BUDERUS TUDNIVALÓK SZAKEMBEREKNEK

1 Szolár rendszerek telepítési tudnivalói, tervezési alapelvek

Szolár HMV termelés

Szolár hõtermelõket leggyakrabban HMV készítésre telepítenek. Azt, hogy egy már létezõ berendezéshez kapcsolható-e szolár berendezés, mindig egyedileg kell vizsgálni. A hagyományos hõtermelõnek a szolár berendezéstõl függetlenül mindig alkalmasnak kell lenni egy épület HMV igényének a fedezésére, mivel rossz idõ esetén is fennáll a melegvíz iránti igény, amit megbízhatóan ki kell tudni elégíteni. Egy és kétlakásos családi házakban általában 50 – 60%-os szolár részarányra törekszünk. 50% alatti értékre történõ méretezés akkor ajánlott, ha a rendelkezésünkre álló felhasználói adatok nem megbízhatóak. Többlakásos házakban általában 50% alatti szolár részarány felvétele indokolt.

Szolár HMV termelés és fűtésrásegítés

Szolár hõtermelõket kombinált berendezésként HMV termelésre és fûtésrásegítésre is alkalmazhatunk. A szolár uszodavíz fûtést is kombinálhatjuk HMV termeléssel és fûtésrásegítéssel. Mivel az átmeneti idõszakban a fûtési rendszerek alacsonyabb hõmérséklettel üzemelnek, a hõelosztás módja a berendezés hatásossága szempontjából csak alárendelt szerepet játszik. Ezért egy szolár berendezéssel történõ fûtésrásegítés mind padlófûtésként, mind fûtõtestekkel megvalósíthatunk. A HMV termelésre és fûtésrásegítésre együttesen használt szolár berendezésnél az elérhetõ részarány 15% - 35% közötti, az egész éves együttes hõfelhasználást tekintve. A ténylegesen elérhetõ részarány erõsen függ az épület fûtési hõigényétõl. Fûtésrásegítésre használt berendezések napkollektoraként nagy teljesítményük és dinamikus alkalmazkodó képességük miatt különösen a Logasol SKS4.0 nagyteljesítményû síkkollektor és a Vaciosol CPC vákuumcsöves kollektor alkalmasak.

A kollektorok száma

Egy kis, egy- és kétlakásos ház HMV termelését szolgáló szolár berendezés tervezését tapasztalati értékek alapján is elvégezhetjük. A HMV termelésre szolgáló napkollektoros rendszerek, a tárolók és a kollektormezõk tervezésénél az optimális megoldáshoz a következõ tényezõket kell figyelembe vennünk:

- felállítási hely
- a tetõ hajlásszöge (kollektorhajlásszög)
- a tetõ fekvése (fekvés délhez képest)
- HMV felhasználás idõbeli megoszlása

Figyelembe kell venni a meglévõ vagy tervezett szaniter berendezéseknek megfelelõ csapolási hõmérsékleteket. Alapvetõen a személyek száma valamint a személyenkénti és naponkénti átlagos felhasználás az irányadó. A legjobb, ha információkkal rendelkezünk az egyedi csapolási és felhasználói igényekrõl.

Tároló kiválasztás

Egy családi háznál a HMV termelésre telepített szolár berendezésnek lehetõleg egy bivalens tárolóval kellene mûködnie. Egy bivalens tárolónak van egy szolár hõcserélõje és egy másik hõcserélõje a kazánnal történõ utánfûtéshez. Ennél a kialakításnál a tároló felsõ része készenléti tárolóként funkcionál. Ezt a tároló kiválasztásánál figyelembe kell venni.

Csak egy nagyobb melegvíz-igénynél, amelyet már egy bivalens tárolóval nem lehet fedezni, indokolt egy két-tárolós rendszer alkalmazása. Ezeknél a berendezéseknél egy monovalens tárolót telepítünk a hagyományos tároló elé, amelyet a szolár hõvel fûtünk. A hagyományos tárolónak fedezni kell tudni a teljes HMV szükségletet. A szolár tárolót ekkor kicsit kisebbre lehet méretezni. Ez az elrendezés egy hagyományos rendszernél a szolár berendezés utólagos telepítésekor is alkalmazható. Energetikai és gazdaságossági szempontból mindig meg kell vizsgálni egy bivalens tároló alkalmazhatóságát.

Ökölszabályok

A gyakorlatban bevált a tároló térfogatának a napi szükséglet kétszeresét választani. A Buderus szolár segédletben a 83/2 táblázat irányértékeket ad a HMV tároló kiválasztására a napi melegvízigény és a személyek számának függvényében. Ennél 60 oC-os tároló hõmérsékletet és 45oC-os csapolási hõmérsékletet tételezünk fel. Több tárolós rendszernél a tárolt vízmennyiségnek a napi szükséglet kétszeresét 85%-os elvétel esetén kell fedezni tudnia.

Nagyberendezések bivalens tárolói

Nagyberendezések bivalens tárolóinál a német szabvány értelmében a HMV termelõk kilépõ oldalán a víz hõmérsékletének állandóan ki kell elégítenie a 60 oC követelményt. Az elõmelegítõ fokozat teljes térfogatát legalább naponta egyszer 60 oC hõmérsékletre kell felmelegíteni.

Kisebb többlakásos házaknál az elõmelegítõ fokozat, azaz a tisztán a szolár berendezés által melegített tárolótér, és a készenléti rész, azaz a hagyományos módon fûtött tárolótér egy bivalens tárolóban egyesíthetõ. A napi felfûtés az elõmelegítõ fokozat és készenléti rész átrétegzésével lehetséges. Ehhez a bivalens tároló melegvíz kilépése és a hidegvíz belépése közé egy összekötõ csõvezetéket és egy keringetõ szivattyút kell telepíteni. A szivattyú vezérlését az FM443 szolár mûködtetõ modul végzi.

Egy Logalux SM500-as vagy SL500-as tárolóval és 4 vagy 5 kollektorral rendelkezõ rendszer 100 l 60 oC-os lakóegységenkénti melegvíz igény esetén kb. 30%-os fedezeti arányt biztosít.

Fontos! A tároló kiválasztásánál vegyük figyelembe, hogy a HMV igényt szolár hõ- nyereség nélkül, a hagyományos utánfûtéssel is ki kell tudni elégíteni.

Napi felfûtés/legionella fertõzés elkerülése

Hogy a legionella fertõzést sikeresen elkerüljük, ill. kizárjuk, ugyanazokat a követelményeket kell kielégítenünk, amelyeket a 30 lakásig terjedõ nagy lakóépületeknél elõírnak (ld. Buderus szolár tervezési segédlet 89. oldal).

Napi felfûtés/legionella fertõzés elkerülése Hogy a legionella fertõzést sikeresen elkerüljük, ill. kizárjuk, a következõ követelményeket kell kielégítenünk:

• Az elõmelegítõ fokozat legionella-ellenes kapcsolását egy csapolástól mentes idõszakban kell elvégeznünk. Ez leggyakrabban az éjszakai órákban teljesül.

• A legionella-ellenes kapcsolás térfogatáramát úgy kell beállítanunk, hogy az elõmelegítõ fokozat legalább óránként kétszer átforgatásra kerüljön. Ajánlott háromfokozatú szivattyú telepítése, amely megfelelõ tartalékkal rendelkezik.

• A készenléti tároló hõmérsékletének a legionella-ellenes kapcsolás idõtartama alatt nem szabad a 60 oC-os határ alá kerülni. Hogy a hõmérsékletszint a készenléti tárolóban ne kerüljön ezen érték alá, a legionella-ellenes kapcsolás hõteljesítmény-igényének nem szabad nagyobbnak lennie, mint a készenléti tároló hagyományos utánfûtésének maximális teljesítmény-igénye.

• Hogy a készenléti tároló és az elõmelegítõ tároló közötti hõveszteséget lehetõleg alacsony értéket tartsuk, a csõvezeték hõszigetelését különös gondossággal kell elkészíteni, és szigorú hõszigetelési elõírásoknak kell megfelelni.

• A hõhatás általi fertõtlenítés célját szolgáló csõvezetéknek a lehetõ legrövidebbnek kell lenni (az elõmelegítõ és a készenléti tárolót egymás közelébe kell telepíteni).

• Az elõmelegítõ tároló legionella-ellenes kapcsolásának idõtartama alatt a melegvíz cirkulációt ki kell kapcsolni (a készenléti tárolóban ne legyen lehûlés a cirkulációs vezeték visszaáramlása miatt).

• Ha a szabályozó a készenléti tároló töltésénél egy olyan mûvelettel rendelkezik,amelyik a tároló elõírt hõmérsékletének idõszakos emelését végzi, ezen mûvelet végrehajtásának ideje meg kell elõzze (pl. fél órával) a legionella- ellenes kapcsolás végrehajtásának idejét, a két idõpontot szinkronizálni kell.

• A legionella-ellenes kapcsolás mûködését a rendszer üzembe helyezése alatt meg kell vizsgálni. A vizsgálat körülményeit úgy kell megválasztani, hogy az a késõbbi üzemi körülményeknek megfeleljen.

A kollektor-felület méretezése

Az olyan létesítményeknél, amelyek azonos felhasználói profillal rendelkeznek, pl. többlakásos lakóépületeknél, egy napi 70 – 75 literes, 60 oC-os HMV felhasználást vehetünk fel 1 m2 kollektor felületre. A HMV felhasználást a megfelelõ gondossággal kell megbecsülnünk, mivel a rendszer alacsony leterheltsége a pangási idõszak erõteljes megnövekedését eredményezi. A nagy leterheltség a rendszer robusztosságának javulását eredményezi. Részletes számítás a Buderus szolár tervezési segédlet szerint.

A tároló térfogat meghatározása

Sorba kapcsolt HMV tárolóknál biztosítani kell az átrétegzés lehetõségét. A napi felfûtést ugyanúgy biztosítani kell, mint a forró vízzel történõ átrétegzést az elõmelegítõ tárolóból a készenléti tárolóba. A szolár berendezés tároló térfogata tehát az elõmelegítõ tároló térfogatából és a készenléti tároló térfogatából adódik össze.

A tároló kiválasztásánál ügyelnünk kell az érzékelõk elhelyezésére. Egy levehetõ hab szigetelés biztosítja a lehetõséget, hogy egy további felületi érzékelõt pl. rögzítõ szalagokkal a tárolóra rögzítsünk. Elõmelegítõ tároló a minimális tároló térfogatnak kb. 20 l-nek kell lennie minden egyes négyzetméter kollektorfelület után. Részletes kiválasztás a Buderus szolár tervezési segédlet szerint.

A fajlagos tárolótérfogat növelése egyrészt javítja a rendszer tulajdonságait a felhasználási körülményekhez történõ alkalmazkodás terén, a másik oldalról viszont a napi felfûtésekkor megnöveli a hagyományos energia felhasználását.

Az elõmelegítõ tároló szerkezeti kialakításának lehetõvé kell tenni két további hõmérséklet-érzékelõ elhelyezését, egyet a tároló magasságának 20%-ában, egyet a 80%- ában. A

Logalux SU elõmelegítõ tárolónál alkalmazható, a 90/2 táblázat szerinti maximális kollektorszám 75 oC-os maximális tároló hõmérsékletnél és a szolár berendezéshez tartozó 25 – 30%-os fedezeti aránynál érvényes. A maximális tárolóhõmérséklet túllépése esetén a hõátadás a kollektorkörbõl már nem szavatolt. Szimulációs programmal ellenõrizni kell, hogy ez nem vezet-e pangáshoz. Ez különösen a nyáron csak részlegesen üzemelõ létesítményeknél (pl. iskolák) fontos.

Készenléti tároló

Ámbár a készenléti tárolót a szolár berendezés csak egy kisebb hõmérséklet különbség hatására fûti (maximális hõmérséklet mínusz utánfûtési hõmérséklet), mint az elõmelegítõ tárolót, ennek ellenére ez a tároló – nagyobb térfogata által – adja a szükséges tárolókapacitás közel harmadát. Ezen felül a készenléti tároló töltése adja a cirkuláció energiaszükségletét.

A készenléti tároló méretezése ennek megfelelõen a hagyományos fûtés hõszükséglete alapján történik, figyelmen kívül hagyva a szolár fûtésû eleõmelegítõ tárolót. A fajlagos összes tárolótérfogatnak kb. 50 l/m2 kollektorfelületnek kell lenni.

Napkollektorok soros kapcsolása

A kollektorsorok hidraulikus összekötése a sorbakapcsolással gyorsan kivitelezhetõ. Az azonos térfogatáram a sorbakapcsolással érhetõ el a legegyszerûbben. A kollektorsorok nem szimmetrikus kialakításakor is egy közelítõleg azonos térfogatáram érhetõ el. A kollektorok soronkénti számának lehetõleg azonosnak kell lenni. Az egyes sorokban lévõ kollektorok száma csak eggyel térhet el a többi sorétól. A síkkollektorok maximális száma egy kollektor mezõben sorbakapcsolás esetén 9 ill. 10 kollektorban és 3 sorban korlátozott. A Logasol SKS4.0 sorbakapcsolásásnál nagyobb nyomásveszteséggel számolhatunk (ld. Buderus szolár tervezési segédlet 102/2 táblázat). A hidraulikus kapcsolások kialakítására tetõre történõ szerelésnél a következõ ábrák adnak útbaigazítást. Ha a légtelenítés a legfelsõ sorban nem lehetséges (pl. lapostetõs szerelés), egy további légtelenítõ szükséges (Buderus szolár tervezési segédlet ld. 119. oldal). A légtelenítõ helyett a pincében telepíthetünk egy légleválasztót (külön vagy a Logasol KS01.. szerelési egységbe beépítve), ha a rendszer feltöltése egy feltöltõ szerelési egységen keresztül történik.

Napkollektorok párhuzamos kapcsolása

Több mint 10 síkkollektor, ill. több mint 36 csõ esetén a kollektorsorokat párhuzamosan kell kapcsolni. A párhuzamosan kapcsolt soroknak azonos számú kollektort kell tartalmazni, és a Tichelmann-elv szerinti kapcsolást kell megvalósítani. Ügyelnünk kell az azonos csõátmérõkre. Ha ez nem lehetséges, hidraulikus kiegyenlítést kell alkalmazni. A hõveszteségek csökkentése érdekében a Tichelmann-hurkot a visszafolyó ágban kell kialakítani. Egymás mellett fekvõ kollektormezõket tükörkép- szerûen kell kialakítani, hogy mindkét mezõt egy közös, középen lévõ vezetékkel csatlakoztathassuk. Ügyeljünk arra, hogy csak azonos típusú kollektorokat alkalmazzunk, mivel vízszintes és függõleges kollektorok eltérõ nyomásveszteséggel rendelkeznek. Minden sornak legyen saját légtelenítõje. A légtelenítõ (ld. Buderus szolár tervezési segédlet 119. oldal) helyett a pincében egy légleválasztót (külön vagy a Logasol KS01.. szerelési egységbe beépítve) is alkalmazhatunk, ha a rendszer feltöltése egy BS01 feltöltõ szerelési egységen keresztül történik (ld. Buderus szolár tervezési segédlet 120. oldal). Ekkor minden sor elõremenõ ágában egy elzáró szelep is szükséges.

Párhuzamos és soros kapcsolás együttesen

Ha több mint három egymás fölé, vagy egymás mögé szerelt kollektort kell hidraulikusan összekötni, ez csak akkor lehetséges , ha a soros és párhuzamos kapcsolást együttesen alkalmazzuk. Ehhez a két alsó kollektort (1 + 2) és a két felsõ kollektort (3 + 4) sorosan összekapcsoljuk (ld. Buderus szolár tervezési segédlet 101/1 ábra). Ezután az 1 + 2 sort a 3 + 4 sorral párhuzamosan összekapcsoljuk. Itt is figyelnünk kell a légtelenítõ helyére.

Fontos! Ha már két sorba kapcsolt kollektorsort kapcsolunk párhuzamosan, akkor soronként csak öt kollektor összekapcsolása megengedett.

Fontos! A komplett szerelési egység kiválasztásánál vegyük figyelembe a kollektormezõk nyomásveszteségét.

Csővezeték méretezés

A csõvezetékekben az áramlási sebességnek 0,4 m/s felett kell lenni, hogy a levegõ, ami még a hõátadó közegben található, a lejtéssel rendelkezõ vezetékekbõl is a legközelebbi levegõ leválasztóhoz jusson. 1 m/s áramlási sebesség felett viszont zavaró áramlási zajok lépnek fel. A csõvezeték rendszer nyomásveszteségének számításánál az egyes elemek (pl. könyökök) nyomásveszteségét is figyelembe kell venni. Ezt gyakran az egyenes csõvezetékszakaszok ellenállásának 30 – 50%-ával veszik figyelembe. Ettõl a ténylegesen fellépõ nyomásveszteségek erõsen eltérhetnek. Különbözõ irányultságú kollektormezõkkel rendelkezõ berendezéseknél (kelet/nyugati irány) a közös elõremenõ vezeték méretezésénél a teljes térfogatáramot figyelembe kell venni.

A szolár berendezés üzembiztonsága

Egy szolár berendezés csak akkor üzembiztos, ha a zárt tágulási tartály a kollektorban és a csatlakozó csõvezetékekben lévõ szolár folyadék gõzzé válása következtében fellépõ térfogatváltozást (pangáskor) fel tudja venni. Ha ez nem áll fenn, akkor a szolár berendezések biztonsági szelepe a pangás idõszaka alatt lefúj. Ekkor a szolár berendezést újból üzembe kell helyezni.

Előtét tartály

A tágulási tartály túlmelegedésének megakadályozására - különösen a szolár rásegítõ fûtésnél, valamint 60 % feletti fedezeti arányú HMV termelõ berendezéseknél - a tágulási tartály elé egy elõtét edényt kell telepíteni.

Hő- és glikolálló tömítések

Egy szolár berendezés összes építõelemét (a szelepülékek rugalmas tömítéseit is, a tágulási tartály membránját, stb.) glikolálló anyagból kell készíteni, és a tömítéseket is gondosan kell elkészíteni, mivel a víz-glikol keverék viszkózusabb mint a víz. Jól beváltak az aramit-szálas tömítések. Tömszelencés tömítéseknél alkalmazhatók a grafitos zsínórok. Kenderkóc tömítéseket kenjünk be hõ- és glikolálló tömítõpasztával. Ilyen tömítõpasztát gyárt
pl. a Nissen cég „Neo Fermit universal” vagy „Fermitol” néven (gyártóra ügyeljünk). Egyszerû és gyors tömítést biztosít a Logasol SKN3.0 kollektornál a szolár csõvég-hüvely, és a Logasol SKS4.0 kollektornál a dugós gyorscsatlakozó. A speciális hõszigetelésû kettõs csõ (Twin-Tube) üzembiztos csatlakoztatásához csatlakozó készletek állnak rendelkezésre DN15 és DN20 méretben.

Csővezetékek szerelése

A szolárkör összes kötését keményforrasztással kell elkészíteni. Préskötések is alkalmazhatók, ha ezek a víz-glikol keverékre és a megfelelõ hõmérsékletre (200 oC) alkalmasak. Minden csõvezetéket a kollektorok, ill. a légtelenítõk felé (ha vannak) emelkedve kell szerelni. A csõvezetékek szerelésénél a hõtágulásra is gondoljunk. A csövek rendelkezzenek tágulási lehetõséggel (pl. ívek, csúszó bilincs, kompenzátorok), hogy a deformálódást és a tömítetlenséget elkerüljük.

Fontos! Mûanyag csövek és horganyzott idomok szolár berendezésekhez nem használhatók.

Hőszigetelés

Megengedett, hogy a csatlakozó vezetékeket használaton kívüli kéményekben, szellõzõkürtõkben vagy falhoronyban vezessük. Nyitott aknákat megfelelõen tömíteni kell, hogy a hõveszteség a konvekciós hõátadás és a felszálló áramlás miatt ne növekedjen meg. A csatlakozó vezetékek hõszigetelését a szolár berendezés üzemi hõmérsékletének megfelelõen kell megválasztani. Ezért kellõ hõállósággal rendelkezõ hõszigetelõ anyagokat, pl. EPDM mûgumiból készült tömlõt, kell alkalmazni. A kültéri hõszigetelésnek UV- és idõjárásállónak kell lenni. A Logasol SKS4.0 napkollektor csatlakozó készlete UV- és hõmérsékletálló EPDM mûgumiból készült. A Buderus gyártmányú napkollektorok, komplett szerelési egységek és szolár tárolók gyárilag az optimális hõszigeteléssel vannak ellátva. A Buderus szolár tervezési segédlet 118/1 táblázat szolár berendezések hõszigetelésének vastagságára ad irányértéket. Ásványgyapot külsõ térben nem alkalmas, mert ha vizet vesz fel, nem rendelkezik már hõszigetelõ hatással.

Szakemberek bevonása A kollektorok szerelési munkaideje

A napkollektorok szerelésekor legalább két szerelõ egyidejû munkájával számoljunk. Ferde tetõre szerelésnél mindig megbontjuk a tetõfedést. Szerelés elõtt az illetékes szakember (tetõfedõ, bádogos) véleményét mindig kérjük ki, szükség esetén vonjuk be a munkába. A Buderus cég tanfolyamokon oktatja a szolár berendezések szerelését. Ezekrõl a tanfolyamokról a Buderus kirendeltségen kaphat felvilágosítást. F

Fontos! Minden szerelési változathoz a szükséges szerelõkészletek - beleértve a tartozékokat és a szerelési utasításokat is - megrendelhetõk. A kiválasztott szerelõkészlet szerelési utasítását a munkák megkezdése elõtt alaposan tanulmányozzuk át.

A villámvédelem szükségessége

A kiépítendõ villámvédelmet a helyi építési és tûzvédelmi elõírások szabályozzák. Általában a következõ esetekben szükséges a villámvédelmet kiépíteni:

• Az épület 20 m-nél magasabb. 

• A környezõ épületeknél jelentõsen magasabb.

• Építészetileg értékes (mûemlék) vagy/és

• egy villám becsapása pánikot válthat ki (iskola, stb.).

Ha egy szolár berendezés nagy védelmi fokozatú épületen (magasház, kórház, gyûléstermek, eladó terek) található, a tervezés villámvédelmi részét egy villámvédelmi szakemberre kell bízni, és konzultálni kell az épület üzemeltetõjével is. Mivel a szolár berendezések – a kivételektõl eltekintve – nem nyúlnak túl a tetõ gerincén, lakóháznál a közvetlen villámcsapás valószínûsége a DIN VDE 0185, Teil 100 szerint ugyanakkorra egy szolár berendezéssel, mint anélkül.

Szolár berendezések potenciálkiegyenlítése

Függetlenül attól, hogy van-e villámvédelem, a szolár berendezés elõremenõ és visszatérõ ágát össze kell földelni a potenciál kiegyenlítõ sínnel egy legalább 6 mm2 keresztmetszetû rézkábellel.

Fontos! Ha létezik villámvédelmi berendezés, meg kell állapítani, hogy a kollektor és a szerelõ rendszer a villámhárító védelmi zónáján kívül esik-e. Ha ez az eset áll fenn, egy elektromos szakmûhelynek a szolár berendezést be kell kötni a meglévõ villámvédelmi rendszerbe. A szolár kör elektromosan vezetõ részeit itt is össze kell földelni a potenciál kiegyenlítõ sínnel egy legalább 6 mm2 keresztmetszetû rézkábellel.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________