Jak należy ustawić najkorzystniej kolektor słoneczny? Czy możliwa jest jego zabudowa na dachu płaskim lub na elewacji? Czy należy stosować zmienne ustawienie kolektora słonecznego?

1. www.solarblog.pl
Jak należy ustawić kolektor słoneczny?
 Jaki jest możliwy zakres ustawienia kolektora słonecznego
 Jakie są zalecenia dla usytuowania kolektora słonecznego?
 Jakie są rozwiązania dla nietypowych warunków zabudowy?

2. Slajd
2
Korzystne ustawienie kolektora słonecznego
 Jednym z podstawowych warunków uzyskania efektywnej
pracy instalacji solarnej, jest zapewnienie właściwego
nasłonecznienia kolektorów słonecznych.
 Idealnym rozwiązaniem było by zapewnienie zawsze
prostopadłego kąta padania promieniowania słonecznego
na kolektor. Wówczas przepuszczalność promieniowania
słonecznego przez szybę, a także przyjmowanie
promieniowania przez absorber będzie na najwyższym
poziomie.
 Zmienne ustawienie kolektora względem Słońca jest jednak
w praktyce stosowane sporadycznie. Wiąże się to ze
zwiększonymi kosztami inwestycji oraz serwisowania
ewentualnych stelaży, napędów i automatyki. Tymczasem
kolektory słoneczne cechują się szerokim zakresem pracy,
znacznie

3. Slajd
3
Przepuszczalność promieniowania słonecznego
 Szyba kolektora słonecznego można przepuszczać większość promieniowania
słonecznego nawet przy niskim kącie padania. Nawet przy znacznym odchyleniu,
jak np. 60o od kierunku prostopadłego, przez szybę przechodzi cały czas 90%
promieniowania słonecznego.
 Szyby kolektorów słonecznych są standardowo oferowane w 4 klasach
przepuszczalności promieniowania, np. w kolektorach płaskich serii Hewalex
stosowane jest standardowo szkło w najwyższej klasie U1.
Szyba kolektora płaskiego Hewalex
KS2000 TLP ACR (wg Solar Keymark)

4. Slajd
4
Jakie warunki zabudowy kolektorów słonecznych?
Jakie powinny być warunki
zabudowy kolektorów
słonecznych?

5. Slajd
5
 Ustawienie kolektora słonecznego pionowo (kąt 90o) pozwala uzyskiwać
najwięcej ciepła w okresie zimowym, gdy słońce porusza się nisko nad
horyzontem, ale jednocześnie najmniej ciepła w okresie letnim, gdy słońce
porusza się wysoko nad horyzontem (wtedy kąt padania promieni słonecznych
na pionowo ustawiony kolektor jest ostry)
kWh/m2m-ąc 45o
90o
 Porównanie miesięcznych
nasłonecznień dla
powierzchni nachylonej oraz
pionowej wskazuje na to,
że korzystniejszym kątem
nachylenia kolektorów
jest kąt 45o, a nie 90o.
Źródło: Fassadenkollektoren – Energie aus der Fassade, AEE Intec 2002
Nachylenie kolektora słonecznego do poziomu

6. Slajd
6
Jakie nachylenie kolektora słonecznego?
 Zalecane nachylenie kolektorów słonecznych uzależnione jest od przeznaczenia
instalacji solarnej. Najczęściej instalacja jest przewidziana dla całorocznego
podgrzewania ciepłej wody użytkowej CWU, wówczas nachylenie kolektorów
powinno wynosić od 30 do 45o.
 W instalacjach przewidzianych do dodatkowego wspomagania ogrzewania CO,
kolektory zaleca się instalować z wyższym nachyleniem. W ten sposób poprawia
się warunki nasłonecznienia w okresie jesienno-zimowym, a jednocześnie obniża
nasłonecznienie latem, zmniejszając możliwość występowania przegrzewów.
Podgrzewanie CWU
Podgrzewanie CWU
i wspomaganie CO
Podgrzewanie wody basenowej
w basenie sezonowym
30÷45o 45÷60o < 30o
 Kolektory słoneczne pracujące sezonowo na podgrzew wody basenowej (basen
otwarty), można zabudowywać poziomo (o ile producent dopuszcza taki wariant).
W takich warunkach nasłonecznienie absorberów latem jest korzystne, a problem
zalegania śniegu nie dotyczy nie pracujących wówczas kolektorów.

7. Slajd
7
Skierowanie kolektora słonecznego (azymut)
 Zmiana odchylenia od kierunku południowego nie większa niż 45o, zmniejsza
jedynie o 2÷4% uzysk ciepła z instalacji solarnej. Jest to w praktyce niezauważalna
różnica i nie wymaga się korekty doboru wielkości instalacji solarnej poprzez
zwiększenie powierzchni kolektorów słonecznych. Np. dla odchylenia w kierunku
południowo-zachodnim (SW) zmniejszenie uzysku ciepła może wynieść ok. 2%/rok
90%
87%
100%
98%
96%
Odchylenie od południa
Rocznyuzyskciepła
W SW S SE E
Źródło: symulacje komputerowe w programie GetSolar

8. Slajd
8
Połacie dachu typu wschód-zachód
 W nietypowych warunkach zabudowy, gdy połacie dachu są usytuowane w osi
wschód-zachód, możliwe są 2 rozwiązania. Można zastosować układ dwóch
baterii kolektorów lub też jednej baterii o zwiększonej ilości kolektorów. Wówczas
skierowanie dla typowego wieczornego rozbioru wody użytkowej, zaleca się
wybrać w kierunku zachodnim (W).
 Jeszcze innym rozwiązaniem jest zabudowa kolektorów słonecznych na
południowej elewacji budynku – płaskich na stelażach lub próżniowych w pozycji
pionowej (dopuszczalne dla kolektorów próżniowych KSR10).

9. Slajd
9
Rozwiązania dla dachu typu wschód-zachód
Q = 1536 kWh/rok
Qj = 282 kWh/m2rok
U = 42%/rok
Q = 1717 kWh/rok
Qj = 236 kWh/m2rok
U = 47%/rok
N
Q = 1206 kWh/rok
Qj = 331 kWh/m2rok
U = 33%/rok
N
 3 warianty zabudowy kolektorów słonecznych z porównaniem całorocznych
uzysków ciepła (Q, kWh/rok), uzysków jednostkowych (Qj, kWh/m2rok) oraz stopni
pokrycia potrzeb ciepła (U, %/rok)
N

10. Slajd
10
Optymalne ustawienie kolektora słonecznego
 Optymalne ustawienie kolektora słonecznego w instalacji solarnej przeznaczonej
do pracy całorocznej, powinno zawierać się w granicach:
Nachylenie do poziomu:
30÷45o
Azymut:
Południe S ±45o

11. Slajd
11
Zalecenia dla zabudowy kolektorów słonecznych
 Odległość kolektorów słonecznych od krawędzi dachu powinna wynosić
minimum 1 metr, ze względu na zwiększone siły oddziaływania wiatru w tych
obszarach dachu.
 Wskazana jest zabudowa kolektorów w górnej części połaci dachu, aby
nie dopuszczać do powstawania obciążeń przez zsuwający się śnieg.
1 m
1 m
 Dla ochrony przed naporem
zsuwającego się śniegu można
również stosować barierki
przeciwśnieżne.

12. Slajd
12
Reasumując…
 Najkorzystniejsze warunki pracy dla całorocznej pracy kolektorów słonecznych
będą występować przy skierowaniu ich na południe z nachyleniem 30÷45o
na południowej połaci dachu.
 Zabudowa pionowa zmniejsza znacznie nasłonecznienie w skali roku i może
być korzystna dla instalacji solarnych przeznaczonych do wspomagania
ogrzewania, aby ograniczyć występowanie przegrzewów w okresie
zmniejszonego odbioru ciepła
 Zabudowa pozioma ze względu
na możliwość długotrwałego
zalegania śniegu jest stosowana
jedynie dla kolektorów
przewidzianych do sezonowej
pracy na potrzeby np.
basenu odkrytego.

13. Slajd
13
Przykłady zabudowy kolektorów słonecznych
Najlepsze kolektory słoneczne

14. www.solarblog.pl
Hewalex
Ponad 20-letnie doświadczenie na rynku polskim i zagranicznym
więcej prezentacji >>> www.hewalex.pl

15. www.solarblog.plwięcej prezentacji >>>
Kompletne rozwiązania oparte o kolektory słoneczne i pompy ciepła
Zastosowanie w obiektach mieszkalnych i użytkowych
Hewalex
Ponad 20-letnie doświadczenie na rynku polskim i zagranicznym
www.hewalex.pl