Your SlideShare is downloading. ×
Jak pracują kolektory słoneczne zimą?
Nächste SlideShare
Wird geladen in ...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×

Saving this for later?

Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime - even offline.

Text the download link to your phone

Standard text messaging rates apply

Jak pracują kolektory słoneczne zimą?

13,128
views

Published 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. Porównanie ...

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...

Published in: Bildung

0 Kommentare
0 Gefällt mir
Statistiken
Notizen
  • Hinterlassen Sie den ersten Kommentar

  • Be the first to like this

Keine Downloads
Views
Gesamtviews
13,128
Bei Slideshare
0
Aus Einbettungen
0
Anzahl an Einbettungen
7
Aktionen
Geteilt
0
Downloads
0
Kommentare
0
Gefällt mir
0
Einbettungen 0
No embeds

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. www.solarblog.pl 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?
  • 2. Slajd 2 Kolektory słoneczne próżniowe  Kolektory próżniowe powstały z myślą o uzyskiwaniu wyższych wydajności cieplnych w porównaniu do „standardowych” kolektorów płaskich.
  • 3. Slajd 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”
  • 4. Slajd 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 Źródło: zdjęcie Solar-More GbR
  • 5. Slajd 5 Kolektory słoneczne – zaleganie śniegu i szronu  Niektóre argumenty za stosowaniem kolektorów próżniowych wskazują na brak zalegania śniegu, wskutek jego „przesypywania się” pomiędzy rurami próżniowymi (!?).  Po pierwsze – śnieg nie jest zazwyczaj tak sypki jak … piasek, po drugie kolektory płaskie (w takim porównaniu) nie są instalowane w pozycji poziomej, gdyż wymagają nachylenia i wreszcie po trzecie na powierzchni szyby kolektora pojawia się przeważnie lód i szron, który skutecznie zatrzymuje śnieg na chropowatej wówczas powierzchni !?
  • 6. Slajd 6 Kolektory słoneczne – zaleganie śniegu i szronu  Przykłady z praktyki pokazują, że szczególnie w pozycji poziomej, niekorzystnej w okresie zimowym dla pozyskiwania promieniowania słonecznego (niskie położenie słońca i ostry kąt padania promieni słonecznych), z powierzchni rur próżniowych mimo nasłonecznienia, „nie schodzi” szron pomimo, że cały dzień był lekko mroźny i intensywnie nasłoneczniony (Berlin, 01.12.2005) Instalacja 2 Berlin, 01.12.2005 godz.14:02 Instalacja 1 Berlin, 01.12.2005 godz.11:44
  • 7. Slajd 7 Oczyszczanie kolektora ze śniegu? Źródło: brightstarsolar.net, alyssaackerman.blogspot.com, arttec.ne, motherearthnews.com  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”)
  • 8. Slajd 8 Samooczyszczanie się kolektora…  Sam szron w zależności od grubości zmniejsza możliwość przenikania promieniowania słonecznego o około 30 do 50% (solartirol.at)  Jeżeli więc sprawność optyczna kolektorów próżniowych jest często niższa w porównaniu do płaskich nawet o ponad 30% (mniej promieniowania dociera do absorbera) i jednocześnie straty ciepła z kolektora próżniowego są znacznie mniejsze niż dla płaskiego, to która powierzchnia „oczyści się” szybciej zimą?
  • 9. Slajd 9 Kolektory słoneczne – analiza porównawcza  W okolicy Katowic, w promieniu 3 km, w tym samym czasie, wykonano 19 fotografii kolektorów słonecznych (10 płaskich, 9 próżniowych)  Warunki pogodowe w dniu wykonywania zdjęć były reprezentatywne dla dłuższego okresu zimy w miesiącach 01-02.2012, z niskimi temperaturami zewnętrznymi 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 występowała kilkukrotnie, kolektory próżniowe nie były w stanie „oczyścić” swojej powierzchni, pomimo sprzyjających warunków – braku śniegi i intensywnego nasłonecznienia
  • 10. Slajd 10 Kolektory słoneczne – analiza porównawcza  Kolektory próżniowe bez wyjątku pozostawały pokryte szronem przez cały dzień. Jedynie w kolejnych dniach, gdy temperatura zewnętrzna wzrastała do około 0oC i więcej, szron ulegał roztopieniu
  • 11. Slajd 11 Kolektory słoneczne – analiza porównawcza  Kolektory płaskie bez wyjątku z kolei były całkowicie lub niemal całkowicie wolne od szronu. Przy temperaturze zewnętrznej -10oC, prawdopodobnie pracowały – przynajmniej w przypadku instalacji autora stwierdzona temperatura na wyjściu z kolektorów płaskich wynosiła ponad 40oC.
  • 12. Slajd 12 Inne przykłady porównawcze…  Kolektory zabudowane na obiekcie jednej z firm wykonawczych w USA  Po 4-ech dniach od opadów śniegu, kolektor próżniowy pozostaje wyłączony z pracy Źródło: neastsolar.com, Solar International Energy  Temperatura przykrycia szklanego kolektora płaskiego (z lewej) i próżniowego (z prawej), ma bezpośredni wpływ na szybkość oczyszczania powierzchni zimą
  • 13. Slajd 13 Uzasadnienie – praca kolektora słonecznego…  Przedstawione wcześniej fakty, w zasadzie tłumaczą skąd bierze się dłuższy okres zalegania śniegu i szronu na kolektorach próżniowych, warto jednak posłużyć się obliczeniami dla zobrazowania różnic…  Do porównania i obliczeń wzięto od uwagę 3 kolektory słoneczne, dane na podstawie certyfikatów Solar Keymark (solarkeymark.org) odniesione do powierzchni apertury (czynnej) kolektorów słonecznych Parametr Kolektor 1 Kolektor 2 Kolektor 3 Typ kolektora Płaski (KS2000 TLP) Próżniowy, rury 1-ścienne (KSR10) Próżniowy, rury 2-ścienne Sprawność optyczna 79,4% 78,0% 55,2% Współczynnik strat ciepła a1 (W/m2K) 4,36 1,27 0,86 Współczynnik strat ciepła a2 (W/m2K2) 0,0049 0,0012 0,003
  • 14. Slajd 14 Uzasadnienie – praca kolektora słonecznego…  Wyjaśnienie do wyników obliczeń: Nasłonecznienie – moc promieniowania słonecznego, W/m2 Jednostkowe straty ciepła do otoczenia, W/m2 Ciepło na absorberze, po uwzględnieniu strat wynikających ze sprawności optycznej kolektora słonecznego, W/m2 Ciepło użyteczne – przekazane do czynnika grzewczego, W/m2
  • 15. Slajd 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 niż kolektory płaskie. Wyższą wydajność uzyskiwać mogą kolektory z rurami próżniowymi 1- ściennymi, jak w tym przykładzie kolektor KSR10.
  • 16. Slajd 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, kolektor próżniowy 2-ścienny będzie mógł uzyskiwać wyższą sprawność i wydajność niż kolektor płaski. Widoczna jest tutaj przewaga uzyskiwanej wydajności dla kolektorów próżniowych z rurami 1-ściennymi
  • 17. Slajd 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 płaskiego przyspieszą usunięcie śniegu. Kolektor próżniowy 1-ścienny posiada wyższe straty ciepła niż 2-ścienny, co wpłynie także korzystnie w tej sytuacji
  • 18. Slajd 18 Reasumując…  Kolektory słoneczne płaskie nie bez powodu są znacznie częściej wybierane przez Klientów o rozwiniętym rynku energetyki słonecznej (Niemcy, Austria, Szwajcaria, itp.). W Polsce, często argumenty marketingowe bez pokrycia wskazywały 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, co w praktyce osiągane jest przez kolektory z rurami próżniowymi 1-ściennymi
  • 19. Hewalex Ponad 20-letnie doświadczenie na rynku polskim i zagranicznym www.solarblog.plwięcej prezentacji >>> www.hewalex.pl
  • 20. Kompletne rozwiązania oparte o kolektory słoneczne i pompy ciepła Zastosowanie w obiektach mieszkalnych i użytkowych Hewalex Ponad 20-letnie doświadczenie na rynku polskim i zagranicznym www.solarblog.plwięcej prezentacji >>> www.hewalex.pl