cvičení 5

a musí být zpětná klapka pro zabránění nočního chladnutí zásobníku. Průtokoměr (dim. dle průtoku, zahrnutí do tlakových ztrát) EN tlaková (membránová, membrána odolná proti glykolu) odvzdušnění Ochrana EN při stagnaci Sání – výtlak – neutrální bod Flamcovent Spirovent Automatické průtokové odlučovače plynů u větších soustav.
V místě s co nejvyšší teplotou a nejnižším tlakem (sání čerpadla).
Ne na střeše. Ruční odvzdušnění V nejvyšších bodech ruční odvzdušnění s uzávěrem. Cíl: Minimalizace úniku nemnoucí směsi. Další prvky solárního okruhu: Kalorimetrické měřidlo Vodoměr nutno zahrnout do tlakových ztrát.
Na potrubí do kolektorů – nižší teplota média. Termostatický ventil
Směšování na straně vodovodu (studená voda do teplé výstupu ze zásobníku). Prvky MaR - řídící jednotka,
teplotní čidla (horní část kolektoru),
příp. čidlo intenzity záření Jako teplonosná kapalina je použita nemrznoucí směs. Ekologická kapalina na bázi monopropylenglykolu, která se používá především pro uzavřené solární systémy. Působí jako teplonosný přípravek a současně chrání topné systémy před korozí. Je určena pro přímé použití, nedoporučuje se dále ředit. Kapalina odolává mrazu až do -30°C. Ochrana proti mrazu - 30 °C viskozita ztráta třením Teplota
°C Hustota
Kg/m3 Kin. viskozita
mm2/s Tep. kapacita
kJ/kg.K Tep. vodivost
W/mK Prandtovo číslo -30 1066 110,0 3,37 0,38 1100 0 1052 20,0 3,52 0,38 105 20 1038 5,0 3,61 0,38 50 40 1025 3,5 3,69 0,38 25 60 1010 2,0 3,76 0,38 15 80 992 1,1 3,81 0,38 10 100 976 0,7 3,86 0,38 7 atm MPa °C 0 0,1 105 1 0,2 126 2 0,3 143 3 0,4 157 4 0,5 168 5 0,6 176 10 1,1 205 15 1,6 220 20 2,1 225 25 2,6 230 Př. AGRiMEX – KOLEKTON P
Ruční pumpa pro doplňování Mobilní zařízení Plnění a doplňování nemrznoucí směsi Pozor – úkap a vypouštění do nádrže. Nobasil oplechovaný Al plechem, Aeroflex a další.
Venku musí odolávat UV záření a vysoké teplotě v potrubí, uvnitř vysoké teplotě v potrubí.
Tl. dle vyhlášky, cca odpovídá tl. potrubí. Izolace Potrubí
Měď tvrdá s pájením na tvrdo.
Nerez.
Ne plasty. Předizolované pružné hadice Výměníky
Vnitřní (v zásobníkovém ohřívači nebo AN)
Vnější (deskové, trubkové) Deskový výměník Trubkový – ohřev bazénové vody Zabezpečovací zařízení solárních soustav Pojistné (PV)
Expanzní (EN) Přímo protékané Tepelné trubice hs.ρ.g pč min pd Stagnace -
bod varu,
odpar teplonosné kapaliny Stagnační teploty
200oC (ploché) až
300 oC (trubicové) hm pk Pot Plnící tlak je tlak za studena" při minimální provozní teplotě (teplotě plnění t0 = 10 až 20 °C) Absolutní tlak = přetlak + atm.tlak (kPa) „tlak větší než barometrický tlak se nazývá přetlak“ 1 bar = 100 kPa = 1000 hPa Minimální tlak pd [kPa] se volí v rozsahu od 20 kPa do 150 kPa.
U soustav s provozem při vysokých teplotách bez varu teplonosné látky, musí být provozní tlak nastaven na odpovídající hodnoty. Konstrukční (zkušební, max. provozní) přetlaky zařízení solárních systémů pk 6 až 10 barů dle výrobců jednotlivých prvků Otevírací přetlak pojistného ventilu pot
pot < pk (- hm.ρ.g) musí být nižší než tlaková odolnost nejslabšího prvku i s ohledem na jeho umístění. Volí se obvykle mezi 300 až 600 kPa. Maximální provozní přetlak pe se volí cca o 50 kPa nižší než otevírací nebo dle pe = pot – 20 kPa pro pot ≤ 300 kPa
pe = 0,9.pot pro pot > 300 kPa „čím menší je provozní rozsah,
tím větší nádoba“ Návrh expanzní nádoby součinitel objemové roztažnosti β na provozním rozdílu teplot Δt = tmax - t0 tmax 90 až 130oC to 10 oC Při odpaření kapaliny Objem kapaliny v potrubí (Cu) Objem kapaliny v kolektorech Objem kapaliny ve výměníku (výměnících) a jiném zařízení V = Vtr + Vkol + Vzař Vk
je objem solárních kolektorů, v případě kolektorů s výraznou produkcí páry (trubicové) je vhodné zahrnout do Vk i objem přívodního a zpětného potrubí. Vs
objem teplonosné látky v exp. nádobě ve studeném stavu Vs (1 až 2 % celkového objemu soustavy V, minimálně 2 litry) Solární stanice – EN bez/s předřazenou nádobou Velikost Vpn
Vpn ≥ Vkol, tr - Vtr Objem kolektorů a potrubí v parní oblasti nad spodní hranou kolektorů Potrubí pod spodní hranou kolektorů až po stanici Dimenzování solární soustavy (hydraulické) Základní okruh
Hmotnostní průtok, objemový průtok pro jednotlivé úseky
Tlakové ztráty jednotlivých úseků
Tlaková ztráta základního okruhu
Návrh oběhového čerpadla Velký průtok (High-Flow)
Nízký průtok (Low – Flow)
Přizpůsobivý průtok (Matched-Flow) 30-70 l/h.m2 8 až 15 l/h.m2 (do 20 l/h.m2 ) stratifikace ΔPz = pr + pz + pk+ pv + pa,jiné Tlakové ztráty Třením
R.l Vřazenými odpory Kolektorů Tl. ztr. výměníku Tl. ztr. regul. armatur, průtokoměrů, jiného zařízení Měrné tlakové ztráty
R (Pa/m) – materiál (Cu), nemrznoucí směs U nemrznoucí kapaliny je jiná hustota a viskozita. Tlaková ztráta kolektorového pole základního okruhu (ztráta kolektoru pro daný průtok, dle podkladu výrobce)
Tlaková ztráta výměníku (ztráta pro daný průtok dle podkladu výrobce)
Tlaková ztráta vřazenými odpory (kolena, t-kusy,… přesně nebo násobkem 1,3 x tření
Tlaková ztráta jiná (regulační armatury, spirovent, průtokoměr … dle podkladů výrobce pro daný průtok) Základní okruh Kolektory základního okruhu 1 2 3 4 Dimenzování soustavy viz. cvičení V nejméně jednoročním zkušebním období v záruční lhůtě odstraňuje případné závady na své náklady dodavatel (doba zkušebního provozu - věc záruky a smluvních vztahů). V trvalém provozu po záruční lhůtě odstraňuje případné závady servisní firma již na náklady uživatele. Ve zkušebním provozu by měla soustava projít všemi ročními obdobími včetně extrému (léto – zima).
Z hlediska údržby uživatele se u solárních soustav jedná spíše o činnost kontrolní. Před uvedením do provozu
proplach
tlaková zkouška Solární soustavy aktivní provoz a údržba Provádí se minimálně 2x ročně (po zimě, po létě):
Kontrola kolektorů, vzájemná těsnost, uchycení
Kontrola čistoty prosklené plochy. Zvláště je-li v okolí zdroj tepla na tuhá paliva (uhlí) bude sklo zaneseno mastnými sloučeninami sazí. V každém případě i v teoreticky čistém prostředí je potřeba umytí ploch (vodou se saponátem) a to na jaře vždy a dále dle potřeby a stavu znečištění. Nečistit za silného slunečního záření.
Kontrola případného uzemnění
Kontrola potrubních rozvodů (jsou-li přístupné) a netěsností, (větší roztažnost potrubí) k zamezení úniku nemrznoucí směsi. Kontrola těsnosti střech v místech průchodek (skvrny).Kontrola napojené potrubí na kolektorové pole (v případě kombinace nevhodných materiálů – riziko vzniku elektrolytické koroze).
Kontrola elektroinstalace – především kabelového vedení k teplotním čidlům, např. zda nedošlo k jeho uvolnění či poškození. Porucha kabelové vedení k čidlům u kolektorové plochy (vně), k zásobníku teplé vody (uvnitř) apod. se může projevit špatným provozem čerpadla (je vypnuté stále, je v provozu stále). Lepší řídící jednotky samy diagnostikují poruchu kabeláže k senzorům (teplotním čidlům).
Po první letní sezóně kontrola stavu tepelné izolace. Při použití nevhodného typu mohlo dojít k jejímu „roztavení či rozpadu“ .
Kontrola AOV (automatický odvzdušňovací ventil). Zda není netěsnost sedla, např. z důvodu nečistot.
Vyčištění filtru před oběhovým čerpadlem.
Kontrola tlaku v kolektorovém okruhu případně doplnění nemrznoucí kapaliny, kontrola tlaku v expanzní nádobě případně dohuštění nádoby.
Výměna nemrznoucí kapaliny. Ve lhůtách daných výrobcem nemrznoucí kapaliny (cca 5 let) vypuštění kolektorového okruhu a naplnění novou kapalinou (likvidaci původní kapaliny provede buď servisní firma nebo uživatel, vždy ale podle návodu na originálním obalu, aby nedošlo k ohrožení životního prostředí).
Kontrola sběrné nádoby úkapu pojistného ventilu – kontrola, zda nedochází ke zvýšenému úkapu zvláště ve slunečných dnech. Ke kapalině by neměly mít přístup děti či domácí zvířata – nebezpečí otravy.