistí ekvitermní regulaci tepla pro vytápění a hygienickou přípravu teplé vody průtokovým způsobem, bez nebezpečí infekce bakteriemi Legionella. Vysoký technický standard zajišťují použité špičkové komponenty od předních světových výrobců. 2 Všeobecný popis předávací stanice 2.1 Základní informace o technickém řešení SYMPATIK AquaStorage je systém, který umožní propojení několika zdrojů energie a jejich inteligentní a tedy i hospodárné využití k vytápění a ohřevu teplé vody. K akumulaci tepelné energie slouží akumulační zásobník topné vody. Topná voda je akumulována vrstveně tzn. v horní části zásobníku je teplota nad 55 C a ve spodní části se teplota pohybuje kolem 20 C. SYMPATIK AquaStorage velmi citlivě reaguje na teploty získané například ze solárních kolektorů. Řídicí systém vyhodnocuje tyto teploty a přepouští ohřátou vodu do dvou teplotních pásem v akumulační nádrži. Systém AQUASUN optimálně využívá tepelnou energii ze slunečního záření a optimalizuje jejich využití tak, aby se využívalo i nízkopotenciální teplo, které u běžných systémů již nelze využít. 2.2 Regulace podlahového vytápění SYMPATIK AquaStorage reguluje výkon podlahového vytápění v závislosti na venkovní teplotě. Dále snímá teplotu v referenční místnosti (zpravidla obývací pokoj). Podle nastaveného teplotního a časového režimu řídicí systém ovládá regulační ventil, který reguluje směšovací poměr vstupující topné vody a ochlazené zpátečky. Regulátor porovnává potřebnou teplotu do podlahového topení s aktuální teplotou v různých částech akumulační nádrže. Pokud je ve střední části nádrže teplota dostatečná využívá se toto nízkopotenciální teplo. 2.3 Regulace vytápění otopnými tělesy (UT) Stanice reguluje výkon vytápění v závislosti na venkovní teplotě. Dále snímá teplotu v referenční místnosti (zpravidla obývací pokoj). Podle nastaveného teplotního a časového režimu řídicí systém ovládá regulační ventil, který reguluje směšovací poměr vstupující topné vody a ochlazené zpátečky. Topná voda o požadované teplotě pak proudí do radiátorů. Ekvitermní regulace doplněná o čidlo v referenční místnosti je progresivním řešením, které výrazně zvyšuje tepelnou pohodu. Teplota otopných těles se mění v závislosti na venkovní teplotě. Například při průměrné teplotě v zimě cca. 0 C je teplota vody proudící do radiátorů příjemných 50 C. Strana 3 z 26
2.4 Regulace teplé vody pitné (TVP) Ohřev teplé vody probíhá průtokovým způsobem. Tento způsob zajistí dodávku vždy čerstvé teplé vody bez nebezpečí zamoření bakteriemi Legionella. Teplota ohřáté teplé vody je snímána na výstupu z deskového výměníku. Teplota se snímá speciálním čidlem s krátkou časovou konstantou. Řídicí systém nabízí možnost individuálního nastavení teploty TVP 25 60 C. Nastavení se provádí z prostorového přístroje. Při zahájení odběru TVP - protékající studená voda přes mechanismus snímače průtoku posílá signál do řídicího systému o odběru a regulátor okamžitě startuje oběhové čerpadlo, které čerpá topnou vodu z horní části akumulační nádrže. Topná voda z nádrže v deskovém výměníku ohřívá pitnou teplou vodu. Regulátor řídí otáčky oběhového čerpadla pomocí signálu PWM tak, aby výstupní teplota teplé voda byla vždy o správné teplotě. Toto je velmi rychlá regulace spolehlivě reagující na požadavek okamžité přípravy TVP. Pro ohřev vody je používán speciální třítahový deskový výměník. Tím je zajištěno, že při ohřevu teplé vody z 10 C na 50 C se z výměníku vrací vychlazená topná voda 15 C. Tato nízká teplota topné vody ve spodní části nádrže umožní využívat solární energii i při oblačném počasí. Výjimečným teplotním rozdílem topné vody v horní a spodní části se také výrazně zvyšuje akumulační schopnost zásobníku. Při dohřevu cirkulace teplé vody není možné využít chladící efekt studené vody a teplota topné vody z deskového výměníku dosahuje 45 C. Tato teplota je ukládána do střední části akumulační nádrže. Tím je zajištěno, že bude vždy v nádrži dokonalé rozvrstvení vody dle teplot, abychom pro solární kolektory mohli využívat vodu co nejchladnější a tím dosáhli jejich maximálního využití. Strana 4 z 26
2.4.1 Kvalita teplé vody Při ohřevu teplé vody musíme sledovat, zda se nemění její kvalita. Mnoho jednoduchých systémů s využitím solární energie akumuluje přímo ohřátou pitnou vodu. Tento způsob ale s sebou nese riziko zamoření bakteriemi Legionella. Bakterie Legionella se pozorně studují od roku 1976, kdy na kongresu pro vysloužilé legionáře ve Philadelfii došlo vinou špatně udržované klimatizace k hromadné nákaze touto bakterií. Průběh onemocnění byl tak silný, že 36 účastníků tohoto kongresu zemřelo. Bakterie, která toto neštěstí způsobila, tehdy byla pojmenována Legionella. Pod tímto označením ale dnes rozumíme celkem 40 typů bakterií, z nichž je 20 opravdu nebezpečných. K nákaze dojde vdechnutím bakterií do plic. Původcem onemocnění je tedy bakterie, nacházející se vodním prostředí, zvláště pak v sanitárních zařízeních, které produkují vodní tříšť a mlhovinu (sprchy, sauny atd). Rozmnožování uvedených bakterií podporují tři faktory: rozsah teploty vody mezi 25 až 45 C, přítomnost organických příměsí a sedimentů a stagnace vody. Rozmnožovací perioda Legionella je 4 hodiny. Za tuto dobu se každá bakterie rozdělí na dvě nové. Znamená to, že pokud by v 1 ml byla 1 bakterie, po čtyřech hodinách tam budou bakterie dvě, a po 72 hodinách tam bude již 262 144 bakterií. Legionářská nemoc způsobuje především infekci plic. Její benigní (lehká) forma je podobná chřipce a odezní bez léčby během 2 až 5 dnů, často dříve, než je Legionářská nemoc rozpoznána. Těžká forma onemocnění po infikování bakterii Legionella postihuje osoby se sníženou imunitou (silní kuřáci, lidé s chronickým plicním onemocněním, starší lidé, atd.). Inkubační doba probíhá od 2 do 18 dní. Počáteční symptomy připomínají chřipku, poté se objeví horečka (39,5 C), pacient začíná pociťovat závratě a zakouší bolesti břicha (nevolnost, zvracení). Mohou nastat dvě závažné komplikace: selhání dýchacího systému a akutní selhání ledvin. V 10 % případů je Legionářská nemoc smrtelná; v ostatních případech se mohou projevit její pozdní následky do pěti let od nákazy. 2.5 Regulace zdrojů tepla SYMPATIK AquaStorage umožní vytvořit moderní systém vytápění, který je založen na čerpání energie z různých tepelných zdrojů. Pro všechny zdroje, které jsou zapojeny do tepelné soustavy domu si uživatel nastaví jejich pracovní režim a prioritu podle které budou spouštěny. SYMPATIK AquaStorage umožní připojit prakticky všechny typy zdrojů tepla, jako jsou solární energie, zplyňovací kotel na dřevo či pelety, krb nebo krbová kamna s teplovodním výměníkem, tepelné čerpadlo, plynový či uhelný kotel. Praktický příklad nastavení Bude zapojen solární systém, kotel na dřevěné peletky a elektrická topná patrona. Regulátor SYMPATIK AquaStorage sleduje jaké jsou klimatické podmínky pro tepelný zisk ze solárních kolektorů. Tuto hodnotu porovnává s tepelnou potřebou pro vytápění a ohřev teplé vody. Pokud je třeba zapne kotel pro dohřev požadovaného objemu akumulační nádrže. Pokud by došlo k poruše kotle regulátor SYMPATIK AquaStorage automaticky zapne elektrickou topnou patronu v nádrži topné vody a tím zajistí aby byla zajištěna dodávka tepla pro temperování budovy do doby opravy kotle. 2.6 Regulátor a ovládání 2.6.1 Řídící systém Nabízí maximální uživatelský komfort. Požadované teploty UT a TVP je možné nastavovat z prostorového snímače K regulátoru je možné pomocí speciálně upraveného kabelu připojit počítač a pomocí servisního software nastavovat parametry. Strana 5 z 26
2.6.2 Prostorový obslužný přístroj Prostorový přístroj se montuje do referenční místnosti (obývací pokoj) přímo na stěnu nebo na elektroinstalační krabici. Přístroj se umisťuje ve výšce 1,5m na takovém místě, aby nebyl ovlivněn cizím zdrojem tepla či chladu. Obslužné prvky prostorového přístroje 1 2 3 4 5 6 7 AUTO C 1 Displej 2 Zobrazení přítomnostního tlačítka 3 Info tlačítko 4 Tlačítko automatického provozu 5 Tlačítko trvalého provozu 6 Tlačítko Standby 7 Kryt 8 Otočný knoflík prostorové teploty 9 Přítomnostní tlačítko 8 9 2273Z01 Displej 9 10 1 2 3 0 4 8 12 16 20 24 8 7 6 5 4 1638Z04 1 Digitální displej, hodiny 2 Topný program 3 Jednotky ( C) 4 Zobrazení přítomnostního tlačítka 5 Venkovní teplota 6 Prostorová teplota 7 Prázdninová funkce 8 Druh provozu 9 Číslo řádku 10 Teplota TVP Strana 6 z 26
Volba druhu provozu Stisknutím tlačítka druhu provozu s odpovídajícím symbolem může být zvolen žádaný druh provozu. Volba druhu provozu je znázorněna symbolem. 2273Z03 AUTO Automatický provoz Topný program řídí přepínání mezi jmenovitou a úspornou žádanou prostorovou teplotou. Úsporným tlačítkem je možné v topném programu ručně přepínat mezi danými teplotami. Tato změna je platná do dalšího přepnutí podle topného programu (viz. kapitola "Úsporné tlačítko"). Trvalý provoz Úsporným tlačítkem je možné přepínat mezi žádanými teplotami (jmenovitá/úsporná). Pohotovostní provoz Vytápění vypnuto. Ochranné funkce aktivní, teplota podle protimrazové ochrany. Poznámka: Uvedená nastavení druhu provozu neovlivňují přípravu TVP. 3 Dispečink ovládání přes WWW rozhraní Vizualizace dispečinku slouží pro monitoring a řízení stanice SYMPATIK AquaStorage. Vizualizace je umístěna na rozšiřovací komunikační kartě regulátoru. Pro zobrazení vizualizace dispečinku se používá webový prohlížeč Internet Explorer. 3.1 Postup připojeni k vizualizaci přes WWW rozhraní: Připojení k dispečinku stanic lze: 1. Připojení PC (notebooku) pomocí UTP kabelu přes switch (k privátní ethernetové síti). 2. Připojení pomocí GSM Routeru k internetu Strana 7 z 26
3.2 Vlastní vizualizace v prostředí prohlížeče Explorer 1. Menu - lišta pro výběr akce k jednotlivé stanici. Alarmy zde jsou zobrazeny všechny stavy poruch Vizualizace aktuální zobrazení stanice viz obr. Ovládání slouží pro vzdálené ovládání stanice Info informace o stanici BJ. Administrace návrat na stránku Seznam bytů Odhlásit odhlášení z monitoringu a návrat na úvodní stránku k přihlášení 2. Zobrazený symbol značí poruchu na stanici SYMPATIK AQUASTORAGE. 3.2.1 Význam symbolů z vizualizace schématu stanice BJ Ikona Název Stav čerpadla Zelená - čerpadlo běží v automatickém režimu Čerpadlo čerpadla Měřič tepla Vodoměr Oranžová- čerpadlo běží ručním režimu šedivá - čerpadlo stojí Aktuální spotřebu v [ W] Celková spotřeba v [GJ] Udává kumulovaný objem v [m3] Třícestný ventil Odběr TUV Strana 8 z 26
Třícestný ventil Regulační ventil Není odběr TUV Zelená řízené automat. režimu - číslo udává otevření ventilu 0-100% Regulační ventil Oranžová v ručním vzdáleném režimu - číslo udává otevření ventilu 0-100% čidlo teploty číslo udává teplotu média ve [ C] teplota uvnitř stanice Průtokový senzor Průtokový senzor žádaná teplota žádaná teplota číslo udává teplotu ve [ C] Off - Vypnuto On - Zapnuto Vzdálené řízení BJ- číslo udává žádanou teplotu v [ C] Automatický režim- číslo udává žádanou teplotu v [ C] skutečná teplota číslo udává teplotu ve [ C] 3.3 Alarmy - Zobrazení poruch na stanici SYPATIK AquaStorage Stav Alarmu - OK Stav Alarmu - porucha Porucha čidla UT - Při poruše čidla UT je zobrazen havarijní stav okruh UT je vyřazen z provozu. Po odeznění poruchy se automaticky odstraní havarijní stav a stanice se uvede do normálního provozu. Porucha čidla solárního okruhu - Při poruše čidla je zobrazen havarijní stav a solární modul je vyřazen z provozu. Po odeznění poruchy se automaticky odstraní havarijní stav a stanice se uvede do normálního provozu. Porucha čidla TVp - Při poruše čidla TVp je zobrazen havarijní stav a okruh TVp je vyřazen z provozu. Po odeznění poruchy se automaticky odstraní havarijní stav a stanice se uvede do normálního provozu. Strana 9 z 26
Porucha venkovního čidla - Při poruše venkovního čidla je venkovní teplota vyhodnocována jako 0 C a je zobrazeno varovné hlášení. Po odstranění poruchy je automaticky odstraněno i varovné hlášení. Pokud je instalováno venkovní čidlo systém pracuje pouze dle ekvitermní křivky. Porucha prostorového přístroje - Při poruše prostorového přístroje bude okruh UT ohříván na 50 C a okruh TUV bude ohříván na teplotu 45 C. Přehřátí TUV - K přehřátí TUV dojde v případě, že teplota TUV vystoupá nad povolenou mez. Je-li použito čidlo teploty na detekci přehřátí, vyhodnocuje se délka trvání překročení horní meze. Vystoupá-li teplota nad 70 C a nad touto hodnotou setrvá déle než 10 sec., dojde k aktivaci stavu přehřátí větve TUV a je odstavena z provozu. Zároveň je zobrazeno varovné hlášení. K odstranění poruchového stavu musí teplota klesnout o 5 C níž, než je hraniční teplota přehřátí tedy pod 65 C, jinak není možné odstranit poruchové hlášení. Po odstranění příčiny poruchy se větev vrátí do normálního provozního stavu. Přehřátí UT - K přehřátí UT dojde v případě, že teplota UT vystoupá nad povolenou mez. Je-li použito čidlo teploty na detekci přehřátí, vyhodnocuje se délka trvání překročení horní meze. Vystoupá-li teplota nad 90 C a nad touto hodnotou setrvá déle než 30 sec., dojde k aktivaci stavu přehřátí větve UT a je odstavena z provozu. Zároveň je zobrazeno varovné hlášení. K odstranění poruchového stavu musí teplota klesnout o 5 C níž, než je hraniční teplota přehřátí tedy pod 85 C, jinak není možné odstranit poruchové hlášení. Po odstranění příčiny poruchy zůstává větev nadále v blokovaném stavu, kdy je možné / nutné odstranit poruchový stav. 3.4 Ovládání ze vzdáleného PC Vzdálené ovládání má nadřazenou funkci řízení nad prostorovým přístrojem. Zapne se z panelu Vizualizace > Menu > Ovládání. 3.5 Servisní nastavení a ovládání pomocí obslužného přístroje HMI Předávací stanice SYMPATIK Aquastorage je dodávána s obslužným přístrojem HMI, který připojitelné zařízení. Pomocí HMI lze vykonávat následující úkony: je dodáván jako - Spuštění / vypnutí stanice do / z provozu - Spuštění / vypnutí samostatných okruhů stanice - Nastavení žádaných teplot, stavů - Zobrazení skutečných teplot, stavů - Zobrazení poruch, odstranění poruchových hlášení - Nastavení časových režimů - Heslem chráněný přístup a ovládání K regulátoru je možné pomocí speciálně upraveného kabelu připojit počítač a pomocí servisního software nastavovat parametry. Strana 10 z 26
Modul solárního ohřevu Modul vytápění a přípravy teplé vody Expanzomat pro solární okruh Modul podlahového vytápění Expanzomat pro okruh topné vody SYMPATIK AquaStorage SUN MOD Provedení v modulovém řešení standardní vybavení pro rodinný dům obývaný čtyřmi osobami. Akumulační nádrž topné vody 1000l Solární modul pro solární kolektory 4 x 2,5 m 2 Výkon v okruhu vytápění 25 kw Výkon okruhu TVp 50 kw Výkon okruhu podlahového vytápění 15 kw Strana 11 z 26
SYMPATIK AquaStorage SUN MOD Provedení v modulovém řešení standardní vybavení pro rodinný dům obývaný čtyřmi osobami. Akumulační nádrž topné vody 1000l Solární modul pro solární kolektory 4 x 2,5 m 2 Výkon v okruhu vytápění 25 kw Výkon okruhu TVp 50 kw Výkon okruhu podlahového vytápění 15 kw Strana 12 z 26
SYMPATIK AquaStorage SUN BOX Provedení v kompaktním řešení standardní vybavení pro rodinný dům obývaný čtyřmi osobami. Akumulační nádrž topné vody 1000l Solární modul pro solární kolektory 4 x 2,5 m 2 Výkon v okruhu vytápění 25 kw Výkon okruhu TVp 50 kw Výkon okruhu podlahového vytápění 15 kw Strana 13 z 26
4 Technické parametry Výrobce SYSTHERM s.r.o typ SYMPATIK AquaStorage UT TVP Výkon kw Dle typu Dle typu Max provozní tlak bar 3 10 Zkušební tlak bar 4,5 15 Max teplota C 99 70 Provozní teplota C 75 55 max.hlučnost do 40dB napájecí napětí 230V 50Hz jmenovitý příkon 250VA jmenovitý proud jističe 4A charakteristika C krytí IP40,uvnitř skříně IP20, obvody měření SELV IP00 připojení pomocí zásuvky (možno změnit na pevné) uvnitř provedeno ochranné pospojení, připravena svorka pro připojení na och.soustavu stanice je určena pro prostory normální: AA5, AB5, ostatní A*1, BA1, BC1, BD1, BE1, CA1, CB1 Strana 14 z 26
5 Jednotlivá provedení SYMPATIK AguaStorage SUN- 10- M- 1000-20- E- 0-0- 10- STD- 50- CIR- MOD vzorová technická specifikace typu SUN SPIRAL modul ohřevu solární energií s ohřevem v deskovém výměníku a řízenými čerpadly modul ohřevu solární energií s ohřevem topnou spirálou v akumulačním zásobníku 0 provedení bez ohřevu solární energií výkon solárního modulu s deskovým výměníkem a frekvenčně řízenými 5 čerpadly (kw) výkon solárního modulu s deskovým výměníkem a frekvenčně řízenými 10 čerpadly (kw) výkon solárního modulu s deskovým výměníkem a frekvenčně řízenými 20 čerpadly (kw) 0 provedení bez ohřevu solární energií v solárním modulu je osazen měřič tepla pro monitoring tepelných M zisků 0 v solárním modulu není osazen měřič tepla 300 Objem akumulační nádoby topné vody 500 Objem akumulační nádoby topné vody 800 Objem akumulační nádoby topné vody 1000 Objem akumulační nádoby topné vody 1500 Objem akumulační nádoby topné vody 2 x 800 Objem akumulační nádoby topné vody 2000 Objem akumulační nádoby topné vody 2 x 1000 Objem akumulační nádoby topné vody 3000 Objem akumulační nádoby topné vody 3 x 1000 Objem akumulační nádoby topné vody 4000 Objem akumulační nádoby topné vody 4 x 1000 Objem akumulační nádoby topné vody 5000 Objem akumulační nádoby topné vody 10 Výkon 1. modulu ekvitermního vytápění (kw) 20 Výkon 1. modulu ekvitermního vytápění (kw) 30 Výkon 1. modulu ekvitermního vytápění (kw) 50 Výkon 1. modulu ekvitermního vytápění (kw) 100 Výkon 1. modulu ekvitermního vytápění (kw) STD standardní tříotáčkové čerpadlo E plynule řízené čerpadlo 1-5m PWM plynule řízené čerpadlo signálem PWM 0 Druhý modul ekvitermního vytápění není 10 Výkon 2. modulu ekvitermního vytápění (kw) 20 Výkon 2. modulu ekvitermního vytápění (kw) 30 Výkon 2. modulu ekvitermního vytápění (kw) 50 Výkon 2. modulu ekvitermního vytápění (kw) 100 Výkon 2. modulu ekvitermního vytápění (kw) STD standardní tříotáčkové čerpadlo E plynule řízené čerpadlo 1-5m PWM plynule řízené čerpadlo signálem PWM 10 Výkon modulu podlahového vytápění (kw) 20 Výkon modulu podlahového vytápění (kw) 30 Výkon modulu podlahového vytápění (kw) 50 Výkon modulu podlahového vytápění (kw) 100 Výkon modulu podlahového vytápění (kw) STD standardní tříotáčkové čerpadlo E plynule řízené čerpadlo 1-5m PWM plynule řízené čerpadlo signálem PWM 40 výkon ohřevu TVp (kw) 50 výkon ohřevu TVp (kw) 80 výkon ohřevu TVp (kw) CIR cirkulace v okruhu TVp 0 bez cirkulace TVp BOX MOD A Kompaktní provedení "vše v jednom" v plechovém krytu Modulové řešení s se snadnou možností sestavení atypické dispoziční provedení Strana 15 z 26
6 Způsob připojení solárního systému do SYSTHERM AquaStorage 6.1 SYSTHERM AquaStorage Spiral Solární kolektory jsou zapojeny do topné spirály v akumulační nádrži SYSTHERM AquaStorage. Tento způsob připojení Solárních kolektorů nabízí jednoduché a cenově výhodné řešení. SYMPATIK AquaStorage sleduje jaké jsou klimatické podmínky pro tepelný zisk ze solárních kolektorů. Tuto hodnotu porovnává s tepelnou potřebou pro vytápění a ohřev teplé vody. Pokud je solární kolektor schopen ohřát vodu na vyšší teplotu, než je v oblasti topné spirály akumulačního zásobníku, zapne regulátor čerpadlo solárního okruhu. Strana 16 z 26
6.2 SYSTHERM AquaStorage SUN Solární kolektory jsou zapojeny do modulu s deskovým výměníkem a frekvenčně řízenými čerpadly, který distribuje topnou vodu do nádrže. Tento způsob připojení Solárních kolektorů přináší nejvyšší možné využití slunečního záření. Systém je koncipován pro práci v podmínkách kdy se často mění sluneční zisk (oblačné počasí). Dle aktuálně snímané severní a jižní (osvícené) teploty z venkovního čidla je vypočtena dosažitelná teplota topné vody z kolektoru. Pokud tato teplota je dostatečná pro ohřev teplé vody, plní solární modul rovnou horní část akumulačního zásobníku. Regulátor současně řídí oběhová čerpadla dle intenzity slunečního záření. Tím je dosaženo nepřerušeného způsobu chodu solárního modulu, který trvale pracuje při optimálních podmínkách. Strana 17 z 26
Modul s deskovým výměníkem může i při proměnlivém počasí zajistit vyšší teplotu topné vody v horní části nádrže než řešení s topnou spirálou v akumulační nádrži. Při ohřevu topnou spirálou se pomalu ohřívá celý objem nádrže a zvyšuje se střední teplota. Naproti tomu modul s deskovým výměníkem dokáže pružně ohřát menší objem topné vody ale na vyšší teplotu. Tím v letním období můžeme získat dostatečně teplotu vodu v horní části akumulačního zásobníku a nemusíme spínat kotel pro dohřev topné vody. 7 Schéma zapojení 7.1 SYMPATIK AguaStorage SUN- 10- M- 1000-20- E- 0-0- 10- STD- 50- CIR- MOD 7.2 SYMPATIK AguaStorage SPIRAL- 10- M- 1000-20- E- 0-0- 10- STD- 50- CIR- MOD Strana 18 z 26
8 Hlavní komponenty 8.1.1 Deskový výměník tepla je sestaven z nerezových desek, které jsou vzájemně spojeny měděnou pájkou. Výměník se vyznačuje dlouhodobou životností a vysokou účinností předávání tepla. 8.1.2 Oběhové čerpadlo topné vody / UT Zajišťuje stabilní hydraulické poměry ve vytápěných prostorech. Pro optimální nastavení potřebných průtoků lze čerpadlo vybrat ze třech variant: A) čerpadlo vybaveno třístupňovou regulací otáček. Typ STD. B) čerpadlo vybaveno integrovaným měničem otáček s možností nastavení požadované výtlačné výšky 1-5m. Typ E. C) čerpadlo vybaveno integrovaným měničem otáček ovládaným signálem PWM s automatickým řízením otáček dle požadavku řídicího systému. Typ PWM. D) V solárním modulu s deskovým výměníkem je použito speciální čerpadlo s frekvenčním řízením rychlosti otáčení. Tento typ umožní dokonalé přizpůsobení průtoku vody kolektorem jejich aktuálnímu tepelnému výkonu. 8.1.3 Čerpadlo cirkulace TV Zajišťuje vnitřní cirkulaci teplé vody tak, aby i při přerušovaném odběru byla u výtokových míst zajištěna vždy okamžitě správná teplota teplé vody. Materiál čerpadla je navržen z ušlechtilých materiálů vhodných pro systémy ohřevu teplé vody. 8.1.4 Regulační ventily a čidla teploty Redulační ventily od firmy Siemens zajišťují rychlou a přesnou regulaci teplot. Strana 19 z 26
8.1.5 Akumulační zásobník AkuStorage 200 5000 litrů Akumulační zásobník určený k ohřevu a akumulaci teplé vody Technické parametry Tepelná izolace Měkká polyuretanová pěna 100mm (0.038W/mK) s povrchovou úpravou PVC Materiál zásobníku Uhlíková ocel Maximální tlak 3 bar Maximální teplota 99 C PŘIPOJENÍ 1 4 Společná zpátečka 1½ 2 Vstup nízkopotenciálních zdrojů 1½ 3 Vstup vysokopotenciálních zdrojů 1½ Topný okruh zpátečka 5 / Podlahové vytápění výstup 1½ 6 Topný okruh výstup 1½ 7 8 9 10 12 Návarek pro čidlo teploty (teploměr) ½ 11 Hrdlo pro el. Topnou patronu 1½ 15 Připojení pro automatické odvzdušnění Kapacita Df De H A H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H9 13 14 [l] [mm] [mm] Připojení 200 450 650 1351 1365 241 441 641 641 841 941 1041 - - - - 300 550 750 1392 1414 255 455 655 605 855 955 1055 255 755 1 1 500 650 850 1722 1747 270 545 820 770 1095 1232 1370 270 990 1 1 800 790 990 1910 1946 308 612 916 924 1220 1371 1524 308 938 1¼ 1¼ 1000 790 990 2200 2231 308 645 983 1094 1320 1489 1658 308 1078 1¼ 1¼ 1500 950 1150 2303 2346 336 711 1086 1236 1461 1648 1836 336 1106 1¼ 1¼ 2 000 1 100 1300 2373 2430 371 758 1146 1321 1533 1727 1921 371 1071 1¼ 1¼ 3 000 1 250 1450 2854 2931 569 1769 1969 1769 2169 2144 2369 669 1649 1¼ 1¼ 4 000 1 450 1650 3060 3091 656 1706 1956 1706 2206 2231 2456 756 1666 1¼ 1¼ 5 000 1 600 1800 3152 3186 762 1592 1892 1592 2192 2276 2492 792 1702 1¼ 1¼ Strana 20 z 26
AkuStorage spiral 300 5000 litrů Akumulační zásobník s topným hadem určený k ohřevu a akumulaci teplé vody Technické parametry Tepelná izolace Měkká polyuretanová pěna 100mm (0.038W/mK) s povrchovou úpravou PVC Materiál zásobníku a topného hadu Uhlíková ocel Maximální tlak 3 bar Maximální teplota 99 C Maximální tlak v topném hadu 12 bar PŘIPOJENÍ 1-4 Společná zpátečka 1½ 2 Vstup nízkopotenciálních zdrojů 1½ 3 Vstup vysokopotenciálních zdrojů 1½ Topný okruh zpátečka 5 / Podlahové vytápění výstup 1½ 6 Topný okruh výstup 1½ 7-8 - 9 10-12 Návarek pro čidlo teploty (teploměr) 1/2 11 Hrdlo pro el. Topnou patronu 1½ 13 Výstup do solárního panelu 14 Vstup ze solárního panelu 15 Připojení pro automatické odvzdušnění Kapacita Df De H A H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H9 13 14 Teplosměnná plocha topného hada [l] [mm] [mm] Připojení [mm] 300 550 750 1392 1414 255 455 655 605 855 955 1055 255 755 1 1 1,0 500 650 850 1722 1747 270 545 820 770 1095 1232 1370 270 990 1 1 2,1 800 790 990 1910 1946 308 612 916 924 1220 1371 1524 308 938 1¼ 1¼ 2,5 1000 790 990 2200 2231 308 645 983 1094 1320 1489 1658 308 1078 1¼ 1¼ 3,0 1500 950 1150 2303 2346 336 711 1086 1236 1461 1648 1836 336 1106 1¼ 1¼ 3,7 2 000 1 100 1300 2373 2430 371 758 1146 1321 1533 1727 1921 371 1071 1¼ 1¼ 4,0 3 000 1 250 1450 2854 2931 569 1769 1969 1769 2169 2144 2369 669 1649 1¼ 1¼ 6,4 4 000 1 450 1650 3060 3091 656 1706 1956 1706 2206 2231 2456 756 1666 1¼ 1¼ 7,0 5 000 1 600 1800 3152 3186 762 1592 1892 1592 2192 2276 2492 792 1702 1¼ 1¼ 7,8 Strana 21 z 26
8.1.6 Solární kolektory SYSTHERM-SUN-V5-xx Aplikace: Termální systémy s nuceným oběhem s vertikálním prouděním v solárním kolektoru. Charakteristika: Solární panel s vysoce selektivním povrchem. Boční připojení, univerzální kolektor s nuceným oběhem. V speciální dvoutahové uspořádání pro dosažení vysoké výstupní teploty. Technické údaje: Maximální provozní tlak: 6 bar Maximální pracovní teplota: 200 C Nosná konstrukce hliník 6061-T%, profily upravené anodizací proti kondenzaci Solární absorbér měděné desky potažené vysoce selektivní vrstvou TiNOX Součinitel poměrné zářivosti emisivita ε 4% +/- 2% Součinitel pohltivosti absorbce α 95% +/- 2% Sklo tvrzené o tloušťce 4mm, odolné krupobití koeficient prostupu světla 91% Tepelná izolace minerální vlna o tloušťce 50mm na dně, 20mm na bocích Montáž 4 montážní závitové otvory Rozměry kolektoru Rozměry aktivní plochy Připojení Typ obj. č. L H P Plocha L1 H1 Plocha [mm] [m 2 ] [mm] [m 2 ] N Ø [mm] V5 2.0 m 2 3400306500111 1063 1881 97 2.00 1000 1818 1.82 2 18 V5 2.5 m 2 3400306500112 1163 2150 97 2.50 1100 2087 2.3 Strana 22 z 26
9 Praktický příklad instalace AquaStorage Rodinný dům stojí v lokalitě Mělník. Dům obývá rodina s dvěma malými dětmi. V rodinném domě je instalován SYSTHERM AquaStorage typ: SYMPATIK AguaStorage SUN- 10- M- 1000-20- E- 0-0- 10- STD- 50- CIR- BOX Na jižní straně jsou instalovány 3 kolektory SYSTHERM-SUN-V5-2,5 tedy celkem 7,5m2 plochy Systém AquaStorage pracuje v kombinaci s plynovým kotlem 25kW, který zajišťuje základní zdroj tepla. Tři solární kolektory po 2,5 m2 slouží pro ohřev teplé vody a jako dodatkový zdroj pro vytápění. Akumulace topné vody je v nádrži 1000 litrů. Otopná soustava je řešena jako kombinovaná, kde se využívá podlahové vytápění a vytápění radiátory. Místnost kde je umístěn SYSTHERM AquaStorage v kompaktním provedení. Strana 23 z 26
9.1 Průběh podzimního dne 15.11.2009 7:30 hodin ráno Plynový kotel udržuje v horní části akumulační nádrže dostatečně teplou vodu pro pokrytí ranních odběrů teplé pitné vody. Systém vytápění pracuje v seriovém režimu, kdy vychlazená zpátečka z vytápění je dále využívána pro podlahové vytápění, kde je dochlazena až na teploty 25 C. 9.2 Průběh podzimního dne 15.11.2009 10:00 hodin dopoledne První sluneční paprsky postupně zahřívají teplotní čidlo na osluněné straně budovy. Systém spouští solární okruh a začíná akumulovat první solární energii. Oběhová čerpadla v solárním okruhu přechází z přerušovaného provozu na běh s minimálními otáčkami. Zatím nízká teplota z kolektoru nestačí pro použití ve vrchní části akumulační nádrže a proto je ukládána do středu. Okruh vytápění tělesy přešel do útlumového provozu a je spuštěno pouze podlahové vytápění. Strana 24 z 26
9.3 Průběh podzimního dne 15.11.2009 13:30 odpoledne Solární systém nyní dosahuje nejvyššího výkonu. Rozdíl teploty mezi severním a jižním venkovním čidlem je nyní nejvyšší a proto řídicí systém nastavuje solární čerpadla na vyšší výkon. Spodní část zásobníku již byla ohřátá a nyní intenzita slunečního záření umožní akumulovat teplo z kolektorů rovnou do horní části zásobníku. Oba systémy vytápění jsou nyní v útlumu. 9.4 Průběh podzimního dne 15.11.2009 16:30 odpoledne Solární systém zajistil nabití akumulačního zásobníku teplou vodou. Nyní již pracují oba systémy vytápění i příprava teplé vody. Postupně se odebírá teplo z akumulační nádrže, kterou nám dodaly solární kolektory. Po poklesu teploty v zásobníku bude opět spuštěn plynový kotel. Strana 25 z 26
9.5 Průběh měření ze dne 15.11.2009 Z grafického průběhu je vidět, že kolektory o ploše 3 x 2,5m dosahovali tepelného výkonu 5-7kW. V období nejvyššího výkonu tedy od 11:00 do 14:00 došlo k zvýšení teploty ve střední části zásobníku ze 45 C na 53 C. Ve spodní části dokonce z 35 C na 45 C. Do horní části se dodávala voda pouze krátkou dobu, a proto výrazné zvýšení není patrné. V období měření tj. od 9:30 až do 17:00 nebylo nutné spouštět plynový kotel. Strana 26 z 26