Jak dobrać liczbę kolektorów?

Temat doboru liczby kolektorów często jest przez użytkowników bagatelizowany. Koncentrują się oni na marce i cenie urządzeń zapominając, że najprostszym sposobem ograniczenia kosztów jest poprawa efektywności instalacji. Zbyt duża instalacja sprawia, że w okresie letnim mamy nadmiar ciepła, z którym nie ma, co robić, więc jest to ewidentna strata wpływająca na spadek efektywności całej instalacji. Dodatkowo przy braku odbioru ciepła kolektory przechodzą w stan stagnacji, co na długą metę nie jest korzystne dla tych urządzeń. W literaturze można znaleźć wiele sposobów obliczania powierzchni kolektorów jednak wspólną wadą tych sposobów jest opieranie się na średniorocznym nasłonecznieniu. Przykładowo posiadanie wiedzy, że w danym regionie nasłonecznienie wynosi 1050 kWh/m2 na rok jest mało przydatne z punktu widzenia inwestycyjnego, gdyż w polskich warunkach klimatycznych rozkład promieniowania słonecznego jest bardzo zróżnicowany na przestrzeni poszczególnych miesięcy.

krak_d

nasłonecznienie na powierzchnię horyzontalną dla Krakowa

Aby instalacja pracowała maksymalnie efektywnie musi produkować w okresie największego nasłonecznienia (lato) nie więcej niż wynosi nasze zapotrzebowanie na energię. Dlatego też liczbę kolektorów powinno dobierać się w oparciu o zasoby energii słonecznej w miesiącu o największym nasłonecznieniu. Przed rozpoczęciem analizy należy ustalić jak ustawione będą kolektory na dachu. Dzięki skierowaniu urządzeń na południe pod odpowiednim kątem można w poszczególnych miesiącach zwiększyć lub zmniejszyć ilość docierającej do nich energii.

krak_m_30

krak_m_45

krak_m_60

krak_m_90

W polskich warunkach klimatycznych najbardziej racjonalne wydaje się instalowanie kolektorów pod kątem minimum 45 – 60 stopni. Dzięki takiemu ustawieniu następuje korzystne wypłaszczenie nasłonecznienia w półroczu letnim i znaczący wzrost energii w okresie zimowym.
Jak dokonać obliczeń.

Obliczyć ilość energii potrzebnej do ogrzewania zadanej ilości wody jest wyliczana ze wzoru:

  Q = Cp × ΔT × M

gdzie:
Q – miesięczne zapotrzebowanie na energię do ogrzewania ciepłej wody [Wh]
Cp – ciepło właściwe wody 1,16 [Wh/kg × °K]
ΔT – różnica temperatur między zimną a ciepłą wodą zazwyczaj 35[°C]
M – zużycie wody w litrach [kg]

Obliczyć wymaganą powierzchnię kolektorów:

krak_wzor

  • Nas – średnie nasłonecznienie w miesiącach letnich na powierzchnię pochyloną pod zakładanym kątem
  • Spr – sprawność instalacji. Z uwagi, że instalacja będzie dobierana optymalnie jej sprawność będzie relatywnie wysoka można założyć, że będzie to przedział od 40-50

 

Źródło:
Autor – Bodgan Szymański
Solaris – odnawialne źródła energii blog
 

Nasza strona wykorzystuje pliki cookie w celu zbierania statystyk jak i zapewnieniu najwyższej jakości usługi. Możesz określić warunki dostępu i przechowywania plików cookies w swojej przeglądarce. Zapoznaj się z nasza polityka cookies.

Zamknij