Pomiar natężenia przepływu w instalacji solarnej pozwala dokonywać bilansowania uzysków ciepła, a także nadzorować prawidłowość pracy instalacji. Pomiar natężenia przepływu może odbywać się jako mechaniczny lub elektroniczny. Elektroniczny pomiar pozwala na dokładniejsze bilansowanie uzysków ciepła, szczególnie przy zastosowaniu pompy obiegowej o zmiennej wydajności.

1. www.solarblog.pl
Elektroniczny pomiar natężenia przepływu
 Rodzaje pomiaru natężenia przepływu w instalacji solarnej
 Potrzeba pomiaru natężenia przepływu w instalacji solarnej
 Korzyści z elektronicznego pomiaru natężenia przepływu

2. Slajd
2
Mechaniczny pomiar natężenia przepływu
 Powszechnie stosowanym rozwiązaniem dla pomiaru
natężenia przepływu jest rotametr, nazywany inaczej
przepływomierzem pływakowym lub tłoczkowym.
 Przepływająca ciecz powoduje
podniesienie tłoczka, którego
położenie pozwala określić
zgodnie ze skalą, natężenie
przepływu glikolu w instalacji.
Grupy pompowe stosowane
w instalacjach solarnych są
wyposażane w zestawy
pomiarowo-regulacyjne, złożone
z rotametru i zaworu regulacyjnego.
W ten sposób można ustalić wymagane przez
producenta natężenie przepływu glikolu, zależnie
od m.in. powierzchni kolektorów słonecznych
zastosowanych w instalacji solarnej.
rotametrFot.Taconova

3. Slajd
3
Elektroniczny pomiar natężenia przepływu
 W ostatnich latach zastosowanie zaczęły znajdować
przepływomierze elektroniczne wbudowane
bezpośrednio w grupy pompowe.
 Przepływomierz skrzydełkowy powoduje
powstawanie impulsów elektrycznych,
które są rejestrowane przez sterownik
i przeliczane na wartość natężenia
przepływu glikolu w instalacji
solarnej.
ZPS18e-01ECO

4. Slajd
4
Obliczanie uzysku ciepła w instalacji solarnej
 Obliczanie uzysków ciepła (Q) w instalacji solarnej wymaga
znajomości parametrów pracy takich, jak:
𝐐 = 𝐦 ∙ 𝐜 𝐰 ∙ 𝐭 𝐳 − 𝐭 𝐩 ∙ 𝐳 [kWh]
o Natężenie przepływu glikolu w instalacji solarnej (ṁ)
o Ciepło właściwe glikolu (cw), zwykle wynoszące ok. 3,6 kJ/kgK
o Temperatura zasilania (tz) oraz powrotu glikolu (tp)
o Czas pracy pompy obiegowej (z)
Temperatury glikolu i czas pracy pompy obiegowej,
są zmienne. Natężenie przepływu może być
zmienne w zależności od trybu pracy sterownika
instalacji solarnej. Sterownik musi rejestrować
parametry i sumować uzyski ciepła osiągane
w różnych warunkach pracy.

5. Slajd
5
Przykład obliczenia uzysku ciepła
o kolektory płaskie: 3 szt. (KS2000 TLP)
o natężenie przepływu przez 1 kolektor: 1,8 dm3/min
o natężenie przepływu całkowite: ṁ = 0,095 kg/s
o dla założenia stabilnej pracy przez z = 0,5 h, ze
stałym natężeniem przepływu i przy temperaturze
zasilania tz = 50 oC oraz powrotu tp = 40 oC, uzysk
ciepła wyniesie:
tz
tp
ṁ
𝐐 = 𝟎, 𝟎𝟗𝟓 ∙ 𝟑, 𝟔 ∙ 𝟓𝟎 − 𝟒𝟎 ∙ 𝟎, 𝟓 = 𝟏, 𝟕𝟏 [kWh]
 Przykładowo w małej instalacji solarnej pracującej dla potrzeb wody użytkowej,
znajomość chwilowych parametrów pracy pozwala sterownikowi dokonywać
bilansowania uzysków ciepła w określonych przedziałach czasu:

6. Slajd
6
Pomiar natężenia przepływu, a uzysk ciepła
 Problematyczne w określaniu uzysków ciepła jest monitorowanie zmian
natężenia przepływu w instalacji solarnej. Dla podstawowego wariantu – pomiaru
natężenia przepływu za pomocą rotametru, do pamięci sterownika wprowadza
się jego nominalną maksymalną wartość. Jeżeli pompa obiegowa pracuje ze
stałą prędkością obrotową, natężenie przepływu pozostaje praktycznie
niezmienne niezależnie od temperatur roboczych w instalacji solarnej. Sterownik
bilansuje uzyski ciepła w oparciu o stałe zadeklarowane natężenie przepływu.
Jeżeli jednak pompa obiegowa pracuje ze zmienną wydajnością, sterownik
dokonuje szacunkowego przeliczania obniżonego natężenia. Jedynie w opcji
elektronicznego pomiaru – sterownik otrzymuje dokładną informację
o zmienionym natężeniu przepływu, co
pozwala na dokładniejsze dokonywanie
bilansowania uzysków ciepła.

7. Slajd
7
Pomiar przepływu – informacja dla sterownika…
Fot.Taconova
 Mechaniczny pomiar przepływu
nie jest rejestrowany przez
sterownik. Natężenie przepływu
jest wpisywane jako nominalne
do nastaw sterownika.
 Elektroniczny pomiar przepływu
pozwala na stałe informowanie
sterownika o aktualnym natężeniu
przepływu w instalacji solarnej.

8. Slajd
8
Przykład obliczenia uzysku ciepła
 Przykładowo w instalacji solarnej pracującej dla potrzeb wody użytkowej,
znajomość chwilowych parametrów pracy pozwala sterownikowi dokonywać
bilansowania uzysków ciepła w określonych przedziałach czasu, np. dziennie,
miesięcznie lub rocznie.
Hewalex EKONTROL.PL
(login i hasło: demo)

9. Slajd
9
Zdalny nadzór pracy instalacji solarnej
 Zdalny nadzór pracy instalacji solarnej pozwala stale monitorować jej pracę.
Dzięki elektronicznemu pomiarowi natężenia przepływu, użytkownik uzyskuje
dokładne informacje o bieżącej wydajności pompy obiegowej, jak też wydajności
cieplnej instalacji solarnej.
Wartość natężenia
przepływu aktualizowana
stale przez elektroniczny
przepływomierz

10. Slajd
10
Możliwości elektronicznego pomiaru przepływu
 Elektroniczny pomiar przepływu pozwala w sposób
dokładny monitorować wartość przepływu oraz
sygnalizować ewentualne nieprawidłowości – brak
przepływu w instalacji solarnej.
 Rola elektronicznego pomiaru przepływu będzie
zwiększona przy zastosowaniu wysokoefektywnych
pomp obiegowych o płynnej regulacji wydajności.
Pozwoli to na dokładniejsze bilansowanie uzysków
ciepła przy zmiennym przepływie w instalacji.

11. Hewalex
Blisko 25-letnie doświadczenie na rynku polskim i zagranicznym
www.solarblog.plwięcej prezentacji >>> www.hewalex.pl

12. Hewalex
Blisko 25-letnie doświadczenie na rynku polskim i zagranicznym
www.solarblog.plwięcej prezentacji >>> www.hewalex.pl
Kompletne rozwiązania oparte o kolektory słoneczne i pompy ciepła
Zastosowanie w obiektach mieszkalnych i użytkowych