SCHEMAT

Napromieniowanie całkowite na terenie Polski:

Na zamieszczonej obok mapie Polski zaznaczone zostały obszary o różnych sumach rocznego napromieniowania słonecznego. Zróżnicowanie to zamyka się w granicach od 996 kWh/m2 powierzchni płaskiej na obszarach słabszych do 1048 kWh/m2 na obszarach najsilniej napromieniowanych.

W praktyce wykorzystania energii słonecznej w instalacjach do wspomagania ogrzewania wody użytkowej można przyjąć, że na obszarze całego kraju roczne sumy napromieniowania słonecznego sięgają 1000 kWh/m2 z odchyłami +/- 10%

Energia użyteczna z kolektora słonecznego:

Ilość energii użytecznej możliwej do otrzymania z jednostki powierzchni kolektora słonecznego w określonym czasie jest wielkością zmienną i raczej mało zróżnicowaną w zależności od rodzaju i wykonania samego kolektora, natomiast bardzo zależną od budowy instalacji, jej przeznaczenia i sposobu użytkowania.

Wszystkie kolektory słoneczne, produkowane przez różnych znanych producentów legitymują się certyfikatami badań sprawności i wydajności energetycznej w określonych warunkach: wielkości instalacji, jej przeznaczenia i położenia geograficznego wybranej miejscowości, do której wyniki badań się odnoszą. Certyfikaty te mają ujednoliconą formę, zgodnie z europejską normą na kolektory słoneczne - EN 12975-1 i są dostępne pod adresem internetowym danej jednostki badawczej.

Określenie wielkości użytecznego uzysku energii cieplnej z konkretnej instalacji, w której wybrane kolektory słoneczne mają być zastosowane, wymaga dość skomplikowanego liczenia.

W praktyce, na ogół sprowadza się to do wykonania obliczeń symulacyjnych przy wykorzystaniu programu komputerowego GetSolar.

Prawidłowość budowy danej instalacji i wiarygodność przypisywanej tej instalacji wielkości spodziewanej do uzyskania energii użytecznej powinny zawsze być udokumentowane wykonanymi obliczeniami symulacyjnymi.

Ile ciepła można uzyskać z instalacji słonecznej do ogrzewania
   wody użytkowej?

Aby odpowiedzieć na tak postawione pytanie wykonaliśmy obliczenia symulacyjne na przykładzie instalacji słonecznej, dla której przyjęliśmy następujące założenia:

1. Instalacja jest przeznaczona do wspomagania ogrzewania wody użytkowej w budynku
    mieszkalnym.

2. Obliczenia wykonano dla wielkości napromieniowania słonecznego w środkowej Polsce
    - dla miasta Łodzi ( szerokość geograficzna 51,8o).

3. Instalacja charakteryzuje się następującymi danymi:

   - woda jest ogrzewana od 10oC do 50oC,

   - instalacja wyposażona jest w podgrzewacz wężownicowy o pojemności
     tak dobranej, że na 1 m2 kolektora przypada 40l wody w podgrzewaczu,

   - do obliczeń przyjęto sprawność i wydajność energetyczną kolektora słonecznego
     KS2000TP.

   - wnioski pod wykresem

Wyniki obliczeń symulacyjnych przedstawiono poniżej.

Efektywność instalacji przy dobowym zużyciu ogrzewanej wody V = 50 - 220
   l/m2 baterii kolektorów słonecznych - ujęcie tabelaryczne całoroczne.

Efektywność instalacji przy dobowym zużyciu ogrzewanej wody V = 50 - 220
   l/m2 baterii kolektorów słonecznych - ujęcie graficzne w poszczególnych
   miesiącach roku.

krzywa napromieniowania słońca na instalację kWh/m2 x miesiąc
krzywa zysku solarnego z instalacji przy dobowym zużyciu wody 50l/m2 kolektora
krzywa udziału % energii słonecznej w ogrzewaniu wody do 50oC
krzywa zysku solarnego z instalacji przy dobowym zużyciu wody 220l/m2 kolektora
krzywa udziału % energii słonecznej w ogrzewaniu wody do 50oC

Omówienie wyników obliczeń symulacyjnych.

Analiza efektywności instalacji na podstawie wartości liczbowych zawartych w tabeli, odnoszących się do skali całorocznej i wielkości przedstawionych graficznie w ujęciu poszczególnych miesięcy w roku pozwala na wyciągnięcie następujących wniosków ogólnych:

1. Kolektor słoneczny umożliwia tylko częściowe wykorzystanie napromieniowania słonecznego do ogrzewania wody. W skali całego roku udział energii słonecznej przy ogrzewaniu wody w dobrze wykonanych instalacjach z reguły nie przekracza 50%.

2. W instalacjach w domach jednorodzinnych z kilkoma kolektorami stopień pokrycia może być wysoki, nawet powyżej 60% i ma to miejsce wówczas, gdy zużycie ciepłej wody nie przekracza 50 l/m2 powierzchni kolektora.

3. Instalacje z dużą liczbą kolektorów słonecznych, najczęściej z przyczyn technicznych i także ekonomicznych, charakteryzują się niższym stopniem udziału energii słonecznej w ogrzewaniu wody, ale za to ich sprawność energetyczna jest wysoka, nawet powyżej 60%. Sprawnością energetyczną instalacji nazywa się tu stosunek uzyskanej energii słonecznej z instalacji do rzeczywistego zużycia ciepła na ogrzanie zużytej wody i ta wielkość liczbowa wyrażona jest procentowo.

4. Pokazane na wykresie pole zakreskowane, pomiędzy krzywą w kolorze czerwonym i krzywą w kolorze zielonym, jest obszarem w którym mieszczą się parametry pracy instalacji od małych stosowanych w budynkach jednorodzinnych do instalacji dużych budowanych dla obiektów gdzie zużycie ciepłej wody sięga 220 l/m2 kolektora.

Strona główna | Oferta | Instalacje | Schemat | FAQ | Kontakt