- Максимальний ККД сонячного колектора
- Вплив швидкості потоку теплоносія на продуктивність сонячного колектора
- Спосіб з'єднання сонячних колекторів і тип абсорбера
У попередній статті ми вже згадували про продуктивності сонячного колектора , Однак є ще деякі фактори, які впливають на працездатність сонячних колекторів в геліосистемі.
Максимальний ККД сонячного колектора
Як уже згадувалося, основними параметрами для оцінки ефективності сонячних колекторів є паспортні дані, як правило, зазначені в сертифікатах, а саме: оптичний коефіцієнт корисної дії (η₀) і коефіцієнти теплових втрат (а₁ і а₂).
η - ККД сонячного колектора;
Т - різниця температури навколишнього повітря і абсорбера сонячного колектора;
Е - інтенсивність сонячного випромінювання;
За цією формулою зазвичай виробляються приблизні розрахунки продуктивності геліосистеми. Розрахунки не завжди відображають повну картину, однак з їх допомогою можна досить точно судити про середню вироблення тепла сонячними колекторами за обраний період часу.
Вплив швидкості потоку теплоносія на продуктивність сонячного колектора
На практиці ж все може бути трохи інакше. Одним з факторів впливає на продуктивність є об'ємний витрата теплоносія в сонячних колекторах. Значення оптичного ККД і коефіцієнта теплових втрат сонячного колектора наведене в сертифікатах відповідає певному витраті теплоносія в колекторі.
Наприклад, за даними сертифікаційної лабораторії SPF сонячний колектор торгової марки Viessmann Vitosol 200-F (номер сертифіката C513) має витрата теплоносія при випробуванні дорівнює 200 л / год. При перерахунку на 1 м² апертурними площі витрата дорівнює 40,6 л / год м². При цьому є суттєва різниця між цим значенням і рекомендованим значенням виробника 25 л / год м². У деяких випадках, різниця між цими показниками може відрізнятись в 3-4 рази.
Безумовно, такі відмінності в швидкості потоку, грають важливу роль в ефективності сонячного колектора при роботі в реальних умовах. Зниження швидкості потоку теплоносія впливає на його температуру на виході з колекторів. Чим нижче швидкість теплоносія, тим вище температура теплоносія.
Більш висока температура на виході з колектора часто помилково сприймається, як абсолютний показник ефективності геліосистеми. В даний момент серед виробників простежується тенденція до зменшення швидкості протоку теплоносія в матеріалах з проектування. Зараз оптимальне значення в більшості рекомендацій виробників становить 25-30 л / год м² на відміну від рекомендацій 5-ти річної давності 40-60 л / год м². Це дає можливість знизити гідравлічний втрати і дозволяє використовувати менш потужні насоси і менші діаметри труб в геліосистемі .
Однак, при зниженні значення об'ємної витрати теплоносія збільшується і температура абсорбера сонячного колектора, що в свою чергу збільшує теплові втрати сонячного колектора в навколишнє середовище. Таким чином, частина корисного тепла просто втрачається, не доходячи до бака акумулятора. Тому, більш висока температура на виході з колекторів не є показником високої ефективності сонячного колектора.
Для прикладу розглянемо ефективність сонячних колекторів в залежності від швидкості потоку теплоносія. Для дослідження були обрані сонячні колектори: А - HEWALEX KS 2000 TP і В - VIESSMANN Vitosol 200-F. Розрахунки наведені виходячи їх значення сонячної інтенсивності 800 Вт / м².
Ефективність сонячних колекторів в залежності від швидкості потоку теплоносія і конструкції абсорбера
При витраті більшій витраті теплоносія (60 л / год м²) продуктивність сонячного колектора вище на 5%.
У випадку з вакуумними колекторами картина приблизно така ж. Причому в деяких випадках вироблення теплової енергії при низькому об'ємному витраті теплоносія, навіть менше ніж для плоских колекторів.
Різниця в продуктивності вакуумних трубчастих колекторів
Можливо, причиною заниження швидкості потоку рідини є бажання показати як би більш ефективну роботу колекторів, вводячи тим самим в оману користувачів, помилково вважають більш високу температуру як показник працездатності.
Спосіб з'єднання сонячних колекторів і тип абсорбера
Другий фактор, з яким часто, не надають значення, це спосіб з'єднання колекторних груп. Розглянемо на прикладі підключення групи з трьох сонячних колекторів з різною конструкцією абсорбера і при різній швидкості потоку теплоносія.
Залежність вироблення теплової енергії від підключення сонячних колекторів в групу
У першому варіанті абсорбери підключені як би послідовно і тому температура теплоносія в кожному наступному колекторі вище. У другому випадку температура розподілена рівномірно. При підключенні ще більшого числа колекторів різниця стає ще очевиднішим.
Сонячні колектори з абсорбером типу меандр
Колектора з конструкцією типу «меандр» не рекомендується встановлювати в один ряд більше 5 штук.
Таким чином, ефективність сонячного колектора на практиці може значно відрізняться від розрахункових величин. Слід враховувати такі параметри як витрата теплоносія і підключення колекторних груп, а також деякі інші рекомендації.
Поділитися "Ефективність сонячного колектора на практиці"