Солнечный коллектор RÖDA RSSCV20

Пособие по подбору и монтажу солнечных
коллекторов
Солнечный коллектор
RÖDA RSSCV20
- значительно уменьшит потребление основных энергоресурсов;
- сэкономит на эксплуатационных затратах по подогреву воды в бассейнах;
- сэкономит на эксплуатационных затратах по обеспечению ГВС;
- увеличит комфорт использования системы ГВС;
- в осенне-весенний период сэкономит на эксплуатационных затратах
по обеспечению теплом систем отопления.
MADE
IN
EU
NEW
Солнечные коллекторы
RÖDA RSSCV20
MADE
IN
EU
NEW
Солнечные коллекторы RSSCV20 являются главным элементом солнечной водонагревательной
установки, предназначенной для преобразования солнечной энергии в тепловую. Основная функция
солнечных панелей - это нагрев воды в системах горячего водоснабжения, а также они могут быть использованы
для подогрева воды в бассейнах и в качестве дополнительного источника в системах теплоснабжения.
Они позволяют достичь следующих преимуществ:
- значительно уменьшить потребление основных энергоресурсов;
- сэкономить на эксплуатационных затратах по подогреву бассейнов;
- сэкономить на эксплуатационных затратах по обеспечению ГВС;
- увеличить комфорт использования системы ГВС;
- в осенне-весенний период сэкономить на эксплуатационных затратах по обеспечению систем отопления.
Устройство солнечной панели RSSCV20.
Главным элементом коллектора является медный абсорбер с высокоселективным покрытием eta plus,
изготавливаемый немецкой компанией Blue Tec. Этот абсорбер характеризуется очень высоким коэффициентом
поглощения солнечного излучения, составляющим 95% с ограниченной до минимума эмиссией, составляющей 5%.
Технология изготовления покрытия eta plus гарантирует стойкость к температурам в диапазоне от 0 до 300 °C.
Абсорбер прикреплен ультразвуковой сваркой к каркасу из трубок, соединенных в виде арфы. Это полностью
автоматизированный процесс, обеспечивающий очень хорошие параметры теплопроводности, высокий
уровень стойкости и долговременную эксплуатацию коллектора. Корпус коллектора изготовлен из алюминия,
покрашенного порошковым методом, имеет форму ванны, закрыт специальным стойким к механическим
воздействиям стеклом, что обеспечивает высокую надежность и требуемый уровень герметичности.
1
www.roda.com.ua
Преимущества солнечных панелей
RÖDA RSSCV20 перед вакуумными
На тему преимуществ одного вида коллекторов над другими существуют
неоднозначные мнения. При выборе коллектора следует обратить внимание
на следующее:
1. В значительном диапазоне работы солнечной установки плоские коллекторы имеют
более высокий КПД, чем вакуумные!
2. Инвестиционные затраты, связанные с установкой системы вакуумных коллекторов значительно
выше, чем у плоских коллекторов, а годовая сумма полученной энергии только незначительно больше,
следовательно, эти дополнительные расходы окупятся только через несколько лет.
Очевидно, что сравнивать необходимо затраты при установке плоских и
вакуумных коллекторов одного класса. Есть много дешевых вакуумных
коллекторов, у которых параметры гораздо ниже, чем у плоских коллекторов
такого класса, как коллектор RSSCV20.
Годовая сумма
полученной энергии
плоский
коллектор
вакуумный
коллектор
Инвестиционные
затраты
плоский
коллектор
вакуумный
коллектор
3. Очередным преимуществом плоских коллекторов над вакуумными является их долговечность, которая
превышает 20 лет эксплуатации. Коллекторы RSSCV20 изготовлены из надежных материалов (медь и алюминий), в соответствии с наивысшими нормами качества, и имеют гарантийный срок эксплуатации 10 лет.
Гарантия на вакуумные коллекторы чаще всего не превышает 5 лет.
Определение количества солнечной энергии в зависимости от региона
<700
900
1100
1300
1500
1700
1900 кВт·ч/м²
Карта распределения среднегодовой суммарной солнечной радиации, кВт·ч/м² за период 2004-2010 годов.
Солнце излучает огромное количество энергии - приблизительно (1,1x10) кВт·ч в секунду. Киловатт·час - это
количество энергии, необходимое для работы лампочки накаливания мощностью 100 Ватт в течение 10
часов. Внешние слои атмосферы перехватывают приблизительно одну миллионную часть энергии, излучаемой
Солнцем, или около 1500 квадриллионов (1,5x10) кВт·ч ежегодно.
СОЛНЕЧНЫЕ
КОЛЛЕКТОРЫ
ПИРОЛИЗНЫЙ
КОТЕЛ
2
Определение количества
солнечной энергии в зависимости от региона
Южная Центральная Северная
Европа
Европа
Европа
0,8
2,6
1,7
Январь
Февраль
3,9
3,2
1,5
Март
4,6
3,6
2,6
Апрель
5,9
4,7
3,4
Май
6,3
5,3
4,2
Июнь
6,9
5,9
5,0
Июль
7,5
6,0
4,4
Август
6,6
5,3
4,0
Сентябрь
5,5
4,4
3,3
Октябрь
4,5
3,3
2,1
Ноябрь
3,0
2,1
1,2
Декабрь
3,7
1,7
0,8
Год
5,0
3,9
2,8
Среднесуточное значение солнечной радиации в Европе в кВт·ч/м² в день
Из-за отражения, рассеивания и поглощения солнечной энергии
атмосферными газами и аэрозолями, только 47% всей энергии
(приблизительно 700 квадриллионов (7x10) кВт·ч) достигает
поверхности Земли.
Количество солнечной энергии, падающей на поверхность Земли,
изменяется вследствие движения планеты по орбите, и ее вращения
вокруг своей оси. Эти изменения зависят от времени суток и времени
года. Обычно, в полдень на Землю попадает больше солнечной
радиации, чем рано утром или поздно вечером. В полдень Солнце
находится высоко над горизонтом и длина пути прохождения лучей
Солнца через атмосферу Земли становится наименьшей. Таким
образом, количество солнечной радиации существенно отличается в
зависимости от времени года и географического положения
(см. таблицу). Этот фактор необходимо учитывать при подборе
для дальнейшей эксплуатации солнечных водонагревательных
установок.
Изменение солнечного излучения в зависимости от погодных условий
Количество солнечной радиации, достигающей поверхности Земли, зависит от различных атмосферных
явлений и от положения Солнца, как в течение дня, так и в течение года. Облака - основное атмосферное
явление, определяющее количество солнечной радиации, достигающей поверхности Земли. В любой точке
Земли солнечная радиация, достигающая поверхности Земли, уменьшается с увеличением облачности:
СОЛНЕЧНЫЙ ЛЕТНИЙ ДЕНЬ
1000 Вт/м²
НЕБОЛЬШАЯ ОБЛАЧНОСТЬ
700 Вт/м²
БОЛЬШАЯ ОБЛАЧНОСТЬ
300 Вт/м²
ПОЛНАЯ ОБЛАЧНОСТЬ,
ДИСК СОЛНЦА НЕ ВИДЕН 50 Вт/м²
Верхний ряд освободился от снега, используя только энергию от
нижнего ряда коллекторов
Вакуумные трубчатые
коллекторы
3
www.roda.com.ua
Выбор места и угла наклона
установки солнечных коллекторов
Направление установки солнечного коллектора и угол его
наклона сильно влияют на оптимизацию использования солнечной
водонагревательной установки. Представленные графики показывают
степень годового попадания солнечных лучей на поверхность коллектора,
в зависимости от направления его установки. Из графиков следует, что для того,
чтобы использовать 95-100% годового солнечного излучения, коллекторы должны
быть установлены в южном направлении. Допускается отклонение на запад в диапазоне до 45° и на
восток в диапазоне до 40°, при котором не замечается существенного снижения количества солнечного
излучения. Оптимальный угол наклона коллектора для системы, используемой в течение всего года составляет 40°-45°. Принимая во внимание угол падения солнечных лучей в зависимости от времени
года, оптимальный угол наклона летом составляет 30°, а зимой - 60°.
95
∆=45℃
90
E
85
∆=30℃
W
∆=60℃
80
70
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
S
10
100
95
90
85
80
Kąt ∆
75
Азимут 0°
Азимут 40° W
Азимут 40° E
70
S
W
Установка угла накопления коллекторы
Годовой уровень солнечного излучения
%
100
20
30
Установка коллектора в южном направлении
40
50
60
70
80
Азимут°
E
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
∆
Годовой уровень солнечного излучения
Компания «ОПТИМ» предлагает специальные монтажные комплекты, которые необходимо выбрать согласно
индивидуальным техническим условиям зданий, на которых будут установлены коллекторы. Комплекты
изготавливаются из алюминия и нержавеющей стали, обеспечивают быстрый и надежный монтаж.
Комплект креплений на скатной крыше
RSSMPR*:
Комплект креплений на плоской крыше
RSSMFR*:
СОЛНЕЧНЫЕ КОЛЛЕКТОРЫ
4
Подбор величины установки
Уровень обеспечения потребности
в тепловой энергии [%]
100%
80%
60%
40%
20%
янв
февр
март
апр
май
июнь
июль
авг
сент
окт
ноя
дек
Уровень обеспечения потребности в тепловой энергии для приготовления горячей воды при использовании типичной солнечной
водонагревательной установки с плоскими коллекторами
В зависимости от потребности системы, необходимо подобрать нужное количество элементов. Необходимо
обеспечить оптимальное использование солнечной энергии при разумном соблюдении инвестиционных
расходов. Для среднеевропейских климатических условий можно принять, что наиболее рациональной
является солнечная установка для системы горячего водоснабжения, обеспечивающая в течение года 60-65%
потребности. На представленном графике показано, что при таком выборе параметров водонагревательной
установки в течение 6 месяцев (с апреля по сентябрь) получаем практически 80-100% теплой воды, нагретой
при помощи солнечной энергии. При увеличении уровня нагреваемой воды следует использовать
термостатические смесительные вентили или буферные емкости.
Выбор величины водонагревательной установки для систем ГВС требует определения потребности в
количестве и температуре нагреваемой воды. В односемейных коттеджах принимается средняя суточная
потребность в горячей воде с температурой 45°С - на уровне 60-100 литров на человека. Одновременно
принимаем, что максимальное дневное количество тепловой энергии, которое можем получить с
плоского коллектора, составляет 3,5 кВт·ч/м². При расчете, что величина уровня обеспечения
потребности в тепловой энергии для приготовления горячей воды составляет 60-65% от всей
необходимой энергии, можно принять, что требуется от 1 до 1,6 м² рабочей поверхности коллектора
на 1 человека. Такое количество энергии необходимо для нагрева 60 литров воды от температуры 10°С до
температуры 60°С. Полученная тепловая энергия аккумулируется в баке косвенного нагрева. Объем
бака рассчитывается на основании уровня среднесуточного потребления воды. При выборе бака косвенного нагрева следует помнить, что в ночное время водонагревательная установка не функционирует и утром
следующего дня не успеет подготовить необходимое количество горячей воды. Объем бака косвенного
нагрева должен быть выбран таким образом, чтобы полученное количество тепловой энергии в течение
дня было достаточно для поддержания требуемой температуры на следующий день. Для среднеевропейских климатических условий можно принять, что на 1м² рабочей поверхности коллектора
необходимо минимум 50 литров объема теплообменника.
Для облегчения выбора соответствующих элементов солнечной водонагревательной установки - компания
«ОПТИМ» предлагает готовые комплекты. Элементы предлагаемых комплектов выбраны при следующих
условиях: уровень обеспечения потребности в тепловой энергии около 60%, 1,2-1,6 м² рабочей
поверхности абсорбера на 1 человека, среднесуточное количество потребляемой нагретой воды
около 60 литров на 1 человека, высота установки до 6 м (более высокие и объемные системы должны
быть запроектированы специалистами).
5
www.roda.com.ua
Подбор величины установки
3 человека
+ RSSCV20 – 2 шт
+ регулятор RSSСP3 – 1 шт
+ насосная группа RSSPG0212
+ расширительный бак для систем солар 12 л
+ крепление панели для монтажа на скатной RSSMPR2
или плоской крыше RSSMFR2
+ комплект для соединений RSSFК2
+ бак косвенного нагрева навесной CS0150WHD
или напольный CS0150FHD на выбор, в зависимости от требований к помещению
остальные комплектующие подбираются специалистом по месту
5 человек
+ RSSCV20 – 3 шт
+ регулятор RSSСP3 – 1 шт
+ насосная группа RSSPG0212
+ расширительный бак для систем солар 18 л
+ крепление панели для монтажа на скатной RSSMPR3
или плоской крыше RSSMFR3
+ комплект для соединений RSSFК3
+ бак косвенного нагрева напольный CS0200FHD
остальные комплектующие подбираются специалистом по месту
6 человек
+ RSSCV20 – 4 шт
+ регулятор RSSСP3 – 1 шт
+ насосная группа RSSPG0212
+ расширительный бак для систем солар 24 л
+ крепление панели для монтажа на скатной RSSMPR4
или плоской крыше RSSMFR4
+ комплект для соединений RSSFК4
+ бак косвенного нагрева напольный CS0300FHD
остальные комплектующие подбираются специалистом по месту
8 человек
+ RSSCV20 – 5 шт
+ регулятор RSSСP3 – 1 шт
+ насосная группа RSSPG0212
+ расширительный бак для систем солар 24 л
+ крепление панели для монтажа на скатной RSSMPR5
или плоской крыше RSSMFR5
+ комплект для соединений RSSFК5
+ бак косвенного нагрева напольный CS0500FHD
остальные комплектующие подбираются специалистом по месту
ВНИМАНИЕ: для более крупных установок необходим более детальный расчет специалиста!!!
СОЛНЕЧНЫЕ КОЛЛЕКТОРЫ
6
Рекомендациии к монтажу
солнечных систем RÖDA
Неправильно смонтированная система, может влиять на снижение производительности солнечной
установки, привести к аварии элементов установки, а в крайнем случае и к травмам (ожогам).
Рекомендации по монтажу солнечных установок:
1. Монтаж гидравлических соединений
- для монтажа магистралей используется медный трубопровод или из нержавеющей стали;
- не допускается применение трубопроводов системы Pex-Al;
- в качестве дополнительной запорно-регулирующей арматуры следует применять элементы, изготовленные
из латуни для солнечных систем;
- соединения медных труб следует паять только твердым припоем или соединять зажимными соединениями
типа «conex»;
- используя зажимные соединения на мягких медных трубах, следует применять дополнительные
укрепительные втулки;
- в случае применения гофрированных труб из нержавеющей стали и соединения их с арматурой, следует
использовать специальные прокладки из силикона или другого материала, стойкого к воздействию теплоносителя;
- трубопровод следует проложить таким образом, чтобы избежать появления мест скопления воздуха,
а в случае появления таких мест, использовать воздухоотводчики;
- элементы солнечной установки: шаровые краны, обратные клапаны, клапаны безопасности, автоматические
клапаны, расширительные баки и другие компоненты, должны быть изготовлены из материалов, стойких к
воздействию теплоносителя (гликоля).
2. Изоляция магистралей
- правильная изоляция магистралей способствует снижению теплопотерь и увеличению производительности
установки;
- в качестве изоляции трубопровода и соединений, следует применять каучуковую термоизоляцию,
стойкую к действию высоких температур, ее толщина должна быть приблизительно равна диаметру
магистрали;
- при укладке наружной магистрали - каучуковую термоизоляцию следует предохранить от воздействия
погодных условий и птиц, при помощи специальных коробов или алюминиевой защитной ленты.
3. Размещение датчиков солнечной установки
- размещение датчиков имеет существенное влияние на эффективность солнечной установки. Датчик
температуры коллектора всегда должен быть размещен на выходе горячего теплоносителя - верхней
магистрали коллектора;
- в случае, если при замене труб будет изменено направление потока теплоносителя, то погружная гильза с
датчиком при включенном насосе будет быстро охлаждена, и вся система будет работать некорректно;
- существенное влияние имеет также место расположения датчика температуры в теплообменнике.
Датчик влияет на работу циркуляционного насоса солнечной системы, поэтому должен быть расположен в нижней
части теплообменника, чуть выше нижнего патрубка змеевика бака косвенного нагрева.
7
www.roda.com.ua
Рекомендациии к монтажу
солнечных систем RÖDA
4. Удаление воздуха в системе циркуляции теплоносителя
- эффективное удаление воздуха из солнечной системы, возможно
при использовании наполнительного агрегата с электронасосом с соответствующими параметрами;
- наиболее эффективный метод удаления воздуха - это метод скачков давлений, который состоит в
увеличении давления гликоля до максимальной величины и последующий его сброс выпуском теплоносителя
в резервуар;
- маленькие пузырьки воздуха, которые перемещаются вместе с теплоносителем, удаляются сепаратором
воздуха и ручным воздухоотводчиком возле коллектора;
- при использовании автоматического воздухоотводчика, следует помнить о применении отсечного крана,
который должен быть закрыт в момент удаления воздуха из системы.
5. Подключение контроллера
- после запуска солнечной установки следует проверить все параметры и режимы работы;
- рекомендуемая величина установки разницы температур между коллектором и теплообменником,
при которой должен включиться циркуляционный насос системы, составляет 6°C;
- насос должен выключиться, если эта разница упадет ниже величины 4°C.
Наиболее часто используемые схемы подключения
1.
2.
T1
T2
T2
4.
5.
T1
T3
3.
T1
T2
T3
6.
T1
basen
basen
T2
T3
T1
T1
T3
T3
T2
T2
СОЛНЕЧНЫЕ КОЛЛЕКТОРЫ
8
03680, г. Киев, ул. Пшеничная, 9
Телефон горячей линии «RÖDA»: 0-800-50-70-35
(бесплатно со стационарных телефонов в пределах Украины)
www.optim.ua, www.roda.com.ua
Юридическое указание:
Несмотря на тщательное составление, безошибочность сведений, содержащихся в данном
пособии, не гарантируется. Отдельные технические характеристики приборов могут
отличаться от описанных в пособии в связи с постоянным совершенствованием оборудования.
Приведенные схемы демонстрируют только структуру систем и не могут быть скопированы в
проектную документацию без детальной проработки.
В данном пособии представлена информация, действительная на август 2015 года.
Дизайн и технические характеристики могут быть изменены без предварительного уведомления.
Из-за особенностей полиграфии фактический цвет изделий может отличаться от представленного
на иллюстрациях.
Все графические изображения помещены здесь только в качестве иллюстрации.