Pytania pomocnicze - ELE.10

Zawory odcinające izolują wybrany odcinek od reszty instalacji. Dzięki temu spuszcza się wodę tylko z potrzebnego fragmentu, a nie z całego układu.

Są to zawory spustowe umożliwiające wypuszczenie wody z odcinka instalacji przy pompie ciepła. Ich otwarcie powoduje opróżnianie tego fragmentu układu.

Spust kondensatu odprowadza skropliny powstające podczas pracy urządzenia, a nie wodę z obiegu grzewczego. Nie jest połączony z instalacją wodną w sposób umożliwiający jej opróżnienie.

Wypływ może utrudniać brak dopływu powietrza do instalacji, zamknięte odpowietrzniki lub zbyt mała różnica wysokości. W układzie może wtedy powstać podciśnienie hamujące spływ wody.

Zawór spustowy jest zwykle pokazany jako element z króćcem skierowanym w dół lub na zewnątrz instalacji. Jego położenie wskazuje możliwość odprowadzenia wody do kanalizacji lub naczynia.

Należy wyłączyć urządzenie, upewnić się, że woda nie jest gorąca, obniżyć ciśnienie i przygotować bezpieczne odprowadzenie wody. Zawory otwiera się ostrożnie.

Ponieważ rury układa się płytko i energia jest pobierana z rozległej warstwy gruntu. Zbyt mała powierzchnia powodowałaby nadmierne wychłodzenie gruntu i spadek sprawności pompy ciepła.

Moc grzewczą pompy ciepła mnoży się przez orientacyjny wskaźnik powierzchni, np. 40-60 m²/kW dla gleby gliniastej. Dla 10 kW daje to 400-600 m².

Różne grunty mają różną wilgotność i przewodność cieplną. Grunt wilgotny i gliniasty lepiej przewodzi oraz magazynuje ciepło niż grunt suchy i piaszczysty.

Nie powinno się jej zabudowywać ani szczelnie utwardzać. Grunt musi mieć możliwość regeneracji cieplnej przez promieniowanie słoneczne i wodę opadową.

Poziomy wymiennik wymaga dużej powierzchni działki i płytszych wykopów. Pionowy wymiennik zajmuje mniej miejsca, ale wymaga wykonania odwiertów.

W typowym zadaniu egzaminacyjnym należy przyjąć od 400 m² do 600 m². Wynika to z przelicznika około 40-60 m² na 1 kW mocy grzewczej.

Są to różne materiały o innych właściwościach technologicznych i elektrochemicznych. Bezpośrednie lutowanie może być nieszczelne, nietrwałe i sprzyjać korozji.

Łączy dwa różne materiały instalacyjne w sposób szczelny i trwały. Jest elementem pośrednim między rurą miedzianą a stalową ocynkowaną.

Najczęściej stosuje się połączenie gwintowane, ponieważ rury stalowe ocynkowane są zwykle łączone za pomocą gwintów i kształtek gwintowanych.

Zależnie od typu złączki może to być połączenie lutowane, zaciskowe lub skręcane. Ważne, aby złączka była przeznaczona do rur miedzianych.

Może wystąpić korozja elektrochemiczna, nieszczelność lub przyspieszone zużycie elementów. Dlatego stosuje się odpowiednie złączki przejściowe.

Mosiądz jest odporny na korozję, łatwy w obróbce i dobrze sprawdza się w połączeniach instalacyjnych. Może współpracować z różnymi materiałami rur.

Należy wybrać kolumnę SB-200 i wiersz „Dobowa energia”. Dla tego zasobnika wartość wynosi 2,0 kWh na dobę.

Dobową energię strat mnoży się przez liczbę dni w miesiącu. Dla 2,0 kWh/dobę i 30 dni otrzymuje się 60 kWh.

Miesięczne zużycie energii należy pomnożyć przez cenę 1 kWh. W przykładzie: 60 kWh × 0,50 zł/kWh = 30,00 zł.

Moc wężownicy informuje o zdolności przekazywania ciepła do wody, a nie o stratach ciepła zbiornika. Do kosztów strat potrzebna jest wartość „Dobowa energia”.

Oznacza to, że producent określił straty energii dla zasobnika utrzymującego wodę o temperaturze 60°C. Przy innej temperaturze straty mogłyby być inne.

Koszt wzrósłby proporcjonalnie do ceny 1 kWh. Przy tej samej stracie energii dwukrotnie wyższa cena energii oznaczałaby dwukrotnie wyższy koszt.

Miesza gorącą wodę z zasobnika z wodą zimną, aby na wyjściu do użytkownika uzyskać bezpieczną temperaturę. Chroni to przed poparzeniem.

Kolektory słoneczne mogą podgrzać wodę w zasobniku do bardzo wysokiej temperatury, zwłaszcza latem. Bez zaworu mieszającego do punktów poboru mogłaby trafić woda zbyt gorąca.

Zawór mieszający reguluje proporcje wody gorącej i zimnej, uzyskując zadaną temperaturę. Zawór odcinający służy głównie do zamknięcia lub otwarcia przepływu.

Montuje się go na wyjściu ciepłej wody z zasobnika, przed instalacją rozprowadzającą wodę do punktów poboru. Do zaworu doprowadza się też zimną wodę do mieszania.

Oznacza zawór mający trzy króćce przyłączeniowe. W zaworze mieszającym są to zwykle: dopływ wody gorącej, dopływ wody zimnej i wyjście wody zmieszanej.

Zawór Z znajduje się przy wyjściu ciepłej wody użytkowej z zasobnika, a nie w obiegu solarnym kolektorów. Jego zadaniem jest ochrona użytkowników, nie bezpośrednia ochrona kolektorów.

W wielu zasobnikach od góry montowana jest anoda magnezowa. Wolna przestrzeń umożliwia jej wykręcenie, wyjęcie i wymianę podczas serwisu.

Chroni stalowy zbiornik przed korozją elektrochemiczną. Sama stopniowo się zużywa, przejmując proces korozji na siebie.

Jest elementem eksploatacyjnym. Należy ją okresowo kontrolować i wymieniać zgodnie z zaleceniami producenta.

Serwis może być niemożliwy bez demontażu zasobnika lub elementów instalacji. Może to utrudnić konserwację i skrócić trwałość zbiornika.

Zależy głównie od długości anody, konstrukcji zasobnika i zaleceń producenta podanych w dokumentacji technicznej.

Anoda magnezowa jest zazwyczaj montowana w górnej części zasobnika, a nie od dołu. Dolny dostęp może dotyczyć innych elementów, ale nie typowej wymiany anody.

COP oblicza się jako stosunek mocy grzewczej do mocy elektrycznej pobieranej przez sprężarkę lub urządzenie: COP = Qgrz / Pel. Dla 3,0 kW i 1,0 kW wynik wynosi 3,0.

COP = 3,0 oznacza, że pompa ciepła dostarcza 3 kW ciepła przy zużyciu 1 kW energii elektrycznej. Pozostała część energii pochodzi z dolnego źródła, np. powietrza.

COP jest stosunkiem mocy cieplnej do mocy elektrycznej, więc korzysta się z wartości podanych w kW. Pobór prądu w amperach może służyć do obliczeń elektrycznych, ale nie jest bezpośrednio potrzebny, jeśli moc elektryczna jest już podana.

COP zależy od temperatury dolnego i górnego źródła. Im mniejsza różnica temperatur między źródłem ciepła a wodą grzewczą, tym zwykle wyższa efektywność pracy pompy.

Parametry pompy ciepła są podawane dla konkretnych warunków pracy. Użycie danych z innego zakresu temperatur prowadzi do błędnego wyniku COP.

Moc grzewcza to ilość ciepła oddawana do instalacji grzewczej. Moc elektryczna to energia pobierana z sieci do napędu sprężarki i pracy urządzenia.

Przy prostopadłym padaniu ta sama wiązka promieniowania skupia się na najmniejszej powierzchni kolektora. Dzięki temu gęstość energii docierającej do absorbera jest największa.

Kąt nachylenia to kąt ustawienia kolektora względem poziomu. Kąt padania opisuje natomiast relację między kierunkiem promieni słonecznych a powierzchnią kolektora.

Gdy płaszczyzna kolektora jest równoległa do promieni, promieniowanie pada na nią bardzo niekorzystnie. Kolektor odbiera wtedy mało energii bezpośredniej.

W Polsce najkorzystniejsza jest zwykle orientacja południowa, ponieważ zapewnia najdłuższy i najbardziej intensywny dostęp do promieniowania słonecznego w ciągu dnia.

Nie zawsze. Jest to często wartość orientacyjna dla pracy całorocznej, ale rzeczywisty kąt dobiera się do przeznaczenia instalacji, warunków montażowych i sezonu największego zapotrzebowania.

Zacienienie ogranicza ilość promieniowania docierającego do absorbera, co zmniejsza uzysk ciepła. Dlatego miejsce montażu powinno być wolne od cieni rzucanych przez kominy, drzewa, attyki lub sąsiednie budynki.

Wysokość Słońca nad horyzontem zmienia się zależnie od pory roku. Ten sam kąt nachylenia może być korzystny latem, ale mniej korzystny zimą.

Po zaniku zasilania zatrzymuje się pompa obiegowa, a kolektory nadal nagrzewają czynnik grzewczy. Brak obiegu powoduje szybki wzrost temperatury w kolektorach.

UPS podtrzymuje zasilanie sterownika i pompy obiegowej podczas przerwy w dostawie prądu. Dzięki temu instalacja może nadal odbierać ciepło z kolektorów.

Płyn niezamarzający, np. na bazie glikolu, chroni instalację przed zamarznięciem w niskiej temperaturze. Nie zapewnia jednak obiegu czynnika ani odbioru nadmiaru ciepła.

Może dojść do wrzenia, wzrostu ciśnienia i degradacji glikolu. Płyn traci wtedy swoje właściwości ochronne i wymaga kontroli lub wymiany.

Pompa wymusza przepływ czynnika grzewczego między kolektorami a zasobnikiem. Dzięki temu ciepło jest odbierane z kolektorów i nie kumuluje się w nich.

Samo obejście nie zapewnia pewnego i kontrolowanego przepływu czynnika przez kolektory. Do skutecznego odbioru ciepła potrzebna jest praca pompy lub odpowiednio zaprojektowany obieg grawitacyjny.

Stagnacja to stan, w którym kolektory nagrzewają się, ale ciepło nie jest odbierane przez czynnik grzewczy. Prowadzi to do bardzo wysokich temperatur i wzrostu ciśnienia w układzie.

Przejmuje przyrost objętości płynu solarnego wynikający z jego nagrzewania. Dzięki temu stabilizuje ciśnienie w instalacji i ogranicza ryzyko zadziałania zaworu bezpieczeństwa.

W instalacji solarnej płyn może osiągać bardzo wysoką temperaturę. Nieprawidłowe podłączenie może przegrzewać przeponę naczynia i skracać jego żywotność.

Płyn instalacyjny znajduje się po stronie wodnej, oddzielonej od poduszki gazowej elastyczną przeponą. Druga strona naczynia jest wypełniona gazem pod ciśnieniem wstępnym.

Ciśnienie w instalacji będzie nadmiernie rosło podczas nagrzewania płynu. Może to doprowadzić do otwarcia zaworu bezpieczeństwa i wyrzutu płynu solarnego.

Odcinek schładzający ogranicza przenoszenie wysokiej temperatury z przewodu solarnego do naczynia. Chroni to przeponę przed przegrzewaniem.

Naczynie wzbiorcze ogranicza wzrost ciśnienia, a zawór bezpieczeństwa chroni instalację awaryjnie, gdy ciśnienie przekroczy dopuszczalną wartość. Oba elementy współpracują w zabezpieczeniu układu.

Instalacje solarne są zwykle układami zamkniętymi, w których pracuje płyn solarny na bazie glikolu. Naczynie przeponowe ogranicza kontakt płynu z powietrzem i pozwala utrzymać wymagane ciśnienie.