Calculul sistemului solar termic - dimensiune și proiectare

În imagine este prezentată o casă individuală cu un sistem solar termic Viessmann

Nimic nu se compară cu o bună planificare, iar acest lucru este valabil mai ales atunci când se calculează un sistem solar termic. O serie de aspecte trebuie să fie clarificate în prealabil. Este recomandabil să clarificați câteva puncte de bază, astfel încât să puteți calcula dimensiunea și designul sistemului solar termic care se potrivește nevoilor proprii.

Cum funcționează sistemele solare termice?

Descărcare și informații

Calcularea dimensiunii și a designului

Puteți instala un sistem solar termic cu colectoare plate sau tubulare. Colectoarele cu tuburi vidate tind să fie utilizate acolo unde există mai puțin spațiu disponibil pe acoperiș. Aceștia sunt mai eficienți decât colectoarele plate și au o izolație termică deosebit de bună datorită vidului.

Mai există un alt aspect pe care trebuie să îl luați în considerare - doriți să încălziți doar apa caldă menajeră sau să ușurați și sistemul de încălzire? Indiferent ce decideți, restul sistemului trebuie să fie adaptat în consecință. Dacă sistemul va fi utilizat doar pentru încălzirea apei calde menajere, trebuie să luați în considerare cu adevărat un boiler pentru apă caldă menajeră. Acest lucru influențează, la rândul său, suprafața colectoarelor, precum și întrebarea cât de mare ar trebui să fie cilindrul, care depinde în cele din urmă de numărul de persoane care locuiesc în gospodărie. În orice caz, condițiile-cadru individuale trebuie discutate cu un partener comercial Viessmann și incluse în calcul. Punctele cheie includ:

Numărul de persoane din gospodărie
Dimensiunea spațiului de locuit
Tipul de colectoare
Condiții de subvenționare
Acoperirea necesară
Apă caldă menajeră sau încălzire centrală de rezervă (casă individuală)?
În cazul unei case individuale = starea energetică a clădirii + cererea de căldură
Izolație

Dimensiunea și proiectarea pentru prepararea apei calde menajere

Următoarea prezentare generală a dimensionării poate fi utilizată ca ghid pentru încălzirea apei calde menajere:

Ocupanți	Cererea de apă caldă menajeră pe zi (60 °C) în l	Volumul buteliei în l	Colector, număr de Vitosol-FM/-F	Colector, suprafața Vitosol-TM
2	60	250/300	2 x SV / 2 x SH	1 x 3 m²
3	90	250/300	2 x SV / 2 x SH	1 x 3 m²
4	120	250/300	2 x SV / 2 x SH	1 x 3 m²
5	150	300/400	2 x SV / 2 x SH	1 x 3 m², 1 x 1,5 m²
6	180	400	3 x SV / 3 x SH	1 x 3 m², 1 x 1,5 m²
8	240	500	4 x SV / 4 x SH	2 x 3 m²
10	300	500	4 x SV / 4 x SH	2 x 3 m²
12	360	500	5 x SV / 5 x SH	2 x 3 m², 1 x 1,5 m²
15	450	500	6 x SV / 6 x SH	3 x 3 m²

Ipoteze de proiectare:
Consum de 30 de litri pe persoană la 60 °C. În cazul în care consumul pe persoană este semnificativ mai mare, selecția trebuie făcută în funcție de numărul de litri pe zi.

Valoarea standard

Pentru încălzirea apei calde menajere, o familie de patru persoane are nevoie de o suprafață a colectorului de aproximativ cinci metri pătrați (m²) și de un boiler de apă caldă menajeră cu o capacitate de aproximativ 300 de litri.

Dimensiuni și design pentru încălzirea centrală de rezervă

Următoarea prezentare generală a dimensionării poate fi utilizată ca ghid pentru încălzirea centrală de rezervă:

Ocupanți	Cererea de apă caldă menajeră pe zi (60 °C) în l	Capacitatea buteliei tampon în l	Colector, număr de Vitosol-FM/-F	Colector, suprafața Vitosol-TM
2	60	750	4 x SV / 4 x SH	2 x 3 m²
3	90	750	4 x SV / 4 x SH	2 x 3 m²
4	120	750/900	4 x SV / 4 x SH	2 x 3 m²
5	150	750/900	4 x SV / 4 x SH	2 x 3 m², 1 x 1,5 m²
6	180	750/900	4 x SV / 4 x SH	2 x 3 m², 1 x 1,5 m²
7	210	950	6 x SV / 6 x SH	3 x 3 m²
8	240	950	6 x SV / 6 x SH	3 x 3 m²

Valoarea standard

O familie de patru persoane are nevoie, în mod normal, de o suprafață a colectorului de 10 până la 12 metri pătrați (m²) și de un cilindru cu un volum de 60 până la 80 de litri pe m² pentru încălzirea centrală de rezervă.

Consultanță de specialitate privind pompele de căldură

Beneficiați de o consultanță gratuită, individuală și fără obligații pentru pompele noastre de căldură din partea partenerilor noștri comerciali calificați!

Solicitați acum online

FAQ - întrebări frecvente despre calculul sistemelor solare termice

Este un sistem solar termic potrivit pentru toată lumea? Ce cerințe trebuie îndeplinite? Și un sistem solar termic necesită o mentenanță anuală? În această secțiune, răspundem la cele mai importante întrebări despre sistemele solare termice. În plus, clarificăm unii termeni tehnici care se referă la sistemele solare termice și care trebuie luați în considerare în prealabil la calcularea unui sistem.

Este orice acoperiș potrivit?

În principiu, orice acoperiș este potrivit pentru un sistem solar termic. Cu toate acestea, înclinarea și orientarea acoperișului trebuie să fie corecte. O suprafață de acoperiș orientată spre sud constituie o bază bună și trebuie să fie neumbrită. Pot fi tolerate pierderi minore în orele de dimineață sau de seară din cauza poziției joase a soarelui. În rest, instalarea este posibilă atât pe acoperișuri plate, cât și pe acoperișuri înclinate. Cu toate acestea, un sistem solar termic Viessmann poate fi montat și direct pe fațada unei clădiri.

Am nevoie de autorizație de construire pentru un sistem solar termic?

Sistemele solare termice funcționează și pe timp de iarnă?

Colectoarele solare colectează energia ori de câte ori razele soarelui ating suprafața lor. Iarna, singurul lucru de care trebuie să țineți cont este că soarele se află mai jos la orizont. În plus, numărul de ore de soare este, de obicei, de asemenea, mai mic. Acest lucru ar trebui să fie întotdeauna luat în considerare înainte de a instala un sistem solar termic. Colectoarele solare Viessmann oferă mai multe opțiuni de instalare. În cazul în care poziția acoperișului este nefavorabilă, montarea pe fațadă poate fi o soluție. În acest caz, însă, trebuie aleasă ca loc de instalare secțiunea fațadei care este expusă la cel mai mult soare în timpul zilei. Practic, înclinarea colectoarelor, precum și dimensiunea suprafețelor colectoarelor pot fi ajustate astfel încât să aveți un randament relativ ridicat și pe timp de iarnă. Cu toate acestea, energia solară termică ca unic sistem de încălzire pe timp de iarnă nu este cu adevărat posibilă în Germania. Ar trebui utilizat și un sistem suplimentar, de exemplu un cazan cu condensare.

Este nevoie de mentenanță pentru un sistem solar termic?

Efortul de mentenanță necesar pentru un sistem solar termic este redus în comparație cu alte sisteme de încălzire. Cu toate acestea, este recomandabil să se efectueze o inspecție anuală. În timpul unei inspecții, se verifică lucruri precum presiunea sistemului și pompele. În plus, la fiecare trei până la cinci ani ar trebui efectuată o inspecție vizuală a principalelor componente. În timpul acestei inspecții, antreprenorul nu se va uita doar la colectoare, ci și la toate celelalte conducte, fitinguri și alte componente.

Este necesar ca un sistem solar termic să fie ventilat?

De fiecare dată când un sistem de încălzire este umplut, aerul este introdus în circuitul colectorului. Acest aer este deplasat în mare parte de mediul de transfer de căldură. O mică parte rămâne și se regăsește tot în mediul propriu-zis, dar se eliberează doar la temperaturi mai avansate. Aerul din circuitul colectorului provoacă zgomot și poate afecta în mod semnificativ fluxul corespunzător prin colectoarele solare. Spre deosebire de alte sisteme de încălzire, nu este posibilă aerisirea sistemului în punctul său cel mai înalt (adică la colector) în timp ce acesta este în funcțiune. Se utilizează supape de aerisire, care se deschid sau se închid manual sau automat. În mod ideal, acestea ar trebui să fie amplasate în flux și în amonte de intrarea în cilindru.

Există riscul ca un sistem solar termic să se supraîncălzească în timpul verii?

În lunile mai însorite ale anului, cilindrul-tampon al sistemului solar termic se poate satura, astfel încât să nu mai poată absorbi căldura de la colectoare. Oferta depășește cererea. Cu toate acestea, cu condiția ca unitatea de control să recunoască acest lucru, aceasta va întrerupe la timp circuitul solar. Stagnarea termică este un proces normal de funcționare a unui sistem solar termic - lichidul solar începe să se evapore la o temperatură de aproximativ 140-150 de grade Celsius. Presiunea din sistem continuă să crească din cauza volumului în creștere, iar fluidul colector este forțat să intre într-un vas de expansiune cu diafragmă (DEV). În colectoare rămâne puțin sau deloc lichid. Aceștia se umplu din nou doar atunci când temperaturile scad. Din cauza condensării fluidului solar, presiunea din sistem scade din nou și lichidul stocat temporar în DEV se refulează. Dacă este nevoie de căldură, sistemul solar termic pornește din nou. Este important ca sistemul solar termic să fie proiectat pentru stagnare și să fie întreținut în mod regulat. Acest lucru permite verificarea stării fluidului colector, deoarece acesta poate fi afectat de proces.

Ce este radiația globală?

În ceea ce privește energia solară, întrebarea interesantă este cât de mare este, în termeni reali, proporția de radiație solară care poate fi utilizată. Din nivelul absolut de radiație de 1367 W/m² (constanta solară), un maxim de aproximativ 1000 W/m² ajunge la sol, din cauza atmosferei Pământului. Partea de radiație care atinge solul atunci când cerul este senin se numește radiație directă. În cazul în care lumina solară trece prin nori, aceasta este împrăștiată și se numește radiație difuză. Suma dintre radiația difuză și cea directă se numește radiație globală.

Ce este acoperirea solară?

Acoperirea solară descrie raportul dintre energia necesară pentru producerea de căldură și căldura solară utilizabilă. Cu cât acoperirea solară este mai mare, cu atât mai mică este cantitatea de energie care trebuie furnizată de sistemul convențional. Baza de calcul pentru acoperirea solară este întotdeauna cantitatea de căldură furnizată de generatoarele de căldură respective pe an (și nu producția acestora).

Care este eficiența energiei solare termice?

Eficiența descrie raportul dintre energia iradiată și căldura solară utilizabilă. Temperaturile avansate și perioadele lungi de inactivitate reduc eficiența. Eficiența are o influență directă asupra randamentului specific al sistemului de colectoare. Acesta indică câtă căldură utilizabilă poate fi produsă de sistemul solar termic pe an pentru fiecare metru pătrat de suprafață de colector. De regulă, cu cât randamentul specific este mai mare, cu atât mai mare este eficiența sistemului.

Întrebări despre instalarea energiei solare termice

Instalarea unui sistem solar termic este complexă și ar trebui să fie întotdeauna efectuată de către un antreprenor de încălzire. În orice caz, poate fi util să știți mai multe despre etapele de instalare, ce componente joacă un rol și la ce ar trebui să acordați atenție dumneavoastră, în calitate de proprietar al sistemului, în timpul fazei de instalare. Este o idee bună să discutați cu tehnicianul solar orice întrebare rămasă fără răspuns.

Cum se instalează sau se montează un sistem solar termic?

Există aproximativ patru etape pe care le va parcurge antreprenorul de încălzire:

Instalarea colectorului: Pe acoperișurile înclinate, aceasta se realizează prin montarea pe acoperiș cu ajutorul unor cârlige de acoperiș. Acoperișurile plate și alte suprafețe necesită o substructură specială pe care pot fi montați colectorii.
Instalarea unității de stocare: La poziționarea unității de stocare, trebuie să se ia în considerare spațiul necesar (suprafața podelei și înălțimea la înclinare), precum și greutatea și traseele de conectare cele mai scurte posibile pentru a reduce la minimum pierderile de căldură.
Conectarea circuitului solar: Se montează conductele de alimentare și de retur pentru circuitul solar și se stabilesc toate conexiunile. Circuitul solar se spală și se efectuează testul de etanșeitate înainte de umplerea circuitului.
Punerea în funcțiune: Această etapă include atașarea sistemului de control, a regulatorului solar și a senzorilor de temperatură. În plus, sunt instalate toate fitingurile, precum și conexiunea la sistemul de încălzire a apei calde menajere și/sau la sistemul de încălzire centrală de rezervă.

Înainte de înmânarea certificatului de recepție, tehnicianul solar vă va explica modul de funcționare a sistemului.

Poate fi instalată energia solară termică și pe un acoperiș din ardezie?

Pot să instalez eu însumi energia solară termică?

Nu o recomandăm. După cum s-a arătat, instalarea este complexă, iar conexiunile la sistemul de încălzire a apei calde menajere și la circuitul de încălzire, în special, necesită expertiza unui instalator. Cu toate acestea, puteți discuta în prealabil cu instalatorul de încălzire dacă există vreo lucrare pregătitoare pe care o puteți face pe acoperișul dumneavoastră. Nu vă grăbiți însă. Antreprenorul de încălzire va fi bucuros să vă sfătuiască cu privire la ceea ce ați putea face, dacă aveți nivelul potrivit de măiestrie. Cu toate acestea, nu ar trebui să conectați sau să instalați singur sistemul solar termic.