Blog

Alegerea sistemelor solare presurizate

Alegerea panourilor solare

Estimand necesarul de apa calda menajera, putem determina volumului boilerului si numarul de panouri solare dintr-o instalatie solara. Prepararea apei calde menajere cu ajutorul energiilor regenerabile, se realizeaza in regim de acumulare (nu in regim instant).

Determinarea volumului boilerelor din instalatii solare

Volumul boilerului trebuie sa fie mai mare sau egal cu consumul zilnic de apa calda menajera dintr-o gospodarie cu una sau doua familii.
Consumul zilnic de apa calda menajera in locuinte:

Temperatura (°C) Confort redus (litri/pers./zi) Confort normal (litri/pers./zi) Confort sporit (litri/pers./zi)
60 10…20 20…40 40…70
45 15…30 30…60 60…100

Pentru dimensionarea orientativa, a instalatiei de preparare a apei calde menajere pentru locuinte, in cazul utilizarii surselor regenerabile de energie, se poate considera un consum normal de apa calda de 50 litri/persoana/zi, la temperatura de 45°C.
Ca o recomandare suplimentara, in cazul utilizarii energiei solare, boilerele se vor supradimensiona fata de volumul minim de apa, cu un factor de supradimensionare f=1,2…1,8.
Acesta supradimensionare are scopul ca in timpul utilizarii apei calde, sa nu fie sesizata o scadere progresiva evidenta a temperaturii apei, datorate patrunderii treptate in boiler a apei reci care completeaza apa calda consumata. De regula se folosesc boilere prevazute cu doua serpentine, una racordata la instalatia solara si una la centrala termica.
De asemena, este recomandat ca boilerul sa fie echipat cu o rezistenta electrica pentru ridicarea temperaturii in zilele mai putin insorite si cand nu se doreste pornirea centralei termice sau pentru ridicarea temperaturii la temperaturi mai mari de 60 grd. C, pentru realizarea programului antilegionela*.

Colectori solari cu tuburi vidate heat pipe

Dimensionare unui sistem solar cu boiler bivalent si colectori cu tuburi vidate heatpipe.
Volumul boilerului: 300 litri
Temperatura apei reci: 12 grd. C
Nivelul mediu al radiatiei solare in Romania, (Daily solar radiation) = 3,66 kWh/m2/zi
Temperatura de iesire a apei calde: 50 grd. C
Randamentul colectorului solar heatpipe: 67,9%
Determinarea energiei termice:
Q (kcal) = V(Kg) * 1 kcal/Kg°C * ΔT(°C)
300 litri * (50-12)°C = 11.400 kcal / 860 (1 kW=860 kcal) = 13,256 kWh

Determinarea puterii termice (media anuala) / tub
3,66 kWh/m2/zi * 67,9% = 2,485 kWh/m2 de colector, raportat la suprafata de apertura.
Suprafata de apertura a unui colector de 20 tuburi: 1,882 m2 * 2,485 kWh/m2/zi = 4,6767 kWh/m2 / numarul de tuburi: 20 = 0,2338 kWh/tub/zi.
Determinarea numarului de tuburi:
13,256 kW / 0,2338 = 56,7 tuburi, pentru o functionare la capacitate de 100%.
Pentru evitarea supraincalzirii instaltiei solare, suprafata colectorului se reduce la 60..,70%, astfel:
56,7 tuburi * 70% = 40 tuburi.
Astfel se vor folosi doua panouri solare, cu cate 20 tuburi.
Pentru dimensionarea orientativa, se considera 1 tub la 8 litri capacitate de boiler. Astfel dupa determinarea volumului boilerului din instalatia solara, se va estima numarulul de tuburi vidate.

Determinarea puterii termice medie /tub, in perioada de iarna (Noiembrie – Martie):
2,012 kWh/m2/zi * 67,9% = 1,366 kWh/m2/zi de colector, raportat la suprafata de apertura.
Suprafata de apertura a unui colector de 20 tuburi: 1,882 m2 * 1,366 kWh/m2/zi = 2,571 kWh/m2 / numarul de tuburi: 20 = 0,1286 kWh/tub/zi.

Panouri solare plane

Dimensionare unui sistem solar cu boiler bivalent si panouri solare plane.
In cazul panourilor plane se considera 1 m2 suprafata de colector la 60 litri capacitate boiler.
Estimarea mai exacta a suprafetei de captare a panourilor solare, depinde de orientarea optima si de unghiul de inclinatie. In practica s-au dovedit ca optime pentru tara noastra, unghirile de inclinatie cuprinse intre 35…55 grade, ideal 45 de grade, cu o orientare spre sud, sud-vest.
Astfel, la un boiler de 300 litri, rezulta o suprafata de 5 m2 de colectori plani; tinand cont de suprafata bruta a panourilor solare plane, de 2…2,5 m2.

In completare, este necesar alegerea accesoriilor potrivite, respectiv configurarea sistemelor solare, vezi pagina de accesorii panouri solare.