Miesięczne archiwum: Czerwiec 2015

Kolektor słoneczny budowa

W tym artykule postaram się przybliżyć dwa zagadnienia: absorber oraz izolacja termiczna w kolektorze słonecznym. Jaka jest ich konstrukcja, budowa oraz z jakich materiałów zostały wykonane.

Kolektor słoneczny budowa / absorber:

Moc, ilość pozyskanej i przetworzonej w ciepło energii słonecznej w głównej mierze zależą od rodzaju powierzchni absorpcyjnej w kolektorze. Absorbery możemy podzielić ze względu na rodzaj konstrukcji, materiały użyte do ich wykonania oraz powłokę jaką zostały pokryte.

Kolektor słoneczny budowa / absorber / konstrukcja:

Kolektor słoneczny budowa / absorber / konstrukcja / absorber płaski

kolektor słoneczny budowa absorber plaski

Absorber płaski

kolektor słoneczny budowa  -absorber płaski listkowy

Absorber płaski – listkowy

Stosowany jest w kolektorach płaskich oraz w rurach próżniowych. Zaletą tego rozwiązanie jest prostota, znajduje zastosowanie we wszystkich kolektorach płaskich. W rurach próżniowych zastosowanie płaskiego absorbera wymaga bardziej zaawansowanej technologi produkcji.  Problemem jest tutaj wyprowadzenie na zewnątrz połączonej z absorberem rurki (wypełnionej płynem solarnym) z wnętrza próżni tak aby tak aby całość pozostała szczelna – taką technologię opracowały nieliczne firmy.

Kolektor słoneczny budowa / absorber / konstrukcja / absorber cylindryczny

kolektor słoneczny budowa - absorber cylindryczny

Absorber cylindryczny

Możemy spotkać to rozwiązanie w rurach próżniowych typu Sydney (powszechnie stosowana nazwa to rury termosowe). Absorber jest napylany bezpośrednio na wewnętrzną powierzchnię rury szklanej. Ten typ rur wykorzystują producenci kolektorów typu gorąca rurka (ang. heat-pipe) oraz solarów z bezpośrednim przepływem typu „U” rurka. Technologia popularna z uwagi na niskie koszty materiałów oraz produkcji.

Kolektor słoneczny budowa / absorber / materiał:

Głównym zadaniem absorbera jest przetworzenie energii słonecznej w ciepło. Absorber połączony jest (pośrednio lub bezpośrednio) z rurkami, które odbierają ciepło z kolektora. Zarówno sama konstrukcja jak i rodzaj materiałów użytych do jego budowy mają duży wpływ na ostateczną sprawność urządzenia.

Kolektor słoneczny budowa / absorber / materiał / blacha miedziana

kolektor słoneczny budowa - absorber płaski miedziany

Blacha miedziana

Ze względu na znakomite zdolności przewodzenia ciepła (370 W/(m·K) jest stosowana od lat jako absorber w kolektorach płaskich oraz próżniowych (z płaskim listkowym absorberem). Blacha miedziana ma swoją cenę, dlatego stosowana jest w lepszej klasy kolektorach słonecznych.

Kolektor słoneczny budowa / absorber / materiał / blacha aluminiowa:

kolektor słoneczny budowa - absorber płaski aluminiowy

Blacha aluminiowa

Coraz powszechniej stosowany materiał do budowy absorbera z uwagi na znacznie niższe koszty niż w przypadku miedzi. Niższa cena oczywiście niesie za sobą słabsze parametry dla porównania przewodność cieplna aluminium wynosi 200 W/(m·K) co stanowi prawie o połowę mniej niż przewodność miedzi. Nie zmienia to faktu, że w ostatnich latach większość producentów wprowadziła do swojej oferty kolektory słoneczne w wersji ekonomicznej, których budowa opiera się właśnie na absorberze z blachy aluminiowej.

Kolektor słoneczny budowa / absorber / materiał / absorber napylany:

kolektor słoneczny budowa - absorber napylany

Absorber napylany

Technologia stosowana w rurach termosowych. Jest to mieszanka odpowiednich proporcji związków metali o dobrych właściwościach pochłaniania promieni słonecznych oraz przewodności cieplnej. Rozwiązanie dość często spotykane w sprzedaży w Polsce. Sama rura szklana z napylanym absorberem jest prostym i raczej niezawodnym rozwiązaniem. Kolektory słoneczne oparte na tej technologi są masowo sprowadzane z Chin do Polski z uwagi na bardzo niskie koszty zakupu.

Kolektor słoneczny budowa / izolacja:

Nie mały wpływ na ogólną efektywność jaką posiada kolektor słoneczny ma izolacja termiczna. Nawet najlepszy absorber z najlepszą powłoką będzie mało efektywny przy znacznych stratach ciepła do otoczenia. Stąd też tak ważne jest aby jak najwięcej ciepła zatrzymać w jego wnętrzu. Ogólnie możemy podzielić je na 2 podstawowe grupy, te których izolację stanowi próżnia – kolektory rurowe próżniowe oraz wełna mineralna czy płyta PIR – kolektory płaskie.

Kolektor słoneczny budowa / izolacja / próżnia:

kolektor słoneczny budowa - próżnia

Rura z getterem/ znacznikiem próżni. Srebrna powłoka wewnątrz rury

Najskuteczniejsza z dostępnych i powszechnie stosowanych typów izolacji w kolektorach słonecznych. Absorber zamknięty w próżni cechuje się doskonałymi uzyskami energetycznymi. Technologia ta powszechnie stosowana jest w kolektorach rurowych gdzie wewnątrz rur panuje głęboka próżnia. Na rynku dostępne są także płaskie kolektory próżniowe (powietrze z wnętrza kolektora „odsysane” jest za pomocą pompy próżniowe). W kolektorach rurowych możemy sprawdzić próżni za pomocą getera w jej dolnej części natomiast w płaskich takiej możliwości niema.

Kolektor słoneczny budowa / izolacja / wełna mineralna:

kolektor słoneczny budowa - izolacja wełna mineralna

Wełna mineralna

Najczęściej stosowany rodzaj izolacji kolektorów słonecznych. Dobry stosunek ceny do właściwości stanowi o dużej popularności tego materiału. Wełna mineralna używana jest do izolacji spodu oraz boków kolektorów płaskich a także głowic wielu kolektorów próżniowych.  Zaletami wełny są niska cena i odporność na wysokie temperatury wadą natomiast to, że w przypadku nieszczelności obudowy wełna zachowuje się jak gąbka wchłaniając wodę.

Kolektor słoneczny budowa / izolacja / płyta PIR:

kolektor słoneczny budowa - izolacja płyta pir

Płyta PIR

Stosuje się ją tak samo jak wełnę mineralną. Płyta PIR jest droższa, ale ma za to mniejszą przewodność cieplną i nie wchłania wilgoci. Możliwe jest zastosowanie zdecydowanie cieńszej izolacji (w porównaniu do wełny mineralnej) co w końcowym efekcie sprawia, że kolektor słoneczny jest lżejszy.

Grupy pompowe budowa

Z czego się składa i jak funkcjonuje jeden z podstawowych elementów instalacji solarnej

grupy-pompowe-budowaGrupy pompowe budowa – poniżej opis poszczególnych elementów oraz funkcji tego urządzenia. Jest ono niepozorne, jednak odpowiada za obieg płynu solarnego, stabilizuje przepływ oraz ciśnienie, dostarcza informacji o aktualnym ciśnieniu i temperaturze glikolu i wiele więcej.

Stacje solarne bo tak też są nazywane można podzielić na 2 podgrupy ze względu na ich budowę: podwójne oraz pojedyncze.

Pojedyncza grupa pompowa jest pozbawiona separatora powietrza, zaworu zwrotnego oraz wskaźnika temperatury czynnika grzewczego po stronie zasilania (glikolu podgrzanego przez kolektor).

Czytaj dalej