Ćwiczenie 25. Kolektor słoneczny

Ćwiczenie

Temat ćwiczenia:

Konspekt

nr 25

Kolektor słoneczny

Ver. 1.01

Nr zespołu:

Wydział, rok, grupa:

Data

Ocena

Nazwisko i imię

Teoria

Wykonanie ćwiczenia

Końcowa z ćwiczenia

1.

2.

Elementy układu:

1.

Kolektory słoneczne: płaski i rurowy – próŜniowy (umieszczone na dachu budynku 2.

Stanowisko pomiarowo sterownicze wraz z zasobnikami.

Schemat stanowiska pomiarowego pokazany jest na zdjęciu poniŜej: Wydział Energetyki i Paliw Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie.

1

Ćwiczenie 25. Kolektor słoneczny

Wykonanie ćwiczenia

1. Zapoznaj się z e stanowiskiem pomiarowym, zidentyfikuj najistotniejsze elementy układu.

• skrzynka rozdzielcza z zaworami;

• pompy obiegowe – 2 szt.

• przepływomierze – 2 szt.

• manometry – 2 szt.

• elektroniczne sterowniki – 2 szt.

• ciepłomierz;

• zawory poza skrzynką rozdzielczą;

• zasobniki na ciepłą wodę.

2. Otwórz skrzynkę rozdzielczą i zapoznaj się z układem połączeń rurowych i zaworów, zidentyfikuj wodomierz oraz czujniki temperatury zasilania i powrotu.

3. Zapoznaj się z ciepłomierzem i sposobem odczytu jego wskazań Uwaga: ciepłomierz ten jest przeznaczony do pracy w wodnych systemach grzewczych, w przypadku pracy w systemach uŜywających innego medium naleŜy przeskalować jego wskazania! O

sposób przeskalowania zapytaj prowadzącego.

4. Odczytaj wskazania początkowe przyrządów pomiarowych znajdujących się w instalacji.

a) wielkości wskazywane przez ciepłomierz

b) wskazanie wodomierza

c) FT (fuel temperature) temperatura “paliwa“ (medium w kolektorze) d) RT (reservuar temerature) temperatura w zbiorniku

e) przepływy na przepływomierzach

f) ciśnienia

g) sprawdź czy pracują pompy obiegowe

5. Zapoznanie się z elektronicznym sterownikiem instalacji kolektorowej a) zapoznaj się z instrukcją obsługi sterownika

b) przełącz sterownik w tryb manualny:

otwieramy klapkę, naciskamy jednocześnie mode i strzałeczkę (enter) - przytrzymujemy przez 3 sekundy, włączy się ekran z napisem off co oznacza, Ŝe pompa obiegowa jest wyłączona, klawiszem enter zmieniamy stan na on - pompa pracuje.

Wydział Energetyki i Paliw Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie.

2

Ćwiczenie 25. Kolektor słoneczny

c) ustaw pompę na prace ciągłą.

6. Obsługa skrzynki rozdzielczej z zaworami

a) narysuj schemat przepływu cieczy z kolektora płaskiego przez ciepłomierz do zasobnika – w szczególności zwróć uwagę na ustawienie zaworów w skrzynce rozdzielczej.

b) ustal jakie ma być połoŜenie zaworów, aby przez ciepłomierz przepływała ciecz z kolektora próŜniowego

c) pod kontrolą prowadzącego dokonaj przełączenia zaworów

d) sprawdź poprawność połączenia

e) powróć do połączenia z punktu a)

7. Wypróbuj dławienie pompy

a) załącz pompę obiegową na pracę ciągła

b) delikatnie zmieniaj połoŜenie zaworu przy pompie i jednocześnie obserwuj wskazania odpowiedniego przepływomierza

c) zmieniaj ustawienia zaworu od całkowitego zdławienia pompy do maksymalnego otwarcia d) ustaw przepływ na 1.5 l/min.

8. Praca instalacji przy zmiennym przepływie medium grzewczego a) wyniki pomiarów wykonanych w tym punkcie zapisuj do tabeli nr 1.

b) ustaw przepływ przez ciepłomierz z kolektora płaskiego

c) przełącz sterownik na pracę ręczna, pompa włączona

d) sprawdź wartość przepływu, jeśli róŜna to ustaw na 1.5 l/min e) odczytaj odpowiednie wskazania i zapisz wyniki do tabeli 1

f) po 5-ciu minutach zmień wartość przepływu na kolejną wartość, odczekaj następne 5 minut, uzupełnij tabelę 1 i postępuj tak aŜ do wypełnienia całej tabeli g) uwaga: pod tabelą zawarte są wskazówki odnośnie wpisywania odczytów pomiarowych.

h) uzyskaj od prowadzące informację odnośnie odczytów natęŜenia promieniowania słonecznego

9. Pomiary dla kolektora próŜniowego

a) ten punkt polega na wykonaniu analogicznych pomiarów j.w. – dla kolektora próŜniowego b) wróć do przepływu 1.5 l/m

c) ustaw sterownik kolektora płaskiego na prace automatyczną d) przestaw przepływ przez ciepłomierz z kolektora próŜniowego Wydział Energetyki i Paliw Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie.

3

Ćwiczenie 25. Kolektor słoneczny

e) odczekaj 10 minut

f) wykonaj analogiczne pomiary jak w punkcie 8, z tym, Ŝe pracuj na tej części instalacji, która obsługuje kolektor próŜniowy

10. Zakończenie pomiarów

a) Wróć do przepływu 1.5 l/m

b) przestaw sterownik kolektora próŜniowego na tryb automatyczny c) przestaw przepływ przez ciepłomierz z kolektora płaskiego 11. Sprawdź poprawność pracy instalacji po zakończeniu ćwiczenia, przed opuszczeniem stanowiska!

a) sterowniki obu kolektorów muszą pracować w trybie automatycznym, b) przepływy dla obydwu kolektorów powinny wynosić 1.5 l/m (uwaga: to moŜe nie być moŜliwe do sprawdzenia jeŜeli w danej chwili pompa obiegowa nie pracuje, wtedy naleŜy się upewnić czy zawory dławiące pomp nie są całkowicie zamknięte) c) sprawdź w skrzynce rozdzielczej czy układ zaworów umoŜliwia odbiór ciepła z obydwu kolektorów

Wydział Energetyki i Paliw Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie.

4

Ćwiczenie 25. Kolektor słoneczny

Tabela pomiarowa nr 1

Przepływ wskazanie

Temperatura

Temperatura

Temperatura

Temperatura

Moc wg

Średnie

Przepływ -

Przepływ -

wodomierza początkowe i

medium w

wody w

zasilania

powrotu

wskazań

natęŜenie

ruia

wskazanie

wskazanie

końcowe [l]

kolektorze

zasobniku [C] (ciepłomierz) (ciepłomierz)

ciepłomierza

promieniowa

mo

rotametru

ciepłomierza

[C]

[C]

[C]

[kW]

nia

r pN

[l/min]

[m3/h]

słonecznego

początkowe

końcowe

[kW/m2]

1

1,5

2

3

3

4

4

5

5

6

Uwaga: w trakcie czasu przewidzianego na pomiar jednego punktu naleŜy ciągle obserwować wskazania przyrządów pomiarowych!

Do tabeli wpisujemy: przepływy wskazania rotametru i ciepłomierza pod koniec trwania punktu pomiarowego, wskazania wodomierza początkowe – odczyt zaraz na początku punktu pomiarowego, końcowe – przy jego końcu.

Temperatury medium w kolektorze, zasilania i powrotu – wartości średnie z całego przebiegu pomiaru: Temperatura wody w zasobniku – pod koniec punktu pomiarowego.

Moc i średnie natęŜenie promieniowania – wartości średnie.

Uwaga: wartości średnie wyznaczamy w ten sposób, Ŝe co pół minuty odczytujemy dane wskazania, obliczamy średnią i wpisujemy ją w odpowiednie miejsca tabeli.

Wydział Energetyki i Paliw Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie.

5

Ćwiczenie 25. Kolektor słoneczny

Opracowanie wyników pomiaru

a) porównaj wartości przepływu medium grzewczego wyznaczone trzema sposobami, przeprowadź

dyskusję ewentualnych rozbieŜności biorąc pod uwagę, konstrukcję wodomierza, przepływomierza oraz uwzględniając fakt, Ŝe wskazania przepływu na ciepłomierzu obliczane są wg wskazań wodomierza, który wysyła do ciepłomierza jeden impuls po przepływie jednego litra medium. Który rodzaj pomiaru jest Twoim zdaniem najdokładniejszy i dlaczego?

b) porównaj moc wskazywaną przez ciepłomierz z mocą obliczoną. Jaka jest dokładność obu tych wartości, tzn., która wartość jest dokładniejsza i dlaczego.

c) jeŜeli w trakcie pomiaru zmieniła się temperatura wody w zasobniku, wyznacz przyrost temperatury i oblicz przyrost zgromadzonego ciepła w zasobniku (uwaga: jeŜeli w trakcie pojedynczego pomiaru temperatura się nie zmieniła to naleŜy sprawdzić czy zmiana nastąpiła w trakcie wszystkich punktów pomiarowych).

d) sprawdź czy zgada się ilość ciepła obliczona z punktu c) i obliczona na podstawie mocy z punktu b) pomnoŜona przez czas pomiaru. W przypadku rozbieŜności przeprowadź odpowiednią dyskusję.

Wydział Energetyki i Paliw Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie.

6