- Polska pompa ciepła IGLOO MultiTherma
- Nowa pompa ciepła od KOSPEL
- Wysokotemperaturowe pompy ciepła do grzejników
-
Kominy SLIM EKO do kotłów 5 klasy na paliwo stałe
- Jak podłączyć ogrzewanie podłogowe z grzejnikiem?
- ELIMINATOR PC407 Ferpro do czyszczenia instalacji
- Regulacja instalacji - dlaczego warto?
- Grzejnik kanałowy - rodzaje, montaż, ceny
- Ile kosztuje ogrzewanie domu pompą ciepła?
- Dlaczego warto stosować w kotłowni grupy pompowe?
- Ciepła woda w kranie tanio i niemal od razu
- Rury wielowarstwowe - przegląd oferty rynkowej
- Armatura instalacyjna - propozycje producentów
- Instalacja sanitarna - rozprowadzenie rur, wybór średnicy
- Wybieramy rury do instalacji CO - miedziane czy plastikowe?
- Ścieki niezależnie od kanalizacji - przegląd pomporozdrabniaczy
- Rury kanalizacyjne - przegląd oferty rynkowej
- Instalacja sanitarna w domu
- Kanalizacja niskoszumowa
Parametry wydajności kolektorów słonecznych
artykuł promocyjny
Każdy zainteresowany montażem kolektorów słonecznych na swoim dachu, chce by jego inwestycja jak najszybciej się zwróciła. Dwa najważniejsze czynniki decydujące o rzeczywistym czasie zwrotu inwestycji to cena oraz wydajność kolektorów. Ponadto, od jakości kolektorów zależy czy ich wydajność będzie się pogarszała z czasem.
Wzrost ceny kolektora nie zawsze idzie w parze ze zwiększeniem ich wydajności w całym okresie użytkowania. Dlatego warto zapoznać się z parametrami kolektora, mającymi decydujący wpływ na rzeczywisty uzysk solarny.
Uzysk solarny i sprawność kolektora
Uzysk solarny jest to ilość przechwyconej przez kolektory energii słonecznej, wykorzystanej do celów grzewczych. Stopień wykorzystania tej energii przez kolektory nazywamy ich sprawnością, którą określa się z podstawowego wzoru:
gdzie:
η – sprawność kolektora w danych warunkach,
G - natężenie promieniowania słonecznego,
η0 - sprawność optyczna (bez strat do otoczenia),
a1, a2 - współczynniki strat do otoczenia,
tm – ta - różnica temperatur między kolektorem, a jego otoczeniem.
Jeżeli chcielibyśmy wskazać moc chwilową kolektora, jaką generuje one ze swojej powierzchni czynnej w danej chwili i przy danych warunkach temperatury i nasłonecznienia, w powyższym wzorze na sprawność musimy zamieścić jeszcze parametr powierzchni A:
gdzie:
P – moc chwilowa kolektora w danych warunkach,
A - łączna powierzchnia czynna (apertura) zestawu kolektorów w m2.
Decydującymi o wydajności kolektora są takie parametry jak sprawność optyczna η0 i współczynniki strat a1, a2. Jeżeli producent zdecyduje się na badanie laboratoryjne swojego kolektora, parametry te są wówczas określane przez laboratoria badawcze na podstawie normy europejskiej EN 12975. Sprawność kolektora, a co za tym idzie także i oddawana moc cieplna z jego powierzchni czynnej, jest różna w różnych warunkach temperaturowych, co ukazuje wykres. Wpływ na sprawność w danej chwili ma temperatura kolektora oraz temperatura otocznia. Dla normalnej pracy kolektora i średniej dla klimatu Polski temperatury powierza 8°C, różnica tm – ta zawiera się w granicach 7°C – 57°C.
Im wyższa sprawność optyczna i niższe straty do otoczenia, tym wydajność kolektora słonecznego jest większa, jednak nie zawsze większa sprawność optyczna kolektora oznacza jego wyższą moc, jaką generuje w różnych porach dnia oraz w różnych okresach roku. W przypadku ukazanym na wykresie wyższe współczynniki strat a1 i a2 powodują, że w okresach chłodniejszych (godzinny poranne w ciąga dnia, a także chłodniejsze miesiące) sprawność kolektora porównywanego jest niższa, zatem i moc cieplna jest niższa, pomimo iż posiada znacznie wyższą sprawność optyczną.
Jaki wymierny wpływ na ilość energii dostarczanej przez daną instalację solarną w ciągu roku mają parametry wydajności można najlepiej wykazać na podstawie symulacji słonecznych, wykonywanych przy użyciu odpowiednich programów komputerowych, np. ogólnie dostępnego programu GetSolar. Wskazują one wówczas m.in. na takie parametry jak ilość zaoszczędzonej energii w skali raku z rozłożeniem na poszczególne miesiące oraz na roczny uzysk energetyczny z jednego 1 m2 instalacji solarnej. Ten ostatni parametr jest wskaźnikiem efektywności ekonomicznej instalacji. Tabela przedstawia, przykładową symulację dla instalacji przewidzianej dla 4-5 osobowej rodziny.
Miesiąc | Zysk solarny [kWh] | Stopień pokrycia zapotrzebowania na c.w.u., [%] |
Oszczędność energii [kWh] |
Oszczędność gazu [m3] |
Zmniejszenie emisji CO2 [kg] |
Styczeń | 47 | 14 | 56 | 6 | 11 |
Luty | 100 | 31 | 118 | 12 | 22 |
Marzec | 136 | 39 | 168 | 17 | 32 |
Kwiecień | 201 | 59 | 287 | 29 | 54 |
Maj | 238 | 67 | 370 | 37 | 70 |
Czerwiec | 219 | 64 | 399 | 40 | 76 |
Lipiec | 255 | 72 | 464 | 46 | 88 |
Sierpień | 246 | 69 | 448 | 45 | 85 |
Wrzesień | 166 | 49 | 259 | 26 | 49 |
Październik | 112 | 32 | 160 | 16 | 30 |
Listopad | 54 | 16 | 66 | 7 | 12 |
Grudzień | 24 | 7 | 28 | 3 | 5 |
Suma / średnia | 1799 kWh/rok | 44% | 2822 kWh/rok | 282 m3/rok | 536 kg/rok |
Dla analizowanej instalacji składającej się z 2 kolektorów płaskich HEWALEX KS2000 TLP i podgrzewacza 250 litrów, przeciętny roczny zysk solarny z 1 m2 kolektora wynosi 494 kWh/m2, co jest bardzo korzystną wartością i świadczy o wysokiej opłacalności ekonomicznej inwestycji.
Należy pamiętać, że współczynniki sprawności odnoszą się zawsze do konkretne powierzchni kolektora. Jeżeli porównujemy ze sobą dwa kolektory, musimy mieć pewność, że w obydwu przypadkach podano je względem tej samej powierzchni: czynnej (apertury), absorbera lub powierzchni całkowitej, tak by porównanie było obiektywne. Bardzo obszernym źródłem wiedzy na temat wydajności kolektorów słonecznych są raporty z badań Instytutu SPF w Rapperswil w Szwajcarii, publikowane w kilku językach na stronie: https://www.solarenergy.ch/Kollektoren.111.0.html
Peak Power Wpeak | 1458 W | Reference | Gross | Aperture | Absorber |
Thermal Capacity* | 5.9 kJ/K |
η0 |
0.696 | 0.802 | 0.802 |
Flowrate during test | 200 l/h | a1[WK-1m-2] | 3.30 | 3.80 | 3.80 |
Fluid for test | Water/Glycol 33.3% | a2[WK-2m-2] | 0.0058 | 0.0067 | 0.0067 |
Każdy z raportów oprócz współczynników wydajności i maksymalnej mocy kolektora, podaje także uzysk energetyczny z 1 m2 dla trzech różnych instalacji referencyjnych. Są to wskaźniki bezpośrednio mówiące o wydajności kolektora i pozwalające w szybki sposób i bez znajomości zagadnień związanych z ich sprawnością stwierdzić, który z kolektorów posiada większą wydajność. W protokole zajdziemy na przykład odpowiedź na pytanie ile m2 lub sztuk danego kolektora potrzeba teoretycznie zamontować, aby instalacja przewidziana dla
4 – 6 osób (podgrzewacz 450 l; 10 kWh dziennego zużycia energii na podgrzanie wody) dostarczyła 60% pokrycia zapotrzebowania na energię. Jeżeli następnie porównanym cenę za 1 m2 kolektora oraz sprawdzimy pozostałe ważne kwestie związane z okresem i warunkami gwarancji oraz czy posiada on certyfikat jakości, a najlepiej certyfikat Solar Keymark, będziemy w stanie sami łatwo podjąć bezpieczną decyzję co do zakupu odpowiedniego kolektora słonecznego.
W razie jakichkolwiek wątpliwości związanych z porównaniem wydajności kolektorów i wyborem bardziej opłacalnego wariantu, zadanie to można zlecić specjaliście. Dział techniczny firmy HEWALEX, bazując na ogólnie dostępnych raportach wydajności kolektorów, w tym raportach Solar Keymark, wykonuje porównania sprawności oraz symulacje wydajności, dlatego przed podjęciem ostatecznej decyzji warto zwrócić się z takim zapytaniem do tego działu.
|
Wspomaganie ogrzewania kolektorami słonecznymiKolektory słoneczne mogą być wartościowym dodatkiem do systemu ogrzewania domu, zwłaszcza... ¬ więcej... | |
Dofinansowania do kolektorów słonecznych 2023 r. Z jakich programów można skorzystać?Kolektory słoneczne to przyjazne dla środowiska rozwiązanie, które pozwala w... ¬ więcej... | |
Inwestycja w kolektory słoneczne - sprawdzony sposób na najtańsze ciepłoKolektory słoneczne a fotowoltaika. Jak wygląda porównanie kolektorów... ¬ więcej... | |
Pompy ciepła Bosch Home Comfort |
Pompy ciepła IGLOO |
Castrads |
Grzejniki kanałowe VERANO |
Systemy z tworzyw sztucznych SBS |