Подбор солнечных коллекторов Roth

Влияние требуемой величины покрытия
Требуемая величина покрытия солнечной теплотой, то есть часть годовой потребности в тепле, которая должна быть покрыта за счёт использования солнечной энергии, - это важная результирующая величина для определения размеров гелиосистемы. Так как оценивается сумма всей подведённой энергии, то при определении величины покрытия также должны быть учтены все теплопотери (накопителя, разводящих труб и циркуляционной линии, если имеется).

Определение требуемой величины покрытия:
D [%] = (солнечная энергия/(солнечная энергия + энергия от котла)) x 100

Солнечное излучение и потребность в тепле не совпадают по времени. Поэтому стопроцентное покрытие солнечной теплотой без соответствующего времени года (сезону) накопления невозможно.  

Расчёт на прибл. 60 % покрытие
При 60 % годового покрытия солнечной теплотой в летние месяцы (вне отопительного сезона) в основном достигается полное покрытие потребности в тепле, так что отопительный котёл можно временно вывести из эксплуатации. Поэтому, особенно в одноквартирных домах, желательно покрытие в 60% или более. При длительных периодах плохой погоды даже летом может возникнуть необходимость ввода котла обратно в эксплуатацию. 

Коэффициент эффективности системы
Коэффициент эффективности системы служит для энергетической оценки гелиосистемы. Он показывает степень использования излучаемой солнечной энергии при преобразовании и последующем хранении тепла. Коэффициент эффективности системы определяется как отношение количества полезной солнечной энергии, которое было передано от гелиосистемы традиционной системе, к  количеству солнечной энергии, которая в тот же промежуток времени поступила на коллекторное поле. Для простой системы с одним накопителем это в первую очередь касается тепла, которое поступило от гелиоконтура и было саккумулировано.

Коэффициент эффективности системы и величина покрытия солнечной теплотой являются противоположными значениями
Типичный коэффициент эффективности установки коллекторов находится между 30 и 50 %. При этом необходимо учесть, что коэффициент эффективности системы снижается при росте величины покрытия (и наоборот). 

Это объясняется двумя эффектами:
1. При росте величины покрытия увеличивается также и средняя температура коллекторов, так как вода должна быть не только предварительно подогрета, но и догрета до требуемого значения температуры. С возрастанием температура коллекторов растут также и теплопотери, и таким образом коэффициент эффективности снижается.

2. Большая величина покрытия требует относительно большой поверхности коллекторов, чтобы обеспечить соответствующую добавку солнечной теплоты для подогрева горячей воды также и в переходный период. Однако в летние месяцы возникают излишки, то есть часть солнечной теплоты не используется, и коэффициент эффективности снижается.

Влияние располагаемого солнечного излучения
В зависимости от местоположения годовое количество солнечной радиации колеблется. Типичные показатели для юга составляют 1000 – 1200 кВт/м²
x a и на 10 – 20 % превышают показатели на севере - 900 – 1000 кВт/м² x a. Локальные особенности , возникающие при продвижении с юга на север, должны быть также учтены.

Влияние угла наклона и ориентации на юг
Максимальное поступление энергии регистрируется при ориентации точно на юг с углом наклона в 45°. На практике при ориентации в направлении между юго-востоком и юго-западам с наклоном в пределах 30 – 50° значительного снижения поступления энергии нет. Более значительное снижение (восточный или западный кровельный скат) можно скомпенсировать за счёт увеличения поверхности коллекторов.

Эмперические правила подбора
При среднем потреблении с хорошей равномерностью для 60-процентного покрытия необходимо от 1 до 1,5 м2 поверхности плоского коллектора
Roth на человека. Размер накопителя горячей воды с гелиоконтуром должен составлять от 1,5 до 2 значений суточного потребления горячей воды.