Solarno ogrevanje

Sončno sevanje

Sonce naredi le kratko »pot«, zato sta naklon in azimutni kot še kako pomembna.


Logično je, da ponudba sevanja sonca ne zadovoljuje potrebe toplote v bivalnem prostoru, v ogrevalnih mesecih. To je od oktobra do marca. V teh mesecih ni možno, da bi energija sonca pokrivala celotne potrebe po toplotnem ogrevanju. Zato je pomembno, da pri načrtovanju solarne naprave za ogrevanje objekta, glede na vrsto gradnje, dobro premislimo kako velike zbiralne površine sončnih zbiralnikov dejansko potrebujemo; za kateri letni čas, in k temu pripadajoče sončne zbiralnike, da je naprava učinkovita.

 Slika 1 - potrebna energija za ogrevanje in ponudba sončne energije, shematski prikaz deležev v odstotkih 

Usmeritev zbirnikov

Naslednje pomembno merilo za ogrevanje s sončno energijo je usmeritev sončnih zbiralnikov. V poletnem času ni toliko pomembno, če sončni zbiralnik ni natančno usmerjen proti jugu, v zimskem času pa je to zelo pomembno. Sonce naredi le kratko »pot«, zato sta naklon in azimutni kot še kako pomembna.

Slika 2 - Vpliv naklona in azimutnega kota na relativno sevanje sonca v zimskem času
Slika 2 - Vpliv naklona in azimutnega kota na relativno sevanje sonca v zimskem času

Načrtovanje sončne naprave za pripravo tople vode je odvisno od sončnih dni v danem okolju. Zato obstajajo posebne področne karte, ki nam prikažejo količino sončnih dni. Obstaja podatek, da v času od oktobra do marca - odvisno od gradnje, potrebujemo 80 – 90 % letne toplote za ogrevanje objekta, sevanje sonca pa nam omogoča samo 25 – 30 % letne ponudbe.

Sončni zbiralnik s 6 m2 površine, lahko skoraj zadovolji pripravo tople vode v poletnem času, potrebo po morebitnem ogrevanju v poletnem in prehodnem obdobju pa samo delno. Petkrat večji zbiralnik, to se pravi 30 m2, lahko poskrbi za ogrevanje od meseca februarja do aprila in od septembra do meseca oktobra. 

Slika 3 - Srednje vrednosti dnevnega sevanja sonca 

Naklon sončnega zbiralnika in usmeritev proti nebesni strani

Optimalna postavitev sončnega zbiralnika je odvisna od časovne potrebe po ogrevalnitoploti. Upoštevati je potrebno naklon a k horizontalnemu naklonskemu kotu, kakor tudi kot azimuta |3 (odstopanje od južne smeri), v različnih letnih in dnevnih časovnih obdobjih. Poleg tega je pomemben tudi geografski položaj (severna širina).

Slika 4 - Naklon sončnega zbiralnika a in kot azimuta b
Slika 4 - Naklon sončnega zbiralnika a in kot azimuta b

Naklonski kot sončnega zbiralnika 

Pri toplotnih solarnih napravah je pomemben zimski letni čas od oktobra do marca, ker služi za ogrevanje prostorov. Za ogrevanje vode v bazenih pa ravno obratno, od aprila do septembra. Tudi priprava tople sanitarne vode ima velik pomen v prehodnem obdobju. 

Slika 5 - Optimalni naklonski kot a, ki odgovarja letni uporabi in geografski legi
Slika 5 - Optimalni naklonski kot a, ki odgovarja letni uporabi in geografski legi

Iz diagrama na sliki št. 5 vidimo, da se pri poletnem pogonu (priprava tople vode in ogrevanje kopalnih bazenov) pojavi odstopanje od južne smeri (kot azimuta b do +/- 55°), kar povzroči minimalno izgubo do 10 %. V   zimskem času, ko potrebujemo energijo za ogrevanje je lahko odstopanje od južne smeri največ +/-35°.

Slika 6 - Osončenje proti jugu obrnjenega sončnega zbiralnika, pri različnih naklonih, (poletni, zimski čas), na 50° severne zemeljske širine.
Slika 6 - Osončenje proti jugu obrnjenega sončnega zbiralnika, pri različnih naklonih, (poletni, zimski čas), na 50° severne zemeljske širine.

Preglednica št. 1: Primerni naklonski koti za sončne zbiralnike

Čas uporabe

Sončni zbiralnik naklonski kot a

Prizadevanje

Možnost

Januar - december (celoletno)

April -september      (samo poleti)

Maj - avgust      (sezonska uporaba)

Oktober - marec      (kurilna sezona)

40 – 50 oC

30 – 40 oC

25 – 35 oC

55 – 65 oC

30 – 60 oC

20 – 50 oC

15 – 45 oC

40 – 80 oC

Številčni podatek srednje vrednosti za 50° severne geografske širine.

Kot azimuta

V   osnovi je treba sončni zbiralnik usmeriti proti jugu. Odstopanje kota azimuta od južne smeri +/- 35° je še sprejemljivo za osončenje zbiralnika, predvsem v poletnem času. Različno usmerjenih sončnih zbiralnikov se moramo izogibati, ali jih moramo za vsako površino posebej regulirati (razen pri cevnih zbirnikih).

Slika 7 - Vpliv usmeritve sončnega sprejemnika na osončenje 



Strokovna knjiga ogrevanje

Knjiga Ogrevanje


Knjiga »Ogrevanje – vse za ogrevalno tehniko«, ki jo smo jo izdali meseca julija 2013, ne zagotavlja samo znanja o tehniki, zamenjuje tudi številne in že do zdaj uveljavljena mnenja strokovnjakov. Moja želja je , da se s pomočjo kakovostne strokovne knjige, kateri bodo sledile še knjige, kjer bodo opisani sodobni načini o prezračevanju, kakovostni gradnji objektov kot je ničelna energijska hiša ter izvajanje vodovodnih instalacij.

Naročite svoj izvod knjige Ogrevanje