Instalace solárního systému jako opatření ve všech podoblastech podpory NZÚ
Kombinace solární soustavy a různých opatření v rámci programu NZÚ výzva RD 2 Podoblast A Úspory nejen na obálce budovy, ale i na přípravě TV Podoblast B Snížení měrné neobnovitelné primární energie E pn,a : Faktor neobnovitelné primární energie solárního systému = 0,00 [-] Podoblast C1 a C2 Vhodné kombinace solárního systému a dalších zdrojů: Kotle na biomasu - není kolize v době největšího využití (zima = biomasa, léto = solár) - společná akumulační nádoba = jednoduchá instalace a regulace Plynové kotle - účinnost PK při častých startech pouze do TV (léto) = cca 60-70 % Tepelná čerpadla - omezení počtu startů a doby chodu kompresoru - možnost regenerace primárního okruhu (pasivní/aktivní) u čerpadel země/voda
Parametry solárních soustav 3 celkové tepelné zisky využité pro krytí potřeby tepla [kwh/rok] nižší než zisky solárních kolektorů (ztráty), čím větší soustava tím menší podíl ztrát neznamenají nutně úsporu (ta závisí na účinnosti nahrazovaného zdroje) měrné využité tepelné zisky [kwh/m 2.rok] celkové zisky vztažené k ploše kolektoru (apertury) solární pokrytí [%] procentní krytí potřeby tepla
Parametry solárních soustav 4 rodinné domy NZÚ plocha 4 až 8 m 2 objem zásobníku 200 až 400 l solární pokrytí 40 až 65 % 50 % solární zisky 300 až 400 kwh/(m 2.rok) 350 kwh/(m 2.rok) bytové domy plochy od 20 až 200 m 2 objem zásobníku 1 až 8 m 3 Příprava teplé vody solární pokrytí 40 až 50 % solární zisky 400 až 500 kwh/(m 2.rok)
Parametry solárních soustav 5 Příprava teplé vody a přitápění rodinné domy NZÚ plocha 5 až 12 m 2 ; objem zásobníku 400 až 1200 l solární pokrytí nízkoenergetické 10 až 20 % pasivní domy 25 až 35 % solární zisky 200 až 350 kwh/(m 2.rok) 280 kwh/(m 2.rok) bytové domy plocha 40 to 200 m 2 ; objem zásobníku 3 až 16 m 3 solární pokrytí 10 až 20 % solární zisky 350 až 450 kwh/(m 2.rok)
Návrh solární soustavy 6 Stanovení kolektorové plochy (příklad aplikace příprava TV v rodinném domě ) Stanovení potřeby tepla: Denní spotřeba teplé vody (l/os.den) uvažovat reálné hodnoty např. dle TNI 73 0302 60 l/os.den ohřáté o 50 K Denní potřeba energie (m.c.dt) q os = 3,5 kwh/os.den 4 členná rodina Q potř = 4 x 3,5 = 14 kwh/den Stanovení kolektorové plochy: Maximální denní zisk z kolektoru je cca q kol = 3,5 až 4 kwh/m 2.den Kolektorová plocha A kol = Q potř / q kol = 14/3,5 = 4 m 2 1 osoba => 1 m 2 kolektorové plochy
Bilance solárních soustav 7 simulační nástroje podrobný výpočet s hodinovým krokem, podrobné vstupní údaje Polysun, GetSolar postup podle TNI 73 0302 zjednodušený postup, energetická bilance po měsících omezené použití od 30 do 75 % Operační program životní prostředí, Nová zelená úsporám
Bilance solárních soustav 8 Rodinný dům 4 osoby Spotřeba TV = 160 l/den (55 C) Výsledky Měrný využitelný zisk q ss,u = 445 kwh/m 2.rok Solární podíl f = 60 % Požadovaný objem Navržený = 300 litrů Požadovaný = 239 litrů
Bilance solárních soustav 9
Bilance solárních soustav 10
Bilance solárních soustav 11
Solární soustavy v bytových domech
Solární soustavy pro bytové domy 13 Úspory na přípravě TV, která po zateplení tvoří i 50 % energetické potřeby technologie (TV+ÚT) Nízká účinnost samostatných zdrojů tepla při letní přípravě TV (plynový kotel cca 45-55 %) V bytových domech je vždy cirkulace TV - revize a rekonstrukce stavu a řízení v rámci dodávky solární soustavy - významné snížení energetických nároků cirkulace - podíl cirkulace na potřebě tepla pro přípravu TV i 65 %
Solární soustavy pro bytové domy 14 Bytový dům 50 bytových jednotek Spotřeba TV = 4000 l/den (55 C) Výsledky Celkový využitelný zisk Q ss,u = 52 725 kwh/rok Na 1 BJ = 52 725 / 50 = 1 054 kwh/rok.b.j. Požadovaný objem Navržený = 4 000 litrů Požadovaný = 4 784 litrů
Solární soustavy pro bytové domy 15
Solární soustavy pro bytové domy 16
Solární soustavy Zásady správného fungování
Příklad zapojení solární termické soustavy 18
Příklad zapojení solární termické soustavy 19 Hlavní zásady správného fungování průtok solárním okruhem odvzdušnění velikost expanzní nádoby zpětný ventil velikost výměníku Regulace solární soustavy diferenciál - porovnání teplot teplotní ochrana zásobníku dochlazování a vychlazování řízení otáček čerpadla logické spínání dohřevu měření získané energie
Výměníky tepla pro solární termické soustavy 20 Pro výpočet deskových výměníků použít výpočtový software (výkon, tlak. ztráty, průtoky) Běžné okrajové podmínky solárního systému pro přípravu TV: Primární strana: Propylen-glykol T1 = 65 C T2 = 35 C V = 0,5 1 l/min.m 2 kol dp max = 20 kpa Sekundární strana: Voda T1 = 30 C T2 = 60 C dp max = 20 kpa U větších systémů (>20m 2 ) vždy použít deskové výměníky Optimalizace nákladů na potrubí solárního okruhu (low-flow) Výrazně vyšší koeficient prostupu tepla Ekonomické zhodnocení vlastního výměníku Trubkové výměníky cca 0,2-0,25 m 2 /m 2 kol (orientační hodnota) U trubkových výměníků vždy předepsat průtok (high-flow)
Chybné umístění teplotních čidel 21 čidlo kolektoru není na výstupu kapaliny z kolektoru a neměří teplotu přesně čidlo měří vysokou teplotu a nutí systém pracovat při vysokých teplotách a s nižšími zisky čidlo není vůbec ovlivněno provozem solárního systému čidlo měří vyšší teplotu než je v zásobníku, bezpečnostní funkce ochrany fungují omezeně
Děkujeme za pozornost Jiří Kalina / Oddělení projektů telefon: +420 244 016 911 Email: kalina@regulus.cz www.regulus.cz