ABC kolektorów słonecznych. Posadowienie solarów (1)

Zobacz artykuł w wersji pdf   pdf  pdf      

Jednym z najważniejszych etapów w trakcie montażu instalacji solarnej jest prawidłowe wykonanie posadowienia oraz przyłączy kolektorów słonecznych. Chodzi przede wszystkim o właściwe usytuowanie i zamocowanie kolektorów na połaci dachowej lub w miejscu przewidzianym do ich umieszczenia i poprowadzenie przewodów. Poniżej szereg uwag, które pozwolą na uniknięcie błędów.

Prawidłowa lokalizacja kolektorów pozwala na uzyskanie maksymalnego uzysku energetycznego instalacji solarnej, a co za tym idzie, na skrócenie okresu zwrotu kosztów inwestycji. Kolektory słoneczne z uwagi na konieczność umieszczenia ich w miejscu, gdzie występuje najlepsza ekspozycja słoneczna, montowane są najczęściej na dachach budynków. Występują tu zasadniczo trzy podstawowe warianty:

* Kolektory umieszczone na nachylonej połaci dachowej na konstrukcji mocującej. Zaletą takiego sposobu mocowania jest praktycznie brak naruszenia połaci dachowej, a przy prawidłowym montażu dodatkowe obciążenia związane z pojawieniem się kolektorów na dachu przenoszą się na konstrukcję nośną dachu. Trzeba pamiętać, że w związku z tym, że pomiędzy kolektorem a połacią dachową istnieje wolna przestrzeń, kolektor płaski musi po tej stronie posiadać na dnie płytę odporną na działanie czynników atmosferycznych, zdolną do „uniesienia” izolacji cieplnej.

* Kolektory wpuszczane w połać dachu. Kolektory posadowione są na kontrłatach konstrukcji dachowej i posiadają oblachowanie podobne do okien dachowych. W przypadku montażu w budynkach znajdujących się w trakcie budowy pozwalają na dokładne zintegrowanie się z połacią dachową.

* Kolektory na konstrukcjach wolno stojących. Przypadek ten występuje, gdy dach jest płaski lub wtedy, gdy nie ma możliwości bezpośredniego posadowienia na połaci dachowej na przykład z powodu braku ekspozycji słonecznej. Konstrukcja taka jest zwykle bardziej narażona na działanie warunków atmosferycznych.

Zanim rozpoczniemy montaż kolektorów, powinniśmy odpowiedzieć sobie na szereg pytań dotyczących dachu, na którym będą umiejscowione kolektory słoneczne. Jest to związane z koniecznością zapewnienia przez połać dachową warunków do długotrwałej pracy kolektorów (żywotność kolektorów wynosi ponad 20 lat). Należy w związku z tym uwzględnić szereg aspektów:

* Konstrukcja dachu powinna posiadać parametry zapewniające przeniesienie dodatkowych obciążeń związanych z posadowieniem kolektorów słonecznych, tymi obciążeniami są głównie ciężar kolektora napełnionego cieczą, ciężar śniegu zalegającego na kolektorze oraz napór wiatru. Renomowane firmy korzystają z programów do wyznaczania sumarycznego obciążenia wywołanego montażem kolektorów z uwzględnieniem kierunku naporu wiatru, co pomaga im w prawidłowym projektowaniu konstrukcji mocujących.

* Połać dachu powinna być w takim stanie, aby po montażu kolektorów nie okazała się konieczna renowacja dachu. Koszt takiej renowacji może być duży, a często również trzeba demontować kolektory.

* Powierzchnia dachu winna być wystarczająca do montażu całego zestawu kolektorów w sposób niepowodujący wzajemnego zacienienia kolektorów.

* Powierzchnia, na której montowane będą kolektory, winna być wolna od zacienienia (drzewa, sąsiednie budowle itd.) oraz usytuowana tak, aby kolektory słoneczne poddane były ekspozycji słonecznej.

* Powierzchnia dachu winna mieć minimalną ilość elementów utrudniających instalację kolektorów (kominy, nadbudówki, szyby wentylacyjne, świetliki itd.), ponieważ duża ich ilość może powodować konieczność rozbicia zestawu kolektorów na małe pola, co podraża inwestycję i zmniejsza sprawność.

* Połać dachu nie musi być usytuowana dokładnie na południe, odchylenie od azymutu północ-południe rzędu +/- 45o nie powoduje znaczącej redukcji uzysku energetycznego kolektorów.

W przypadku, gdy instalacja pracuje głównie latem (np. instalacje do podgrzewu wody basenowej), kolektory można montować „bardziej płasko”. Jeżeli ciężar działania kolektorów przypada na okresy przejściowe i zimę (np. instalacje do wspomagania ogrzewania budynków), kolektory winny być usytuowane pod większym kątem. Aby nie dochodziło do zacienienia kolektorów ustawionych w bateriach pracujących całorocznie, trzeba zapewnić odpowiednią ich odległość. Kolektory muszą być tak ustawione, aby przy najniższym położeniu Słońca nie następowało zacienienie. Oznacza to konieczność ustalenia wartości kąta minimalnego wysokości Słońca dla określonej szerokości geograficznej. Skorzystać można z gotowych programów pozwalających na wykreślenie trajektorii ruchu Słońca i ustalenie tej wartości z wykresu.

Znając wartość kąta padania promieni słonecznych α (położenia Słońca), można wyznaczyć wymaganą odległość rzędów kolektorów dla uniknięcia zacienienia.

Trzeba jednak pamiętać, że w przypadku, gdy instalacja jest wykorzystywana okresowo (np. kolektory do podgrzewu wody basenowej), to minimalna wartość kąta α padania promieni słonecznych jest wyższa i rzędy kolektorów można znacznie zagęścić. Jednocześnie można się zdecydować na obniżenie wartości kąta β nachylenia kolektorów, co dodatkowo pozwoli na rozmieszczenie większej ilości kolektorów. Inna możliwość otwiera się w przypadku kolektorów montowanych poziomo, istnieje wówczas możliwość ustawienia większej ilości szeregów, z tym że trzeba pamiętać o większej szerokości takiego kolektora, co może utrudnić ustawienie większej ilości kolektorów w szereg.

Jerzy Chodura

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij