Sprawność kolektora

Dzisiaj trochę danych, które pomogą Wam dobrze wybrać kolektor. Według mnie musicie sami ocenić jakość vs cenę oraz sprawdzić to vs dopłata w banku.

Podstawowe parametry wyznaczające sprawność danego kolektora to:

• sprawność optyczna η0 - jest to najwyższa sprawność danego kolektora wynikająca z jego konstrukcji i oznacza maksymalną zdolność do efektywnego absorbowania energii słonecznej (podawane często współczynniki absorpcji 95% i wyższe dotyczą zastosowanej powłoki absorpcyjnej, a nie kolektora). Im większa wartość tym lepiej.
• współczynniki strat a1 i a2 dla 800 W - pozwalają obliczyć, jak ze wzrostem temperatury kolektora w stosunku do temperatury otoczenia rosną straty, a maleje jego sprawność. Im mniejsza wartość tym lepiej.

W celu ujednolicenia obliczeń i umożliwienia porównywania różnych kolektorów przyjęto, że sprawność optyczna i współczynniki strat wyznaczane są w odniesieniu do efektywnej powierzchni - apertury kolektora.

Zatem jeśli chcecie szybko porównać kolektory to:

• Zbierzcie powierzchnię całkowitą (potrzebne do dopłat)
• Powierzchnię absorbera - im większa tym lepiej
• Wartość W peak - więcej lepiej
• Wartość η0, a1 i a2 dla apertury i absorbera
• Wartość 10K, 30K i 50K dla 1000 W

Taki zestaw umożliwi Wam szybkie wybranie co jest dobre i za jaką cenę ktoś to oferuje.

Przykład:

• Powierzchnia całkowita -4,67 m2
• Absorber - 2,5098 m2
• W peak - 2113
• η0 - 0,842
• a1 - 1,806 W/m2K
• a2 - 0,016 W/m2K
• Wartość 10K/1000 W - 2063
• Wartość 30K/1000 W - 1941
• Wartość 50K/1000 W - 1787

Cena : 2300 zł

A teraz znajdźcie lepszy produkt na rynku, bo dane powyższe są realne - potwierdzone certyfikatem :)

________________________________________________________________


Mały update z wydajności kolektora

Zatem od 2 do 9 lutego przybyło mi 1330 litrów ciepłej wody, to jest 190 litrów ciepłej wody dziennie - wystarczyło na kąpiele :)

Trochę matematyki

Ponieważ każdy zastanawia się, czy solary sie opłacają trzeba w końcu siąść i policzyć. Matematyka na poziomie szkoły podstawowej, więc wszyscy powinniśmy sobie z nią poradzić.

Najpierw policzmy zapotrzebowanie:

• Średnio zakłada się, że 1 osoba potrzebuje 36 L (dom jednorodzinny) do 48 L (mieszkanie w bloku) wody ciepłej dziennie. Zatem do naszych obliczeń weźmy "krakowskim" targiem 40 litrów dziennie.
• Załóżmy, że średnio zimna woda w naszych kranach ma 10 stopni
• Załóżmy, że chcemy ją podgrzać do 50 stopni do mycia i to ma lecieć z kranu
• Pomijam straty na rurkach, obiegach - cyrkulacjach bo to każdy może mieć lub nie

Zatem 1 osoba x 40L dziennie x 350 dni (czasami jedziemy na wakacje ) to będzie nasze zapotrzebowanie na jedną osobę. Czyli 14 m3 wody (1 m3 = 1000L).

Ile kosztuje podgrzanie 1 L wody ?

• temperatura wody z wodociągu 10°C (czyli 283,15°K)
• temperatura c.w.u. w kranie 50°C (323,15°K), 
• cp = 0,00116 kWh/kg x K.  
• Średnia objętość właściwa wody w zakresie temperatury obliczeniowej wynosi 1,0062 l/kg, więc dla naszych obliczeń można przyjąć, że masa 1 litra wody wynosi 1 kg. 

Zatem obliczenia:
Qsub = 1000 [kg] x 0,00116
[kWh/kg x K] x (283,15 – 323,15) [K] = 46,4 kWh, czyli około 0,167 GJ

Zatem zaokrąglając na podgrzanie 1 m3 wody potrzeba 0,167 GJ ciepła i z naszych założeń wynika:

• Rodzina 4 osobowa
• Rocznie potrzeba podgrzać 56 m3 wody
• Rocznie potrzeba 9,35 GJ energii
• Dziennie (350 dni = rok) trzeba podgrzać 0,16 m3, czyli 160 L wody
• Dziennie trzeba uzyskać co najmniej 0,02672 GJ energii

Dlaczego mam zbiornik 300L (c.w.u) + 1000L (akumulator) ?

Bo słońce nie świeci non-stop :) Są dni kiedy świeci i solary produkują ile wlezie. Jednak potem przychodzą dni pochmurne (mniejsza ilość światła dla solarów) lub nawet deszczowe o całkowitym zachmurzeniu (niska sprawność solarów).

Jeżeli ustawicie się na minimalne rozwiązanie - w naszym przykładzie postawicie zbiornik 200L i ilość solarów do jego dziennego ogrzania, to jak łatwo sobie przewidzieć, następnego dnia zaczynacie od zera (ciepła woda została zużyta). Jeśli kolejny dzień będzie słoneczny, to co najwyżej rano nie macie ciepłej wody, na wieczór zbiornik się już nagrzeje. Ale co jeśli pada ? Włączacie piec i ogrzewacie po staremu.

Dlatego według mnie bardzo rozsądnym rozwiązaniem jest zbiornik akumulacyjny (gromadzący nadmiar ciepła) na wypadek pochmurnych dni i na ciepłe poranne mycie.

Mój układ solarny działa nastepująco:

1. Ładuje zbiornik 300L do temp. 45 stopni
2. Przełącza się na akumulator i ładuje 1000L (nie do końca 1000 L, ale o tym w innym wpisie) do 45 stopni
3. Przełącza się ponownie na 300L zbiornik i ładuje go do górnej granicy - my ustaliliśmy w domu, że nie chcemy z kranu wody cieplejszej niż 55 stopni. Zatem ładuję do 60 stopni, bo mam cyrkulację, straty ciepła na rurkach, pompkach etc.
4. Jeśli załadował 300L na 60 stopni, ładuje do upadłego zbiornik 1000L.

Zużycie przykładowe:

1. 300L pełne na 60 stopni
2. 1000L załadowane na 50 stopni
3. 5 osób x 40L = 200 L wody schodzi na mycie codziennie
4. 100 L zabiera zmywarka, pralka i straty. Acha - tak, jak już mam ciepłą wodę "darmo" ze słońca to zysk jest wtedy gdy ją maksymalnie wykorzystuję. Zatem zamiast grzać wodę prądem w pralce i zmywarce - biorę ciepłą wodę i dogrzewam jeśli trzeba.
5. Tak więc na koniec dnia 300L jest puste w ciepło
6. Na drugi dzień, wali deszcz, chmury i słońca ani widu ani słychu
7. Rano wstaję i idę się myć. W kranie ciepła woda z solarów, bo w trakcie zużywania 300L z małego zbiornika, sterownik "przewala" ciepło ze zbiornika 1000L.
8. W efekcie potrafiłem na takiej kombinacji ciągnąć spokojnie 2-3 dni, zanim musiałem patrzeć na piec gazowy z filuternym spojrzeniem.

I teraz odpowiedź na stawiane non-stop pytanie : ile solarów ? Ile wlezie, bo do nagrzania wody w zbiorniku 1000L + 300L trzeba sporo rurek - u mnie 100 sztuk. Koszty rurek (zestawów) są niższe relatywnie im więcej ich załadujemy do instalacji. Już tłumaczę, jeśli mam na dachu stelaż z 30 rurami i 4 stelaże z 100 rurami, koszt instalacji, koszt dodatkowych rurek, płynu więcej etc. podnosi mi koszty instalacji (bez kolektorów) o 5%. Czyli jak wydam przy 30 rurach 1000 zł na dodatki, to przy 100 rurach wydam 1050 zł. Gdzie tu sens oszczędzać, jeśli zysk na energii mam 300% ? Zysk jest wtedy gdy mamy ciepło za darmo ze słońca w ilościach abym nie musiał się liczyć z kąpielami.

Ja użyłem rurek, które mają prosty przelicznik wydajności 100 rur = minimum 1000L zbiornik.

Teraz z trochę innej strony podejdźmy do wyliczeń, które może Was zachęcą do instalacji solarnych:

1. Cena gazu dla odbiorców indywidualnych jest regulowana, czytaj narzucona i sztucznie hamowana
2. Planuje się uwolnienie cen energii, co wstępnie wszyscy szacują na wzrost cen energii o 30-50%
3. Roczna inflacja podnosząca koszt energii około 5%
4. Dzisiaj koszt wytworzenia 1 GJ energii w piecyku gazowym przy sprawności 92% wynosi około 55 zł netto, czyli 68 zł brutto. Dla zaokrąglenia policzmy 70 zł
5. Dla naszego przykładu z góry, koszt dla 4 osobowej rodziny dzisiaj to około 655 zł rocznie na wodę c.w.u.

Przy instalacji stawianej w gminach, możecie zapomnieć o akumulatorach, wydajnościach na poziomie 40L wody dla mieszkańca. Przy instalacjach wymiarowanych na więcej, zyskujecie:

1. Obsługę pralki i zmywarki (można liczyć średnio 15L na każde urządzenie dziennie) - to tak jakby przybył Wam nowy członek rodziny do zużywania wody
2. Dogrzewanie wody lub kaloryferów zimą - moja instalacja już mi to udowodniła, że jest to w okresie wyżowym zimą (a więc najbardziej mroźnym, jak najbardziej możliwe)
3. Uodpornienie na wzrost kosztów energii - inwestycja poniesiona obecnie już się amortyzuje i może co najwyżej amortyzować się szybciej, jeśli cena gazu pójdzie w górę
4. Obecnie macie 45% dopłat do instalacji i pominięto głupie ograniczenia początkowe (np. instalacja nie mogła produkować ciepła dla kaloryferów)

_________________________________

Dowód na pracę zimą przy wyżu "rosyjskim"

29 stycznia 2012

2 luty 2012

 

 

Jak widać w 4 dni otrzymałem z moich oszronionych solarów 0,191 GJ energii. Łatwo sprawdzić, że starczyło mi to na ogrzanie 1147 L wody z 10 do 50 stopni, czyli 287 L dziennie. I co warto wspomnieć nie mam ustawienia optymalnego - kukułki domów zabierają mi efektywnie około 1h ze słońca dziennie oraz ustawienie solarów mam pośrednie, nie regulowane tzn. 50 stopni.

Aby solary działały najbardziej efektywnie powinny być zimą na 70 stopni, latem na maks 43 stopnie w pionie. Ponieważ nie miałem pomysłu na wachlowanie nimi, wybrałem kompromis 50 stopni - latem trochę mniej ciepła, ale wtedy też go najmniej potrzebujemy. Poza tym mam oczywiście ochotę trochę popróbować najpierw z lustrami od dołu, zanim będę kombinował z ustawieniem pionowym.

Pozdrawiam.

Instalacja solarna - oszczędności

Od pewnego czasu jestem szczęśliwym posiadaczem instalacji solarnej. W związku z powyższym mogę się z Wami zacząć dzielić informacjami związanymi z tą instalacją.

Instalacja składa się z:

• 2 x 20 rur
• 2 x 30 rur
• Zbiornik 300 L (do ciepłej wody bieżącej)
• Zbiornik akumulatorowy 1000L (do ogrzewania oraz jako akumulator energii)
• Pompa dwuobiegowa
• Sterownik solarny
• Czujniki i urządzenia pomiarowe
• Naczynia wzbiorcze
• Filtr wody
• Rurki i wskaźniki (moja łódź podwodna)

Sporo na wszystko wydałem, ale według mnie się opłaca. Instalację wykonałem oczywiście z dopłatą 45% od NFOŚiGW - jestem obecnie w czasie oczekiwania na wykonanie dopłaty do kredytu, a zaraz potem oczywiście kredyt zamknę. Z analizy wyszło mi, że najtaniej i najprościej kredyt uzyskam w BPS i tak też się stało. Sama procedura jest nie ma co gadać upierdliwa. Pomimo posiadania pieniędzy, aby samodzielnie wykonać inwestycję, musiałem brać kredyt - tylko wtedy istnieje możliwość dopłaty. Dokumentacji jest potrzebna masa, więc przygotujcie się na sporo papierologii stosowanej:

• Projekt instalacji - bez tego się nie obejdzie i tego nie pomijajcie, bo potem łatwiej bronić się przed urzędnikami oceniającymi :)
• Zaświadczenia o zarobkach - jak to przy kredycie, przyda się również RMUA
• Zaświadczenie o nie zaleganiu z podatkami w gminie
• Solar Keymark na solary jakie mają być zainstalowane
• Wnioski z BPS i NFOŚiGW

Warunki jakie musi spełniać instalacja to koszt maksymalnie 2500 zł za 1 m2 powierzchni solarnej. Moja instalacja jest dosyć skomplikowana - wygląda jak niezła "łódź podwodna" - słowa instalatora, ale teraz pierwsza bardzo poważna według mnie informacja - nie oszczędzajcie na ilości rur. Już odpowiadam dlaczego, poprzez porównanie do instalacji z dopłatami gminnymi (nota bene nie wiele z tych głośnych instalacji wychodzi - gminy przeważnie nie doprowadzają spraw do końca, niestety). Po pierwsze instalacja własna jest "nasza" po 1 roku - można z nią robić co się chce. Instalacja gminna należy do nas po ... 5 latach. Ktoś zapyta: I co z tego ? Ano to, że w tym czasie wymagane są różne warunki ... eksploatacji. Jeśli ja jestem zmuszony do 1 roku utrzymywania ekipy serwisowej, to koszt mam zdecydowanie niższy niż 5 letni ;) Uwierzcie mi, dobrze pilnowana i skonfigurowana instalacja nie wymaga serwisantów !!! Serwis trzeba wezwać, gdy boimy się sami wymienić płyn solarny - jak dla mnie lepiej to zostawić dla fachowców, bo łatwo zapowietrzyć układ solarny i nie będzie on wydajny. Jeśli ktoś się jednak uprze, nie ma najmniejszego problemu z opieką samemu nad całą instalacją. Drugi powód i chyba główny, dlaczego polecam zdecydowanie instalacje z dopłatami 45%, a nie gminnymi. Gmina narzuca nam "sztampowe" rozwiązanie zaplanowane dla całej gminy. Zestawy zazwyczaj są według mnie nie dobrze wymiarowane - dostarczą Wam może ciepłą wodę latem, ale zimą to będziecie tylko marzyć o jakimś "darmowym" cieple. Jak robicie instalację sami, macie pole manewru i warto oszczędzać na zbiorniku, rurkach i przede wszystkim kosztach instalacji, ale w żadnym razie na ilości elementów grzejących - czyli rurach. Jak ją dobrze "przewymiarujecie" to ciepło popłynie z nich również zimą. No tak i w końcu trzeci powód, jak dla mnie zabijający rozwiązania gminne. "Sponsorami" gminnych prac są zazwyczaj firmy produkujące i handlujące solarami płaskimi. Jakoś nikt w przetargach nie chce dopuszczać instalacji rurowych. Dla mnie to zdecydowanie przekreśla sens tych inwestycji. Wielu "ekspertów" roztrząsa decyzje czy wybierać systemy solarne płaskie czy rurowe ? Szanowni Państwo, tu nie ma czego roztrząsać - do warunków polskich, na nasze szerokości geograficzne i zimowe opady śniegu - jedynym prawdziwie działającym rozwiązaniem są rury próżniowe. To jest fakt i jak ktoś kto chce się na tym znać, przeliczy wydajność rur i płaskich na m2 (a na tym opiera się dotacja naszego NFOŚiGW), koszty solarów jednego i drugiego rodzaju oraz wymagania montażowe to może dojść do jedynego słusznego wniosku. Nie dajcie się omamiać i zastanówcie się nad zimowym użytkowaniem solarów (sławetny marketingowy kicz sprzedających solary płaskie, jakim jest możliwość podgrzania (sic!) solarów płaskich, aby śnieg spłynął z nich i mogły zacząć funkcjonować. To tak jakbyście do elektrowni elektrycznej musieli zużyć mnóstwo prądu, aby go zaczęła produkować. Niestety przeważnie nie odzyskacie tej energii jaką zużyjecie na oczyszczenie płaskich solarów ze śniegu). Krótko mówiąc jak solar ma na sobie śnieg, to nie działa. Przez rury śnieg przechodzi - jak macie dobrze pomyślaną konstrukcję to 50 cm śniegu może stanowić problem dla rurowej instalacji, ale zastanówcie się co wtedy dzieje się na płaskiej :) Jak ktoś chce podyskutować to zapraszam do komentarzy - przekonajcie mnie do płaskich instalacji ;)

I teraz wyobraźcie sobie płaski solar.Wyglądałby jak dach, czyli zero pracy.

No dobrze, pierwsza część informacji z dzisiejszego wpisu to : Instalujcie solary z rur próżniowych tylko w dopłatach 45%

W kolejnych odcinkach napiszę Wam:

1. Dlaczego zakładać na dach rur ile wlezie.
2. Jak sprawdzić rury, bo rura rurze nie równa.
3. Jaki schemat instalacji jest warty zainwestowania
4. Jakie są uzyski energii
5. Jakie są koszty i zyski

Tak dla zachęty odnośnie wydajności zimowej powiem Wam, że dzisiaj tj. 29 stycznia 2012 roku nie włączyłem gazu w domu (mam ogrzewanie oparte na gazie z sieci). W dzień było 2 stopnie na plusie na słońcu, w nocy temperatura spada do -15 stopni. Mamy okres wyżu zimowego i fajnego rosyjskiego chłodu. W dzień zbiornik 300L do mycia się został zagrzany do 45 stopni, zbiornik akumulacyjny 1000L załadował się na 39 stopni. Wieczorkiem włączyłem piec i dogrzałem tylko 10 stopni, aby kaloryferki były ciepłe w nocy.

Zbiornik 300 L

Maksymalna temperatura na kolektorach

Kolektor oddaje 8,4 kWh ciepła, TPU - temperatura akumulatora 1000L

Zbiornik 1000 L i kawałek "łodzi podwodnej"

Na dzisiaj starczy, bo późno się zrobiło :)