Solar termal sistem hesaplaması - boyut ve tasarım

Prensip olarak, herhangi bir çatı solar termal sistem için uygundur. Bununla birlikte, çatı eğiminin ve yönünün doğru olması gerekir. Güneye bakan bir çatı yüzeyi iyi bir temel oluşturur ve gölgesiz olmalıdır. Sabah veya akşam saatlerinde güneşin alçak konumundan kaynaklanan küçük kayıplar tolere edilebilir. Aksi takdirde, hem düz hem de eğimli çatılarda kurulum mümkündür. Ancak bir Viessmann solar termal sistemi doğrudan bir binanın cephesine de monte edilebilir.

Kural olarak, bu sistemler özel izinler gerektirmez. Tek istisnalar, listelenmiş binalar ve çevre koruma kuralları olan bölgelerdeki binalardır. Emin değilseniz, herhangi bir şey yapmadan önce sorumlu ofisle iletişime geçin.

Güneş kollektörleri, güneş ışınları yüzeylerine her vurduğunda enerjiyi toplar. Kışın akılda tutulması gereken tek şey güneşin ufukta daha alçakta olduğudur. Buna ek olarak, güneş ışığı saatlerinin sayısı da genellikle daha düşüktür. Bir solar termal sistem kurmadan önce bu durum her zaman göz önünde bulundurulmalıdır. Viessmann güneş kolektörleri çeşitli kurulum seçenekleri sunar. Çatı konumu elverişsizse, cephe montajı bir çözüm olabilir. Ancak bu durumda, cephenin gün boyunca en fazla güneşe maruz kalan bölümü kurulum yeri olarak seçilmelidir. Temel olarak, kolektörlerin eğimi ve kolektör yüzeylerinin boyutu, kışın da nispeten yüksek bir verim elde edecek şekilde ayarlanabilir. Ancak kışın tek ısıtma sistemi olarak solar termal Almanya'da pek mümkün değildir. Yoğuşmalı kazan gibi tamamlayıcı bir sistem de kullanılmalıdır.

Bir solar termal sistem için gereken bakım çabası diğer ısıtma sistemlerine kıyasla düşüktür. Bununla birlikte, yıllık bir muayene yaptırılması tavsiye edilir. Muayene sırasında sistem basıncı ve pompalar gibi unsurlar kontrol edilir. Buna ek olarak, her üç ila beş yılda bir ana bileşenlerin görsel muayenesi yapılmalıdır. Bu inceleme sırasında yüklenici sadece kolektörlere değil, diğer tüm boru hatlarına, bağlantı parçalarına ve diğer bileşenlere de bakacaktır.

Bir ısıtma sistemi her doldurulduğunda, kolektör devresine hava verilir. Bu hava büyük ölçüde ısı transfer ortamı tarafından yer değiştirir. Küçük bir kısmı kalır ve ortamın kendisinde de bulunur, ancak yalnızca daha yüksek sıcaklıklarda serbest kalır. Kollektör devresindeki hava gürültüye neden olur ve güneş kollektörleri boyunca uygun akışı önemli ölçüde etkileyebilir. Diğer ısıtma sistemlerinden farklı olarak, sistem çalışır durumdayken en yüksek noktasından (yani kolektörden) havalandırmak mümkün değildir. Manuel veya otomatik olarak açılan veya kapatılan hava tahliye vanaları kullanılır. Bunlar ideal olarak akışın içinde ve silindir girişinin yukarısında yer almalıdır.

Yılın daha güneşli aylarında, solar termal sistemin tampon silindiri doymuş hale gelebilir, böylece artık kolektörlerden ısı ememez. Arz talebi aşar. Ancak, kontrol ünitesi bunu fark ederse, solar devreyi zamanında kesecektir. Termal durgunluk bir solar termal sistemde normal bir çalışma sürecidir - solar sıvı yaklaşık 140 ila 150 santigrat derece sıcaklıkta buharlaşmaya başlar. Sistemdeki basınç artan hacim nedeniyle yükselmeye devam eder ve kolektör sıvısı bir diyafram genleşme kabına (DEV) zorlanır. Kollektörlerde çok az sıvı kalır ya da hiç kalmaz. Bunlar sadece sıcaklıklar düştüğünde tekrar dolar. Güneş sıvısının yoğuşması nedeniyle sistemdeki basınç tekrar düşer ve geçici olarak DEV'de depolanan sıvı geri akar. Eğer ısıya ihtiyaç duyulursa, solar termal sistem tekrar çalışmaya başlar. Solar termal sistemin durgunluk için tasarlanmış olması ve düzenli olarak bakımının yapılması önemlidir. Bu, süreçten etkilenebileceği için kolektör sıvısının durumunun kontrol edilmesini sağlar.

Güneş enerjisi söz konusu olduğunda ilginç olan soru, kullanılabilecek güneş radyasyonu oranının gerçekte ne kadar yüksek olduğudur. 1367 W/m² mutlak radyasyon seviyesinin (güneş sabiti), Dünya'nın atmosferi nedeniyle en fazla yaklaşık 1000 W/m²'si yere ulaşır. Gökyüzü açık olduğunda radyasyonun yere çarpan kısmına doğrudan radyasyon denir. Güneş ışığı bulutların arasından geçerse, dağılır ve dağınık radyasyon olarak adlandırılır. Yaygın ve doğrudan radyasyonun toplamına küresel radyasyon denir.

Güneş kapsamı, ısı üretimi için gereken enerji ile kullanılabilir güneş ısısı arasındaki oranı tanımlar. Güneş enerjisi kapsamı ne kadar yüksek olursa, geleneksel sistem tarafından sağlanması gereken enerji miktarı da o kadar düşük olur. Güneş enerjisi kapsamı için hesaplama temeli her zaman ilgili ısı jeneratörleri tarafından yıllık olarak sağlanan ısı miktarıdır (çıktıları değil).

Verimlilik, ışınlanan enerjinin kullanılabilir güneş ısısına oranını tanımlar. Yüksek sıcaklıklar ve uzun boşta kalma süreleri verimi düşürür. Verimlilik, kolektör sisteminin spesifik verimi üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir. Kollektör alanının her metrekaresi için solar termal sistem tarafından yılda ne kadar kullanılabilir ısı üretilebileceğini belirtir. Kural olarak, özgül verim ne kadar yüksekse, sistem verimliliği de o kadar yüksektir.