Perhitungan sistem panas surya - ukuran dan desain

Pada prinsipnya, atap apa pun cocok untuk sistem panas matahari. Namun demikian, kemiringan dan orientasi atap harus tepat. Permukaan atap yang menghadap ke selatan merupakan dasar yang baik, dan harus tidak teduh. Kerugian kecil di pagi atau sore hari karena posisi matahari yang rendah dapat ditoleransi. Jika tidak, pemasangan dapat dilakukan pada atap datar dan atap miring. Namun, sistem termal surya Viessmann juga dapat dipasang langsung ke fasad bangunan.

Biasanya, sistem ini tidak memerlukan izin khusus. Satu-satunya pengecualian adalah bangunan yang terdaftar dan bangunan di area dengan aturan perlindungan lingkungan. Jika Anda tidak yakin, hubungi kantor yang bertanggung jawab sebelum melakukan apa pun.

Kolektor surya mengumpulkan energi setiap kali sinar matahari mengenai permukaannya. Di musim dingin, satu-satunya hal yang perlu diingat adalah bahwa matahari lebih rendah di cakrawala. Selain itu, jumlah jam sinar matahari biasanya juga lebih rendah. Hal ini harus selalu diperhitungkan sebelum memasang sistem panas matahari. Kolektor surya Viessmann menawarkan beberapa opsi pemasangan. Jika posisi atap tidak menguntungkan, pemasangan façade bisa menjadi solusi. Namun, dalam kasus ini, bagian fasad yang paling banyak terkena sinar matahari di siang hari harus dipilih sebagai lokasi pemasangan. Pada dasarnya, kemiringan kolektor serta ukuran permukaan kolektor dapat disesuaikan sehingga Anda juga mendapatkan hasil yang relatif tinggi di musim dingin. Namun, panas matahari sebagai satu-satunya sistem pemanas di musim dingin tidak terlalu memungkinkan di Jerman. Sebuah sistem tambahan, misalnya ketel kondensasi, harus digunakan juga.

Upaya pemeliharaan yang diperlukan untuk sistem panas matahari lebih rendah dibandingkan dengan sistem pemanas lainnya. Namun demikian, disarankan untuk melakukan inspeksi tahunan. Selama inspeksi, hal-hal seperti tekanan sistem dan pompa diperiksa. Selain itu, inspeksi visual dari komponen utama harus dilakukan setiap tiga sampai lima tahun. Selama inspeksi ini, kontraktor tidak hanya akan melihat kolektor, tetapi juga pada semua jaringan pipa, alat kelengkapan dan komponen lainnya.

Setiap kali sistem pemanas diisi, udara dimasukkan ke dalam sirkuit kolektor. Udara ini sebagian besar dipindahkan oleh media perpindahan panas. Sebagian kecil tetap tinggal dan juga berada di dalam media itu sendiri, tetapi hanya dilepaskan pada suhu yang lebih tinggi. Udara di sirkuit kolektor menyebabkan kebisingan dan secara signifikan dapat mempengaruhi aliran yang tepat melalui kolektor surya. Tidak seperti dengan sistem pemanas lainnya, tidak mungkin untuk melampiaskan sistem pada titik tertingginya (yaitu pada kolektor) saat sedang beroperasi. Katup ventilasi udara digunakan, yang dibuka atau ditutup secara manual atau otomatis. Ini idealnya harus ditempatkan di aliran dan hulu saluran masuk silinder.

Pada bulan-bulan yang lebih cerah dalam setahun, silinder penyangga sistem panas matahari dapat menjadi jenuh sehingga tidak lagi mampu menyerap panas dari kolektor. Pasokan melebihi permintaan. Namun, asalkan unit kontrol mengenali hal ini, ia akan mengganggu sirkuit surya pada waktunya. Stagnasi termal adalah proses operasi normal dalam sistem panas matahari - cairan matahari mulai menguap pada suhu sekitar 140 hingga 150 derajat Celcius. Tekanan dalam sistem terus meningkat karena meningkatnya volume dan cairan kolektor dipaksa masuk ke dalam bejana ekspansi diafragma (DEV). Sedikit atau tidak ada cairan yang tersisa di dalam kolektor. Kolektor ini hanya akan terisi kembali ketika suhu turun. Karena kondensasi cairan surya, tekanan dalam sistem turun lagi dan cairan yang disimpan sementara di DEV mengalir kembali. Jika panas dibutuhkan, sistem panas matahari akan menyala lagi. Penting bahwa sistem termal surya dirancang untuk stagnasi dan dipelihara secara teratur. Hal ini memungkinkan kondisi cairan kolektor untuk diperiksa, karena dapat dipengaruhi oleh proses.

Ketika berbicara mengenai energi surya, pertanyaan yang menarik adalah, seberapa tinggi, secara nyata, proporsi radiasi matahari yang bisa digunakan. Dari tingkat radiasi absolut 1367 W/m² (konstanta surya), maksimum sekitar 1000 W/m² mencapai tanah, karena atmosfer bumi. Bagian radiasi yang mengenai tanah saat langit cerah disebut radiasi langsung. Jika sinar matahari melewati awan, maka sinar tersebut akan tersebar dan disebut sebagai radiasi baur. Jumlah radiasi menyebar dan radiasi langsung disebut radiasi global.

Cakupan matahari menggambarkan rasio antara energi yang dibutuhkan untuk menghasilkan panas dan panas matahari yang dapat digunakan. Semakin tinggi cakupan surya, semakin rendah jumlah energi yang harus disediakan oleh sistem konvensional. Dasar perhitungan untuk cakupan surya selalu jumlah panas yang disediakan oleh masing-masing generator panas per tahun (dan bukan outputnya).

Efisiensi menggambarkan rasio energi yang disinari dengan panas matahari yang dapat digunakan. Temperatur yang tinggi dan periode diam yang lama mengurangi efisiensi. Efisiensi memiliki pengaruh langsung pada hasil spesifik sistem kolektor. Ini menyatakan berapa banyak panas yang dapat digunakan yang dapat dihasilkan oleh sistem panas matahari per tahun untuk setiap meter persegi area kolektor. Biasanya, semakin besar hasil spesifik, semakin tinggi efisiensi sistem.