Obsah:

Moľnosti vyuľití aktivních solárních systémů

Typy aktivních solárních systémů podle času vyuľití

Výpočet:

Energie sluneční radiace dopadající na osluněnou plochu

Energie zachycená kolektorem

Výpočet energie zachycené kolektory

Moľnosti vyuľití aktivních solárních systémů

Předehřev TUV
Ohřev TUV
Ohřev TUV a podpora vytápění s denním a týdenním zásobníkem
Podpora vytápění se sezónním zásobníkem
Ohřev TUV a vytápění se sezónním zásobníkem

wpe4.jpg (21034 bytes)

Typy aktivních solárních systémů podle času vyuľití

Pro sezónní (letní) ohřev TUV-např. bazény
Pro celoroční ohřev TUV
Pro vytápění s dlouhodobou akumulací

- daląí informace - centrum úspor energie

Výpočet

Energie sluneční radiace dopadající na osluněnou plochu:

Q_s,den = t _p . Q_s,den,teor + (1 - t _p ) . Q_D,den [Wh.m^-2]

Kde :

Q_s,den,teor - .teoretické mnoľství dopadajícího slunečního záření na m² plochy za den při jasné obloze [ Wh.m^-2] - viz tab.1 = průměrná měs. hodnota podle úhlu naklonění plochy a

a = 0° - .vodorovná plocha

a = 90° - svislá plochaa

Q_D,den mnoľství difúzního slunečního záření dopadající na m² za den [Wh.m^-2] - viz tab.2 = průměrná měs. hodnota ~ na a a

t _p poměrná doba slunečního svitu - viz tab.2a

Q_s,měs = n . Q_s,den [Wh.m^-2]

Kde :

n - . počet dnů v měsíci

Q_{s,den .....} Tabulka č.1

	a	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Q_s,den,teor [ kWh.m^-2] - orientace jih	0°	1,55	2,74	4,93	6,73	8,38	9,16	8,38	6,73	4,93	2,74	1,55	1,09
	30°	2,96	4,48	6,44	7,98	9,56	9,98	9,56	7,98	6,44	4,48	2,96	2,35
	45°	3,40	4,96	6,70	8,06	9,42	9,64	9,42	8,06	6,70	4,96	3,40	2,70
	60°	3,71	5,26	6,54	7,41	8,09	8,48	8,09	7,41	6,54	5,26	3,71	3,00
	90°	3,96	5,00	5,56	5,19	4,49	4,31	4,49	5,19	5,56	5,00	3,96	3,11

Tabulka č.2

	a	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Q_D,den [kWh.m^-2]	0°	0,51	0,72	0,98	1,19	1,35	1,39	1,35	1,19	0,98	0,72	0,51	0,42
	30°	0,50	0,71	0,98	1,20	1,37	1,41	1,37	1,20	0,98	0,71	0,50	0,41
	45°	0,48	0,69	0,97	1,22	1,40	1,45	1,40	1,22	0,97	0,69	0,48	0,40
	60°	0,46	0,68	0,97	1,24	1,43	1,51	1,43	1,24	0,97	0,68	0,46	0,38
	90°	0,41	0,64	0,96	1,29	1,52	1,62	1,52	1,29	0,96	0,64	0,41	0,33

t_p [-]		0,21	0,32	0,42	0,45	0,51	0,54	0,55	0,55	0,53	0,37	0,21	0,14

wpe21.jpg (48589 bytes)

Energie zachycená kolektorem:

Q_k = h _k . Q_s,den

Kde:

Q_{k - ..} energie zachycená kolektorem [kWh . m^-2]

h _{k - -} účinnost kolektoru závislá na konstrukci kolektoru ,teplotě venkovního vzduchu a provozní teplotě zařízení

Kde:

r - poměrná reflexní schopnost skel kolektoru

= 0,1 aľ 0,15 - ..dokonale čistá skla

= 0,15 aľ 0,20 - mírně znečiątěná skla

I_s - střední měrný tepelný tok dopadajícího záření [W. m^-2] -tab.3 = průměrná měsíční hodnota podle úhlu naklonění plochy a .souč. znečiątění atmosféry Z=3

k₁ - souč. prostupu tepla vrstvou na přední straně (skla) [W. m^-2.K^-1]-tab.4

k₂ - souč. prostupu tepla vrstvou na zadní straně kol. [W. m^-2.K^-1]-tab.4

t_a - střední teplota absorpční plochy (tekutiny proudící absorb.) [°C] -tab.4

t_v - střední teplota vzduchu v době slunečního svitu [°C] -tab.3

wpe22.jpg (23349 bytes)

Is..... Tabulka č.3

	a	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
I_s [W.m^-2] - orientace na jih	0°	188	271	411	484	534	561	534	484	411	271	188	139
	30°	358	443	537	574	609	611	609	574	537	443	358	299
	45°	412	490	558	580	600	590	600	580	558	490	412	344
	60°	449	520	545	533	515	519	515	533	545	520	449	382
	90°	479	494	463	373	286	264	286	373	463	494	479	396
t_v [°C]		2,2	3,4	6,5	12,1	16,6	20,6	22,5	22,6	19,4	13,8	7,3	3,5

k1+k2......Tabulka č.4

k₁ + k₂	Druh kolektoru	Doporučená t_a
= 6 [W. m^-2.K^-1]	Kol. s černou (neselektivní) vrstvou + jedno krycí sklo	< 50 °C
= 4 [W. m^-2.K^-1]	Kol. s černou (neselektivní) vrstvou + dvě krycí skla	50° C aľ 100 °C
4 aľ 4,5 [W. m^-2.K^-1]	Kol. se selektivní absorpční vrstvou + jedno krycí sklo *)	50° C aľ 100 °C
2,5 aľ 3,0 [W. m^-2.K^-1]	Kol. se selektivní vrstvou + dvě krycí skla	> 100 °C
2,0 aľ 2,5 [W. m^-2.K^-1]	Vakuovaný kolektor	> 100 °C

*) selektivní nátěr – vrstva - má velkou schopnost absorpce pro krátkovlnné sluneční záření a malou schopnost emise pro dlouhovlnné tepelné záření

= např. tenká vrstva černého kovu (nikl, chrom)

Výpočet energie zachycené kolektory

Výpočet se provádí pro průměrný den kaľdého měsíce, kdy předpokládáme vyuľití kolektoru a vztahuje se na 1 m² plochy kolektoru

měsíc	t_v [°C]	t_a- t_v [°C]	I_s [W. m^-2]	h_k	Q_s,den,teor [kWh.m^-2]	Q_D,den [kWh.m^-2]	t_p	Q_s,den [kWh.m^-2]	Q_k,den [kWh.m^-2]
Leden
Únor
atd.

Zachycená energie se vynásobí počtem dní v přísluąném měsíci a plochou kolektorů, porovná s poľadovaným mnoľstvím energie na TUV popř. vytápění a rozdíl se doplní z jiného zdroje
Nebo se vezme denní potřeba tepla např. na ohřev TUV a vydělí se denním mnoľstvím zachycené energie v rozumném měsíci a dostaneme potřebnou plochu kolektorů.