Wnioski projektowe i architektoniczne
Polskie wytyczne do projektowania nakazują przyjąć do obliczeń zapotrzebowanie na c.w.u. 150 dm3/dobę/osobę, o temperaturze 55°C. Normy zachodnie mówią o zapotrzebowaniu równym 60 dm3/dobę/osobę, o temperaturze minimum 45°C.
Wykonując przybliżone obliczenia dobowego zapotrzebowania na ciepłą wodę na podstawie normy zachodniej otrzymujemy
4,4 x 60 dm³ = 264 dm³/d
gdzie:
4,4 = średnia statystyczna liczba osób w 1 gospodarstwie domowym w warunkach zabudowy rozproszonej (wiejskiej i podmiejskiej).
Dobowe zapotrzebowanie na ciepło wyniesie
Q = 10,8 kWh/d
Pojemność zasobnika ciepła wyznacza się biorąc pod uwagę m.in. dobowe zapotrzebowanie na wodę, pole powierzchni kolektorów i sposób awaryjnego dogrzewania. Zwykle pojemność zasobnika przyjmie się równą 2- do 3-dobowe-mu zapotrzebowaniu na wodę lub z zależności 75 dm* wody na lm2 powierzchni kolektorów, tj. 530 do 675 dm3 (dla 8 do 9 m2 kolektorów).
W opracowaniach teoretycznych uzasadnia się, że zwiększenie pola powierzchni kolektorów ponad obliczone optimum niewiele wpływa na zmianę stopnia pokrycia zapotrzebowania na ciepło przekazywane przez energię słoneczną. Podwojenie pola powierzchni kolektorów z 8 do 16 m2 zwiększa dostawę energii słonecznej jedynie o 5%.
Jak wynika z analiz wielu projektów wykonanych dla warunków klimatycznych zbliżonych do polskich, pole powierzchni kolektorów do przygotowania c.w.u. waha się od 6 do 14 m2 w budownictwie jednorodzinnym.
Projektując instalacje c.w.u. ogrzewanej energią słoneczną, po ustaleniu typu instalacji, dodatkowego źródła ciepła i schematu funkcjonowania instalacji, inżynier instalacji sanitarnych i architekt mają do rozwiązania dwa następujące problemy szczegółowe, istotne dla architektury domu:
— gdzie i jak rozlokować kolektory słoneczne,
— gdzie umieścić zasobnik ciepła występujący w większości schematów instalacji.
Rozpatrując problem kolektorów, których powierzchnia i kąt nachylenia są już znane, rozpatrujemy takie usytuowanie, które pozwoli zwrócić kolektory możliwie dokładnie w kierunku południowym, aby w godzinach od 8 do 16°° nie były one zacienione. Orientacja południowa jest optymalna, lecz niewielkie odchylenie od kierunku południowego jest dopuszczalne; np. dla Kanady 15° odchylenia daje zmniejszenie o 3% przejmowanej energii, a 30° odchylenia zmniejsza ją o 10%. Pochylenie kolektorów w stosunku do poziomu jest zależne od okresu, w jakim mają one pozyskiwać maksymalną ilość energii. Systemy słoneczne służące do przygotowania c.w.u. mogą być projektowane i instalowane:
— w istniejących obiektach,
— w nowych obiektach, które nie będą wykorzystywały energii słonecznej w inny sposób,
— jako integralna część systemu czynnego wykorzystania energii słonecznej do celów grzewczych i przygotowania c.w.u.