Instalație solară pentru prepararea apei calde menajere

Radiatia solara incidenta :I=950[w/mp]

Randamentul panoului solar: η= 60[%]

Necesarul de apa calda menajera: VACM= 1000 [l/zi]

Breviar de calcul

A.

1.Se impune prin tema o productie de :

Ls=50 [l/m2 × zi]

2.De aici se poate calcula suprafata de panouri necesara instalatiei:

Sp= VACM / Ls = 1000 / 50 = 20 [m2]

3.Numarul de panouri necesar pentru a acoperi suprafata:

np= Sp / S1p = 20 / 2 = 10 [ panouri]

4.Sarcina termica:

Qp = η × I × Sp = 0.6 × 950 × 20 = 11400 [W] =11.4[kW]

5.Debitul total din instalatie:

Gp = Qp / (Cp × Δt) = 11.4 / (4.185 × 10) = 0.27 [kg/s]=972[kg/h]

6.Debitul de caldura pentru 1 panou:

G1p = Qp / n = 11.4/ 10 = 1.14 [kW]

7.Debitul de apa pentru 1 panou:

G1p = G / n = 0.27 / 10 = 0.027 [kg/s]=97.2[kg/h]

8.Nr.de personae din imobil:

Nr.pers.= VACM /50=20

Nr.etaje imobil:P+2

Sa ales 10 panouri de tipul BUDERUS LOGASOL SKS 4.0

B.

In continuare se vor dimensiona conductele din cupru, se vor determina pierderile hidraulice de sarcina, precum si rezistenta necesara de introdus pentru a echilibra sistemul pentru fiecare panou.

l =lungimea tronsoanelor masurate pe plan;

v ->(0.3<>0.5 m/s)

ttur=10 C

tretur=60 C

Pierderi de sarcina :

Tronson1:

- Iesire panou:0.5

- Teu de trecere :0.3

- Robinet de inchidere sferic:0.5

- 2 coturi 90: 2x0.7=1.4

Total=2.7

Tronson 2:

- Teu de separare:0.3

Tronson 3:

- Teu de separare:0.3

Tronson 4:

- Teu de separare:0.3

Tronson 5:

- Teu de separare:0.3

- Cot de 90 :0.7

Total=1

Tronson 6:

- 3xteu de trecere:3x0.3

- 6oct de 90 : 6x0.7

- Clapeta de sens : 2.5

- Vana de ecilibrare:6

- 3robinete:3x0.5

Total=9

C.

Alegerea boilerului solar bivalent:

Boiler solar ELBI cu serpentina dubla fixa.

Acumularea acestui boiler este de 1000 litri.

Dimensiuni boiler (DxH): 880 x 2035 mm.

Putere termica boiler: 104 kW.

Productia de ACM la 45 °C a acestui boiler este: 2980 l/h.

Temperatura maxima de exercitiu pentru boiler: 95 °C.

Pierdere de sarcina serpentine solara :1000Pa

D.

Alegerea vasului de expansiune:

Vvas = Cp ( Vl + Vvap + Vrez ) = 7 × ( 2.97 + 3 + 3 ) = 62.8 [l]

unde Cp = (Pmax + 1) / (Pmax - Pmin) = 7

cp=coef. ce tine seama de presiunile din sistem

Pmax=8 bar

Pmin=2 bar

ă= 1.8 × 10-4 [1/k]

ă-coef. de utilizare liniara

VA=Va*Qac=10*11.4=114[kw]

Va=volum specific de apa

Va=10 [l/kw]

Qac=sarcina termica a instalatiei.

Vl = VA× ă × ( T max- Tmin ) = 114 × 1.8 × 10-4 × 145 = 2.97 [l]

T-temperatura min-max din panou.