Obliczenia wstępne

i etapy projektowania instalacji

solarnych

Projektowanie instalacji solarnych

I . S t o s o w a n i e k o l e k t o r ó w w b u d o w n i c t w i e

1 . r o d z a j e s y s t e m u

2 . r o d z a j e i n s t a l a c j i

I I . I s t o t a p r o j e k t o w a n i a i n s t a l a c j i s o l a r n y c h

1 . E t a p y p r o j e k t o w a n i a

2 . W y t y c z n e p r o j e k t o w e

3 . W y b ó r u r z ą d z e ń

4 . W y t y c z n e p r o d u c e n t ó w

5 . S y m u l a c j e k o m p u t e r o w e

I I I . N a r z ę d z i a i n f o r m a t y c z n e

I V . D o k u m e n t a c j a t e c h n i c z n a

D o k u m e n t y p r a w n e

I. Stosowanie instalacji solarnych w

budownictwie mieszkaniowym

Zastosowanie instalacji słonecznych w budynkach mieszkalnych oraz jako

źródło energii do podgrzewania basenów przynosi określone efekty

ekologiczne oraz znaczne korzyści finansowe.

Są również sposoby na

otrzymanie środków pieniężnych

w postaci dotacji bądź kredytów

preferencyjnych na ww.

przedsięwzięcia, dzięki czemu

możliwy jest szybki zwrot

kosztów inwestycji.

Instalacje solarne nie mogą być jedynym źródłem ciepła w budynku. Wymagają one korzystania z

dodatkowego źródła dogrzewania w okresie jesienno - zimowym. Najczęściej w tym celu stosuje się

istniejące już konwencjonalne źródło ciepła lub grzałkę elektryczną.

Zasto

sow

anie

insta

lacji

so

larn

ych

1. Rodzaje systemu

Sezonowy Całoroczny Ciepła woda użytkowa

• c.w.u.

Ciepła woda użytkowa, wspomaganie ogrzewania i basen

• c.w.u. + c.o. + basen

Ciepła woda użytkowa

• c.w.u.

Letni basen

• Basen

2. Rodzaje instalacji

O b i e g g r a w i t a c y j n y –

T e r m o s y f o n o w e

W obiegu jest woda użytkowa

Konieczna jest różnica poziomów

między kolektorem a zasobnikiem

(dolna krawędź zbiornika ok. 30-40

cm ponad górną krawędzią kolektora)

Zastosowanie tylko sezonowe

(baseny, domki letniskowe itp.)

Obieg wymuszony

Bezpośredni – w obiegu jest woda

użytkowa

Pośredni – w obiegu jest czynnik

grzewczy (glikol)

Konieczne jest stosowanie pompy

obiegowej oraz aparatury

regulacyjno – pomiarowej.

Zastosowanie sezonowe i

całoroczne

Zasto

sow

anie

insta

lacji

so

larn

ych

II. Istota projektowania instalacji solarnych

Wyk o r z ys t a n i e o d n a w i a l n yc h ź r ó d e ł e n e r g i i w

b u d o w n i c tw i e j e d n o r o d z i n n ym m a s w o j e

u z a s a d n i e n i e e k o l o g i c z n o - e k o n o m i c z n e . N a l e ż y

j e d n a k p r z e s t r z e g a ć p e w n yc h r e g u ł g d yż t y l k o w

t a k i m p r z yp a d k u j e s t o n o e f e k t yw n e i m a s e n s .

1. Funkcjonowanie solarnych systemów jest uwarunkowane

wysokością zapotrzebowania na energie w obiektach, w których są

zastosowane. Dlatego należy najpierw zminimalizować straty energii i

zmaksymalizować jej zyski, a następnie określić dokładną ilość

potrzebnej energii i zastosować odpowiednie rozwiązanie

technologiczne.

2 . Odpowiedni dobór urządzeń oraz ich połączenie i regulacja jest

podstawą sprawnie działającego systemu.

3. Ze względu na stochastyczne zmiany warunków pogodowych

konieczne jest stosowanie odpowiednio zaprojektowanego układu

zabezpieczającego zgodnie z obowiązującymi przepisami.

1. E

tap

y p

roje

kto

wa

nia

Dokumentacja techniczna

Symulacja komputerowa

Dobór urządzeń wg wytycznych producenta

Wybór producenta urządzeń

Audyt energetyczny

Pro

jekto

wanie

insta

lacji

sola

rnych

Zap

otrz

eb

ow

an

ie n

a e

nerg

ię

Wartości ustalane na podstawie wywiadu z inwestorem:

1. Ilość i temperatura wody użytkowej

2. Współczynnik zapotrzebowania na ciepło budynku oraz

stan techniczny i sprawność systemu ogrzewania

3. Pojemność i izolacja gruntowa basenu

2. Wytyczne projektowe

Pro

jekto

wa

nie

insta

lacji

so

larn

ych

Kąt n

ach

yle

nia

i kąt a

zym

utu

1. Azymut południowy 0º±15º lub wschód – zachód

2. Kąt nachylenia optymalnie

całoroczny 40º- 50º

Wiosenno-letni ok 30º

3. Możliwość usytuowania :

na dachu- wmontowany w połaci, przyległy, na konstrukcji

korygującej kąt nachylenia

na ścianie budynku

na ziemi w konstrukcjach wsporczych.

Pro

jekto

wa

nie

insta

lacji

so

larn

ych

3. Wybór urządzeń

1. Wszystkie elementy systemu solarnego muszą być

przeznaczone do takich instalacji (wzgl. sanitarne i techniczne)

2. Urządzenia powinny być wysokiej jakości – certyfikowane

3. Cenowo adekwatne do podawanych parametrów

4. Estetyczne, bezpieczne i ergonomiczne

5. Producent zapewnia gwarancje na urządzenia

Pro

jekto

wa

nie

insta

lacji

so

larn

ych

4. Wymiarowanie instalacji wg wytycznych

producenta oraz zgodnie z obowiązującymi

przepisami

Pro

jekto

wa

nie

insta

lacji

so

larn

ych

Dobór urządzeń instalacji solarnych wg wytycznych producentów

często jest oparty na doświadczeniach i badaniach z realizacji oraz

na ogólnych warunkach klimatycznych i uśrednionym potencjale

promieniowania dla całego kraju. Dobór taki ma charakter tylko

orientacyjny.

Pro

jekto

wa

nie

insta

lacji

so

larn

ych

Stosowane narzędzia doboru urządzeń:

Monogramy

Tabele wg ilości osób, wielkości zużycia c.w.u.

Arkusze kalkulacyjne

Proste programy symulacyjne

Ciepła woda użytkowa

Pokrycie zapotrzebowania na energię dla c.w.u. w skali roku

Konwencjonalne Solarne

Instalacja solarna zaprojektowana zgodnie

z wytycznymi producentów urządzeń

powinna pokrywać zapotrzebowanie na

ciepło dla c.w.u w skali roku w ok. 60% oraz

w ok. 90-100% w okresie wiosenno-letnim

Pro

jekto

wa

nie

insta

lacji

so

larn

ych

Ciepła woda użytkowa i centralne ogrzewanie

zimą (+basen letni)

Pokrycie zapotrzebowania na energię dla c.w.u. i c.o. w skali

roku

Konwencjonalne Solarne

Instalacja solarna zaprojektowana zgodnie

z wytycznymi producentów urządzeń

powinna pokrywać zapotrzebowanie na

ciepło dla c.w.u i c.o. w skali roku w ok. 15-

35% w zależności od klasy energetycznej

budynku i stanu technicznego instalacji

grzewczej.

Pro

jekto

wa

nie

insta

lacji

so

larn

ych

5. Symulacja komputerowa

Pro

jekto

wa

nie

insta

lacji

so

larn

ych

Symulacja komputerowa jest najbardziej wiarygodnym sposobem

pozwalającym określić możliwe do osiągnięcia efekty

zainstalowanego systemu. Między innymi z tego względu, że

oparta jest na danych meteorologicznych i szczegółowych

danych dotyczących zapotrzebowania oraz na analizie

uwzględniającej parametry wszystkich urządzeń wraz z ich

połączeniem i regulacją. Wszystkie te czynniki mają decydujący

wpływ na sprawne działanie instalacji oraz jakość

zainstalowanego systemu.

Symulacja komputerowa często pozwala na szybką eliminację

ewentualnych błędów oraz na porównanie i rozważenie wielu

kombinacji doboru urządzeń.

III. Narzędzia informatyczne wspomagające

projektowanie

Programy komputerowe wspomagające projektowanie instalacji

solarnych dają możliwość symulacji zaprojektowanego systemu i są

niezbędne szczególnie w przypadku dużych inwestycji, gdzie

dokładność obliczonych efektów powinna być maksymalnie wysoka.

Zalety stosowania programów komputerowych przy projektowaniu

instalacji solarnych to m.in. :

Zapobiegają popełnieniu błędów w obliczeniach

Oszczędność czasu, poprzez wprowadzanie niewielkiej ilości danych

i otrzymywanie wielu wyników : zysku, sprawności, pokrycia solarnego

itp.

Obliczenia oparte na danych meteorologicznych co daje większą

dokładność oczekiwanych efektów stosowania systemu

Możliwość łatwej i szybkiej zmiany urządzeń oraz wyniki obliczeń

podawane są często w formie tabelarycznej, opisowej, graficznej

pozwalając na lepszą orientacje wśród możliwych wariantów

Szybkie przeprowadzenie analizy ekonomicznej i ekologicznej

wybranego systemu.

Narz

ędzia

info

rmaty

czne

Kole

kto

rek 2

.0

• Właściciel: Bogdan Szymański

• Dystrybutor: Kolektorek.pl

• Produkcja: Polska

• J. polski: Dostępny

Get so

lar • Właściciel:

Axel Horn

• Dystrybutor: Dorsystem

• Produkcja: Niemcy

• J. polski: Dostępny

Poly

su

n

• Producent: Velasolaris

• Dystrybutor: B-Angel

• Produkcja: Szwajcaria

• J. polski: Dostępny

T*S

ol

• Właściciel: Valentin

• Dystrybutor: Valentin

• Produkcja: Niemcy

• J. polski: Niedostępny

Narz

ędzia

info

rmaty

czne

IV. Dokumentacja techniczna

Zakres i cel stosowania

•Stan istniejący

•Stan planowany

•Proponowane rozwiązanie

Część opisowa

•Wymiarowanie instalacji

•Kosztorysy

•Efekt ekologiczny

Część obliczeniowa

•Projekt instalacji

•Prowadzenie przewodów

•Rzuty

•Wymiary

Część rysunkowa

•Uprawnienia

•Pozwolenia

•Certyfikaty, atesty

•Dane techniczne urządzeń

•Wskazówki użytkowania

Załączniki

D o k u m e n t y p r a w n e

Rozporządzenie ministra infrastruktury z dn. 12 kwietnia 2002 roku w sprawie warunków

technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.

PN-92/B-01706 – Instalacje wodociągowe – Wymagania w projektowaniu.

PN-B-02025 – Obliczanie sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania

budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej.

PN-EN ISO 12975- 1/2 - Słoneczne systemy grzewcze i ich elementy-kolektory

słoneczne

PN- EN ISO 12976-1/2 - Słoneczne systemy grzewcze i ich elementy-kolektory

słoneczne. Urządzenia wykonane fabrycznie.

PN-76/B-02440 – Zabezpieczenie urządzeń ciepłej wody użytkowej.

PN-B-02414 – Zabezpieczenie instalacji ogrzewań wodnych systemu zamkniętego z

naczyniami wzbiorczymi przeponowymi.