Załącznik nr 2 do Części III – koncepcja

KONCEPCJA ARCHITEKTONICZNO – BUDOWLANA
- instalacje na budynkach mieszkalnych zamieszkałych do 4 osób włącznie
oraz instalacje na budynkach użyteczności publicznej
1 Opis ogólny przedmiotu
Przedmiotem opracowania jest wykonanie instalacji kolektorów słonecznych na wybranych
budynkach w gminie Siemiatycze (budynki mieszkalne zamieszkałe do 4 osób włącznie i
budynki użyteczności publicznej). Układ solarny ma za zadanie pokryć zapotrzebowanie na
ciepłą wodę użytkową. Liczba instalacji na budynkach mieszkalnych zamieszkałych do 4 osób
włącznie – 247 szt. oraz 2 szt. na budynkach użyteczności publicznej.
2
Charakterystyczne parametry
W skład instalacji solarnej wchodzą:
 dwa płaskie kolektory słoneczne;
 stelaż do mocowania kolektorów;
 zasobnik ciepłej wody użytkowej z dwiema wężownicami;
 rurociągi kolektor - zasobnik z armaturą;
 zestaw pompowy;
 czynnik roboczy;
 zabezpieczenie układu przed wzrostem ciśnienia;
 układ automatyki układu solarnego;
 opomiarowanie uzysku ciepła;
 podłączenie górnej wężownicy do instalacji c.o.
2.1. Kolektory słoneczne
Zużycie wody na osobę - 60l/d
Temperatura wody ciepłej - 55oC
Temperatura wody zimnej - 10oC
Ilość osób - 4
m - masa wody [kg]
c - ciepło właściwe wody - 4,19 [kJ/kgK]
Qz  m  c  T  4  60  4,19  (55 10) / 3600  12,57 kWh / d
Sprawność optyczna kolektora - ɳ0=83%
Natężenie promieniowania słonecznego - Eg=985[W/m2]
Współczynnik strat k1=3,66 [W/m2K]
Współczynnik strat k2=0,017 [W/m2K]
dT=30oC
   0  k1 (
T
T 2
30
900
)  k2 (
)  0,83  3,66(
)  0,017(
)  0,706
Eg
Eg
985
985
Hdz,śr - średnie dzienne nasłonecznienie - 4,77 [kWh/m2 d]
Sprawność kolektora - 0,706
Wymagana powierzchnia kolektorów
Fk 
Qz
12,57

 3,73m 2
  H dz,śr 0,706  4,77
Uwzględniając straty ciepła w instalacji i sprawność wymiennika
zwiększyć o 15%.
powierzchnię należy
Fk  3,73 15%  4,29 m 2
Przyjęto dwa kolektory płaskie o powierzchni aperatury F=2,33m2 i łącznej powierzchni 4,66m2.
Minimalne parametry techniczne kolektora płaskiego
Jednostka
Parametr
Wartość
miary
Układ wężownicy kolektora
meander lub harfa
Powierzchnia całkowita
m²
2,51
Powierzchnia apertury
m2
2,33
powłoka antyrefleksyjna
przepuszczalność min.93%
Szyba
odporność
na
uderzenia
mechaniczne
Sprawność optyczna η0 (w odniesieniu do
%
<= Nie mniejsza niż 83
powierzchni apertury)
Współczynnik liniowych strat ciepła a1
W/m2K
>= Nie większy niż 4,10
2 2
Współczynnik strat nieliniowych a2
W/m K
>= Nie większy niż 0,02
Temperatura stagnacji
ºC
max. 220
Maksymalne ciśnienie robocze
bar
6
2
Roczny uzysk energii z 1m kolektora
kWh
min. 480
2.2. Stelaż do mocowania kolektorów
Metalowe odporne na korozję bez konieczności stosowania dodatkowych powłok i farb
zabezpieczających. Typ umożliwiający montaż kolektorów na wymaganej powierzchni.
2.3. Zasobnik ciepłej wody użytkowej
Zużycie wody na osobę - 60l/d
Ilość osób - 4
Vcal  q  n  60  4  240l / d
Z uwagi na akumulację ciepła i wahania rozbioru w ciągu doby należy pojemność zbiornika
zwiększyć o 25%.
V  Vcal  25%  240  25%  300l
Minimalne parametry zasobnika:
 komora podgrzewacza wykonana ze stali zabezpieczonej od wewnątrz powłoką z emalii,
 wbudowana anoda magnezowa,
 płaszcz zewnętrzny z izolacją o współczynniku nie wyższym niż 0,035W/mK,
 ciśnienie robocze: zasobnik max 6 bar, wężownica max 10 bar.
 grzałka elektryczna o mocy min. 3kW
2.4. Rurociągi kolektor - zasobnik z armaturą
Przyjmuje się wykonanie instalacji z rur miedzianych lub elastycznych ze stali nierdzewnej o
średnicy wewnętrznej zapewniającej osiągnięcie wydatku czynnika na poziomie zalecanym przez
producenta kolektorów (minimum DN15) i nie powodująca przy tym przekroczenia
dopuszczalnej prędkości przepływającej cieczy 0,7 m/s. Rurociągi prowadzone wewnątrz
budynku, izolować otulinami z ekstrudowanej pianki na bazie kauczuku o gr. 13mm, o
przewodności cieplnej w temperaturze 0°C mniejszej niż 0,040 W/(m*K) oraz o dopuszczalnej
temperaturze pracy ciągłej min. +150°C. Izolacja rurociągów prowadzonych na zewnątrz,
narażona na działanie warunków atmosferycznych i słońca, dodatkowo odporna na
promieniowanie UV i zabezpieczona przed uszkodzeniami mechanicznymi osłoną z twardej folii
odpornej na UV, blachy ocynkowanej lub blachy aluminiowej.
Instalację można wykonać również z rurociągów preizolowanych systemowych do
instalacji solarnych. Przewody powinny spełniać stosunek współczynnika przewodzenia ciepła
materiału do jego grubości o wartości równej lub mniejszej od 3W/m2K, oraz zawierać
fabrycznie zabudowany przewód elektryczny czujnika temperatury cieczy w kolektorze. Przewód
elektryczny nie może dotykać wewnętrznej rury transportującej czynnik solarny i naruszać
ciągłości izolacji.
Na instalacji stosować armaturę odcinającą umożliwiającą odcięcie i serwisowanie zbiornika
ciepłej wody oraz pompy.
2.5. Zestaw pompowy
Pompa obiegowa o wydajności dostosowanej do specyfiki instalacji. Wydajność uwzględniająca
pojemność instalacji, a wysokość podnoszenia wysokość statyczną oraz opory instalacji.
Minimalne wymagania pompy:
 sterowana elektronicznie,
 klasa energetyczna AAA,
 zabudowa w grupie solarnej,
 izolacja cieplna,
Minimalne wyposażenie grupy solarnej dwudrogowej:
 separator powietrza,
 zawór odcinający,
 zawór zwrotny,
 zawór do napełniania i serwisowania układu glikolowego w postaci dwóch zaworów
kulowych,
 pompa obiegowa,
 termometry,
 manometr,
 miernik przepływu,
 zawór regulacyjny z rotametrem,
 zawór bezpieczeństwa 6 bar,
 izolację cieplną,
 zasilanie
2.6. Czynnik roboczy
Minimalne wymagania pompy:
 roztwór o temperaturze krzepnięcia nie mniej niż -350C,
 gęstość 1,032kg/l,
 odczyn pH 9-10,5,
 roztwór przygotowany fabrycznie
2.7. Zabezpieczenie układu przed wzrostem ciśnienia
Układ ciśnieniowy należy zgodnie z Polską Normą PN-B-02414:1999 zabezpieczyć przed
nadmiernym wzrostem ciśnienia, przy pomocy naczynia wzbiorczego przeponowe oraz zaworu
bezpieczeństwa membranowego.
2.8. Układ automatyki układu solarnego
Minimalne wymagania układu automatyki:
 sterowanie pracą stacji pompowej w zależności od różnicy temperatur (elektroniczny
różnicowy regulator),
 przełączanie odbiorników energii solarnej w oparciu o wprowadzone priorytety,
 ochrona przed przegrzaniem kolektorów,
 schładzanie rewersyjne (nadmiar energii odprowadzany jest w godzinach nocnych do
kolektora celem wypromieniowania. Funkcja wykorzystywana w przypadku braku
rozbioru ciepłej wody użytkowej (np. urlop domowników w miesiącach letnich),
 ochrona przed zamrożeniem kolektorów,
 zabezpieczenie odbiorników ciepła oraz urządzeń instalacji glikolowej przed
przekroczeniem ich temperatury maksymalnej,
 sterowanie pracą układu przygotowania c.w.u. w układzie górnej wężownicy (współpraca
z istniejącym kotłem c.o.),
 dezynfekcja temperaturowa zasobnika ciepłej wody użytkowej.
2.9. Opomiarowanie uzysku ciepła
Minimalne wymagania układu pomiarowego:
 wyliczanie dziennej oraz sumarycznej energii zgromadzonej przez kolektory słoneczne z
funkcją zapamiętania uzysków solarnych przez okres 5 lat,
 brak części ruchomych,
 dopuszczenie do pracy z glikolem,
 możliwość odczytu zdalnego,
2.10. Podłączenie górnej wężownicy
Podłączenie źródła ciepła z górną wężownicą podgrzewacza solarnego oraz wody ciepłej i
zimnej użytkowej wykonać z rur PEX warstwowych (z wkładką z aluminium), łączonych
kształtkami zaprasowanymi lub z rur PP typu "stabi" łączonych przez zgrzewanie polifuzyjne.
3 Uwagi
Wszystkie materiały i urządzenia muszą być dopuszczone do stosowania i zawierać
stosowne certyfikaty i atesty.