• Speichern
Jak pracują kolektory słoneczne zimą?
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Like this? Share it with your network

Share

Jak pracują kolektory słoneczne zimą?

am

  • 14,063 Views

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 ...

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...

Statistiken

Views

Gesamtviews
14,063
Views auf SlideShare
8,482
Views einbetten
5,581

Actions

Gefällt mir
0
Downloads
0
Kommentare
0

7 Einbettungen 5,581

http://solarblog.pl 5559
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
Mehr ...

Zugänglichkeit

Kategorien

Details hochladen

Uploaded via as Adobe PDF

Benutzerrechte

© Alle Rechte vorbehalten

Report content

Als unangemessen gemeldet Als unangemessen melden
Als unangemessen melden

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

Löschen
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Sind Sie sicher, dass Sie...
    Ihre Nachricht erscheint hier
    Processing...
Kommentar posten
Kommentar bearbeiten

Jak pracują kolektory słoneczne zimą? Presentation 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