Uzysk ciepła kolektora słonecznego jest uzależniony od wielu czynników, m.in. od przepuszczalności promieniowania słonecznego przez szybę, zdolności absorbowania promieni słonecznych przez absorber oraz od izolacji cieplnej obudowy kolektora słonecznego
Sprawność kolektora słonecznego to w prostym ujęciu wydajność cieplna (W/m2) jaką wytwarza on chwilowo w odniesieniu do promieniowania słonecznego (W/m2). Jeżeli np. promieniowanie słoneczne wynosi 800 W/m2, a wydajność kolektora w tym samym momencie 600 W/m2, to jego sprawność wynosi 75%. Sprawność kolektora jest wartością silnie zmienną w czasie i zależną od kilku czynników.
Moc kolektora słonecznego nie jest najważniejszym parametrem dla doboru wielkości instalacji solarnej, gdyż jej wartość jest silnie zmienne w czasie. Jednak znajomość mocy kolektora dla różnych warunków pracy obrazuje pracę instalacji solarnej, a także umożliwia dobór elementów instalacji jak wymienniki ciepła, zawór bezpieczeństwa, itd.
Jak należy ustawić najkorzystniej kolektor słoneczny? Czy możliwa jest jego zabudowa na dachu płaskim lub na elewacji? Czy należy stosować zmienne ustawienie kolektora słonecznego?
Jak pracuje kolektor próżniowy w zimę? Posiada skuteczniejszą izolację cieplną, co może wpływać na jego zwiększoną sprawność pracy, pod warunkiem, że konstrukcja pozwala na jego odmrażanie. Porównanie kolektorów pod względem pracy zarówno latem i zimą przynosi ciekawe wyniki...
Temperatura pracy kolektora słonecznego nie świadczy o jego sprawności i wydajności cieplnej. Jest związana ściśle z natężeniem przepływu czynnika grzewczego przez kolektor słoneczny.
Budowa płaskiego kolektora słonecznego opiera się na podstawowych regułach, jednak różnice w konstrukcji np. absorberów, obudowy, przykrycia szklanego są znaczne dla wielu producentów.
Kolektor słoneczny charakteryzowany jest 3-ema rodzajami powierzchni: brutto, absorbera i apertury. Jest to istotne, aby po pierwsze porównywać np. sprawności kolektorów według jednakowych typów powierzchni (najczęściej odnosi się do sprawności do powierzchni apertury), a także aby kupując kolektor porównać nie powierzchnię brutto, ale także apertury - tą, która pracuje w rzeczywistości na dachu.
Solarne wspomaganie ogrzewania domu pozwala zmniejszyć koszty ogrzewania domu i zapewnić 100-procentowe pokrycie potrzeb wody użytkowej poza sezonem grzewczym. Budowane również domy solarne pozwalają pokryć potrzeby ciepła od 50 do 100% rocznie. Standardowo pokrycie potrzeb ciepła w domach energooszczędnych zakłada się na poziomie 15 do 25%. Pozwala to ograniczyć przegrzewy w okresie letnim. Bardzo dobre rezultaty daje zastosowanie instalacji solarnych 3-systemowych, gdzie nadwyżka ciepła latem wykorzystana jest do podgrzewania wody basenowej w basenie sezonowym.
Sprawność kolektora słonecznego to w prostym ujęciu wydajność cieplna (W/m2) jaką wytwarza on chwilowo w odniesieniu do promieniowania słonecznego (W/m2). Jeżeli np. promieniowanie słoneczne wynosi 800 W/m2, a wydajność kolektora w tym samym momencie 600 W/m2, to jego sprawność wynosi 75%. Sprawność kolektora jest wartością silnie zmienną w czasie i zależną od kilku czynników.
Moc kolektora słonecznego nie jest najważniejszym parametrem dla doboru wielkości instalacji solarnej, gdyż jej wartość jest silnie zmienne w czasie. Jednak znajomość mocy kolektora dla różnych warunków pracy obrazuje pracę instalacji solarnej, a także umożliwia dobór elementów instalacji jak wymienniki ciepła, zawór bezpieczeństwa, itd.
Jak należy ustawić najkorzystniej kolektor słoneczny? Czy możliwa jest jego zabudowa na dachu płaskim lub na elewacji? Czy należy stosować zmienne ustawienie kolektora słonecznego?
Jak pracuje kolektor próżniowy w zimę? Posiada skuteczniejszą izolację cieplną, co może wpływać na jego zwiększoną sprawność pracy, pod warunkiem, że konstrukcja pozwala na jego odmrażanie. Porównanie kolektorów pod względem pracy zarówno latem i zimą przynosi ciekawe wyniki...
Temperatura pracy kolektora słonecznego nie świadczy o jego sprawności i wydajności cieplnej. Jest związana ściśle z natężeniem przepływu czynnika grzewczego przez kolektor słoneczny.
Budowa płaskiego kolektora słonecznego opiera się na podstawowych regułach, jednak różnice w konstrukcji np. absorberów, obudowy, przykrycia szklanego są znaczne dla wielu producentów.
Kolektor słoneczny charakteryzowany jest 3-ema rodzajami powierzchni: brutto, absorbera i apertury. Jest to istotne, aby po pierwsze porównywać np. sprawności kolektorów według jednakowych typów powierzchni (najczęściej odnosi się do sprawności do powierzchni apertury), a także aby kupując kolektor porównać nie powierzchnię brutto, ale także apertury - tą, która pracuje w rzeczywistości na dachu.
Solarne wspomaganie ogrzewania domu pozwala zmniejszyć koszty ogrzewania domu i zapewnić 100-procentowe pokrycie potrzeb wody użytkowej poza sezonem grzewczym. Budowane również domy solarne pozwalają pokryć potrzeby ciepła od 50 do 100% rocznie. Standardowo pokrycie potrzeb ciepła w domach energooszczędnych zakłada się na poziomie 15 do 25%. Pozwala to ograniczyć przegrzewy w okresie letnim. Bardzo dobre rezultaty daje zastosowanie instalacji solarnych 3-systemowych, gdzie nadwyżka ciepła latem wykorzystana jest do podgrzewania wody basenowej w basenie sezonowym.
Kolektory płaskie i próżniowe mogą być stosowane zarówno w małych, jak i dużych instalacjach solarnych. Cechują się odmiennymi kosztami inwestycji i efektami pracy. Wybór kolektora słonecznego musi uwzględniać zarówno możliwości zabudowy w danym budynku, jak i możliwości finansowe dla inwestycji. Zastosowanie kolektorów słonecznych pozwala spełnić wymagania warunków technicznych WT 2017 dzięki obniżeniu zużycia energii pierwotnej.
Łączenie kolektorów słonecznych musi zapewnić odpowiednie natężenia przepływu czynnika grzewczego przez każdy z kolektorów. Stąd łączenie kolektorów płaskich w baterii ma charakter najczęściej równoległy. Dopuszcza się także łączenie szeregowe dla określonych typów urządzeń, np. kolektorów płaskich harfowych, próżniowych itd.
Ochrona instalacji solarnej przed wysokimi i niskimi temperaturami to jedna z podstawowych kwestii zapewnienia jej poprawnego działania i długowieczności pracy.
Budowa próżniowego kolektora słonecznegokolektoryVi
Jakie są różnice pomiędzy kolektorem płaskim, a próżniowym?
Jak zbudowany jest próżniowy kolektor słoneczny?
Jakie są wymagania dla montażu kolektora próżniowego?
Kolektor płaski czy próżniowy? To jedno z najbardziej newrlagicznych pytań, jakie zadają Klienci. Warto spojrzeć na to jakich wyborów dokonuje się w krajach, gdzie energetyka słoneczna jest znana dłużej niż w Polsce. A ponadto fakty dotyczące kolektorów płaskich i próżniowych są także srosunkowo łatwe do przedstawienia...
Jednym z najpopularniejszych urządzen grzewczych jest kocioł gazowy. Jego zastosowanie w budynku o nowym standardzie WT 2017 wymaga jednak podjęcia dodatkowych kroków. Może być koniecznie uzupełnienie wyposażenia domu o wentylację mechaniczną z rekuperacją ciepła i/lub o instalację solarnę.
Częstym wariantem montażu kolektorów słonecznych, jest ich mocowanie na dachu płaskim. Jakie są możliwości takiego montażu i jakich reguł należy przestrzegać?
Temperatura stagnacji kolektora słonecznego określana jest popularnie postojową, albo stanem równowagi cieplnej. To maksymalna temperatura osiągana przez absorber kolektora słonecznego, w razie braku odbioru ciepła. Temperatura stagnacji świadczy wprost o sprawności kolektora słonecznego. Im wyższa temperatura stagnacji tym większa zdolność szyby kolektora do przepuszczania promieniowania słonecznego i tym niższe straty ciepła do otoczenia. Szczególnie ważne są także cechy pokrycia absorbera - jego selektywne właściwości (wysoka absorbcja promieniowania słonecznego, niska emisyjność ciepła).
Dobór pompy ciepła powietrze/woda wymaga sprawdzenia kilku ważnych warunków. Część z nich jest analogiczna jak dla doboru kotła grzewczego jak np. obliczenia cieplne budynku. Ale część wynika ze specyfiki urządzenia jakim jest pompa ciepła. Dotyczy to np. wyboru parametrów wody grzewczej. Wiąże się z tym wybór trybu pracy pompy ciepła - jako urządzenia samodzielnego albo do współpracy w układzie hybrydowym (z kotłem).
Krzywa grzewcza - definicja: to zależność temperatury zasilania instalacji grzewczej od temperatury zewnętrznej. Im niższa będzie temperatura zewnętrzna, tym wyższa powinna być temperatura zasilania instalacji grzewczej. Prawidłowe ustawienie krzywej grzeczej jest szczególnie ważne dla nowoczesnych urządzeń taki jak kocioł kondensacyjny, czy pompa ciepła. Zbędne podwyższenie temperatury wewnętrznej o 1 oC zwiększa zużycie paliwa lub energii o około 6%. Dobór krzywej grzewczej możliwy jest z wykorzystaniem wzoru, jednak w pełni odpowiedni przebieg krzywej można ustalić na podstawie obserwacji zachowania się budynku w różnych warunkach eksploatacyjnych. Dokonuje się wówczas korekt nastawy krzywej grzewczej.
Dobór przewodów instalacji solarnej ma kluczowe znaczenie dla prawidłowej pracy instalacji solarnej - odpowiadając za transport ciepła z kolektorów słonecznych do odbiornika ciepła, np. podgrzewacza c.w.u.
Kotły kondensacyjne uzyskują sprawności pracy powyżej 100% i jest to określane w warunkach znormalizowanych przy kilku obciążeniach cieplnych. W rzeczywistych warunkach pracy kotły kondensacyjne mogą uzyskiwać sprawności pracy deklarowane w ich danych technicznych, o ile warunki pracy będą korzystne. Oznacza to warunki pracy z niskimi temperaturami wody grzewczej, najlepiej w systemie ogrzewania podłogowego. Sprawność rzędu 108% określana jest w stosunku do wartości opałowej gazu ziemnego. W warunkach rzeczywistych pracy, sprawność kotłów jest zależna od wielu czynników, m.in. rodzaju regulatora, udziału ciepłej wody użytkowej w bilansie cieplnym budynku, itd.
Kocioł gazowy i instalacja solarna to doskonałe połączenie wysokiej efektywności energetycznej gazowej techniki kondensacyjnej oraz najczystszej energii promieniowania słonecznego przetwarzanej bezpośrednio na ciepło. Zastosowanie kolektorów słonecznych jest możliwe nie tylko dla podgrzewania ciepłej wody użytkowej, ale również dla wspomagania ogrzewania budynku. Współpraca kotła gazowego z instalacją solarną umożliwia podwyższenie klasy efektywności energetycznej na przykład z klasy A na A+, co stanowi przyszłościowe rozwiązanie wobec przewidywanego zaostrzania standardów energetycznych dla systemów ogrzewania budynków i podgrzewania wody użytkowej. Współpraca kotła gazowego z kolektorami słonecznymi jest szczególnie wygodna dzięki oferowanym kompaktowym centralom grzewczym składającym się z modułu gazowego kotła kondensacyjnego, zasobnika solarnego wody użytkowej i odprzętu wymaganego dla funkcjonowania instalacji solarnej.
Nowe budynki mieszkalne muszą na etapie uzyskiwania pozwolenia na budowę spełniać określone warunki techniczne. Wcześniejsze warunki WT 2014 ustąpiły miejsca z początkiem 2017 roku na warunki WT 2017. Wymuszają one spełnienie określonych standardów izolacyjności cieplnej i efektywności systemu grzewczego. Zużycie energii pierwotnej przez budynek nie może przekraczać określonych progów. Spełnieniu warunków WT 2017 sprzyja zastosowanie urządzeń OZE takich jak pompy ciepła i kolektory słoneczne, a także wentylacji mechanicznej z rekuperacją.
Błędy przy doborze i montażu pomp ciepła nie są statystycznie znaczne (przynajmniej na monitorowanym rynku szwajcarskim). Mogą mieć one jednak bardzo negatywny wpływ na trwałość pompy ciepła, jej efektywność oraz wygodę użytkowania. Większość błędów ma swoje źródło w nieprawidłowych założeniach dla doboru pompy ciepła, co objawiać się może np. przewymiarowaniem mocy grzewczej, albo też zaniżeniem rozmiaru dolnego źródła ciepła (np. sond pionowych).
Regulacja wydajności grzewczej systemu ogrzewania budynku odbywa się w nowoczesnych rozwiązaniach za pomocą regulatora pogodowego w oparciu o krzywą grzewczą. To charakterystyka opisująca zależność temperatury zasilania instalacji grzewczej od temperatury na zewnętrz budynku.
Wniosek jest jeden - dla większości przypadków nadają się kolektory słoneczne płaskie dobrej klasy, jeżeli już inwestować w kolektory próżniowe to jedynie w te, które mają rzeczywiście wyższą sprawność od płaskich, co jak się okazuje nie jest wcale regułą!
Kolektory płaskie, czy próżniowe? To częste pytanie klienta o zasadność wyboru jednego z typów kolektora słonecznego. Należy pamiętać, że na rynku występuje znaczne zróżnicowanie techniczne i cenowe w grupie kolektorów próżniowych. Ich zastosowanie wiąże się z wyższymi kosztami inwestycji, co wcale nie gwarantuje wyraźnie wyższych efektów pracy. W roku 2004 w budynku 2-rodzinnym przeprowadzono analizę pracy dwóch rodzajów kolektorów słonecznych. Wyniki posłużyły do oceny rzeczywistych efektów pracy...
Kolektory płaskie i próżniowe mogą być stosowane zarówno w małych, jak i dużych instalacjach solarnych. Cechują się odmiennymi kosztami inwestycji i efektami pracy. Wybór kolektora słonecznego musi uwzględniać zarówno możliwości zabudowy w danym budynku, jak i możliwości finansowe dla inwestycji. Zastosowanie kolektorów słonecznych pozwala spełnić wymagania warunków technicznych WT 2017 dzięki obniżeniu zużycia energii pierwotnej.
Łączenie kolektorów słonecznych musi zapewnić odpowiednie natężenia przepływu czynnika grzewczego przez każdy z kolektorów. Stąd łączenie kolektorów płaskich w baterii ma charakter najczęściej równoległy. Dopuszcza się także łączenie szeregowe dla określonych typów urządzeń, np. kolektorów płaskich harfowych, próżniowych itd.
Ochrona instalacji solarnej przed wysokimi i niskimi temperaturami to jedna z podstawowych kwestii zapewnienia jej poprawnego działania i długowieczności pracy.
Budowa próżniowego kolektora słonecznegokolektoryVi
Jakie są różnice pomiędzy kolektorem płaskim, a próżniowym?
Jak zbudowany jest próżniowy kolektor słoneczny?
Jakie są wymagania dla montażu kolektora próżniowego?
Kolektor płaski czy próżniowy? To jedno z najbardziej newrlagicznych pytań, jakie zadają Klienci. Warto spojrzeć na to jakich wyborów dokonuje się w krajach, gdzie energetyka słoneczna jest znana dłużej niż w Polsce. A ponadto fakty dotyczące kolektorów płaskich i próżniowych są także srosunkowo łatwe do przedstawienia...
Jednym z najpopularniejszych urządzen grzewczych jest kocioł gazowy. Jego zastosowanie w budynku o nowym standardzie WT 2017 wymaga jednak podjęcia dodatkowych kroków. Może być koniecznie uzupełnienie wyposażenia domu o wentylację mechaniczną z rekuperacją ciepła i/lub o instalację solarnę.
Częstym wariantem montażu kolektorów słonecznych, jest ich mocowanie na dachu płaskim. Jakie są możliwości takiego montażu i jakich reguł należy przestrzegać?
Temperatura stagnacji kolektora słonecznego określana jest popularnie postojową, albo stanem równowagi cieplnej. To maksymalna temperatura osiągana przez absorber kolektora słonecznego, w razie braku odbioru ciepła. Temperatura stagnacji świadczy wprost o sprawności kolektora słonecznego. Im wyższa temperatura stagnacji tym większa zdolność szyby kolektora do przepuszczania promieniowania słonecznego i tym niższe straty ciepła do otoczenia. Szczególnie ważne są także cechy pokrycia absorbera - jego selektywne właściwości (wysoka absorbcja promieniowania słonecznego, niska emisyjność ciepła).
Dobór pompy ciepła powietrze/woda wymaga sprawdzenia kilku ważnych warunków. Część z nich jest analogiczna jak dla doboru kotła grzewczego jak np. obliczenia cieplne budynku. Ale część wynika ze specyfiki urządzenia jakim jest pompa ciepła. Dotyczy to np. wyboru parametrów wody grzewczej. Wiąże się z tym wybór trybu pracy pompy ciepła - jako urządzenia samodzielnego albo do współpracy w układzie hybrydowym (z kotłem).
Krzywa grzewcza - definicja: to zależność temperatury zasilania instalacji grzewczej od temperatury zewnętrznej. Im niższa będzie temperatura zewnętrzna, tym wyższa powinna być temperatura zasilania instalacji grzewczej. Prawidłowe ustawienie krzywej grzeczej jest szczególnie ważne dla nowoczesnych urządzeń taki jak kocioł kondensacyjny, czy pompa ciepła. Zbędne podwyższenie temperatury wewnętrznej o 1 oC zwiększa zużycie paliwa lub energii o około 6%. Dobór krzywej grzewczej możliwy jest z wykorzystaniem wzoru, jednak w pełni odpowiedni przebieg krzywej można ustalić na podstawie obserwacji zachowania się budynku w różnych warunkach eksploatacyjnych. Dokonuje się wówczas korekt nastawy krzywej grzewczej.
Dobór przewodów instalacji solarnej ma kluczowe znaczenie dla prawidłowej pracy instalacji solarnej - odpowiadając za transport ciepła z kolektorów słonecznych do odbiornika ciepła, np. podgrzewacza c.w.u.
Kotły kondensacyjne uzyskują sprawności pracy powyżej 100% i jest to określane w warunkach znormalizowanych przy kilku obciążeniach cieplnych. W rzeczywistych warunkach pracy kotły kondensacyjne mogą uzyskiwać sprawności pracy deklarowane w ich danych technicznych, o ile warunki pracy będą korzystne. Oznacza to warunki pracy z niskimi temperaturami wody grzewczej, najlepiej w systemie ogrzewania podłogowego. Sprawność rzędu 108% określana jest w stosunku do wartości opałowej gazu ziemnego. W warunkach rzeczywistych pracy, sprawność kotłów jest zależna od wielu czynników, m.in. rodzaju regulatora, udziału ciepłej wody użytkowej w bilansie cieplnym budynku, itd.
Kocioł gazowy i instalacja solarna to doskonałe połączenie wysokiej efektywności energetycznej gazowej techniki kondensacyjnej oraz najczystszej energii promieniowania słonecznego przetwarzanej bezpośrednio na ciepło. Zastosowanie kolektorów słonecznych jest możliwe nie tylko dla podgrzewania ciepłej wody użytkowej, ale również dla wspomagania ogrzewania budynku. Współpraca kotła gazowego z instalacją solarną umożliwia podwyższenie klasy efektywności energetycznej na przykład z klasy A na A+, co stanowi przyszłościowe rozwiązanie wobec przewidywanego zaostrzania standardów energetycznych dla systemów ogrzewania budynków i podgrzewania wody użytkowej. Współpraca kotła gazowego z kolektorami słonecznymi jest szczególnie wygodna dzięki oferowanym kompaktowym centralom grzewczym składającym się z modułu gazowego kotła kondensacyjnego, zasobnika solarnego wody użytkowej i odprzętu wymaganego dla funkcjonowania instalacji solarnej.
Nowe budynki mieszkalne muszą na etapie uzyskiwania pozwolenia na budowę spełniać określone warunki techniczne. Wcześniejsze warunki WT 2014 ustąpiły miejsca z początkiem 2017 roku na warunki WT 2017. Wymuszają one spełnienie określonych standardów izolacyjności cieplnej i efektywności systemu grzewczego. Zużycie energii pierwotnej przez budynek nie może przekraczać określonych progów. Spełnieniu warunków WT 2017 sprzyja zastosowanie urządzeń OZE takich jak pompy ciepła i kolektory słoneczne, a także wentylacji mechanicznej z rekuperacją.
Błędy przy doborze i montażu pomp ciepła nie są statystycznie znaczne (przynajmniej na monitorowanym rynku szwajcarskim). Mogą mieć one jednak bardzo negatywny wpływ na trwałość pompy ciepła, jej efektywność oraz wygodę użytkowania. Większość błędów ma swoje źródło w nieprawidłowych założeniach dla doboru pompy ciepła, co objawiać się może np. przewymiarowaniem mocy grzewczej, albo też zaniżeniem rozmiaru dolnego źródła ciepła (np. sond pionowych).
Regulacja wydajności grzewczej systemu ogrzewania budynku odbywa się w nowoczesnych rozwiązaniach za pomocą regulatora pogodowego w oparciu o krzywą grzewczą. To charakterystyka opisująca zależność temperatury zasilania instalacji grzewczej od temperatury na zewnętrz budynku.
Wniosek jest jeden - dla większości przypadków nadają się kolektory słoneczne płaskie dobrej klasy, jeżeli już inwestować w kolektory próżniowe to jedynie w te, które mają rzeczywiście wyższą sprawność od płaskich, co jak się okazuje nie jest wcale regułą!
Kolektory płaskie, czy próżniowe? To częste pytanie klienta o zasadność wyboru jednego z typów kolektora słonecznego. Należy pamiętać, że na rynku występuje znaczne zróżnicowanie techniczne i cenowe w grupie kolektorów próżniowych. Ich zastosowanie wiąże się z wyższymi kosztami inwestycji, co wcale nie gwarantuje wyraźnie wyższych efektów pracy. W roku 2004 w budynku 2-rodzinnym przeprowadzono analizę pracy dwóch rodzajów kolektorów słonecznych. Wyniki posłużyły do oceny rzeczywistych efektów pracy...
Jak pracuje kolektor próżniowy w zimę? Posiada skuteczniejszą izolację cieplną, co może wpływać na jego zwiększoną sprawność pracy, pod warunkiem, że konstrukcja pozwala na jego odmrażanie.
Kolektor słoneczny ma stosunkowo prostą budową w porównaniu do takich urządzeń jak np. kocioł grzewczy. Kolektor słoneczny pracuje jednak w znacznie trudniejszych warunkach będąc narażonym na wysoką temperaturę i ciśnienie pracy, a także na skoki wartości tych parametrów.
Próżniowe kolektory słoneczne nie zawsze muszą być bardziej sprawne od kolektorów płaskich. Zależy to od ich konstrukcji. Jak wybrać dobry kolektor próżniowy?
Ochrona instalacji solarnej przed przegrzewaniem powinna być w pierwszej kolejności uzyskiwana dzięki optymalnemu doborowi instalacji - odpowiedniej do potrzeb powierzchni kolektorów słonecznych oraz pojemności podgrzewaczy wody użytkowej lub zbiorników buforowych wody grzewczej. Ochrona przed przegrzewaniem jest na przykład wymagana podczas dłuższej nieobecności mieszkańców w domu. np. podczas wyjazdu urlopowego. Skuteczną ochronę przed przegrzewaniem zapewnia system Drain Back instalacji solarnej. System Drain Back jako bezciśnieniowy, wymusza napełnianie kolektorów jedynie przy ich wymaganej pracy. Gdy nie występuje zapotrzebowanie ciepła z instalacji solarnej, glikol samoczynnie opuszcza kolektory słoneczne, dzięki czemu nie jest narażony na uszkodzenie i chroni także inne elementy instalacji solarnej. Kolektory słoneczne o uznanej jakości, potwierdzonej między innymi w ramach badań zgodnych z norną PN-EN 12975 i certyfikatem Solar Keymark, są przystosowanie do możliwych przegrzewów, czyli tzw. stanów stagnacji.
Próżniowe kolektory słoneczne mogą posiadać różne konstrukcje. Jednak ich cechą wspólną jest zastosowanie próżni jako izolacji cieplnej, dla ograniczenia strat ciepła od absorbera do otoczenia kolektora słoneczego. Jak są zbudowane?
Dzięki zastosowaniu szkła antyrefleksyjnego, kolektory słoneczne mogą uzyskiwać wyższą sprawność pracy. Szkło antyrefleksyjne zwiększa o około 5-6% przepuszczalność promieniowania słonecznego do wnętrza kolektora, co zwiększa jego uzyski ciepła. Kolektory płaskie z tego rodzaju szkłem mogą być stosowane nie tylko w małych instalacjach solarnych dla podgrzewania wody użytkowej, ale także do wspomagania ogrzewania i w większych instalacjach np. przemysłowych.
Porównanie kolektorów słonecznych oferowanych przez producentów kompletnej techniki grzewczej i producentów instalacji solarnych. Zakup instalacji solarnej powinien być poparty analizą cen, okresów gwarancji, parametrów technicznych
Idealną sytuacją jest, gdy promienie słoneczne padają na powierzchnię absorbera prostopadle. Jednak absorbery w kolektorach słonecznych posiadają znaczną tolerancję pracy, zachowując zdolność pochłaniania promieniowania słonecznego przy kątach ostrych
Wobec powszechnego obecnie zastosowania aluminium w budowie absorberów, producenci na rynku europejskim stosują najczęściej technologię spawania laserowego dla łączenia dwóch różnych materiałów. Standardem rynkowym są obecnie absorbery aluminiowo-miedziane, tzn. takie gdzie płyta absorbera wykonana jest z aluminium, a orurowanie miedziane.
Jakich efektów można się spodziewać z zastosowania kolektorów słonecznych? Czy tylko należy zwracać uwagę na oszczędności w czasie, czy też raczej na efektywność pracy? Jakie kompromisy występują w doborze wielkości instalacji solarnej?
Instalacja solarna typu Drainback zapewnia wysoki poziom bezpieczeństwa pracy. Kolektory słoneczne wyłączone z pracy są pozbawione czynnika grzewczego (glikolu). Dzięki temu przy podwyższonej temperaturze w stanie stagnacji, glikol nie jest narażony na gotowanie. Brak pary wodnej w instalacji solarnej typu Drainback nie zagraża elementom instalacji i nie powoduje nadmiernemu wzrostowi ciśnienia.
Rury miedziane stosowane w budownictwie spełniają warunki norm technicznych, wg których zostały wyprodukowane. Normy jednoznacznie określają sposób trwałego oznaczania na powierzchni zewnętrznej rury, zakres ich zastosowania oraz pozostałe parametry.
Analiza kosztów wykonania instalacji ciepłej i zimnej wody użytkowej oraz ogrzewania podłogowego w domku jednorodzinnym przy wykorzystaniu różnych materiałów.
Panuje powszechna opinia o konieczności poniesienia kilkakrotnie większych nakładów na wykonanie instalacji z miedzi w porównaniu do instalacji wykonanych z tworzyw sztucznych. Opinię tą kreuje lobby producentów rur instalacyjnuch oraz instalatorzy i projektanci z nimi związani. Wykonana analiza w sposób obiektywny porównuje koszty wykonania instalacji z miedzi i rury wielowarstwowej Alupex. W opracowaniu wykazano korzyści wynikające z zastosowania miedzi ( większe rozstawy rur-mniejsza ilość materiału konieczna do wykonania instalacji, mniejsza pracochłonność, łatwy i prosty montaż , większa trwałość i żywotność.
Cuprotherm CTX® to rura miedziana o cienkiej ściance, z trwale zespoloną z otuliną (płaszcz polietylenowy PE-RT), - co pozwala na obniżenie kosztów instalacji o ok. 40%.
2. Sprawność kolektorów słonecznych
Podstawowy bilans cieplny kolektora słonecznego
• Uzysk ciepła kolektora słonecznego
jest uzależniony od wielu
czynników, m.in. od
przepuszczalności promieniowania
słonecznego przez szybę,
zdolności absorbowania promieni
słonecznych przez absorber
oraz od izolacji cieplnej
obudowy kolektora słonecznego.
2 | Sprawność kolektorów słonecznych | 11.2009
4. Sprawność kolektorów słonecznych
Wykres sprawności kolektorów słonecznych
• Wykres sprawności przedstawia jej
wartość w zależności od różnicy
temperatury między absorberem,
a otoczeniem kolektora - im większa
będzie temperatura absorbera
w stosunku do otoczenia, tym
większe będą straty ciepła
kolektora słonecznego i niższa jego
sprawność.
• Im skuteczniejsza będzie izolacja
cieplna kolektora słonecznego, tym
wyższa będzie jego sprawność przy
dużych różnicach temperatury.
4 | Sprawność kolektorów słonecznych | 11.2009
5. Sprawność kolektorów słonecznych
Sprawność optyczna kolektora słonecznego
• Dla kolektorów słonecznych określa się także SPRAWNOŚĆ OPTYCZNĄ.
• To jeden z najważniejszych parametrów określany w warunkach
laboratoryjnych, a jego wartość mówi jaką moc chwilową uzyskałby
kolektor słoneczny przy danym nasłonecznieniu i przy braku strat ciepła
(a więc temperatura absorbera = temperaturze otoczenia).
• Rzeczywista chwilowa sprawność kolektora słonecznego określana jest
na podstawie właśnie sprawności optycznej (jako wyjściowej)
pomniejszanej o składniki związane ze wskaźnikami strat ciepła k1 i k2.
1000 W/m2
800 W/m2
5 | Sprawność kolektorów słonecznych | 11.2009
7. Sprawność kolektorów słonecznych
Sprawność rzeczywista kolektora słonecznego - wzór
• Dla kolektorów słonecznych określa się także SPRAWNOŚĆ OPTYCZNĄ.
• To jeden z najważniejszych parametrów określany w warunkach
laboratoryjnych, a jego wartość mówi jaką moc chwilową uzyskałby
kolektor słoneczny przy danym nasłonecznieniu i przy braku strat ciepła
(a więc temperatura absorbera = temperaturze otoczenia).
• Rzeczywista chwilowa sprawność kolektora słonecznego określana jest
na podstawie właśnie sprawności optycznej (jako wyjściowej)
pomniejszanej o składniki związane ze wskaźnikami strat ciepła k1 i k2.
1000 W/m2
800 W/m2
7 | Sprawność kolektorów słonecznych | 11.2009
9. Sprawność kolektorów słonecznych
Sprawność kolektora w różnych warunkach pracy
Sprawność
Kolektor bez szyby
(basenowy)
Kolektor płaski
Kolektor próżniowy
Woda basenowa
Sprawność optyczna
(wyjściowa)
Podgrzew c.w.u.,
ogrzewanie c.o.
Technologia
Różnica temperatury (K)
9 | Sprawność kolektorów słonecznych | 11.2009
10. Sprawność kolektorów słonecznych
Sprawność kolektora w różnych warunkach pracy
• Ten sam kolektor słoneczny może
pracować z różną sprawnością,
w zależności od rodzaju instalacji
solarnej – jej przeznaczenia.
• Sprawność zależy także
od nasłonecznienia (na wykresie
wariant 400 i 1000 W/m2).
10 | Sprawność kolektorów słonecznych | 11.2009
11. Sprawność kolektorów słonecznych
Sprawność kolektora w różnych warunkach pracy
• Im niższa będzie temperatura
absorbera w stosunku do
otoczenia, tym wyższa będzie
sprawność pracy kolektora
słonecznego, z uwagi na niskie
straty ciepła do otoczenia.
• Najwyższą sprawność kolektory
uzyskują więc w pracy na podgrzew
wody basenowej, czy też podgrzew
ciepłej wody użytkowej –
szczególnie w dużych instalacjach
solarnych.
11 | Sprawność kolektorów słonecznych | 11.2009
12. Sprawność kolektorów słonecznych
Sprawność kolektora w różnych warunkach pracy
• Popularne kolektory próżniowe
mające konstrukcję 2-ściennej rury
szklanej ograniczają dostęp
promieni słonecznych do absorbera
i tym samym taki kolektor posiada
wyraźnie niższą sprawność
od kolektora płaskiego.
Sprawność
• Należy mieć na uwadze, że nie
każdy kolektor próżniowy może
mieć wyższą sprawność
od kolektorów płaskich.
Różnica temperatury (K)
12 | Sprawność kolektorów słonecznych | 11.2009
13. Akademia Miedzi
Polskie Centrum Promocji Miedzi
ul. św. Mikołaja 8-11
50-125 Wrocław
Tel.:
+48 (71) 78 12 502
E-mail: pcpm@copperalliance.pl
www.copperalliance.pl
1
3
| Presentation title and date