• Speichern
Jak pracują kolektory słoneczne zimą?
Nächste SlideShare
Wird geladen in ...5
×

Das gefällt Ihnen? Dann teilen Sie es mit Ihrem Netzwerk

Teilen

Jak pracują kolektory słoneczne zimą?

  • 14,308 Views
Uploaded on

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.......

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...

Mehr in: Bildung
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Sind Sie sicher, dass Sie...
    Ihre Nachricht erscheint hier
    Be the first to comment
    Be the first to like this
No Downloads

Views

Gesamtviews
14,308
Bei Slideshare
8,673
Aus Einbettungen
5,635
Anzahl an Einbettungen
7

Aktionen

Geteilt
Downloads
0
Kommentare
0
Gefällt mir
0

Einbettungen 5,635

http://solarblog.pl 5,613
http://solarblog.cervo.pl 12
http://www.slideshare.net 4
http://translate.googleusercontent.com 2
http://webcache.googleusercontent.com 2
http://profeo.pl 1
http://www.google.pl 1

Inhalte melden

Als unangemessen gemeldet Als unangemessen melden
Als unangemessen melden

Wählen Sie Ihren Grund, warum Sie diese Präsentation als unangemessen melden.

Löschen
    No notes for slide

Transcript

  • 1. Jak pracują kolektory słoneczne zimą? Jakie są różnice w pracy kolektorów słonecznych? Jaki wpływ na pracę kolektora odgrywa jego budowa? Jak w rzeczywistości pracują kolektory próżniowe zimą?www.solarblog.pl www.hewalex.pl
  • 2. Kolektory słoneczne próżniowe  Kolektory próżniowe powstały z myślą o uzyskiwaniu wyższych wydajności cieplnych w porównaniu do „standardowych” kolektorów płaskich. Slajd 2
  • 3. Kolektor płaski, a próżniowy  Kolektory próżniowe powstały z myślą o wyeliminowaniu „mankamentu” kolektorów płaskich – strat ciepła z absorbera w wyniku konwekcji (unoszenia) ciepła przez znajdujące się w obudowie kolektora płaskiego powietrze  W kolektorach próżniowych to próżnia stanowi izolację cieplną, ograniczając do minimum straty ciepła z absorbera.  W praktyce próżnia, oznacza głębokie podciśnienie wewnątrz rury szklanej (0,01-0,001 Pa), co w zupełności wystarcza do niemal całkowitego wyeliminowania konwekcji ciepła poprzez „brak powietrza” Slajd 3
  • 4. Kolektory słoneczne – wytrzymałość na nacisk  Kolektory słoneczne w okresie zimowym narażone są na zaleganie śniegu i szronu. Obciążenie jakie powoduje śnieg, nie stanowi dla przykrycia szklanego zagrożenia, gdyż szkło solarne posiada wysoką wytrzymałość na nacisk  Wiele kolektorów badanych w testach jakościowych miało z kolei problemy ze szczelnością w sytuacji topnienia śniegu, gdy pod naciskiem tworzyły się szczeliny w obudowie (styk szyby i obudowy), umożliwiając wnikanie wilgoci do wnętrza obudowy Slajd 4Źródło: zdjęcie Solar-More GbR
  • 5. Kolektory słoneczne – zaleganie śniegu i szronu Niektóre argumenty za stosowaniem kolektorów próżniowych wskazująna brak zalegania śniegu, wskutek jego „przesypywania się” pomiędzy ruramipróżniowymi (!?). Po pierwsze – śnieg nie jest zazwyczaj tak sypki jak … piasek, po drugiekolektory płaskie (w takim porównaniu) nie są instalowane w pozycji poziomej,gdyż wymagają nachylenia i wreszcie po trzecie na powierzchni szyby kolektorapojawia się przeważnie lód i szron, który skutecznie zatrzymuje śnieg nachropowatej wówczas powierzchni !? Slajd 5
  • 6. Kolektory słoneczne – zaleganie śniegu i szronu Przykłady z praktyki pokazują, że szczególnie w pozycji poziomej, niekorzystnejw okresie zimowym dla pozyskiwania promieniowania słonecznego (niskiepołożenie słońca i ostry kąt padania promieni słonecznych), z powierzchnirur próżniowych mimo nasłonecznienia, „nie schodzi” szron pomimo, że całydzień był lekko mroźny i intensywnie nasłoneczniony (Berlin, 01.12.2005) Instalacja 1 Instalacja 2 Berlin, 01.12.2005 Berlin, 01.12.2005 godz.11:44 godz.14:02 Slajd 6
  • 7. Oczyszczanie kolektora ze śniegu?  W wielu krajach, gdzie kolektory słoneczne lub ogniwa fotowoltaiczne instalowane są w strefach zwiększonych opadów śniegu, z góry zakłada się, że należy mieć dostęp i narzędzie do ich odśnieżania  Prowadzone badania na temat przepuszczalności promieniowania słonecznego przez śnieg i lód wskazują, że występują znaczne rozbieżności transmisyjności (przenikania) promieniowania, w zależności od grubości śniegu, jego struktury, koloru, itd.. Ale można przyjąć, że warstwa 10 cm śniegu zmniejsza przenikanie promieniowania słonecznego do około 5% („Field investigations of apparent optical properties of ice cover in Finnish and Estonian lakes in winter 2009”) Slajd 7Źródło: brightstarsolar.net, alyssaackerman.blogspot.com, arttec.ne, motherearthnews.com
  • 8. Samooczyszczanie się kolektora… Sam szron w zależności od grubości zmniejsza możliwość przenikaniapromieniowania słonecznego o około 30 do 50% (solartirol.at) Jeżeli więc sprawność optyczna kolektorów próżniowych jest często niższaw porównaniu do płaskich nawet o ponad 30% (mniej promieniowania docierado absorbera) i jednocześnie straty ciepła z kolektora próżniowego są znaczniemniejsze niż dla płaskiego, to która powierzchnia „oczyści się” szybciej zimą? Slajd 8
  • 9. Kolektory słoneczne – analiza porównawcza W okolicy Katowic, w promieniu 3 km, w tym samym czasie, wykonano19 fotografii kolektorów słonecznych (10 płaskich, 9 próżniowych) Warunki pogodowe w dniu wykonywania zdjęć były reprezentatywne dladłuższego okresu zimy w miesiącach 01-02.2012, z niskimi temperaturamizewnętrznymi i częstym bezpośrednim nasłonecznieniem Zdjęcia wykonano 12.02.2012, w godzinach 12:00-12:30 Dzień był nasłoneczniony od rana bez przerwy Temperatura zewnętrzna wynosiła -10oC Podobna sytuacja choć nie potwierdzona fotoreportażem występowałakilkukrotnie, kolektory próżniowe nie były w stanie „oczyścić” swojej powierzchni,pomimo sprzyjających warunków – braku śniegi i intensywnego nasłonecznienia Slajd 9
  • 10. Kolektory słoneczne – analiza porównawcza Kolektory próżniowe bez wyjątku pozostawały pokryte szronem przez całydzień. Jedynie w kolejnych dniach, gdy temperatura zewnętrzna wzrastałado około 0oC i więcej, szron ulegał roztopieniu Slajd 10
  • 11. Kolektory słoneczne – analiza porównawcza Kolektory płaskie bez wyjątku z kolei były całkowicie lub niemal całkowiciewolne od szronu. Przy temperaturze zewnętrznej -10oC, prawdopodobniepracowały – przynajmniej w przypadku instalacji autora stwierdzona temperaturana wyjściu z kolektorów płaskich wynosiła ponad 40oC. Slajd 11
  • 12. Inne przykłady porównawcze…  Kolektory zabudowane na obiekcie  Temperatura przykrycia szklanego jednej z firm wykonawczych w USA kolektora płaskiego (z lewej) i próżniowego (z prawej), ma  Po 4-ech dniach od opadów bezpośredni wpływ na szybkość śniegu, kolektor próżniowy oczyszczania powierzchni zimą pozostaje wyłączony z pracy Slajd 12Źródło: neastsolar.com, Solar International Energy
  • 13. Uzasadnienie – praca kolektora słonecznego… Przedstawione wcześniej fakty, w zasadzie tłumaczą skąd bierze się dłuższyokres zalegania śniegu i szronu na kolektorach próżniowych, warto jednakposłużyć się obliczeniami dla zobrazowania różnic… Do porównania i obliczeń wzięto od uwagę 3 kolektory słoneczne, danena podstawie certyfikatów Solar Keymark (solarkeymark.org) odniesionedo powierzchni apertury (czynnej) kolektorów słonecznych Parametr Kolektor 1 Kolektor 2 Kolektor 3 Próżniowy, rury Próżniowy, rury Typ kolektora Płaski (KS2000 TLP) 1-ścienne (KSR10) 2-ścienne Sprawność optyczna 79,4% 78,0% 55,2% Współczynnik strat 4,36 1,27 0,86 ciepła a1 (W/m2K) Współczynnik strat 0,0049 0,0012 0,003 ciepła a2 (W/m2K2) Slajd 13
  • 14. Uzasadnienie – praca kolektora słonecznego… Wyjaśnienie do wyników obliczeń: Nasłonecznienie – moc promieniowania słonecznego, W/m 2 Jednostkowe straty ciepła do otoczenia, W/m 2 Ciepło na absorberze, po uwzględnieniu strat wynikających ze sprawności optycznej kolektora słonecznego, W/m 2 Ciepło użyteczne – przekazane do czynnika grzewczego, W/m 2 Slajd 14
  • 15. Uzasadnienie – praca kolektora słonecznego… Sytuacja 1: warunki pracy latem w nasłoneczniony dzień Założenia: - temperatura zewnętrzna 30oC, absorbera 70oC (T = 40 K) - nasłonecznienie 900 W/m2 Wynik: nawet w okresie letnim kolektory z 2-ściennymi rurami próżniowymi,mogą pracować z niższą sprawnością i zarazem wydajnością cieplną niżkolektory płaskie. Wyższą wydajność uzyskiwać mogą kolektory z ruramipróżniowymi 1- ściennymi, jak w tym przykładzie kolektor KSR10. Slajd 15
  • 16. Uzasadnienie – praca kolektora słonecznego… Sytuacja 2: warunki pracy zimą w „mroźny” nasłoneczniony dzień Założenia: - temperatura zewnętrzna -10oC, absorbera 40oC (T = 50 K) - nasłonecznienie 600 W/m2 Wynik: pod warunkiem, że powierzchnia rury szklanej będzie czysta, kolektorpróżniowy 2-ścienny będzie mógł uzyskiwać wyższą sprawność i wydajnośćniż kolektor płaski. Widoczna jest tutaj przewaga uzyskiwanej wydajności dlakolektorów próżniowych z rurami 1-ściennymi Slajd 16
  • 17. Uzasadnienie – praca kolektora słonecznego… Sytuacja 3: warunki pracy zimą w nasłoneczniony dzień, na powierzchni kolektorów warstwa 5 cm śniegu o przepuszczalności 20% promieniowania Założenia: - temperatura zewnętrzna -10oC, absorbera 0oC (T = 10 K) - nasłonecznienie 600 W/m2 Wynik: zdecydowanie wyższe straty ciepła do otoczenia kolektora płaskiegoprzyspieszą usunięcie śniegu. Kolektor próżniowy 1-ścienny posiada wyższestraty ciepła niż 2-ścienny, co wpłynie także korzystnie w tej sytuacji Slajd 17
  • 18. Reasumując… Kolektory słoneczne płaskie nie bez powodu są znacznie częściej wybieraneprzez Klientów o rozwiniętym rynku energetyki słonecznej (Niemcy, Austria,Szwajcaria, itp.). W Polsce, często argumenty marketingowe bez pokryciawskazywały na wyższość kolektorów próżniowych pod każdym względem Jeżeli chcemy decydować się na zakup kolektorów próżniowych, to takich,których sprawność będzie zdecydowanie wyższa niż kolektorów płaskich, cow praktyce osiągane jest przez kolektory z rurami próżniowymi 1-ściennymi Slajd 18
  • 19. HewalexPonad 20-letnie doświadczenie na rynku polskim i zagranicznymwięcej prezentacji >>> www.solarblog.pl www.hewalex.pl
  • 20. HewalexPonad 20-letnie doświadczenie na rynku polskim i zagranicznym Kompletne rozwiązania oparte o kolektory słoneczne i pompy ciepła Zastosowanie w obiektach mieszkalnych i użytkowychwięcej prezentacji >>> www.solarblog.pl www.hewalex.pl