Magazyn Instalatora 4/2016/1

nakład 11 115

01 4. 2

miesięcznik informacyjno-techniczny

nr 4 (212), kwiecień 2016

6

ISSN 1505 - 8336

l Ring „MI”:

solary i ogniwa PV

l Kotły stałopalne

problemy z rozruchem

l Ogrzewanie hybrydowe l Z piłą w kanale l Powietrzne PC l Wspomaganie wyciągu l Zaprawy w instalacjach l Ogranicznik powrotu

Treść numeru

Szanowni Czytelnicy Jeszcze jakiś czas temu kolektory słoneczne były traktowane w Polsce jako technologiczna ciekawostka. Brakowało wiedzy na ich temat, a i niewiele osób decydowało się na ich montaż we własnym domu. Podobnie rzecz miała się z fotowoltaiką. Teraz sytuacja zmieniła się diametralnie. Urządzenia te są coraz chętniej uwzględniane podczas projektowania instalacji grzewczej. Trzeba tu podkreślić, że kwestie związane z dofinansowaniem czy też należyte uregulowania prawne (szczególnie jeśli chodzi o fotowoltaikę) na pewno pomogłyby jeszcze bardziej rozwinąć się tym branżom.

Decydując się na instalację wykorzystującą kolektory słoneczne, inwestorzy często stoją przed problemem, czy wybrać kolektory płaskie czy próżniowe? Jakiego typu absorber jest lepszy? Jaka jest wydajność?

Czym się różnią kolektory słoneczne poszczególnych producentów? Pytań jest wiele. Dlatego wracamy do tych tematów, także w artykułach ringowych, aby autorzy mogli odpowiedzieć na wiele ważnych pytań, także z zakresu fotowoltaiki, w oparciu o swoje konkretne rozwiązania.

Przytoczę w tym miejscu argument użyty przez autora jednego z artykułów ringowych: „Panele chronione są także warstwą folii EVA. To najlepszy materiał ochronny i jeden z bardzo ważnych elementów budowy panelu, który szczelnie izoluje połączone moduły. Charakteryzuje się wysoką przepuszczalnością światła, jest bardzo odporna na promieniowanie UV i uszkodzenia mechaniczne oraz chroni ogniwa przed działaniem niekorzystnych warunków atmosferycznych. Skład folii EVA gwarantuje także brak zjawiska PID”.

Czy lepszy jest kocioł z zasobnikiem c.w.u. czy ten bez zasobnika?

Jakie są ich wady i zalety? Co przemawia za zastosowaniem w konkretnych sytuacjach tego, a nie innego rozwiązania? Czym się kierować, doradzając inwestorowi urządzenie grzewcze? Między innymi na te pytania postarają się odpowiedzieć eksperci w kolejnym branżowym dwugłosie z serii „Jestem za, a nawet przeciw...” (s. 16-17).

Jak pisze w artykule pt. „Na wylocie...” (s. 62-63): „Nie trzeba nikogo przekonywać, że niedrożny komin wręcz uniemożliwia prawidłowe prowadzenie procesu grzewczego. Na tym polu wiele do powiedzenia mają kominiarze, którzy wykonują systematycznie przeglądy, czyszczenia, naprawy itd.”. Autor sugeruje zastosowanie wentylatorów wspomagających ciąg kominowy, dzięki którym można ograniczyć zużycie paliwa (a także emisję szkodliwych pyłów i gazów). Rozwiązanie to ma także inne zalety. Jakie? Zapraszam do lektury...

Sławomir Bibulski

4

Na okładce: © Federico Rostagno/123RF.com

l

Ring „MI”: kolektory słoneczne i fotowoltaika s. 6-15

l Ciepła woda komfortowa (Jestem za, a nawet przeciw...) s. 16 l Ogrzewanie hybrydowe s. 18 l Instalacje pod napięciem (Fotowoltaika bez tajemnic - 4) s. 21l Odnawianie paragrafów (Ustawa o OZE) s. 24 l Poczta „Magazynu Instalatora” s. 27 l Koszty ogrzewania pompą ciepła s. 28 l Łączenie pętli (Zewnętrzne sieci preizolowane) s. 30 l Ogranicznik powrotu (Ogrzewanie płaszczyznowe) s. 32 l Problemy z rozruchem (Kotły na paliwo stałe) s. 34 l Pompa ciepła po sezonie grzewczym s. 37 l Szkolenia BHP s. 38 l Wymienniki ciepła s. 40 l Nowości w „MI” s. 42 l Armatura na medal (strona sponsorowana firmy Herz) s. 44 l Specjaliści od ogrzewania (strona sponsorowana firmy Viadrus) s. 45 l

Narzędzia instalatora s. 50

l Przechwyt olejów (Separatory substancji ropopochodnych) s. 46 l Zatrzymywać!

Ale z sensem... (Woda opadowa w zbiorniku retencyjnym) s. 48 l Diament w kanale (Nowoczesne narzędzia do cięcia rur żeliwnych i stalowych) s. 50 l Wanny na Krecie (Jak to dawniej bywało...) s. 52 l Co tam Panie w „polityce”? s. 53 l Rękaw w rurociągu (Technologie bezwykopowe) s. 56 l Eksperymenty na zaprawach (Chemia budowlana) s. 58

l

Wywietrzniki grawitacyjne s. 64

ISSN 1505 - 8336

l Wentylacja i jakość powietrza s. 60 l Sztuczny ciąg kominowy s. 62 l Efektywność wywietrzników s. 64 l Atrakcyjny chłód s. 66 l Odpowiadam, bo wypada... s. 68

4 . 2

01 6

www.instalator.pl

Nakład: 11 115 egzemplarzy Wydawca: Wydawnictwo „TECHNIKA BUDOWLANA“ Sp. z o.o., 80-156 Gdańsk, ul. marsz. F. Focha 7/4.

Redaktor naczelny Sławomir Bibulski (s.bibulski@instalator.pl) Z-ca redaktora naczelnego Sławomir Świeczkowski (redakcja-mi@instalator.pl), kom. +48 501 67 49 70.

Sekretarz redakcji Adam Specht Marketing Ewa Zawada (marketing-mi@instalator.pl), tel./fax +48 58 306 29 27, 58 306 29 75, kom. +48 502 74 87 41.

Kontakt skype: redakcja_magazynu_instalatora Adres redakcji: 80-156 Gdańsk, ul. marsz. F. Focha 7/5.

Ilustracje: Robert Bąk. Materiałów niezamówionych nie zwracamy.

Redakcja zastrzega sobie prawo do skracania i redagowania tekstów. Redakcja nie odpowiada za treść reklam i ogłoszeń.

5

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

Ring „Magazynu Instalatora“ to miejsce, gdzie odbywa się „walka“ fachowców na argumenty. Każdy biorący udział w starciu broni swoich doświadczeń (i przeświadczeń...), swojego chlebodawcy bądź sponsora, swojej wiedzy i wiary. Przedmiotem „sporu“ będą technologie, materiały, narzędzia, metody, produkty, teorie - słowem wszystko, co czasem różni ludzi z branży instalatorskiej. Każdy z autorów jest oczywiście świadomy, iż występuje na ringu. W maju na ringu: kotły na paliwa stałe...

Dziś na ringu „MI”: OZE - instalacja solarna ciepła woda, kolektor, słoneczny, próżniowy

Oventrop Przygotowanie ciepłej wody wraz z ogrzewaniem budynku stanowi największą część kosztów jego eksploatacji. W jaki sposób można je obniżyć? Zastosowanie instalacji solarnej jest jedną z odpowiedzi na tak zadane pytanie.

Potencjalne oszczędności w zużyciu energii przy zastosowaniu instalacji solarnej sięgają kilkudziesięciu procent.

Oventrop już wiele lat temu rozszerzył swój program sprzedaży o kompletne systemy solarne. Każdego roku program dostaw uzupełniany jest o kolejne produkty z tego segmentu.

Nowe elementy instalacji W ostatnim czasie do oferty firmy wprowadzono m.in. zawór równoważący Hydrocontrol STR do obiegów solarnych, naczynie schładzające oraz elementy do szeregowego łączenia kolektorów w większe układy. W asortymencie firmy znaleźć można - oprócz kolektorów i grup pompowych - również armaturę do instalacji solarnych, solarne grupy bezpieczeństwa, solarne naczynia wzbiorcze i bufory o objętościach 300, 500, 800, 1000 i 1500 l.

pipe) charakteryzują się wysoką sprawnością działania. Zastosowanie najnowocześniejszych technologii i materiałów pozwala uzyskać wysoki poziom sprawności absorpcji energii nawet w mniej sprzyjających warunkach (np. pochmurny dzień). Specjalne antyrefleksyjne szkło kolektora płaskiego ma wysoki współczynnik przenikania światła (do 96%). Zaizolowanie kasety kolektora płaskiego z użyciem wełny mineralnej o grubości 60 mm

pozwala zminimalizować straty ciepła.

Dalsze polepszenie parametrów uzyskano dzięki zastosowaniu uszczelnienia EPDM między aluminiową ramą a szybą kolektora. Dzięki istnieniu w kolektorach rurowych próżni izolacyjnej oraz wysokoselektywnej powierzchni absorbera można pozyskać dodatkowe ciepło nawet w przypadPytanie do...

Jakie atuty technologiczne stanowią o przewadze naszych kolektorów słonecznych? kach krótkotrwałego lub charakteryzującego się niskim kątem padania promieniowania słonecznego.

Wszystkie te czynniki pozwoliły osiągnąć wysoki stopień efektyw-

Atuty oferty Oventrop Zarówno kolektory płaskie, jak i próżniowe (OKP 10 oraz OKP 20, zbudowane z dwuściennych rur typu heat

6

www.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

ności, potwierdzony certyfikatem Solar Keymark.

Kolektory Oventrop oferują wysoką wydajność przy niewielkich stratach ciśnienia, dzięki czemu możliwe jest łączenie w jednym polu do pięciu kolektorów płaskich i sześciu próżniowych (bez konieczności stosowania układu Tichelmanna, czyli tzw. podłączenia naprzemiennego). Układ taki pozwala na zmniejszenie powierzchni montażowej. Kolektory z oferty Oventrop można montować w układzie pionowym (np. na fasadach budynku) lub na poziomym na dachu, w konstrukcji dachu lub jako wolnostojące.

Przy stosowaniu kolektorów OKF-MQ możliwe jest wykonanie większych instalacji, w tym przemysłowych, które umożliwiają zestawianie w jednym polu do dziesięciu kolektorów.

kich elementów instalacji i zapewnienie jej niezawodnego i efektywnego działania. Oferowane sterowniki umożliwiają zarządzanie nawet bardzo rozbudowanymi układami.

Funkcjonalność poszczególnych typów regulatorów zależna jest od zastosowanych rozwiązań i oczekiwań użytkownika. W swojej ofercie Oventrop ma sterowniki systemów do przygotowania: l ciepłej wody użytkowej (Regtronic RC), l ciepłej wody użytkowej i wspomagania grzania (Regtronic RC-P, RC-B, RM-B).

Solarne grupy pompowe

Wsparcie techniczne

Oventrop oferuje szeroki wybór solarnych grup pompowych o wspólnej nazwie Regusol, które znajdują zastosowanie w koordynacji działania kolektora z różnego rodzaju zasobnikami buforowymi bądź podgrzewaczami wody użytkowej. Gotowe do montażu i uruchamiania grupy dostarczane są wraz z estetycznymi obudowami izolacyjnymi. Proces produkcyjny każdej grupy solarnej kończy się próbą ciśnieniową, znacząco więc maleje ryzyko wystąpienia nieszczelności i zakłóceń w jej działaniu. Oprócz sprzedaży do hurtu pod własną marką firma Oventrop dostarcza grupy solarne Regusol dla wielu znanych firm oferujących kompletne systemy solarne (w tzw. systemie OEM).

Jakość oferowanych produktów i usług jest od zawsze podstawową dewizą firmy Oventrop. Celem nadrzędnym jest zadowolenie klienta końcowego i zapewnienie jak najlepszej opieki współpracującym z nami instalatorom. W terenie sprzedaż i doradztwo prowadzone jest przez wyspecjalizowany zespół doradców techniczno-handlowych.

Ich codzienna praca to wsparcie instalatora i klienta na każdym etapie inwestycji. Na etapie projektowania i doboru urządzeń oraz analizy schematów hydraulicznych instalacji solarnych pomocą służy biuro techniczne firmy.

www.instalator.pl

Zaawansowane sterowanie Grupy solarne w zaawansowanym wykonaniu wyposażone są w nowoczesne sterowniki cyfrowe. Ich zadaniem jest sterowanie pracą wszyst-

Kazimierz Mróz

7

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

Ring „MI”: kolektory słoneczne i fotowoltaika kolektor, panel, energia słoneczna, płaski, próżniowy

Buderus Wiedzę o technice słonecznej Buderus zdobywa już od ponad 30 lat. Poszczególne elementy systemu słonecznego to innowacyjne i najnowocześniejsze materiały, perfekcyjnie dopracowane w najdrobniejszych szczegółach.

W ofercie Buderusa znajdują się zarówno kolektory płaskie, jak i kolektory próżniowe. Na efektywność kolektora słonecznego wpływa rodzaj jego powłoki. Płaskie kolektory marki Buderus typu Logasol mają wysokoselektywne absorbery o bardzo dużej efektywności pochłaniania promieniowania słonecznego. Absorber pochłania promieniowanie słoneczne, ale nie oddaje go na zewnątrz, tylko przekazuje do płynu słonecznego za pomocą rurek przepływowych ułożonych na jego powierzchni. Te najważniejsze elementy kolektora zamknięte są w lekkiej ramie i mają izolację zapobiegającą stratom energii cieplnej. Kolektor pokryty jest szybą słoneczną o bardzo wysokim współczynniku przewodzenia promieniowania słonecznego. Ponadto szyba słoneczna bardzo dobrze chroni absorber przed niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi.

Logasol CKN2.0 to płaski kolektor słoneczny o powierzchni blisko 2 m2, przeznaczony do montażu na połaci dachu skośnego lub na płaskiego. Zapewnia dobre warunki odbioru promieniowania słonecznego i cechuje się małym ciężarem. Maksymalna ilość tego typu kolektorów słonecznych w jednym rzędzie to 10 sztuk.

8

Drugim kolektorem płaskim, należącym do wyższej klasy, jest Logasol SKN4.0. Występuje w dwóch wersjach: do instalacji pionowej lub poziomej. Można go montować na dachu

skośnym zarówno na połaci dachu, jak i w połaci dachu oraz na dachu płaskim a także na fasadzie budynku. Ma większą powierzchnię niż kolektor CKN2.0, ale jednocześnie większy ciężar. W jednym rzędzie można zamontować maksymalnie 10 sztuk kolektorów.

W przeciwieństwie do kolektorów płaskich - konstrukcja kolektorów próżniowych złożona jest z systemu rur, w których izolatorem jest próżnia. Dodatkowo, kolektory próżniowe typu Logasol SKR…CPC wyposażone są w lustra, które skupiają promieniowanie słoneczne z różnych kierunków na rurach kolektora. Dzięki temu mogą efektywnie pracować podczas częściowo zachmurzonego nieba. Montaż możliwy jest na dachu skośnym lub płaskim.

Buderus oferuje nie tylko same kolektory słoneczne, zapewnia również kompletny system, który z nimi współpracuje. W ofercie można znaleźć dużą gamę zasobników ciepłej wody o różnych pojemnościach oraz zbiorniki wysokospecjalistyczne z tzw. termosyfonem, które zapewnia-

ją bardzo dobre uwarstwienie wody.

Dzięki takiemu rozwiązaniu nawet przy niewielkim promieniowaniu słonecznym uzyskuje się gorącą wodę w górnej części zasobnika.

Kolejnym elementem systemu są grupy pompowe KS jedno- lub dwudrogowe. W zależności od pola kolektorów dostępne są grupy obsługujące 10, 20 lub nawet 50 kolektorów słonecznych. Automatyka sterująca pracą kolektorów słonecznych dostępna jest w różnych wersjach.

Logamatic SC20/2 to samodzielny regulator, który występuje jako oddzielny element instalacji lub może być zabudowany w grupie pompowej KS0110. Jeśli w budynku zainstalowany jest kocioł lub pompa ciepła marki Buderus, to do sterowania kolektorami słonecznymi można wykorzystać moduły solarne MS 100 i 200 oraz moduły FM244 i FM443.

Oprócz wcześniej wymienionych elementów Buderus zapewnia takPytanie do...

Co wpływa na efektywność kolektora słonecznego? że: płyn solarny, rury solarne, naczynia przeponowe, czyli wszystkie elementy niezbędne do stworzenia idealnej instalacji.

Na koniec warto zwrócić uwagę, że na kolektory płaskie udzielana jest 10letnia gwarancja fabryczna, a na ko-

lektory próżniowe 5-letnia. Wszystkie kolektory słoneczne marki Buderus uzyskały certyfikat Solar Keymark.

Grzegorz Łukasik www.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

Ring „MI”: OZE - kolektory słoneczne i fotowoltaika kolektor, płaski, próżniowy, aluminiowy absorber

ECO ENERGY Kolektory słoneczne i zestawy solarne znajdujące się w ofercie naszej firmy skonfigurowane są tak, by przy zachowaniu kluczowych parametrów jakościowych koszty instalacji były możliwie jak najniższe, a czas zwrotu nakładów poniesionych na instalację jak najkrótszy.

Innowacje oraz nowe technologie zastosowane do produkcji kolektorów słonecznych ECO ENERGY pozwalają na znaczne obniżenie ceny samych kolektorów przy zachowaniu ich parametrów jakościowych.

W naszej ofercie możemy wyróżnić kilka typów kolektorów, które spełniają wymagania jakościowe przy zachowaniu optymalnej ceny. Do takich rozwiązań niewątpliwie należy zaliczyć kolektor słoneczny płaski typ: SPFPAlanod/0.6-AL/AL-80.

Zastosowanie absorbera aluminiowego produkcji niemieckiej firmy Alanod oraz rurek aluminiowych w tym kolektorze pozwoliło na zmniejszenie kosztów materiałowych samego kolektora i co za tym idzie - ceny końcowej, przy jednoczesnym zachowaniu wysokich parametrów kolektora. Dużą zaletą tego kolektora jest jego niewielka waga - dzięki zastosowaniu lekkiego materiału, jakim jest aluminium, waga kolektora wynosi zaledwie 21 kg netto, co znacznie ułatwia montaż, zwłaszcza na dachach pochyłych.

Rurki kolektora spawane są z absorberem laserowo w technologii Bluetec (skok 4 mm), co zapewnia maksymalną wymianę ciepła pomiędzy absorberem a glikolem płynącym w rurkach. Kolektor ma wymiary 960 x 1960 x 80 mm i zabezpieczony jest szybą transparentną ze szkła hartowanego o grubości 3,6 mm.

Innym kolektorem płaskim z absorberem aluminiowym w tym typoszeregu jest kolektor SPFP-Alanod/0.6AL/Cu-80. Kolektor ten posiada taki sam absorber Alanod jak kolektor pławww.instalator.pl

ski powyżej opisany, różni się jednak tym, że zastosowano w nim rurki wykonane z miedzi, co pozwala na lepszą przewodność cieplną. Kolektor ten został przetestowany na zgodność z normami EN129751:2011 oraz EN12975-2:2006 i uzyskał certyfikat Solar Keymark. Sprawność optyczna kolektora w odniesieniu do powierzchni apertury wynosi 71,4%.

Nieco droższym już rozwiązaniem spośród oferowanych przez nas kolektorów płaskich, jednak charakteryzującym się bardzo wysoką wydajnością, jest kolektor płaski SPFPCu/Cu-1. Kolektor ten posiada zarówno absorber, jak i rurki wykonane z miedzi, co wpływa na jego wysoką wydajność. Sprawność optyczna tego kolektora w odniesieniu do powierzchni apertury wynosi 79%, moc szczytowa 1398 W, współczynniki strat: liniowy a1a = 3,74 [W/(m2 * K)] oraz Pytanie do...

Co wpływa na prawidłowe zabezpieczenie przed rozszczelnianiem się rurek ciepła w kolektorze próżniowym? kwadratowy a2a = 0,016 [W/(m2 * K2)] (Solar Keymark nr 092BN/0).

Wszystkie powyżej opisane typy kolektorów płaskich posiadają izolację cieplną wykonaną z wełny mineralnej o gęstości 43 kg/m3, która szczególnie dobrze sprawdza się w obszarach chłodnego klimatu.

Oprócz kolektorów płaskich stosowanych głównie do instalacji podgrzewania wody użytkowej posiadamy w ofercie także kolektory próżniowe typu heat pipe SPA-H58/1800, które są szeroko stosowane zarówno w układach podgrzewania wody, jak i w układach wspomagania ogrzewania niskotemperaturowego c.o.

W przypadku kolektorów próżniowych jedną z kluczowych kwestii jest prawidłowe wykonanie rurek ciepła (heat pipe), tak by uniknąć ich rozszczelniania się, np. podczas mrozów. Ciecz zastosowana w kolektorach próżniowych SPAH58/1800 nie zawiera wody, a jej skład dobrany jest tak, że nie zamarza nawet przy temperaturze -35°C. Zapewnia to wysoką odporność na uszkodzenia powstałe wskutek mrozów oraz długą żywotność kolektorów słonecznych - powyżej 15 lat. Do budowy kolektorów próżniowych zastosowano miedź beztlenową, co zapewnia bardzo wysoką odporność na korozję oraz dobre parametry termiczne. W zimie, nawet przy bardzo niskich temperaturach -30°C, współczynnik absorpcji ciepła wynosi 50%. Oprócz tego kolektory cechuje szybki start pracy z uwagi na bardzo małą pojemność cieplną cieczy zawartej w rurkach ciepła. Z tego względu rury próżniowe zaczynają grzać bardzo szybko, co przy zmiennych warunkach nasłonecznienia znacząco zwiększa produkcję energii cieplnej.

Piotr Jurgaś

9

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

Ring „MI”: OZE - kolektory słoneczne i fotowoltaika odnawialne źródła, kolektor, panel, fotowoltaika

Hewalex Obecna oferta firmy Hewalex w zakresie instalacji solarnych, fotowoltaicznych oraz pomp ciepła wynika z konsekwentnego utrzymywania związku firmy z segmentem energetyki OZE. Firma Hewalex znana jest w Polsce i na ponad 40 rynkach zagranicznych od ponad 25 lat. Pierwsze kolektory słoneczne produkowane były już w 1990 roku, kiedy to trafiały na rynki Europy Zachodniej. Kolektory Hewalex jako pierwsze z Polski przechodziły pełne badania certyfikujące (1994 r., AEIOU Austria) i jako pierwsze uzyskiwały certyfikaty Solar Keymark (2007 r., SPF Rapperswil).

precyzyjnego ustalenia nakładów finansowych dla inwestycji oraz warunków techniczno-ekonomicznej współpracy z siecią energetyczną.

Sprawdzone rozwiązania Firma Hewalex proponuje szeroką ofertę zarówno samych kolektorów słonecznych, jak i komponentów in-

Ciepło czy energia elektryczna?

Według danych GUS (na podstawie bilansu dla 4576 budynków) największa część rocznego bilansu energetycznego domu jednorodzinnego przypada na zużycie ciepła dla celów centralnego ogrzewania i podgrzewania wody użytkowej. Łącznie jest to ponad 80% bilansu, podczas gdy na energię elektryczną przypada około 8%. Największy potencjał w obniżeniu kosztów eksploatacyjnych leży więc po stronie ograniczania zużycia ciepła i jego efektywnego wytwarzania. Zdecydowanie najniższymi kosztami wytwarzania ciepła odznacza się instalacja solarna i w dalszej kolejności pompa ciepła. Przy tym niezaprzeczalnym atutem dla instalacji solarnej pozostaje zerowy nakład energii pierwotnej, czyli najwyższa efektywność energetyczna i poszanowanie środowiska naturalnego. Uważamy więc, że pierwszeństwo w rozpatrywaniu zastosowania rozwiązania OZE w budynku powinna mieć instalacja solarna, a następnie pompa ciepła oraz instalacja PV. Szczególnie zastosowanie instalacji PV wymaga wnikliwej analizy potrzeb energetycznych i

10

stalacji solarnych. Pozwala to dobrać rozwiązanie odpowiednie do wymagań technicznych z uwzględnieniem optymalnych kosztów inwestycji. W przypadku kolektorów słonecznych dostępne są absorbery:

l l

harfowe, meandrowe.

Z kolei pod względem użytych materiałów dostępne są: l tradycyjne całkowicie miedziane (Cu-Cu), optymalne cenowo, standardowe, obecnie na rynku, l aluminiowo-miedziane (Al-Cu), l cechujące się najkorzystniejszym wskaźnikiem „cena/wydajność” absorbery całkowicie aluminiowe (Al-Al).

Dla uzyskiwania wysokich temperatur, a także dla utrudnionych warunków montażu, znajdują zastosowanie kolektory próżniowe KSR10 o szczególnie wysokiej sprawności 78% (85% względem absorbera). Zestawy solarne mogą zawierać od 2 do 8 kolektorów słonecznych i podgrzewacze od 200 do 800 litrów. Podgrzewacze uniwersalne Integra o konstrukcji „zbiornik w zbiorniku” spełniają kilka funkcji - umożliwiają 2-funkcyjną pracę instalacji solarnej (c.w.u./c.o.), integrują wiele źródeł ciepła w jednym systemie grzewczym i są buforem ciepła oraz sprzęgłem hydraulicznym. Zgodnie z aktualnymi wymaganiami, Zespoły Pompowo-Sterownicze ZPS są wyposażone w wysokoefektywne pompy obiegowe klasy Wilo-Yonos Para. Sterowniki G422 standardowo wyposażone są w 4 czujniki temperatury i elektroniczny pomiar przepływu, a najnowsza wersja może współpracować z 6 czujnikami i 2 miernikami przepływu. W połączeniu ze zdalnym monitoringiem pracy Ekontrol daje to szerokie możliwości nadzoru pracy instalacji solarnych.

Komponenty instalacji solarnych Hewalex obejmowane są szczególnie korzystnymi warunkami gwarancji pod względem czasu ochrony oraz minimalnych wymagań eksploatacyjnych.

Wysokiej klasy komponenty Pierwsze instalacje fotowoltaiczne oparte o wysokosprawne panele monokrystaliczne znalazły się w ofercie firwww.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

my Hewalex już w 2010 roku jako odpowiedź na potrzeby rynków Europy Zachodniej. Obecnie oferowane rozwiązania oparte są o komponenty uznanych producentów, które wzajemnie do siebie pasują, tak aby uzyskać jak najwyższą efektywność pracy przy korzystnych kosztach zakupu.

Wyróżnikiem oferty na rynku jest proponowanie kompletnych zestawów w cenach zawierających wszystkie komponenty i pełne wsparcie w realizacji formalności (dobór, uzgodnienie z zakładem energetycznym, uzyskanie dofinansowanie, itp.). Do wyboru pozostają panele poli- i monokrystaliczne. Panele JA Solar 265 cechują się szczególnie atrakcyjnym designem - czarną barwą powierzchni roboczej i całej obudowy. Z kolei panele JA Solar 290 wyróżniają się wysoką sprawnością i mocą panelu 290 W, a więc o 14% wyższą od standardowych paneli o tej samej powierzchni. Deklarowana jest dodatnia tolerancja mocy (+5 W) dla panelu. Panel JA Solar 290 wyróżnia się również wyższą od standardowej wydajnością przy niskim natężeniu promieniowania słonecznego.

Pytanie do...

Który inwerter pozwala na niezależne zarządzanie dwoma polami paneli PV? Panele chronione są także warstwą folii EVA. To najlepszy materiał ochronny i jeden z bardzo ważnych elementów budowy panelu, który szczelnie izoluje połączone moduły. Charakteryzuje się wysoką przepuszczalnością światła, jest bardzo odporna na promieniowanie UV i uszkodzenia mechaniczne oraz chroni ogniwa przed działaniem niekorzystnych warunków atmosferycznych. Skład folii EVA gwarantuje także brak zjawiska PID. Po-

4 (212), kwiecień 2016

twierdzeniem wymienionych cech jest szereg certyfikatów wydanych na podstawie długotrwałych testów przez TÜV SÜD i ETL. Sprawdzone rozwiązania pozwalają oferować jedne z najkorzystniejszych na rynku warunków gwarancji. Długoletnią żywotność paneli potwierdza aż 10-letnia gwarancja na produkt i dodatkowa 25-letnia gwarancja na liniową utratę mocy. Oznacza to, że po pierwszym roku eksploatacji spadek mocy nie przekroczy 3%, a w kolejnych maks. 0,708%/rok.

Inwertery Solis charakteryzują się wysoką sprawnością rzędu 98% i wyróżniają się ze względu na parametry pracy, takie jak bardzo niskie napięcie startowe systemu - 60 V, które pozwala na pracę nawet przy bardzo niskim nasłonecznieniu. Jako jedno z niewielu urządzeń tej mocy na rynku cechuje się bardzo szerokim zasięgiem napięć MPP Trackera, od 50 do 400 V. Pozwala to na optymalną pracę w niemal pełnym zakresie możliwych napięć inwertera. Rozwiązanie takie zapewnia sprawniejsze działanie instalacji w przypadku skrajnych napięć z paneli. Bardzo istotną cechą jest posiadanie dwóch tzw. stringów (od 4 kW), co pozwala na niezależną pracę dwóch odrębnych pól paneli PV.

Inwertery Solis przeszły pomyślnie liczne testy, takie jak test na promieniowanie UV, testy we mgle solnej, próby wytrzymałości na szok termiczny, testy szokowe napięcia wejściowego, testy w ekstremalnych warunkach (teren

wysoko zasolony, pustynia, tereny na dużych wysokościach), testy w powietrzu o niskiej gęstości.

Montaż i monitoring W oparciu o doświadczenie w produkcji systemów mocowań dla kolektorów słonecznych firma Hewalex oferuje szereg funkcjonalnych, stabilnych systemów mocowania dla paneli fotowoltaicznych w konfiguracjach umożliwiających jak najlepsze zagospodarowanie powierzchni montażowej.

Zdalny monitoring pracy jest coraz bardziej nieodzownym elementem systemów OZE, szczególnie w aspekcie analizowania uzysków ciepła i energii w czasie oraz optymalizacji pracy. Stale rozwijany system Hewalex Ekontrol zyskuje szeroki zakres funkcji dedykowanych urządzeniom OZE. Monitorowanie jest możliwe zarówno dla instalacji solarnych i pomp ciepła, jak i dla systemów PV. Ireneusz Jeleń

www.instalator.pl

11

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

Ring „MI”: OZE - kolektory słoneczne i fotowoltaika fotowoltaika, pompa ciepła, dofinansowanie, kredyt, prosument

Solar PV Prawdopodobnie moją wypowiedzią narażę się wielu osobom, ale moim zdaniem stosowanie kolektorów słonecznych jest zupełnie nieopłacalne.

Zdominowały one w Polsce rynek OZE wyłącznie z powodu wysokich dotacji, z których wykluczono, zapewne na skutek zabiegów wielkiego lobby energetycznego, o wiele mniej skomplikowane i praktycznie bezobsługowe elektrownie fotowoltaiczne.

Kolektory słoneczne sprawdzają się idealnie na dachach w postaci beczek wypełnionych wodą, powszechnie używanych w krajach znanych nam z wakacyjnej turystyki, takich jak Turcja czy Egipt. Beczka w przeciwieństwie do kolektora nie wymaga żadnej obsługi, nie grozi wybuchem z przegrzania, gdy wyjedziemy na kilka dni z domu, nie wymaga zasilania elektrycznego, pompy wody czy glikolu, zbiorników wyrównawczych i innych urządzeń wymagających częstej obsługi serwisowej.

Idealnym rozwiązaniem do ogrzewania wody jest połączenie elek-

trowni słonecznej z pompą ciepła powietrze-woda. W krajach, gdzie dotowana jest instalacja obu technologii, na 1 wat z kolektorów słonecznych przypada przeszło 1000 watów z elektrowni fotowoltaicznych. Polska to niestety dziwny kraj, w którym ważniejsze są interesy monopolistycznych firm energetycznych od interesu i dobrobytu jej obywateli.

Czy proste połączenie elektrowni słonecznej, najlepiej zbudowanej z najwydajniejszych galowych paneli fotowoltaicznych, z niedrogą, a bardzo sprawną pompą ciepła Panasonic Aquarea, która ma wartość COP bliską 5, jest jedyną słuszną i ekonomicznie uzasadnioną technologią do podgrzewania wody i ogrzewania domu w celu uzyskania zeroenergetycznych rozwiązań w bu-

downictwie nie tylko budynków jednorodzinnych?

Koszt inwestycji takiego rozwiązania, dzięki wprowadzonemu programowi Prosument przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, jest równy zeru. Bank Ochrony Środowiska udziela na taki zestaw kredytu preferencyjnego z dotacją do 100% kosztów kwalifikowanych instalacji, który do 2015 r. był dotowany w wysokości 40% dofinansowania, a obecnie wynosi on 30%. Wsparcie odbywa się poprzez 40% dotację do instalacji fotowoltaicznych i 20% dopłatę do instalacji pompy ciepła oraz niskooprocentoPytanie do...

Po co instalować kolektor słoneczny, skoro przy montażu paneli fotowoltaicznych ciepłą wodę mamy gratis? wany kredyt, którego oprocentowanie wyniesie 1% w skali roku. Okres kredytowania może wynieść do 15 lat.

Przyjmując, że koszt instalacji elektrowni słonecznej o mocy 5 kW z najwydajniejszych obecnie dostępnych na rynku galowych paneli fotowoltaicznych firmy Znshine (roczna produkcja energii przez panele z galem to ok. 1100 kWh z zainstalowanego 1 kW elektrowni), które co najmniej przez okres 40 lat będą dostarczać energię elektryczną do zasilania naszej pompy ciepła, oscyluje w granicach 27 tys. zł, a koszt pompy ciepła Panasonic Aquarea t-cap 9 kW to ok. 23 tys. zł. Kredyt z BOŚ w kwocie 50 tys. zł zostaje pomniejszony o dotacje w wysokości 40% na elektrownię słoneczną i 20% na pompę ciepła. Wówczas, w okresie do 15 lat, pozostaje nam do spłaty 34,6 tys. zł, co przy oprocentowaniu preferencyjnym w wysokości 1% rocznie, da nam raty wynoszące ok. 207 zł miesięcznie i pozbycie się wszelkich innych kosztów eksploatacyjnych budynku!

Krzysztof Dorynek

12

www.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

Ring „MI”: OZE - kolektory słoneczne i fotowoltaika panel, ogniwo, fotowoltaika, inwerter

Viteco W sierpniu 2015 roku asortyment marki Viteco rozszerzony został o ofertę zestawów fotowoltaicznych, opartych o wysokiej jakości polikrystaliczne moduły fotowoltaiczne. Dzięki efektywnym modułom i sterującym ich pracą inwerterom możliwe jest uzyskanie dużej ilości energii elektrycznej przy zachowaniu stosunkowo niskich kosztów inwestycyjnych.

W kompletacji zestawów fotowoltaicznych Viteco zastosowano polikrystaliczne moduły fotowoltaiczne Viteco E-PV 250W - urządzenia służące do konwersji energii promieniowania słonecznego na prąd elektryczny.

Zestawy fotowoltaiczne Viteco oferowane są w zakresie mocy nominalnej od 2,0 kWp do 12,5 kWp. Szacunkowa produkcja energii elektrycznej przez zestawy fotowoltaiczne Viteco wynosi od 2046 do 12 989 kWh/rok.

Zestaw W skład zestawów fotowoltaicznych Viteco wchodzą: l od 8 do 50 polikrystalicznych modułów fotowoltaicznych Viteco E-PV 250W, l inwerter sterujący pracą systemu fotowoltaicznego o odpowiedniej mocy, dobranej do liczby modułów fotowoltaicznych, niezbędny do zamiany prądu stałego wyprodukowanego przez

moduły fotowoltaiczne na prąd zmienny o odpowiednich parametrach, l zestaw gniazd i wtyczek służących do wykonania połączeń pomiędzy modułami i urządzeniami sterującymi (regulatory, inwertery, przetwornice), l od 40 do 120 metrów bieżących przewodu elektrycznego prądu stałego o wysokiej przewodności, wykonanego z miedzi, podwójnie izolowanego, posiadającego izolację odporną na temperaturę od -40 do +70°C (chwilowa temperatura maksymalna +120°C), l Dla wszystkich zestawów fotowoltaicznych Viteco przygotowana została dokumentacja dotycząca doboru inwerterów oraz symulacje wydajności rocznej, które to dokumenty można pobrać ze strony internetowej www.viteco.pl.

Odmiany Z uwagi na różnorodność sposobów montażu - w zestawach fotowoltaicznych nie ma systemów montażowych,

które należy dodatkowo zakupić. Dostępne są one w ofercie marki Viteco w następujących odmianach: l zestawy do montażu na dachu skośnym 30-65° pokrytym dachówką ceramiczną, l zestawy do montażu na dachu skośnym 30-65° pokrytym blachodachówką, blachą, papą, gontami bitumicznymi, Pytanie do...

Ile wynosi szacunkowa produkcja energii elektrycznej przez nasze zestawy fotowoltaiczne? l

zestawy do montażu na powierzchni płaskiej 0-20° (dach płaski, fundament), Wszystkie powyższe zestawy dostępne są w dwóch odmianach i umożliwiają montaż zarówno w pozycji pionowej, jaki w pozycji poziomej.

60 ogniw Moduł fotowoltaiczny Viteco E-PV 250W zbudowany jest z 60 ogniw połączonych szeregowo, szczelnie zalaminowanych, pokrytych szybą hartowaną o grubości 3,2 milimetra, oprawionych w specjalny, opatentowany profil aluminiowy.

Cały proces lutowania modułu fotowoltaicznego odbywa się w wysokiej klasy laminatorach w warunkach głębokiej próżni. Moduł fotowoltaiczny Viteco E-PV 250 W jest kontrolowany i monitorowany w całym procesie produkcji: przeprowadzenie komputerowego monitoringu jakości ogniw przed i po lutowaniu; kontrola parametrów elektrycznych na specjalnym testerze klasy AAA zgodnie z wymogami IEC 60904-9.

Jerzy Perges

www.instalator.pl

13

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

Ring „MI”: OZE kolektory słoneczne i fotowoltaika płaskie, próżniowe, kolektor, absorber, c.w.u.

Wolf Jeszcze nie tak dawno kolektory słoneczne były traktowane w naszym kraju jako technologiczna ciekawostka i niewiele osób decydowało się na ich montaż we własnym domu. Obecnie sytuacja się zmieniła i tego typu urządzenia coraz chętniej uwzględnia się podczas projektowania instalacji grzewczej.

Inwestorzy często stoją jednak przed dylematem, czy wybrać kolektory płaskie czy próżniowe. W artykule tym chciałbym wyjaśnić podstawowe różnice między tymi urządzeniami i podpowiedzieć, w jakim przypadku sprawdzą się konkretne rozwiązania.

Konstrukcje Popularność kolektorów słonecznych systematycznie rośnie. Przyczyn tego zjawiska jest wiele: od chęci obniżenia rachunków za energię, poprzez troskę o środowisko naturalne, na konieczności dostosowania obiektu do przepisów prawa kończąc. Bez względu jednak na kierujące inwestorami motywy muszą oni zadbać o wybór odpowiedniego rodzaju kolektora i dopasowanie systemu do potrzeb konkretnego obiektu. Na naszym rynku dostępne są dwa rodzaje paneli słonecznych: płaskie i próżniowe, zwane też rurowymi. Jedną z ważniejszych różnic między urządzeniami jest ich budowa. Konstrukcję kolektorów płaskich najprościej opisać można jako zestaw cienkich rurek przymocowanych do specjalnej płyty zwanej absorberem. Kolektory próżniowe tworzy natomiast układ ustawionych równolegle rur o znacznej średnicy, w środku których znajduje się połączona próżnia i rurociągi

14

z płynem solarnym. Przez lata przyjmowało się, że próżniowe panele słoneczne są dużo wydajniejsze i bardziej sprawne niż kolektory płaskie, jednak obecnie stwierdzenie to nie do końca jest zgodne z prawdą. Wysokiej klasy kolektory płaskie z powodzeniem mogą konkurować z modelami próżniowymi. Dobrym tego przykładem są urządzenia, takie jak np. modele CFK1 lub TopSon F3-1 marki Wolf. Pierwszy z nich wyróżnia się budową o schemacie harfy, która gwarantuje równomierny przepływ i efektywną pracę przy minimalnym przepływie, drugi natomiast osiąga duży uzysk ciepła m.in. dzięki budowie meandrycznej, doskonałej izolacyjności dodatkowa boczna izolacja oraz zastosowaniu aluminium jako materiał absorbera. Dzięki zastosowaniu takich rozwiązań nowoczesne kolektory płaskie nie tylko są w stanie dostarczyć

energię do ogrzania wody użytkowej, ale także wymiernie wspomóc całą instalację grzewczą.

Płaski czy próżniowy?

Wsparcie domowej instalacji grzewczej kolektorami słonecznymi to pomysł warty rozważenia zarówno ze względów ekonomicznych, jak i ekologicznych. Zakup konkretnych urządzeń zawsze powinien być poprzedzony konsultacją ze specjalistą od techniki solarnej, jednak warto też poznać podstawowe zasady Pytanie do...

Na jaki parametr warto zwrócić uwagę, wybierając typ kolektora słonecznego? doboru paneli. Kiedy zatem zdecydować się na model próżniowy, a kiedy płaski?

Kolektory płaskie szczególnie dobrze sprawdzają się w miesiącach letnich, kiedy występuje duże nasłonecznienie, a pochmurnych dni jest niewiele. W sezonie jesienno-zimowym ich wydajność natomiast znacznie spada. Inaczej jest w przypadku kolektorów próżniowych. Tego typu urządzenia doskonale radzą sobie w okresach przejściowych i nawet przy niekorzystnej pogodzie są w stanie pozyskać znaczne ilości energii potrzebnej do ogrzania wody i domowych pomieszczeń. W przypadku, gdy dom usytuowany jest w miejscu nasłonecznionym, śmiało można postawić zatem na kolektory płaskie.

Jeżeli natomiast obiekt nie ma dobrego dostępu do słońca lub też znajduje się w rejonie o chłodnym i deszczowym klimacie, lepiej zdecydować się na kolektory rurowe. Wybierając kolektory próżniowe, warto postawić na urządzenia dobrej klasy, takie www.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

o kwestiach finansowych. Koszt zakupu i montażu urządzeń próżniowych jest zwykle wyższy niż modeli płaskich, dlatego też przed podjęciem decyzji odnośnie konkretnego rozwiązania warto zastanowić się, co w danej sytuacji będzie najbardziej opłacalne. Przy ograniczonym budżecie rozsądniejszym wyjściem jest inwestycja w wysokiej klasy kolektory płaskie niż próżniowe z niższej półki. Warto jednak pamiętać, że w wielu miejscowościach samorządy wspomagają osoby, które chcą część energii pozyskiwać ze źródeł odnawialnych, i pomagają sfinansować zakup paneli słonecznych. W takiej sytuacji dobrym pomysłem jest wybór nieco droższych kolektorów próżniowych.

winny być podstawowe parametry kolektorów. Na podstawie tych badań inwestor ma możliwość wyboru odpowiedniego dla siebie urządzenia. Ważną informacją, która powinna decydować o zakupie danego kolektora, jest też jego sprawność optyczna. Wartość ta jest podawana w procentach i wskazuje na to, jaka część energii promieniowania jest zamieniana na ciepło. Im

Istotne parametry jak np. kolektor rurowy CRK-12 marki Wolf. Pozwalają one na dużą absorpcję energii nawet przy znacznym zachmurzeniu oraz osiągnięcie wysokiej wydajności ze stosunkowo niewielkiej powierzchni. Do tego są bardzo trwałe i odporne na działanie czynników zewnętrznych. Co więcej, ich modułowa budowa umożliwia dostosowanie montażu do ilości miejsca na dachu. Trzeba jednak pamiętać, że zalegający śnieg i lód mogą zaburzać pracę tego typu urządzeń, dlatego też panele trzeba regularnie oczyszczać.

Analizując wady i zalety dwóch typów kolektorów, nie można zapomnieć

Szeroka oferta dostępnych na rynku kolektorów słonecznych sprawia, że wybór odpowiedniego urządzenia, zwłaszcza laikowi, może przysporzyć nie lada problemów. Podejmując decyzję zakupową warto zwrócić uwagę na kilka kluczowych parametrów. Dla przeciętnego Kowalskiego szczególnie przydatna jest informacja o rocznym uzysku energii z 1 m2 powierzchni kolektora.

Pozwala ona ocenić „wydajność” urządzenia, a tym samym określić ilość energii, jaką jesteśmy w stanie uzyskać z jego pomocą. Oczywiście każdy producent może przeprowadzać badania uzysku energetycznego w innych ośrodkach certyfikujących, jednak badane po-

wyższa wartość, tym bardziej efektywne jest urządzenie. Warto też zwrócić uwagę na certyfikaty, jakie posiada kolektor. Stanowią one potwierdzenie najwyższej jakości urządzenia oraz gwarantują jego bezawaryjność. Produkty dostępne na polskim rynku powinny spełniać normę EN 12975-2, która określa m.in. odporność urządzenia na wysoką temperaturę pracy oraz uszkodzenia mechaniczne, co ma znaczenie w przypadku np. gradobicia.

Normę tę spełnia np. kolektor płaski TopSon F3-1 firmy Wolf.

Mariusz Frączek

Tekst sponsorowany - ale jak pasuje do tematu! Nieprawdaż?

Inwertery solarne i zasilanie awaryjne wg Volt Polska Urządzenia z serii SINUS PRO S to zasilacze awaryjne UPS połączone z inwerterem fotowoltaicznym MPPT typu OFF-GRID. Zasilacze awaryjne z tej serii wraz z odpowiednio dobranym akumulatorem stanowią idealne rozwiązanie w miejscach wymagających ciągłego i bezprzerwowego zasilania instalacji grzewczych (pompy centralnego ogrzewania, piece, sterowniki), instalacji pomp solarnych, bram, domofonów i alarmów. Dodatkowo, podłączając do zasilacza zestaw paneli fotowoltaicznych PV, możemy zasilać podłączone urządzenia wyłącznie www.instalator.pl

za pomocą darmowej energii słonecznej lub ładować podłączone do niego akumulatory.

W ofercie firmy VOLT POLSKA znajdują się również inne produkty zasilania awaryjnego przystosowane do pracy w instalacjach solarnych i fotowoltaicznych oraz bezobsługowe akumulatory VRLA AGM dedykowane tym urządzeniom. Do rozwiązań typu ONGRID polecamy specjalistyczną serię inwerterów o mocach od 1,5 do 10 kW. www.voltpolska.pl

15

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

Jestem za, a nawet przeciw, czyli pokojowe rozmowy o technologiach

Ciepła woda komfortowa W tym wydaniu „branżowy dwugłos” dotyczy kotłów i przygotowania c.w.u. Jakie są wady i zalety tych urządzeń z zasobnikiem c.w.u. i bez zasobnika? Co przemawia za zastosowaniem w konkretnych sytuacjach tego a nie innego rozwiązania? Między innymi na te pytania postarają się odpowiedzieć eksperci.

Kocioł kondensacyjny z zasobnikiem c.w.u.

K

ocioł gazowy stanowi centrum domowego systemu grzewczego i powinien spełniać dwie podstawowe funkcje. Pierwszą jest zapewnienie mieszkańcom optymalnej temperatury pomieszczenia, drugą natomiast przygotowanie odpowiedniej ilości ciepłej wody użytkowej. Kotły dwufunkcyjne, dzięki zastosowaniu specjalnego wymiennika ciepła, są w stanie sprawnie i efektywnie realizować oba te zadania. Jeżeli urządzenie dodatkowo współpracuje z zasobnikiem c.w.u., to zwiększa się komfort korzystania z c.w.u. można pobierać ją jednocześnie z kilku punktów poboru, a zadaniem kotła jest utrzymywanie założonej temperatury ciepłej wody w zasobniku. l Wady i zalety Dwufunkcyjne kotły gazowe to urządzenia, które cechują się wysoką sprawnością, prostą obsługą i stosunkowo niewielkimi wymiarami. Tego typu produkty są również nieskomplikowane w montażu i nie ma potrzeby instalować ich w specjalnie wydzielonej do tego celu kotłowni można ulokować je np. w łazience czy kuchni. Jeżeli zdecydujemy się na kocioł z zasobnikiem, to co prawda będziemy potrzebowali trochę większej przestrzeni, ale z drugiej strony nie jest to tak duża różnica, by mogła przysłonić zalety tego rozwiązania. Kocioł gazowy z zasobnikiem c.w.u., czyli zbiornikiem gromadzącym podgrzaną wodę, jest w stanie dostarczyć nawet 200 litrów c.w.u. w ciągu 10 minut (np. centrala kondensacyjna - kocioł kondensacyjny z zasobnikiem warstwowym). Rozwiązanie to umożliwia odbiór ciepłej wody z kilku punktów poboru w tym samym czasie. Co więcej, gdy woda z zasobnika będzie pobierana, urządzenie podgrzewać ją będzie na bieżąco poprzez zabudowany w kotle płytowy wymiennik c.w.u. W praktyce oznacza to,

16

Kocioł bez zasobnika c.w.u.

Z

adaniem gazowych kotłów grzewczych jest produkcja ciepła dla potrzeb różnego rodzaju systemów ogrzewania oraz podgrzewanie wody użytkowej, np. dla potrzeb sanitarnych.

Ze względu na przeznaczenie gazowe kotły grzewcze dzielą się na jednofunkcyjne, tj. zasilające w ciepło instalację grzewczą (c.o.) oraz dwufunkcyjne pracujące na potrzeby ogrzewania i samodzielnie podgrzewające wodą użytkową (c.o. + c.w.u.).

Kotły jednofunkcyjne mogą również podgrzewać ciepłą wodę. Aby było to możliwe, muszą współpracować z dodatkowymi zasobnikami pojemnościowymi ciepłej wody. Wybór urządzeń służących produkcji ciepłej wody zależy od wielu czynników: od ilości osób, która będzie z niej korzystała, od tego, czy użytkownicy będą korzystali z niej równocześnie, oraz od rodzaju, rozmieszczenia w budynku i wielkości punktów poboru.

Zaletą kotłów dwufunkcyjnych są ich małe wymiary i mała powierzchnia potrzebna do ich montażu. Z reguły wszystkie elementy kotła są umieszczone pod estetyczną obudową, dzięki czemu urządzenie może być zmontowane w widocznym dla użytkowników miejscu, bez negatywnego wpływu na estetykę pomieszczenia. Kolejną zaletą są minimalne straty ciepła w porównaniu z kotłami współpracującymi z zasobnikami lub podgrzewaczami ciepłej wody, które w celu utrzymania odpowiedniej temperatury zużywają nawet do 2 kWh/d (w zależności od pojemności, utrzymywanej temperatury i zastosowanej izolacji). Minimalne straty ciepła związane z podgrzewaniem wody w kotłach dwufunkcyjnych wynikają z faktu, że woda w tych kotłach podgrzewana jest tylko wówczas, gdy jest pobierana przez użytkowników, czyli wtedy, kiedy jest potrzebna.

Kotły dwufunkcyjne mają jednak swoje ograniczenia. Są to urządzenia przeznaczone do domów lub apartamentów wyposażonych w niewielką liczbę punktów poboru ciepłej wody (np. jedna łazienka i kuchnia) lub w punkty poboru o niezbyt dużym zapotrzebowaniu na ciepłą wodę (np. natrysk lub niewielka wanna). Dodatkowo są to rozwiązania polecawww.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

Kocioł kondensacyjny z zasobnikiem c.w.u. że jednoczesne korzystanie z prysznica, umywalki i zlewozmywaka nie spowoduje zmiany wydatku ani obniżenia temperatury wody w żadnym z tych miejsc i nie narazi domowników na brak komfortu ciepłej wody. Istotne jest również to, że w przypadku zastosowania kotła z zasobnikiem c.w.u. mamy możliwość skorzystania z króćca cyrkulacji ciepłej wody. Ciepła woda krąży w przewodzie cyrkulacji, a co za tym idzie - otrzymujemy szybki dostęp do c.w.u. od razu po odkręceniu kurka z ciepłą wodą.

Dzięki temu nie tylko zwiększa się komfort korzystania z wody, ale również zmniejszone zostaje zużycie wody.

Jeżeli chodzi o wady dwufunkcyjnego kotła gazowego, to jedną z nich jest konieczność montażu urządzenia w niewielkiej odległości od punktów poboru. Najlepiej, gdy nie przekracza ona 5-7 metrów - w innym przypadku może zwiększyć się czas oczekiwania na wypłynięcie ciepłej wody z przyborów wodnych (baterie, krany).

Warto jednak dodać, że problem ten dotyczy wszystkich kotłów dwufunkcyjnych. Z punktu widzenia użytkownika istotne jest również to, żeby kotły z zasobnikiem, montowane np. w domach pasywnych i energooszczędnych, miały możliwość ustawienia dwóch odrębnych zakresów mocy - na c.o. oraz c.w.u. Brak możliwości ustawienia małej mocy grzewczej na potrzeby c.o. powoduje, że urządzenie będzie „taktowało” (częste włączenia i wyłączenia), co może oznaczać m.in. niższą sprawność urządzenia, a w przypadku zbyt małej mocy na potrzeby c.w.u. - długi czas oczekiwania na podgrzanie zasobnika c.w.u. do założonej komfortowej temperatury ciepłej wody. l Gdzie i kiedy stosować?

Dwufunkcyjne kotły gazowe z zasobnikiem polecane są do zastosowania we wszystkich obiektach mieszkalnych, a także w niewielkich pensjonatach, przychodniach czy budynkach użyteczności publicznej. Warunkiem jest jednak wybór urządzenia o mocy dopasowanej do potrzeb konkretnego obiektu oraz o optymalnej pojemności zbiornika. Zakup i montaż dwufunkcyjnego kotła z zasobnikiem powinni wziąć pod uwagę szczególnie właściciele domów z kilkoma łazienkami oraz duże rodziny.

Sprawdzi się on bowiem tam, gdzie wiele osób może w tym samym czasie korzystać z ciepłej wody i jednocześnie nie przeciążać instalacji grzewczej. Tego typu urządzenie warto zastosować również obiektach, w których nie ma możliwości wydzielenia osobnej kotłowni. l Mariusz Frączek, Wolf Technika Grzewcza sp. z o.o. www.instalator.pl

4 (212), kwiecień 2016

Kocioł bez zasobnika c.w.u.

ne w przypadku niezbyt rozległych instalacji, a to z powodu braku możliwości zastosowania skutecznej i ekonomicznej cyrkulacji ciepłej wody.

Kotły dwufunkcyjne są polecane przede wszystkim w mieszkaniach lub domach, w których między urządzeniem grzewczym i najdalej wysuniętym punktem czerpalnym ciepłej wody (np. kranem) jest stosunkowo niewielka odległość. Im odległość ta jest większa, tym dłuższy jest czas potrzebny na przepłynięcie ogrzanej wody z kotła do kranu. W czasie, gdy woda nie jest używana, wcześniej podgrzana ciepła woda znajdująca się w rurach oddaje ciepło do otoczenia i stygnie.

Dlatego po otwarciu kranu potrzeba trochę czasu, zanim woda podgrzana w kotle przepłynie rurą do punktu czerpalnego. Dla przykładu: strumień wody ok. 4 litrów/min dopłynie rurą o długości 10 m i średnicy DN 15 mm od kotła do kranu po około pół minuty. Wynika z tego, że w tym przypadku każdy metr rury oznacza ok. 23 sekundy oczekiwania na ciepłą wodę. Oczywiście oznacza to straty wody, ale należy pamiętać, że w przypadku zastosowania cyrkulacji nie ma wprawdzie strat wody, ale podgrzewanie wody krążącej w przewodzie cyrkulacyjnym również stanowi poważny koszt.

Inną barierą dla kotłów dwufunkcyjnych może być jakość wody użytkowej. Jeśli kocioł wyposażony jest w płytowy wymiennik ciepła o niewielkich przekrojach kanałów, wówczas może okazać się, że wytrącające się z wody zanieczyszczenia lub odkładający się w nim kamień kotłowy spowoduje zmniejszenie jego wydajności lub nawet całkowite zatkanie.

Dodatkowo należy pamiętać, że w przypadku kotłów dwufunkcyjnych wydajności ciepłej wody użytkowej zależą od ich mocy i zamontowanego płytowego wymiennika ciepła. Zakładając, że wymiennik płytowy został prawidłowo dobrany do mocy urządzenia, można przyjąć, że podgrzewając wodę o 30°C (np. do temperatury 40°C), kocioł dwufunkcyjny o mocy 24 kW jest w stanie wyprodukować prawie 115 litrów ciepłej wody w ciągu 10 minut, a kocioł o mocy 28 kW w tym samym czasie nieco powyżej 130 litrów. Są to ilości ciepłej wody pozwalające na kąpiel pod prysznicem lub napełnienie niedużej wanny. Oczywiście warto również pamiętać, że koszty zakupu i montażu kotła dwufunkcyjnego są niższe od analogicznych kosztów w przypadku kotła jednofunkcyjnego z dodatkowym zasobnikiem. l Edmund Słupek, Bosch Termotechnika

17

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

W towarzystwie z pompą ciepła

Ogrzewanie hybrydowe Hybrydowe ogrzewanie to ogrzewanie więcej niż jednym źródłem ciepła. Poniżej napiszę o powietrznej pompie ciepła i kotle gazowym, z wyeksponowaniem tego, czego zwykle nie podają w jasnej formie producenci i dystrybutorzy powietrznych pomp ciepła.

Do ogrzewania budynków stosuje się różne urządzenia grzewcze i ich rozmaite konfiguracje. Ta różnorodność stymulowana jest rozwojem urządzeń grzewczych oraz potrzebami oszczędzania i ochrony środowiska naturalnego.

Z hybrydowym ogrzewaniem budynków spotykamy się w naszym kraju od dawna. W latach 90. tworzono hybrydowe ogrzewanie poprzez dostawianie kotła gazowego do już istniejącego kotła stałopalnego na węgiel lub drewno oraz na inne bardziej wyszukane „paliwa”.

Od kilkudziesięciu lat intensywnie rozwijane są urządzenia grzewcze, które nie wytwarzają toksycznych spalin i szkodliwych pyłów, a jednocześnie wykorzystują już istniejące ciepło i energię środowiska naturalnego. Należą do nich: instalacje solarne i fotowoltaiczne, elektrownie wiatrowe, turbiny wodne oraz różnego rodzaju pompy ciepła wykorzystujące ciepło zawarte w ziemi, wodzie bądź powietrzu.

Powietrzna pompa ciepła Dobrym rozwiązaniem hybrydowego ogrzewania jest kocioł gazowy, koniecznie kondensacyjny, i powietrzna pompa ciepła. Ten zestaw zwykle realizowany jest w już istniejących budynkach, w których pracuje kocioł gazowy. Takie rozwiązanie jest możliwe również w projektowanych budynkach.

Tu należy raczej odwrócić tok myślenia i stwierdzić, że jeśli inwestor decyduje się na zakup powietrznej pompy ciepła do ogrzewania budynku mieszkalnego, to powinien również zainwestować w dodatko-

18

we, pełnosezonowe źródło ciepła, np. gazowy kocioł kondensacyjny.

Na polskim rynku znajdują się już najbardziej nowatorskie rozwiązania urządzeń grzewczych hybrydowych, które w obudowie jednostki wewnętrznej zawierają powietrzną pompę ciepła i kocioł kondensacyjny (fot.

1 i 2). Taki zespół jednostki wewnętrznej może być instalowany nawet w łazience.

Powietrzne pompy ciepła należą do najintensywniej rozwijanych w Europie w ostatnich kilkunastu latach, a ich udział stale rośnie we wszystkich krajach i regionach, również tych „zimnych”, jak Skandynawia, gdzie stosuje się pompy o najwyższej wydajności cieplnej. Istnieją już od wielu lat, w Europie i poza nią, powietrzne pompy ciepła, które przy temperaturze powietrza do -25°C zaspokajają ogrzewanie budynku bez konieczności dodatkowego źródła ciepła i są w stanie podgrzewać Fot. 1. Hybrydowa pompa ciepła powietrze - woda z kotłem kondensacyjnym w jednej obudowie. (z archiwum firmy Daikin).

wodę użytkową do temperatury nawet 90°C. Czynnikiem roboczym tych pomp jest dwutlenek węgla, który jest naturalnym czynnikiem chłodniczym. W naszym klimacie stosuje się najczęściej czynniki sztuczne, jak: R407A i R407C, które należą do substancji kontrolowanych. Istotną cechą dwutlenku węgla jest możliwość jego schłodzenia w stanie ciekłym do temperatury aż -56,6°C (wartość punktu potrójnego na wykresie fazowym).

Im niższa możliwa temperatura czynnika chłodniczego w obiegu pompy ciepła, tym większa możliwość odbioru ciepła z zimniejszych mediów. Dodatkową cechą wyróżniającą czynnik CO2 jest znacznie wyższe ciśnienie robocze w obiegu pompy, rzędu 80-100 barów, w porównaniu do pomp z czynnikami R407A i R407C, gdzie występują maksymalne ciśnienia robocze rzędu 20-30 barów. Wiąże się to z koniecznością budowy odpowiednio wytrzymałej konstrukcyjnie pompy ciepła i w konsekwencji ze znacznie wyższymi kosztami jej zakupu, które mogą stanowić istotną barierę popularności.

Są zalety...

Powietrzne pompy ciepła posiadają wiele zalet, m.in.: l wykorzystują najbardziej dostępne źródło ciepła - powietrze, l relatywnie łatwo i szybko można je zainstalować i podłączyć do instalacji grzewczych, l nie wymagają, w przeciwieństwie do pomp gruntowych, stosowania specjalistycznego sprzętu, typu: wiertnica, koparka czy spychacz, l nie wymagają terenu o znacznej powierzchni (jak gruntowe źródło ciepła, zwłaszcza kolektorowe), l prace montażowe i instalacyjne są znaczenie tańsze w porównaniu do prac z pompami gruntowymi i wodnymi. www.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

Fot. 2. Jednostka zewnętrzna hybrydowej pompy ciepła powietrze - woda. (z archiwum firmy Daikin).

...są i wady Poza zaletami mają też charakterystyczne niekorzystne cechy, o których nie ma jasnych informacji w opisach technicznych powietrznych pomp ciepła. Niektóre informacje są podawane w enigmatycznych określeniach technicznych, np.: COP, A7W35 itp., niezrozumiałych wystarczająco dobrze dla przyszłego użytkownika. Pomijane są też często istotne sprawy w opisach pomp, jak np. graficzna charakterystyka wydajności cieplnej pomp w zależności od temperatury powietrza.

Stąd może wystąpić u użytkowników powietrznych pomp ciepła pewien zawód i niedosyt satysfakcji z ich posiadania. Pełna świadomość cech powietrznych pomp ciepła powinna być podstawą do podjęcia decyzji przez przyszłego użytkownika.

Charakterystyka Na wykresie przedstawiona jest typowa, graficzna charakterystyka wydajności energetycznej powietrznej pompy ciepła pracującej z czynnikiem roboczym R407A lub R407C. Trzy wznoszące się krzywe wraz ze wzrostem temperatury zewnętrznej, opisane: THV = 35°C, THV = 45°C, THV = 55°C, oznaczają moc grzewczą pompy dla trzech różnych temperatur zasilania instalacji grzewczej: 35, 45 i 55°C. Moc grzewcza pompy jest sumą dwóch mocy: chłodniczej - wytwarzanej przez agregat pompy ciepła i mocy elektrycznej - pobieranej przez sprężarkę pompy powietrznej. Zastosowano uproszczoną charakterystykę graficzną pompy.

Na uwagę zasługuje gwałtowny spadek wydajności mocy powietrznych pomp ciepła wraz ze spadkiem www.instalator.pl

temperatury zewnętrznej: z ok. 12 kW dla temperatury zewnętrznej +18°C (temp. zasilania 35°C) do ok.

5 kW dla temperatury zewnętrznej 15°C. Warto też zauważyć, że im wyższa temperatura zasilania, tym bardziej obniża się wydajność pompy, a także fakt, że w tym przypadku zasilanie czynnikiem grzewczym o temperaturze 55°C kończy się przy temperaturze zewnętrznej ok. -7°C. Poniżej tej temperatury zewnętrznej pompa ciepła nie jest w stanie nagrzać wody grzewczej do wymaganej temperatury 55°C. Pompy powietrzne, podobnie jak i pompy ze źródłami gruntowymi i wodnymi, nadają się najbardziej do ogrzewania podłogowego lub ściennego, tj. takiego, które oddaje ciepło do pomieszczenia dużą powierzchnią grzewczą. Możliwe jest wówczas stosowanie niskich temperatur zasilania, nawet znacznie poniżej 35°C, rzędu 26-28°C. Takie rozwiązanie uzasadnione jest głównie obniżeniem kosztów eksploatacyjnych ogrzewania.

Linie proste, poziome w dolnej części wykresu oznaczają zapotrzebowanie pompy na energię elektryczną, jaką czerpie sprężarka pompy. Pobór prądu jest tym wyższy, im większa jest temperatura zasilania instalacji przez pompę ciepła. W rzeczywistości charakterystyki poboru prądu przez sprężarkę mają zmienny przebieg, jednak na tyle niewielki, że nie rzutuje to na dokładność naszych rozważań dotyczących wydajności energetycznej powietrznych pomp ciepła.

Obie charakterystyki - mocy grzewczej i poboru mocy elektrycznej - pozwalają obliczyć współczynnik sprawności energetycznej pompy ciepła, tzw. współczynnik COP, dla danej temperatury zewnętrznej i tempera-

tury na zasilaniu. Zmienia się on znacznie wraz ze zmianą temperatury zewnętrznej.

Charakterystyki poboru energii elektrycznej nie uwzględniają najczęściej poboru prądu przez pompy obiegowe zamontowane fabrycznie w pompach ciepła i poboru prądu przez inne elementy pompy. Uwzględnienie poboru energii elektrycznej przez te dodatkowe podzespoły obniży wartość współczynnika COP. Ten „szczegół” może być zaskoczeniem dla użytkownika, kiedy przy porównaniu wyników teoretycznych (obliczonych wg danych producenta) z wynikami eksploatacyjnymi, zauważy istotną, niekorzystną różnicę.

W celu wyznaczenia współczynnika COP należy moc grzewczą (MG) podzielić przez pobór mocy elektrycznej (PME): COP = MG/PME Na podstawie wykresu charakterystyki pompy ciepła oszacowano współczynnik COP dla temperatury zewnętrznej równej +7, +2 i -15°C oraz temperatury zasilania 35°C. Wyniki zamieszczone są w tabeli.

Jeśli założymy, że przy temperaturze zewnętrznej +7°C pompa ciepła ma 100% wydajności grzewczej, to przy temperaturze +2°C będzie miała 80%, a przy temperaturze 15°C już tylko 60%. Ten drastyczny spadek mocy grzewczej powietrznej pompy ciepła występuje w okresach zwiększonego zapotrzebowania na ogrzewanie.

Jaką wartość współczynnika COP można uznać za zadowalającą? Aby oszacować tę wartość, należy porównać koszty ogrzewania energią elektryczną i np. gazem ziemnym.

Jeśli przyjmiemy, że w naszych warunkach kształtuje się to w relacji 3:1, to przy COP większym od 3 koszt ogrzewania pompą ciepła będzie tańszy niż gazem. Poniżej COP 3 będzie droższy.

Na wykresie znajduje się jeszcze jedna linia prosta opadająca wraz ze wzrostem temperatury zewnętrznej. Jest to linia wyznaczająca przewidywane zapotrzebowanie mocy grzewczej dla danego budynku. W skrajnych punktach możemy odczytać, że przy temperaturze zewnętrznej -15°C zapotrzebowanie wynosi 9 kW, a przy temperaturze 18°C jest już niepotrzebne: 0,0 kW.

19

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

zapobieganie tym zjawiskom w celu utrzymania sprawności wymiennika poprzez włączanie grzałki elektrycznej i odparowanie wilgoci lub szronu, co odbywa się zwykle automatycznie.

Przy znacznie nişszych temperaturach i przekroczeniu punktu biwalentnego włącza się grzałka i pompa jest wspomagana dodatkowym Linia przewidywanego zapotrzebogrzaniem elektrycznym. Przy temZ grzałką w tle wania mocy grzewczej przecina się z peraturze powietrza juş od -15°C krzywymi mocy grzewczej pompy cieNiemniej jednak powietrzne pom- moşe następować całkowite wyłąpła. Punkt przecięcia, odpowiadający py ciepła, podobnie jak i pompy grun- czenie się pompy powietrznej i przetemperaturze zewnętrznej -4°C dla towe czy wodne, są produkowane juş jęcie całego ogrzewania przez grzałkrzywej THV = 35°C, jest granicą, po- jako urządzenia hybrydowe, ponie- kę elektryczną. Jest to swego rodzanişej której powietrzna pompa ciepła waş wyposaşone są w dodatkowe źró- ju zabezpieczenie przed pracą pomnie zaspokaja potrzeb grzewczych bu- dło ciepła w postaci grzałki elektrycz- py z zerową wydajnością i w konse dynku i konieczne jest korzystanie z nej. Jest ona zasilana prądem trójfa- kwencji jej uszkodzeniem. dodatkowego źródła ciepła.

Zwykle uşytkownik nie Ten punkt nosi nazwę: zauwaşa tych zmian i dopiero 0RF JU]HZF]D 7= R& gdy otrzymuje wysoki ra„punkt zmiany ogrzewania�

7= R& chunek za prąd, dowiaduje lub „punkt biwalentny�.

7= R& się, czym ogrzewał budynek

Biwalentna praca - najdroşszym rodzajem =DSRWU]HERZDQLH PRF\ energii. Parametry pracy Zastosowanie dodatkopompy powietrznej, takie wego źródła ciepła wspólnie jak punkt biwalentny, wyłąz powietrzną pompą ciepła czenie się pompy przy nitworzy zespół nazywany skich temperaturach powie%: ogrzewaniem hybrydowym. trza, są ustawiane fabrycznie, Współpraca takiego zespołu ale mogą być odpowiednio 0* 0* 0* moşe odbywać się na kilka zmieniane w regulatorze sposobów, m.in.: pompy przez instalatora lub 7= R& uşytkownika. l biwalentny, alternatywny R 7= & gdzie pompa ciepła pracuje Podobnie uşytkownik 7= R& do punktu biwalentnego, po moşe być zaskoczony wyso czym całe ogrzewanie bukim rachunkiem za prąd w 30( dynku przejmuje drugie źróokresie letnim, kiedy uşywa dło ciepła, np. kocioł gazowy, pompy ciepła tylko do podl biwalentny, równoległy grzewania wody. Przy zbyt R 7HPSHUDWXUD ]HZQĊWU]QD &

gdzie pompa ciepła pracuje wysokich temperaturach po pompy ciepła. TZ cały czas, a ponişej punktu Wykres. Charakterystyka powietrznej wietrza, powyşej +35°C, biwalentnego wspólnie z do- temperatura zasilania, BW - punkt biwalentny dla TZ = równieş następuje automadatkowym źródłem ciepła. 35°C, MGxx - moc grzewcza pompy dla wybranych temtyczne wyłączenie pompy ze Który z tych sposobów peratur zewnętrznych, PME35 - pobór mocy elektrycznej względu na niebezpieczeńjest lepszy? Ten, który po- przez spręşarkę dla temperatury zasilania TZ = 35°C. stwo przegrzania i uszkozwala na optymalne i niedzenia uzwojenia elekzawodne sterowanie autotrycznego silnika spręşarmatyczne. W układach hybrydowych zowym i jej moc moşe być regulowa- ki. Tę niespodziankę łatwo wyeliminapotykamy na problemy ze stero- na w zakresie od 2 do 9 kW w zaleş- nować odpowiednim ustawieniem waniem automatycznym. Na tę kwe- ności od typu pompy. okresów pracy pompy na podgrzestię powinien przyszły uşytkownik, Grzałka elektryczna wykorzystywa- wanie wody w ciągu doby. jak i instalator centralnego ogrzewa- na jest najczęściej, zanim zostanie Znajomość szczególnych cech ponia, zwrócić szczególną uwagę. Za- osiągnięty punkt biwalentny. W przy- wietrznych pomp ciepła pozwoli z pewnienie dobrego sterowania au- padku nişszych temperatur powie- większą rozwagą i trafnością podjąć tomatycznego układów hybrydowych trza (od +7°C) i wysokiej wilgotności odpowiednie decyzje oraz wyelimizaczyna się juş na etapie projekto- moşe dochodzić do kondensacji pary nuje najbardziej bolesne niespowania instalacji grzewczej. Obowią- wodnej na płytkach wymiennika cie- dzianki, jakie w tym przypadku czyzuje zasada: im prostsza instalacja pła w jednostce zewnętrznej pompy hają na przyszłych uşytkowników. grzewcza, tym łatwiejsze, skutecz- lub nawet do tworzenia się na nich dr inş. Jan Siedlaczek niejsze i mniej zawodne sterowanie. szronu. W takiej sytuacji konieczne jest

0RF N:

20

www.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

Fotowoltaika bez tajemnic (4)

Instalacja pod napięciem Sercem instalacji fotowoltaicznej jest inwerter (inna spotykana nazwa to falownik). Odpowiada on za zamianę napięcia stałego odbieranego od płyt fotowoltaicznych na napięcie przemienne akceptowalne w naszych gniazdkach.

Na polskim rynku funkcjonuje kilku producentów tych niezbędnych w instalacji fotowoltaicznej urządzeń.

Mimo iż każdy z nich robi to samo, możemy podzielić ich wg kilku kategorii.

Jeden z podziałów przewiduje inwertery transformatorowe i beztransformatorowe, które są obecnie popularniejsze, mniejsze, lżejsze, tańsze i o większej sprawności niż odmiany transformatorowe. Te z kolei znajdują zastosowanie przy rzadziej spotykanych panelach cienkowarstwowych. Ponieważ inwerter beztransformatorowy nie ma izolacji galwanicznej, przy jego stosowaniu (podkreślmy, że jest obecnie najpopularniejszy) wymagane jest uzupełnienie instalacji elektrycznej o odpowiednie zabezpieczenia (zostaną omówione w dalszej części artykułu).

Innym podziałem jest wyróżnienie inwerterów wyspowych i sieciowych.

Pierwsze z nich pozwalają na pracę instalacji tzw. autonomicznej, wyspowej (z ang. off grid) - niepołączonej z siecią elektryczną, a jedynie zasilającej odbiorniki, które pobierają energię tylko z instalacji fotowoltaicznej. Ten rodzaj inwerterów nie pozwala na współpracę z istniejącą siecią elektryczną. Ewentualne nadwyżki energii elektrycznej mogą być magazynowane

www.instalator.pl

w akumulatorach, aby móc je wykorzystać w nocy lub „pochmurny” dzień.

Obecnie ze względu na dosyć wysokie koszty akumulatorów instalacje autonomiczne - wyspowe spotykane są rzadko. Większość instalacji domowych to instalacje podłączone do sieci - tzw. sieciowe (z ang. on grid), a więc wykorzystujące inwerter sieciowy.

Trzeba tu od razu podkreślić, że instalacja „sieciowa” nie będzie stanowić awaryjnego źródła prądu w przypadku braku zasilania z sieci elektrycznej. Z oczywistych względów bezpieczeństwa w momencie zaniku dostawy prądu z sieci inwerter natychmiast odcina zasilanie z instalacji fotowoltaicznej. Nie trudno bowiem wyobrazić sobie sytuację, kiedy zakład energetyczny odcina zasilanie ze względu na konieczność np. naprawy, a tymczasem „my” dostarczamy całą energię elektryczną z naszej domowej instalacji fotowoltaicznej. Nieświadomy pracownik zakładu energetycznego byłby narażony na wypadek, a nawet śmierć! Dlatego też inwertery sieciowe nie dopuszczają do tak niebezpiecznej sytuacji. Występują na rynku urządzenia, które w momencie zaniku dostawy prądu z sieci odłączają fizycznie obwód domowy od sieci zewnętrznej, jednocześnie przekazując zasilanie z domowej instalacji fotowoltaicznej. Funkcjonalność taka wymaga jednak zastosowania dodatkowego urządzenia.

Kolejny podział inwerterów dotyczy ilości paneli, które są w stanie „obsłużyć”. Najpopularniejsze są inwertery tzw. stringowe, czyli takie, które współpracują z niedużymi instalacjami fotowoltaicznymi składającymi się z kilku/kilkudziesięciu płyt. Zakres mak-

symalnej mocy inwertera sięga do kilkunastu kW. Duże instalacje o mocy kilkuset kW albo więcej potrzebują inwertera centralnego dobieranego i produkowanego indywidualnie dla potrzeb projektowanej instalacji. W przypadku instalacji większych, dla których nie można dobrać jednego inwertera (większa projektowana moc instalacji niż możliwości dostępnych na rynku inwerterów), stosuje się układ kilku inwerterów, a instalacja jest elektrycznie podzielona na mniejsze części. Zupełnym przeciwieństwem inwerterów centralnych do dużych instalacji są mikroinwertery, czyli inwertery współpracujące tylko z jednym panelem fotowoltaicznym, przymocowane pod płytą panela. Zaletą mikroinwerterów jest niewątpliwie fakt, że dzięki nim każda płyta stanowi niejako osobną instalację, a więc nie występują typowe problemy z zacienianiem, nierówną mocą paneli (problem dodatniej tolerancji mocy wyjaśniony w jednej z poprzednich części artykułu), a także ograniczeniami możliwych dla danego inwertera stringowego konfiguracji ilości i sposobu połączenia paneli fotowoltaicznych w instalację. Wadą jest niewątpliwie wyższa cena w porównaniu do typowej instalacji z inwerterem stringowym.

Zadanie dla inwertera Podstawowym zadaniem inwertera jest zamiana prądu stałego z instalacji fotowoltaicznej na napięcie przemienne mogące być wykorzystane przez urządzenia elektryczne. Aby to nastąpiło, prąd dostarczany z inwertera musi się zsynchronizować z siecią elektryczną. Ze względu na pewne różnice w parametrach sieci elektrycznych w rożnych krajach inwertery dopasowują się do sieci automatycznie lub wymagają wstępnej nastawy kraju, w którym pracują. Tuż po włączeniu inwertera będzie on m.in. synchronizował się

21

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

puszczalnych mocy doprowadzanych na zaciski inwertera.

Konfiguracja podłączenia

z siecią, a następnie szukał maksymalnego punktu mocy (patrz: poprzednie części artykułu). W tym czasie nie oddaje on energii elektrycznej do sieci, dopiero po ustaleniu parametrów pracy do naszej sieci popłynie darmowa energia elektryczna. Proces uruchamiania inwertera może trwać kilkadziesiąt sekund.

Czytanie danych Czym kierować się przy doborze inwertera? Najpierw musimy wiedzieć, „jak czytać” dane techniczne inwertera. W tabeli 1 [1] pokazany jest fragment danych technicznych inwertera jednego ze znanych na polskim rynku producenta.

Maksymalna moc DC informuje po prostu, jaką największą moc urządzenie jest w stanie odprowadzić do sieci. Przykładowo inwerter SunnyBoy 2.5 charakteryzuje się mocą maksymalną 2650 W. Zgodnie z zasadą, że moc instalacji fotowoltaicznej powinna wynosić między 92-118% mocy inwertera, a optymalnie 105%, inwerter najlepiej sprawdzi się przy instalacjach o mocy w zakresie od 2438 do 3127 W, a optymalnie ok. 2782 W. Jeśli posiadalibyśmy panele fotowoltaiczne Tegreon 260p opisane w drugiej części artykułu (dla przypomnienia dane techniczne z tabeli 2 [2]), to optymalnie byłoby podłączyć 11 sztuk tych paneli: 11 x 260 W = 2860 W. Czyli mieścimy się w zalecanym zakresie do-

Teraz należy sprawdzić, w jakiej konfiguracji połączenia można by podłączyć panele. Pomocne będą pozostałe parametry inwertera. Poniżej mocy maksymalnej widzimy maksymalne napięcie wejściowe (w przykładzie 600 V). Wartość ta oznacza, że maksymalnie napięcie pojawiające się na zaciskach inwertera po stronie instalacji fotowoltaicznej nie może przekroczyć 600 V. Jeśli stosujemy przykładowe panele fotowoltaiczne z poprzedniej części artykułu, to biorąc pod uwagę, że jeden panel przy temperaturze pracy -20°C może mieć na zaciskach napięcie 43,23 V (szczegółowe obliczenia w poprzedniej części artykułu): 600 V/43,23 V = 13,88 szt.

A więc jeden ciąg paneli maksymalnie może składać się z 13 płyt fotowoltaicznych. Zastosowanie 14 sztuk mogłoby skutkować chwilowym przekroczeniem zakresu pracy inwertera.

W powyższych kalkulacjach istotne jest przyjęcie właściwej temperatury roboczej instalacji uwzględniającej temperatury otoczenia występujące w miejscu montażu instalacji.

Zakres napięcia Kolejny parametr to zakres napięcia MPP (np. 260-500 V dla SunnyBoy 2.5), czyli użyteczny zakres napięć roboczych instalacji fotowoltaicznej, dla których inwerter jest w stanie przetwarzać stałe napięcie z płyt na napięcie przemienne w sieci elektrycznej. Ponieważ panele fotowoltaiczne podczas pracy podnoszą swoją temperaturę, można przyjąć, że minimalna temperatura robocza panelu będzie wyższa niż minimalna temperatura „nieużywanych” paneli. Jeśli przyjmiemy temperaturę roboczą paneli, np -15°C, to napięcie na zaciskach panelu może wynieść np. (patrz również poprzednia cześć artykułu): Umpp-15 = 37,78 + {0,121 * [25(-15)]} = 37,78 + 5,45 = 42,62 V, 500 V/42,62 V = 11,7 szt., a więc dla zakresu roboczego inwertera optymalnie byłoby podłączyć do 11 sztuk paneli w szeregu. Po-

22

www.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

nieważ tak skrajne warunki robocze występują rzadko, jako maksymalną dopuszczalną liczbę paneli w szeregu można przyjąć większą z dwóch wyliczonych powyżej wartości. W naszym przypadku będzie to maksymalnie 13 płyt fotowoltaicznych.

Z kolei minimalny zakres napięcia MPP (260 V) determinuje nam zalecaną minimalną ilość paneli w szeregu. Aby obliczyć tę ilość, należy najpierw określić spadek napięcia na pojedynczym panelu przy zakładanej maksymalnej temperaturze panelu.

Dla polskich warunków można przyjąć temperaturę ok. 70°C: Umpp+70 = 37,78+ [0,121 * (2570)] = 37,78 - 5,45 = 32,33 V, 260V/32,33 V = 8,04 szt.

Wynik 8,04 szt. oznacza, że nie zaleca się montażu mniej niż 9 sztuk paneli fotowoltaicznych. Dlaczego nie można połączyć mniejszej liczby paneli? W upalny letni dzień, kiedy temperatura pracy paneli jest wysoka, istniałoby ryzyko, że napięcie otrzymywane z szeregu połączo-

4 (212), kwiecień 2016

nych paneli spadnie poniżej zakresu MPP inwertera i urządzenie po prostu przestałoby dostarczać energię elektryczną do sieci.

Podsumowując, jeśli naszym inwerterem byłby SunnyBoy 2.5, to należałoby podłączyć do niego od 9 to 13 płyt fotowoltaicznych w jednym szeregu (optymalnie 11 szt.), których dane techniczne omówiono w drugiej części artykułu.

Do szeregu Wiemy, że panele fotowoltaiczne można również łączyć równolegle.

Dla omawianego inwertera SunnyBoy 2.5 maksymalne natężenie wejściowe prądu wynosi do 10 A (tab. 1).

Analizowane panele fotowoltaiczne charakteryzują się natomiast natężeniem prądu rzędu ok. 8,5 A (tab. 2 [2]), a więc inwerter może tylko z jednym szeregiem paneli Tegreon 260P. Jeśli maksymalne natężenie wejściowe inwertera byłoby większe, zbliżone wielokrotności natężenia

paneli fotowoltaicznych, należałoby określić robocze zmiany natężenia prądu pojedynczego panelu. Obliczenia byłyby analogiczne jak dla obliczeń dotyczących zmiany napięcia w zależności od zmian temperatury panelu, ale trzeba by uwzględnić temperaturowy współczynnik zmiany natężenia prądu Isc (równy 0,059%/°C - tab. 2). Zmiany natężenia prądu paneli nie podlegają tak dużym wahaniom jak zmiany napięcia.

Podsumowując powyższe obliczenia, okazuje się, że wybrany przykładowy inwerter najlepiej byłoby podłączyć do szeregu 11 przykładowych paneli.

W kolejnej części artykułu spróbujemy dobrać przewody łączące do naszej instalacji oraz niezbędne zabezpieczenia elektryczne.

Paweł Kowalski Bibliografia: 1. Dokumentacje techniczne firmy SMA. 2. http://www.stiebel-eltron.pl/produkty/fotowoltaika/tegreon-260p

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

Kolejne problemy z wdrożeniem ustawy OZE

Odnawianie paragrafów Od czasu, kiedy napisałem projekt ustawy o Odnawialnych Źródłach Energii OZE, minęło blisko 20 lat. Siedziba Instytutu Podstawowych Problemów Techniki PAN zmieniła się, zaś Zakład Problemów EkoBudownictwa przestał istnieć, wraz z eksperymentalnym budynkiem EKO-PAN przy ul. Bartyckiej 26 w Warszawie oraz ze stanowiskiem badawczym kolektorów słonecznych.

Ustawa o Odnawialnych Źródłach Energii była przeze mnie napisana z powodu trzech podstawowych problemów: l nie było żadnych regulacji prawnych w zakresie odnoszącym się do Prawa budowlanego czy też tworzonego wówczas Prawa energetycznego; l odbiorcy energii odnawialnej, inwestorzy (głównie w małych gospodarstwach domowych) oraz spółdzielnie i wspólnoty mieszkaniowe mieli otrzymać pomoc prawną, opisaną właśnie w ustawie; l instalatorzy i handlowcy mieli otrzymać narzędzia do otrzymania wsparcia prawnego, finansowego, przy zwiększaniu budowanych i wdrażanych instalacji, zaś Polska miała odnotowywać kolejny wzrost zastosowań urządzeń pozyskującą OZE w ramach zmniejszania niskiej emisji spalin.

Ustawa napisana w 1997 r. była gotowym wzorcem do zwiększenia praw inwestorów, którzy coraz chętniej sięgali do swoich kieszeni, aby instalować coraz bardziej nowoczesne, ale jeszcze drogie rozwiązania techniczne w dziedzinie instalacji (głównie grzewczych). Warto w tym miejscu zaznaczyć, że jednym z czynników priorytetowych, jakimi kierowali się inwestorzy, była chęć stworzenia niezależnych instalacji grzewczych i energetycznych.

entuzjazmem. Głównym problemem były kwestie zakupu energii pochodzącej z OZE, a także sama kwestia określenia efektu emisyjnego, niezbędnego do wyliczenia w przypadku wsparcia finansowego ze strony Unii Europejskiej i banków. Już jesienią 1997 r. właśnie kwestia „emisji spalin” i ich wyliczania z poszczególnych sektorów energetycznych OZE była przedmiotem kontrowersyjnej dyskusji jeszcze w IBMER. Po dokonaniu zmian na szczeblu rządu RP z panią Beatą Szydło (PiS) na czele, a także z nowym prezydentem panem Andrzejem Dudą, przypomniano czasy rządów pana Jarosława Kaczyńskiego, który jako premier RP powołał do funkcjonowania pierwsze ministerstwo do spraw Energii Odnawialnej z panem Krzysztofem Zarębą - Sekretarzem Stanu. Działania te zapoczątkowały bardzo dobry kierunek rozwoju. Niestety wyraźnie i obiektywnie należy stwierdzić, że 8 lat rządów poprzedniej koalicji nie doprowadziło do uchwalenia ustawy o OZE. W roku

2010 opracowano „Krajowy plan działania w zakresie energii ze źródeł odnawialnych”, zwany dalej „Krajowym planem”, który jest realizacją zobowiązania wynikającego z art. 4 ust. 1 dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych zmieniającej i w następstwie uchylającej dyrektywy 2001/77/WE oraz 2003/30/WE. Krajowy plan działania w zakresie energii ze źródeł odnawialnych został skonstruowany na podstawie schematu przygotowanego przez Komisję Europejską (decyzja Komisji 2009/548/WE z dnia 30 czerwca 2009 r. ustanawiająca schemat krajowych planów działania w zakresie energii ze źródeł odnawialnych na mocy dyrektywy 2009/28/WE Parlamentu Europejskiego i Rady).

Ogniwa PV do ogrodu Według powyższych założeń planowano bilans OZE w naszym kraju, który pokazano w tabeli 1. Zgodnie z tym wariantem miała się rozwijać biomasa, biogaz, a w nieznacznym stopniu urządzenia do pozyskania energii słonecznej. Przypadek, można by rzec, sprawił, że zaprezentowane w telewizyjnej ofercie lampki ogrodowe z niewielkimi ogniwami PV stały się najlepszym wzorcem do na-

Problematyczny zakup Opracowana ustawa o OZE, referowana przez pana Andrzeja Czerwińskiego, nie była przyjmowana z

24

www.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

śladowania. Urządzenia sprowadzane głównie z Chin stanowiły na naszym rynku 93-95% dostaw w zakresie ogniw PV. Ten sektor energii odnawialnej uzyskał największy przyrost wdrożenia użytkowego, właśnie dzięki staraniom takich osób jak dr Tadeusz Zdanowicz i dr Stanisław Pietruszko (Polskie Towarzystwo Fotowoltaiki) - PW Zakład Optoelektroniki i później Zakład Fotowoltaiki.

Właśnie eksport z Chin przyczynił się do znaczącego obniżenia ceny jednostkowej za 1 pW, który od grudnia 2014 r. ustalony został na poziomie 0,53 euro/pW. Należy pamiętać, że 15.12.2000 r. rozporządzenie Ministra Gospodarki (z udziałem Departamentu Energetyki) w sprawie obowiązku zakupu energii elektrycznej ze źródeł niekonwencjonalnych i odnawialnych oraz wytwarzanej w skojarzeniu z wytwarzaniem ciepła, a także ciepła ze źródeł niekonwencjonalnych i odnawialnych oraz zakresu tego obowiązku (Dz. U. z 2000 r. nr 122, poz. 1336) niewiele pomagało małym firmom, a jedynie

4 (212), kwiecień 2016

odnosiło się do wielkiego przemysłu energetycznego. 30.05.2003 r. wprowadzono rozporządzenie MGPiPS w sprawie szczegółowego zakresu obowiązku zakupu energii elektrycznej ciepła z odnawialnych źródeł energii oraz energii elektrycznej wytwarzanej w skojarzeniu z wytwarzaniem ciepła (Dz. U. nr 104, poz.

971). Zgodnie z tymi założeniami wprowadzono „obowiązek zakupu energii odnawialnej”.

W górę!

W bilansie krajowym zaczął się pojawiać maleńki wzrost wykorzystania OZE, który miał tendencję wzrostową.

W kolejnych latach wskazywano na wartości wykorzystania OZE: l 2001: ca 2,34%, l 2002: ca 2,54%, l 2003: ca 2,65%.

Jednakże na początku 2010 r. wykazano teoretycznie 7,5%, co było niestety wartością przekłamaną. Realnie wówczas mogliśmy wykorzystywać 4,2-4,65%.

Od roku 2009 zaczął funkcjonować nowy resort - Ministerstwo Energii Odnawialnej. Jego praca była oparta o Dyrektywę 2001/77/EC w sprawie wspierania produkcji na rynku wewnętrznym energii elektrycznej wytwarzanej ze źródeł odnawialnych, którą w roku 2001 przyjął Parlament Europy i Rady Europy. W tym samym okresie nasz sejm, po uprzednich konferencjach w Ministerstwie Gospodarki, w dniu 23.08.2001 r. przyjął pierwszy dokument prawny dotyczący OZE, tj. Strategię Rozwoju Energetyki Odnawialnej. W tym czasie trend wzrostu wykorzystania OZE w Polsce wynosił 1364% (licząc rok do roku), i był największym wzrostem w Europie. Mogliśmy szczycić się większymi osiągnięciami niż Niemcy czy Hiszpania (choć nie pod względem liczby zastosowanych urządzeń).

2.04.2004 r. uchwalono ustawę o zmianie ustawy - Prawo energetyczne oraz ustawy Prawo ochrony środowiska. To wówczas uwidoczniła się kwestia sprzedaży praw majątkowych do świadectw pochodzenia

miesięcznik informacyjno-techniczny

energii wytworzonej z OZE wraz z odniesieniem do dyrektywy 2001/77/WE. Kolejna zmiana nastąpiła w dniu 04.03.2005 r. po zmianie ustawy Prawo energetyczne oraz ustawy - Prawo ochrony środowiska, gdzie po raz kolejny wyznaczono udział energii elektrycznej pochodzącej z OZE. Właśnie te założenia doprowadziły do pewnego rodzaju zależności, w które sami daliśmy się wprowadzić.

W tabeli 2 pokazano, jak wyglądał krajowy bilans energetyczny.

Planowane założenia zostały szybko zweryfikowane w ostatnich kilku latach. W zależności od rodzaju źródła na rok 2015 szacowano udział OZE w bilansie krajowym na poziomie 9,2-9,6% (w wariancie optymistycznym: 12,5-15,4%).

Potencjalne obawy Pewne obawy mogą mieć producenci, szczególnie ci mniejsi, którzy korzystali z programu Prosument.

Pomysły wprowadzone przez byłego wicepremiera Waldemara Pawlaka nie do końca się sprawdzają, a z tego też powodu PSL bije na alarm. W mojej ocenie w sposób nieuzasadniony. Zapomniano przecież czasy Radosława Gawlika, który na kilka lat zablokował fizyczny rozwój odnawialnych źródeł energii, będąc jednocześnie pierwszym Ministrem Ochrony Środowiska, który nakazał opracowanie ekspertyzy Ekologiczne Państwo (zaczynając od końca 1998 r.). Poseł Mieczysław Kasprzak przekazywał właśnie w tym zakresie swoje negatywne opinie, demonizując, iż do roku 2020 możemy osiągnąć jedynie 15% zastosowania OZE w bilansie energetycznym kraju.

Ustawa o OZE, nazywana przez niektórych ustawą techniczną, jest określana mianem ustawy nowego rządu. Taki pogląd wygłaszany przez Tobiasza Adamczewskiego z WWF Polska można było znaleźć w internecie. Szkoda, że właśnie z tamtej strony nie płynęły informacje, jakie kiedyś wygłaszał pan W. Stępniewski z WWF Polska, który aktywnie uczestniczył w tworzeniu kolejnej nowelizacji ustawy. Współpraca zawsze była dobra, bowiem ekologów i prawdziwych zwolenników energii odnawialnej zawsze będzie łączył temat nadrzędny. Niestety to nie PiS

26

4 (212), kwiecień 2016

blokował ustawę, a PO. Rzutem na taśmę w dniu 20 lutego 2015 r.

(Dz. U. z 20015 r. poz. 478) ustawa została uchwalona, zaś 10.03.2015 r. weszła w życie. Nowelizacja ustawy ma na celu odbiorcę, a nie producenta, i to jest fakt. Nie oznacza to, że rozwój energetyki wiatrowej przy znacznym udziale producentów niemieckich ma mieć preferencyjne metody działania. W tym miejscu przypominam zmianę stawki VAT, gdzie właśnie producenci niemieccy mieli większe preferencje od 1998 r. i wiele rodzimych firm zbankrutowało. Być może czas na wyrównanie szans lub - jak kto woli zadbanie o interesy ogółu na zasadzie pro publico bono.

W żaden sposób nie zakwestionowano funkcjonowania Dyrektywy Unii Europejskiej 2009/28/WE o promocji odnawialnych źródeł energii. Straszenie obecnie zmianami polityki nowego rządu jest jedynie obawą przed utratą własnych wpływów na rozwój realnego rynku OZE, przy istnieniu rozchwianego przez stary rząd sektora energetyki węglowej. Brak wsparcia i współpracy w minionej kadencji nie może być natychmiast naprawiony w nowej kadencji przy olbrzymim nacisku Unii Europejskiej i presji wynikającej z nowych deklaracji po szczycie klimatycznym z grudnia 2015 r. Musimy uzbroić się w zwykłą cierpliwość.

Przywoływanie dyskusji z różnych środowisk i różnych stron Polski niczego dobrego nie wniesie. Potrzeba zwykłej stabilizacji i spokoju, a jednocześnie rozwagi w działaniach.

Ograniczenia dla instalatorów Krajowy plan działania w zakresie OZE, ujęty w art. 126 ustawy o OZE, zaczyna coraz bardziej obo-

wiązywać. Zapis jednakże art. 128 z przywołaniem rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1099/2008 z dn. 22.10.2008 r. w sprawie statystyki energetyki (Dz. Urz. UE L 304 z dn. 14.11.2008 r., s. 1 z póź. zm.) w odniesieniu do naszej krajowej gospodarki węglowej i wprowadzanych ograniczeń emisyjnych na szczycie w Kioto i później w Paryżu daje powody do zmartwień. Zapisy te muszą rozdzielać sektor energetyki przemysłowej od sektora energetyki indywidualnej.

Odbiorca indywidualny może być mikroproducentem z 2 kolektorami słonecznymi czy z 3 panelami 3 x po 250 pW, ale też może być właścicielem fermy wiatrowej złożonej z 10 siłowni o mocy 10 x 500 kW tj. 5 MW. Wyraźnie w tym zakresie wkraczają ograniczenia wyrażone w art.

136 ustawy o OZE, które i tak nakładają ograniczenia dla nowych instalatorów. Urzędy Dozoru Technicznego nie są przygotowane do przejęcia nowych obowiązków, a to dlatego, że nie ma przygotowanej kadry technicznej i opracowanych dokumentów. Wszystko robi się w pośpiechu, ale nie oznacza to, że wszystko jest nieważne i bez znaczenia dla naszej gospodarki.

Jestem przekonany, że znalezienie metodologii, powiązanej z wypracowaniem własnego algorytmu do wdrażania OZE, ale też przy poprawianiu efektywności spalania w układach skojarzonych z wykorzystaniem węgla kamiennego, pozwoli nam na przetrwanie do końca tego stulecia w dobrej kondycji, wraz z normalnie funkcjonującym górnictwem. Z tego też powodu powinniśmy analizować gospodarkę energetyczną naszego kraju. dr inż.

Zbigniew Tomasz Grzegorzewski www.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

Poczta „Magazynu Instalatora”

Tanio, taniej i... awaria Szanowna Redakcjo!

Inni piszą, to ja też. W mediach bardzo dużo jest wzmianek na temat wykonawstwa wewnętrznych instalacji gazowych, materiałów, przepisów prawnych, uwag i luk w prawie. Pominę buble jak np. skrzyneczki do zaworów głównych, gdzie nie sposób włożyć ręki, aby zakręcić gaz na instalacji. Sytuacja, o której piszę, jest następująca. Wykonując instalację gazową w lokalu mieszkalnym, napotkałem na problem. Wykonano ją z miedzi 22 mm z redukcją na 18 mm, miedź pod kocioł gazowy - zaznaczam, że ją poprawialiśmy! Na całej długości instalacji było 16 złączek gazowych (kształtek), rura stalowa utrzymywała ciśnienie wytrzymałościowe (2 bary), jak i ciśnienie kontrolne zgodnie z rozporządzeniem.

Problem powstawał przy ciśnieniu instalacji miedzianej. Naszą uwagę zwróciły popularne zaciski na rurach. Znam poprzednika, wykonawcę i jego ewentualne błędy, ale tutaj ich nie było. A na czterech złączkach zaciskowych nie było szczelności! Nie była to wada materiałowa - zacisk był! Uszczelka nie była uszkodzona ani podwinięta itd.! Nie była to

niewłaściwa rura miedziana (mam na myśli wymiarowość samej rury, w tym grubość ścianki rury). Pracownicy mojej firmy osobiście wykonują tego typu instalacje na złączkach firmy Viega i po porównaniu muf tej firmy ze złączkami użytymi przez poprzednika, lekko się wystraszyłem. Od początku pracuję na szczękach firmy Viega. Wszyscy pracownicy są przeszkoleni na tych kształtkach przez pracownika producenta pana Szymona z Poznania i nigdy nie było żadnego problemu. Ale tutaj powstał! Po usunięciu wadliwych złączek okazało się, że poprzednik padł ofiarą hasła „tanio”. Też używa szczęk i materiałów tej firmy, ale na tej instalacji zastosował kształtki innej firmy. Szczęki niewłaściwie obejmowały kształtkę - mufę i powodowały niepełny zacisk. Część szczęki była oparta na samej rurze miedzianej, a część na kształtce nachodzącej na rurę miedzianą. Było widać samą uszczelkę i część zaciskową podniesioną na środek kształtki. Drugą przyczyną takiego stanu była chęć obejścia przeszkody konstrukcyjnej, gdzie naciągnięto rurę 1 m od zacisku, powodując powstanie

przerwy między uszczelką a rurą. Po uspokojeniu inwestora i pokazaniu poprzednikowi, co się stało, ten drugi oniemiał. Ale nauka nie poszła w las.

Przyczyna leżała w... hurtowni. Okazało się, że zaopatrując się w niej, na początku miał do dyspozycji kształtki firmy Viega, ale z powodu intensyfikacji prac instalacyjnych zabrakło ich i pojawiły się kształtki innego producenta. Dlaczego?

Jak to w życiu - usłyszał, że: „to jest to samo, a tańsze”, więc kupił, i to na swoje nieszczęście! Po tym wypadku przeanalizowaliśmy wiele kształtek na różnych średnicach rur miedzianych. Warto zwrócić uwagę instalatorom czy firmom wykonawczym, że szczególnie w instalacjach gazowych warto dokonywać prawidłowego doboru materiałów tak, aby wszyscy byli zadowoleni, a nie tylko zarobieni. I warto przy zmianie materiału zastosować zasadę mówiącą o konieczności wykonania próby materiałowej, a nie kierować się tylko sugestią sprzedawcy: „bo inwestor ma taniej”.

Z poważaniem Wiesław Wójtowicz

Szanowna Redakcjo!

Do istniejącej, zamkniętej instalacji centralnego ogrzewania (kocioł gazowy z zamkniętą komorą spalania) zamierzam przyłączyć kocioł na paliwo stałe 40 kW (brykiet drewniany). Poinformowano mnie, że aby nie narobić sobie dużych problemów, należy wspomniany kocioł zainstalować poprzez wymiennik płytowy. Pytanie pierwsze: Jaki dobór wymiennika będzie w tym wypadku optymalny? Pytanie drugie, czy jest jeszcze inne rozwiązanie tego problemu?

Będę wdzięczny za pomoc!

Serdecznie pozdrawiam!

Leszek Kowalówka Szanowny Panie, Kocioł na paliwa stałe od roku 2009 można instalować w układach zamkniętych. Wtedy należy zastosować zawór bezpieczeństwa, naczynie przeponowe dobrane na podstawie pojemności instalacji centralnego ogrzewania oraz schładzacz (zawór schładzający, wężownica schładzająca).

Schładzacz jest urządzeniem do odbioru nadmiaru ciepła.

Wymiennik ciepła stosuje się wtedy, gdy kocioł nie jest przywww.instalator.pl

stosowany przez producenta do układu zamkniętego, wtedy sam kocioł instaluje się przed wymiennikiem i zabezpiecza naczyniem otwartym wzbiorczym. Wymiennik ma mieć większą moc wymiany niż kocioł, na przykład, gdy kocioł ma 25 kW wymiennik musi mieć 30 kW. Marcin Foit

27

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

Koszty ogrzewania pompą ciepła

Sezon z ciepłem... odnawialnym Do niedawna hasło „pompa ciepła” w naszej szerokości geograficznej jednoznacznie kojarzyło się z odwiertami. Gruntowe wymienniki znacząco jednak podnosiły koszty takich systemów i sprawiały, że pompy ciepła wybierane były stosunkowo rzadko i tylko przez wymagających użytkowników.

Ostatnie lata to bardzo dynamiczny rozwój technologii powietrznych pomp ciepła, które przy stosunkowo niskim koszcie inwestycyjnym osiągają coraz lepsze efektywności, zbliżające się czasem do efektywności gruntowych pomp ciepła.

Obecnie dostępny jest tak szeroki wachlarz rozwiązań w zakresie powietrznych pomp ciepła, że można je zastosować praktycznie do wszelkich rozwiązań grzewczych, od nowych budynków po modernizację w systemach istniejących. Temperatury, zarówno zewnętrzne, jak i wewnętrzne, czyli zasilania instalacji grzewczej, nie stanowią już żadnych barier dla powietrznych pomp ciepła. Bardzo istotnym jednak czynnikiem jest zastosowanie pompy ciepła odpowiedniej do aplikacji, z którą ma współpracować, gdyż ma to dość duże przełożenie na koszty produkcji ciepła do ogrzewania i ciepłej wody użytkowej (tabela 1).

Nowe budownictwo, z uwagi na ograniczone straty cieplne budynku, preferuje niskotemperaturowe systemy grzewcze, czyli ogrzewanie podło-

28

gowe lub, ogólniej rzecz biorąc, płaszczyznowe. W budynkach modernizowanych, gdzie zazwyczaj instalacja zawiera grzejniki, bez kosztownej modernizacji, zastosować możemy tylko systemy wysokotemperaturowe i hybrydowe. W obszarach bez lub z trudnym dostępem gazu - oczywiście pompę ciepła wysokotemperaturową; w pozostałych - hybrydową z gazem. Jeśli chcemy wykorzystać funkcję chłodzenia latem, w części pomieszczeń powinny znaleźć się klimakonwektory, co zimą wymusza pracę w zakresie średnich temperatur.

Dla tabeli 1 istotne jest też to, że dla większej części obszaru Polski wyniki te nie będą znacznie odbiegać od tych dla Warszawy, zazwyczaj dotyczy to kilku procent i nie przekracza dziesięciu, z wyjątkiem północnowschodniej Polski i niewielkich obszarów górskich. Tam jednak różnice już mogą dochodzić nawet do 40%, szczególnie w odniesieniu do powietrznych pomp ciepła, gdyż niższe temperatury wpływają na obniżenie ich efektywności, a dodatkowo sezon

grzewczy trwa dłużej względem obszarów cieplejszych.

Kolejnym zagadnieniem w kwestii kosztów są bufory ciepła i dwutaryfowa energia elektryczna. Zastosowanie sprężarek inwerterowych, czyli z płyn-

ną regulacją wydajności, eliminuje praktycznie instalowanie buforów ciepła, które doskonale wygładzały pracę w systemach ze sprężarkami on/off przy częściowych obciążeniach. Dzięki modulacji najlepiej jest podawać ciepło bezpośrednio w instalację grzewczą.

Wykorzystanie dwutaryfowego rozliczania energii elektrycznej w tej sytuacji nie jest już tak atrakcyjne, ponieważ przy względnie ciągłej pracy pompy ciepła oszczędności w niskiej taryfie częściowo pochłania zużycie w wysokiej taryfie. Dużą rolę odgrywają stawki w poszczególnych taryfach i w zależności od nich możliwe oszczędności wynoszą od kilkunastu do dwudziestu kilku procent względem jednotaryfowego rozliczania energii elektrycznej. Zastosowanie bufora ciepła wnosi natomiast dodatkowy niepotrzebny koszt, który trudno szybko zrównoważyć poprzez wygenerowane w ten sposób oszczędności. W tabeli 2 przyjęto występowanie drugiej taryfy od 22:00 do 6:00 oraz 2 godziny około południa 12:00-14:00.

Zastanawiające jest również zagadnienie przewymiarowania pompy ciepła w celu zwiększenia efektywności, a co za tym idzie - obniżenia kosztów www.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

eksploatacyjnych. Niestety nie przynosi ono praktycznie żadnych korzyści z punktu widzenia kosztów ogrzewania, a wiąże się ze znacznie większy-

jemnie, dając nieznaczną korektę in plus (tabela 3).

Zdecydowanie najlepiej sprawdza się dobór jak najbliżej wydajno-

mi nakładami inwestycyjnymi. Choć założenie o wyższej efektywności się sprawdza, to wiąże się ze zwiększoną konsumpcją własną w czasie pracy większego urządzenia, a efekty sumarycznie praktycznie niwelują się wza-

ści nominalnej względem obliczeniowego zapotrzebowania cieplnego budynku, gdyż gwarantuje to najwyższe sprawności przy najmniejszym możliwym urządzeniu. Dodatkowo pozwala w obszarze naj-

częściej występujących w sezonie temperatur na pracę w pobliżu optymalnych wydajności, co daje najkorzystniejsze efekty w skali całego sezonu nawet pomimo pracy wspomaganej grzałkami elektrycznymi w najniższych temperaturach.

Ostatnie lata to coraz większe zainteresowanie odnawialnymi źródłami energii. Ogrzewanie, jako jeden z istotniejszych aspektów komfortu, mocno związany z finansami, również ulega tej tendencji. Pompy ciepła, które obok fotowoltaiki chyba najlepiej odpowiadają na nowo powstające zapotrzebowanie w zakresie odnawialnych źródeł energii, są jednak stosunkowo trudnym i nieznanym zagadnieniem pod kątem wymagań, jakie stawiają i efektów, jakie przynoszą.

Konsekwencje niewłaściwego podejścia są źródłem, choć nie zawsze, istotnych różnic względem możliwego do uzyskania efektu, a powyższe zestawienia stanowią pewną ilustrację tych rozbieżności.

Erwin Szczurek

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

Zewnętrzne sieci preizolowane (2)

Łączenie pętli W trakcie montażu rurociągów preizolowanych druty alarmowe łączy się ze sobą, tworząc tytułowe pętle pomiarowe. Powinny one być tak zaprojektowane, aby umożliwiały nadzór nad całym zrealizowanym rurociągiem, a także zapewniały możliwość lokalizacji awarii, jeśli zajdzie taka potrzeba.

Co roku w Polsce buduje się kilometry nowych rurociągów preizolowanych. Część z nich łączy się z istniejącymi sieciami. Znów pojawia się dylemat, czy łączyć powstający system alarmowy z istniejącym? Nie chodzi oczywiście o utratę gwarancji, jaką daje wykonawca, ale o ewentualne roszczenia. Jeśli systemy nie zostaną ze sobą połączone, wtedy nie ma problemu. Nowa pętla pomiarowa jest mierzona oddzielnie i jeżeli wystąpi awaria czy wada, następuje zgłoszenie do gwaranta. Ale gdy obydwa systemy alarmowe zostaną spięte w jedną pętlę pomiarową, pojawia się pewien problem.

Mianowicie - jak wykazać gwarantowi, że błąd występuje na odcinku, który zrealizował. Pierwsza myśl, jaka przychodzi do głowy, to po prostu nie mieszać obwodów i wraz z nowym odcinkiem sieci tworzyć pętlę alarmową. Myśl słuszna, ale gdy buduje się tylko kilku- lub kilkunastometrowe przyłącza liczba punktów pomiarowych wzrasta, przez co kontrola jest dużo bardziej czasochłonna. Sytuacja taka nie jest dobra dla eksploatującego. Rozwiązaniem, które może pomóc uniknąć niepożądanego zjawiska, jest zasada, że łączymy systemy pod warunkiem, że istniejąca sieć jest w dobrym stanie. Mimo to wciąż nie ma jednoznaczności w przypadku stwierdzenia np. awarii. Może ona przecież wystąpić zarówno na nowym, jak i starym odcinku rurociągu. W przypadku pojedynczych przyłączy do diagnozy stanu samego przyłącza często wykorzystuje się pomiar pomiędzy drutami. Rysunek 1

30

przedstawia wycinek systemu alarmowego, jaki miałem okazję odebrać. Od istniejącej magistrali ciepłowniczej zostało wykonane krótkie przyłącze, a druty alarmowe zostały połączone w jedną pętlę pomiarową. W trakcie pomiaru pętla była rozwarta w pobliskich węzłach na istniejącym obwodzie. Mierząc rezystancję izolacji z budynku oznaczonego na rysunku jako węzeł, uzyskałem następujące wyniki: dla rurociągu zasilającego - drut biały 4,3 MΩ, czerwony > 200 MΩ. Zakreślony obszar na rys. 1 przedstawia, co mierzy się pomiędzy drutami, którego wynik w tym przypadku wynosił > 200 MΩ. Jest to technika, która tylko częściowo rozwiązuje problem z określeniem, czy źle jest na odcinku objętym gwarancją. Dlaczego tak jest, mówią wyniki uzyskane na rurociągu powrotnym drut biały 0,69 MΩ, czerwony 0,0 kΩ, pomiędzy drutami 0,61 MΩ.

Chociaż zwarcie metaliczne drutu do rury przewodowej i zawilgocenie nie występowało na nowym odcinku rurociągu, co ustaliłem na podstawie kolejnych pomiarów, to na podstawie wyniku uzyskanego pomiędzy drutami nie można jednoznacznie stwierdzić, czy przyłącze jest dobrze wykonane. Mimo to lepiej jest łączyć ze sobą pętle alarmowe w jedną, na-

wet jeśli istniejąca nie jest w dobrym stanie. W intencji eksploatującego powinno być doprowadzenie rurociągów do odpowiednich standardów technicznych. Jest jeszcze jedno, jak na razie w Polsce mało popularne, rozwiązanie problemu. Chodzi o wyprowadzenie drutów alarmowych spod ziemi na powierzchnię. Robi się to na różne sposoby, np. poprzez wspawanie w płaszcz HDPE kolanka i doprowadzenie do studzienki. Możliwości jest wiele, zamiast studzienki stosuje się np. słupki telekomunikacyjne, skrzynki.

Montując takie wyprowadzenie w okolicy mufy granicznej między nowym a istniejącym systemem alarmowym, w zupełności pozbywamy się wątpliwości, po czyjej stronie leży usunięcie awarii czy usterki. Do pełnego nadzoru łączy się ze sobą wyprowadzone druty alarmowe w jedną pętlę pomiarową. W momencie gdy zostanie stwierdzona nieprawidłowość, mamy możliwość rozdzielenia obwodu na odcinek objęty gwarancją i istniejący.

Przy projektowaniu i budowie pętli pomiarowych również zdarzają się pewne niedociągnięcia. Rys. 2 przedstawia błędnie zaprojektowany schemat alarmowy, jaki można spotkać, ale na szczęście są to pojedyncze przypadki. W opisie na temat budowy otwartego układu alarmowego można znaleźć wzmiankę, że na początku pętli alarmowej montuje się detektor (rys. 2, węzeł 1), a na jej końcu wstawia się końcówkę zerującą (rys. 2, węzeł 4). Jest to tylko wybiórczo potraktowana idea układów otwartych. Najważniejsze, żeby drut biały był drutem czujnikowym i by był odpowiednio łączony na trójnikach, czego zabrakło w prezentowanym schemacie. W rezultacie przyłącze do węzła 3 (rys. 2) będzie wyłączone z nadzoru. Innym popełnianym błędem jest niewłaściwy www.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

dobór urządzeń do systemu alarmowego. Często wykorzystuje się detektory przystosowane do pracy z końcówkami zerującymi, np. serii ACN Levra. Jest to przyrząd przewidziany do pracy z wkładkami filcowymi w mufach, a więc o niskim progu czułości. Tymczasem jest stosowany na sieciach bez filców. Przez to może się zdarzyć, że rurociągi będą miały bardzo mocno zawilgoconą izolację, a urządzenie będzie wskazywać stan dobry. Nie powinno być sytuacji, że np. w węzłach przewody są spięte i schowane pod zakończeniem termokurczliwym. Również, jeśli to konieczne, należy wyprowadzić druty spod ziemi. Mając więcej punktów, z których można wykonać pomiar, zwiększa się szansa na szybką i udaną lokalizację, a zmniejsza tym samym nakład pracy i środków. W gestii eksploatujących jest stworzenie wygodnych do kontroli pętli pomiarowych. Dostęp do drutów alarmowych, jak i przyłącza ma-

sowego, czyli rury przewodowej, powinien być w miarę bezproblemowy.

Sam wykonuję pomiary i mógłbym przytoczyć mnóstwo sytuacji, gdy trzeba się przecisnąć między armaturą albo rozebrać izolację w węźle, żeby móc się podłączyć przyrządami.

Warto zwrócić również uwagę na końcówki zerujące, które do po-

miarów trzeba wykręcić. Jeżeli nie ma zamontowanego urządzenia, z którym miałyby współpracować, wtedy można je zdemontować, ponieważ nie pełnią żadnej funkcji. Można spotkać wiele sytuacji, gdy na początku pętli pomiarowej znajduje się detektor, a w ostatnim węźle końcówka zerująca. Gdy długość pętli pomiarowej mieści się w granicach zasięgu urządzenia, nic nie stoi na przeszkodzie, aby wykorzystać nieużywany drut alarmowy i przenieść ją do tego samego pomieszczenia co przyrząd. Patrząc na rysunek 2, detektor i końcówka będą w węźle 1.

Zaoszczędzi to czas ekipie pomiarowej, która przed wykonaniem czynności musi najpierw odłączyć zarówno urządzenie, jak i końcówkę, a potem połączyć wszystko tak, jak było pierwotnie.

Piotr Pacek Literatura: Materiały firmy Logstor.

Armatura Premium + Systemy Innowacja + Jakość

Zapraszamy na Targi INSTALACJE, Poznań, 25-28.04.2016. Pawilon 5, stoisko 151.

Termostat „Uni SH” z podwójnym przyłączem grzejnikowym „Multiblock T” - armatura do grzejników dekoracyjnych

Podwójne przyłącze grzejnikowe „Multiblock T” i termostat „Uni SH” stanowią najlepsze pod względem techniki i wyglądu zewnętrznego rozwiązanie połączenia nowoczesnych grzejników łazienkowych z instalacją c.o.

Po nałożeniu maskownicy dekoracyjnej armatura komponuje się wizualnie z grzejnikiem.

Zalety: - prostota i elegancja formy - maskownice dekoracyjne w kolorze białym, chromowanym, antracytowym lub inox - podejście proste lub kątowe - łatwość utrzymania czystości dzięki gładkiej, zamkniętej powierzchni Pozostałe informacje do uzyskania w: Oventrop Sp. z o. o. Bronisze, ul. Świerkowa 1B 05-850 Ożarów Mazowiecki Tel. (22) 752 94 47 e-mail: info@oventrop.pl www.oventrop.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

Ogrzewania płaszczyznowe od A do Z

Ogranicznik powrotu Poprzednia seria artykułów była poświęcona komfortowi ciepłej podłogi. Opisano w nich kilka rozwiązań z zastosowaniem ogranicznika temperatury powrotu czynnika grzewczego typu RTB (niem. Rücklauftemperaturbegrenzer), zwanego także RTL (ang. Return Temperature Limiter).

32

W opisanych w poprzednich artykułach rozwiązaniach RTB występował pojedynczo lub z zespole z innymi armaturami regulacyjnymi.

Mnogość zastosowań oraz wielowariantowość układów z wszelkiego rodzaju ogranicznikami powrotu wynika z prostoty rozwiązań, niezawodności oraz niskiej ceny aplikacji. Nie może i nie powinno to jednak przysłaniać ograniczeń w zakresie zastosowania tego typu rozwiązań.

Na samym początku należy przypomnieć, dlaczego zostało użyte określenie komfort ciepłej podłogi zamiast ogrzewania podłogowego? Rozwiązanie z ogranicznikiem temperatury powrotu czynnika grzewczego umożliwia doprowadzenie ciepła do pomieszczenia z grzejnikiem płaszczyznowym, pozwala także na zwiększanie i zmniejszanie strumienia ciepła doprowadzanego do pomieszczenia poprzez grzejnik płaszczyznowy.

Rozwiązanie z ogranicznikiem temperatury powrotu czynnika grzewczego nie umożliwia jednak bezpośredniej kontroli temperatury w ogrzewanym pomieszczeniu. Wynika to z prostego faktu, iż RTB reguluje temperaturę czynnika grzewczego przepływającego przez część zaworową (2), która wypływa z grzejnika płaszczyznowego (rys. 1). Na głowicy termostatycznej RTB (2) zadajemy oczekiwaną temperaturę powrotu czynnika grzewczego wypływającego z grzejnika płaszczyznowego.

Temperatura czynnika grzewczego opuszczającego grzejnik płaszczyznowy oddziałuje na wydajność cieplną grzejnika powierzchniowego poprzez wpływ na średnią temperaturę powierzchni, która przekazuje ciepło do pomieszczenia. Jednak brak ujemnego sprzężenia zwrotnego pomiędzy wydajnością cieplną grzejnika płaszczyznowego a temperaturą w ogrzewanym pomieszczeniu powoduje, że tempe-

Rys. 1. Ogranicznik cyrkulacji RTB zwany także RTL[2]: 1 - głowica termostatyczna RTB, 2 - część zaworowa RTB.

Rys. 2. Strefa przegrzania w grzejniku podłogowym z RTB: 1 - termostatyczny ogranicznik temperatury powrotu RTB, 2 - grzejnik podłogowy, 3 - strefa przegrzana.

ratura w ogrzewanym pomieszczeniu jest przypadkowa. Temperatura w ogrzewanym pomieszczeniu jest wypadkową pomiędzy strumieniem ciepła doprowadzonego do pomieszczenia a zapotrzebowaniem na ciepło. Zapotrzebowanie na ciepło jest zmienne w czasie jako suma strat ciepła i zapotrzebowania na podgrzanie powietrza wentylacyjnego. Od profesjonalnego ogrzewania płaszczyznowego oczekuje się automatycznej regulacji temperatury w ogrzewanych pomieszczeniach. Wobec powyższego ogrzewanie z grzejnikami podłogowymi i ogranicznikami temperatury powrotu możemy nazywać jedynie komfortem ciepłej podłogi, gdzie regulowana jest temperatura powierzchni podłogi, nie zaś temperatura pomieszczenia.

Automatyczna regulacja Wymaganie automatycznej regulacji temperatury w ogrzewanych pomieszczeniach obejmuje obiekty zasilane z sieci ciepłowniczych, z kotłów na gaz, olej lub kotłów elektrycznych.

Powyższe wymaganie nie obejmuje tylko budynków jednorodzinnych, rekreacyjnych i zagrodowych oraz pomieszczeń zakwaterowania w zakła-

Rys. 3. Strefa o podwyższonej temperaturze w grzejnika podłogowym z RTB z rurą w peszlu: 1 - termostatyczny ogranicznik temperatury powrotu RTB, 2 - grzejnik podłogowy, 3 - strefa przegrzana. www.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

dach karnych i aresztach śledczych, zgodnie z warunkami technicznymi [1], § 134. punkt 4 i 5: „4. Grzejniki oraz inne urządzenia odbierające ciepło z instalacji ogrzewczej powinny być zaopatrzone w regulatory dopływu ciepła. Wymaganie to nie dotyczy instalacji ogrzewczej w budynkach zakwaterowania w zakładach karnych i aresztach śledczych.

5. W budynku zasilanym z sieci ciepłowniczej oraz w budynku z własnym (indywidualnym) źródłem ciepła na olej opałowy, paliwo gazowe lub energię elektryczną - regulatory dopływu ciepła do grzejników powinny działać automatycznie, w zależności od zmian temperatury wewnętrznej w pomieszczeniach, w których są zainstalowane. Wymaganie to nie dotyczy budynków jednorodzinnych, mieszkalnych w zabudowie zagrodowej i rekreacji indywidualnej, a także poszczególnych mieszkań oraz lokali użytkowych wyposażonych we własne instalacje ogrzewcze”.

4 (212), kwiecień 2016

Tabela. Maksymalna powierzchnia podłogi ogrzewania podłogowego [2]. nione jest stosowanie drogich i skomplikowanych systemów redukcji temperatury. W takim przypadku są dwie możliwości: jedna to rezygnacja z komfortu ciepłej podłogi, druga zaś to sprawdzenie, czy dopuszczalne jest lokalne przegrzanie podłogi oraz czy można złagodzić wymagania do podwyższonej temperatury podłogi. W przypadku zastosowania źródła ciepła o stabilnej, niezbyt wysokiej temperaturze, najczęściej do 70°C, można rozważać zastosowanie RTB jako zabezpieczenia przed przegrzaniem grzejnika płaszczyznowego.

Temperatura zasilania

Pierwsze metry rury

Wykorzystanie ograniczników cyrkulacji niejednokrotnie jest rozwiązaniem kompromisowym dla zapewnienia komfortu ciepłej podłogi bez konieczności zastosowania systemu redukcji temperatury zasilania dla grzejnika płaszczyznowego. W każdym profesjonalnym ogrzewaniu płaszczyznowym, takim jak ogrzewanie podłogowe, ścienne lub sufitowe, szczególną uwagę przywiązuje się do dobrania odpowiedniej temperatury zasilania, która nie będzie zbyt niska ani zbyt wysoka. Zbyt niska temperatura zasilania może oznaczać niedogrzanie pomieszczeń lub znaczące przewymiarowanie grzejników płaszczyznowych. Zbyt wysoka temperatura zasilania oznacza przegrzanie grzejnika powierzchniowego oraz zbyt wysoką temperaturę powierzchni grzejnej, która będzie powyżej granicy komfortu. Zbyt duża temperatura czynnika grzewczego może także powodować nierównomierny rozkład temperatury na powierzchni przekazującej ciepło do pomieszczenia. W przypadku obiektów, gdzie dominujące jest ogrzewanie z grzejnikami konwektorowymi, zaś wymaganie komfortu ciepłej podłogi dotyczy małych i nielicznych pomieszczeń, ekonomicznie nieuzasad-

Należy jednaka nadmienić, że pierwsze metry rury na odcinku dobiegowym lub pierwsze metry rury w samym grzejniku płaszczyznowym nie są zabezpieczone. Zabezpieczeniem przed przegrzaniem pozostałej części grzejnika jest właśnie wychłodzenie czynnika grzewczego w części przegrzanej. Wobec powyższego odcinek rur o temperaturze wyższej niż w typowym ogrzewaniu podłogowym należy prowadzić w strefie brzegowej grzejnika, gdzie jest największe zapotrzebowanie na ciepło. W tej strefie, która jest jednocześnie brzegiem grzejnika, najmniejsze jest prawdopodobieństwo wystąpienia pęknięć w wyniku wydłużeń termicznych grzejnika i/lub pokrycia.

www.instalator.pl

Uwaga na ograniczenia Innym rozwiązaniem, które wydaje się bardziej bezpieczne, jest rozszerzenie strefy o podwyższonej temperaturze przez zastosowanie peszla ochronnego. W ten sposób można znacząco ograniczyć przekazywanie ciepła od rury w grzejniku płaszczyznowym.

Przy odpowiednio dobranych parametrach może nie wystąpić niebezpieczeństwo przegrzania. Może się jednak okazać, że wydajność takiego grzejni-

ka płaszczyznowego będzie niewystarczająca. W każdym przypadku należy dokonać odpowiednich przeliczeń projektowych.

Przy stosowaniu wspomagania ogrzewania przez system z komfortem ciepłej podłogi należy pamiętać o innych ograniczeniach polegających na małej powierzchni grzejnika płaszczyznowego lub niezbyt długiej pętli, zgodnie z tabelą.

W typowych zestawach RTB najczęściej brak w części zaworowej możliwości dokonania nastawy wstępnej, co może mieć negatywny wpływ na pracę grzejnika płaszczyznowego.

Najczęściej w takich sytuacjach pojawia się niestabilna praca, podobna do ładowania zasobnika ciepłej wody użytkowej. System z komfortem ciepłej podłogi może zakłócać pracę innych grzejników w pomieszczeniu, o czym wspomniałem w poprzednich artykułach. Rozbudowany system z komfortem połogi oraz długą pętlą grzejnika płaszczyznowego może być niewydolny pod względem hydraulicznym i cieplnym.

Na zakończenie Wobec niekwestionowanych zalet systemu z komfortem ciepłej podłogi należy także zawsze brać po uwagę szereg ograniczeń opisanych w poprzedniej serii artykułów. Dla wszystkich tych, którzy preferują bezpieczne i bezkompromisowe rozwiązania, proponuję lekturę następnych artykułów z serii ogrzewania powierzchniowego.

Grzegorz Ojczyk Literatura: [1] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dziennik Ustaw nr 75, poz.

690, wraz z nowelizacjami).

[2] Materiały firmowe HERZ Armatura i Systemy Grzewcze Spółka z o.o.

33

miesięcznik informacyjno-techniczny

4 (212), kwiecień 2016

Kotły z automatycznym podawaniem na paliwa stałe

Problemy z rozruchem Rozruch kotła jest to uruchomienie kotła wraz z armaturą dodatkową instalacji centralnego ogrzewania ze stanu zimnego wychłodzonej instalacji grzewczej do stanu normalnej eksploatacji.

Po okresie późnowiosennym i letnim, kiedy nie są eksploatowane kotły grzewcze na potrzeby grzania systemów centralnego ogrzewania, coraz częściej nasuwają się myśli o nadchodzącym sezonie grzewczym. O dniu, w którym właściciel musi uruchomić kocioł grzewczy wraz z całą armaturą regulacyjno-pomiarową. Dla niektórych będzie to kolejny sezon, dla innych będzie to pierwszy raz, pierwszy kontakt z nowym kotłem, a być może z pierwszym centralnym ogrzewaniem swojego nowo wybudowanego domu.

Rozruch - co to takiego?

Na wstępie chciałbym jednak wyjaśnić, co oznacza pojęcie rozruchu kotła.

Ogólnie jest to uruchomienie kotła wraz z armaturą dodatkową instalacji centralnego ogrzewania ze stanu zimnego wychłodzonej instalacji grzewczej do stanu normalnej eksploatacji. W zależności od stopnia zaawansowania wykonanej instalacji oraz typu i mocy kotła rozruch taki do stanu końcowego może trwać od kilku do kilkunastu godzin. Oczywiście w sytuacji, gdy kocioł będzie uruchamiany kolejny raz, czyli nie będzie to nowo zabudowane urządzenie, przed rozruchem wpierw należy upewnić się, czy wszystkie elementy kotła oraz instalacji są sprawne. Z pewnością sprawdzić musimy: l ciśnienie oraz poziom wody w instalacji grzewczej; l poprawne działanie zaworu bezpieczeństwa oraz schładzacza instalacji (jeżeli taki został zainstalowany; może nim być wężownica schładzająca z zaworem termostatycznym lub sam zawór schładzający termostatyczny); l poziom wody „strażaka“ oraz działanie zaworu termostatycznego, jeże-

34

li taki został zainstalowany do zalewania wodą zasobnika paliwa w stanie awaryjnym - cofanie żaru w stronę zasobnika paliwa; l drożność komina oraz łącznika od kotła do komina (rury dymowej), a także samego wymiennika ciepła kotła; l szczelność sznurów uszczelniających drzwiczki kotła; l stan techniczny wymiennika ciepła, wcześniej dobrze oczyszczonego z wszelkich nieczystości oraz osadów powstałych po spalaniu, oraz poddanego wizualnej ocenie; l stan podajnika ślimakowego - czy nie uległ korozji, zwłaszcza w kotłach z automatycznym podawaniem paliwa eksploatowanych eko-groszkiem oraz groszkiem węgla brunatnego; l stan szczelności palnika retortowego, rynnowego oraz innego, w którym mogłoby dojść do rozszczelnienia oraz nieprawidłowego spalania palnika; l stan techniczny kolana palnika retortowego - czy wewnątrz nie znajdu-

ją się osady mogące wpływać korzystnie na zerwanie zawleczki lub klina motoreduktora; l stan techniczny kolana palnika retortowego - czy nie uległo przetarciu i rozszczelnieniu; l czystość mieszacza palnika gwarantującą poprawny przepływ powietrza do spalania od wentylatora nadmuchowego do rusztu, na którym realizowany jest proces spalania; l poprawne działanie instalacji nawiewno-wywiewnej; l działanie zaworów mieszających oraz ich napędów (jeżeli takie są); zawory mieszające powinny być regulowane w łagodny sposób, bez sytuacji bezruchu, zakleszczenia zaworu (zapieczenie lub „zastygnięcie” zaworu); w tym celu warto jest poruszać okresowo takim zaworem nawet wtedy, gdy kocioł nie jest eksploatowany; l działania pomp obiegowych itp.

W kotłach z podajnikiem ślimakowym zaleca się raz w sezonie smarowanie połączenia tulei motoreduktora z trzpieniem podajnika ślimakowego w celu uniknięcia problemów z wyjęciem ślimaka w chwili, gdy będzie wymagana wymiana podajnika spo-

www.instalator.pl

Gwarantowana, comiesięczna dostawa „Magazynu Instalatora”: tylko 11 PLN/miesiąc Kliknij po szczegółowe informacje...