Porównanie Atmosfera SPK F4M vs Atmosfera RNB 58-1800/20-170

- Próżnia. W szerokim znaczeniu, wszystkie kolektory słoneczne wykorzystujące izolację termiczną opartą na próżni nazywane są próżnią - w tym modele płaskie (patrz odpowiedni punkt). Jednak w naszym katalogu ta kategoria obejmuje tylko urządzenia o konstrukcji rurowej, które nie są związane z termosyfonem (patrz odpowiedni punkt) i mogą odpowiednio pracować przez cały rok.

We wszystkich modelach rurowych, zgodnie z nazwą, rury próżniowe o specjalnej konstrukcji pełnią rolę elementów pochłaniających, przenoszących energię słoneczną do wody wewnątrz i jednocześnie prawie nie uwalniających ciepła na zewnątrz. Zapewnia to wysoką sprawność i minimalne straty ciepła. Kolejną istotną przewagą takich urządzeń nad kolektorami płaskimi jest zwiększona sprawność w zakresie „odbierania” energii: lampy sprawdzają się przy niemal każdym kącie padania światła słonecznego, a nawet przy pochmurnej pogodzie. Jednocześnie rurowe kolektory próżniowe są również zauważalnie łatwiejsze w montażu, konstrukcja jest montowana w częściach: najpierw rama, potem korpus wymiennika ciepła, a następnie same rury. A większość modeli pozwala na wymianę tylko pojedynczych rurek w przypadku awarii, bez dotykania reszty konstrukcji.

Jeśli porównamy „zwykłe” kolektory próżniowe z termosyfonowymi, to ten typ jest bardziej wydajny, można go używać do ogrzewania (również w zimnych porach roku, przy temperaturach poniżej zera), ale jest to trudniejsze i droższe....r>
- Mieszkanie. Stosunkowo niedrogi typ kolektorów słonecznych, w rzeczywistości najprostszy typ tego typu urządzeń, masowo prezentowany na rynku. Na froncie takiego urządzenia znajduje się przezroczysta pokrycie (wykonana ze specjalnego szkła lub przezroczystego tworzywa sztucznego), pod nią znajduje się warstwa absorbująca (absorber) z systemem przewodzącym ciepło, a na tylnej stronie znajduje się warstwa termoizolacyjna (aby uniknąć wycieku ciepła).

Teoretycznie takie systemy są w stanie podgrzać wodę w środku do temperatury około 200 °C (przy braku cyrkulacji chłodziwa). Przy niskich kosztach mają dobrą wydajność w ciepłym sezonie. Z kolei kolektory płaskie charakteryzują się niskim stopniem izolacyjności termicznej, co znacznie obniża ich sprawność w okresie jesienno-zimowym. Istnieją ulepszone odmiany takich urządzeń - w szczególności urządzenia, w których zamiast warstwy termoizolacyjnej stosuje się głęboką próżnię (nie mylić ich z kolektorami próżniowymi - patrz odpowiedni punkt). Mogą pracować w niskich temperaturach, są jednak droższe, a rzeczywista sprawność nadal w dużym stopniu zależy od kąta padania promieni słonecznych.

Zwracamy również uwagę, że montaż kolektorów płaskich może być dość trudny: kolektor trzeba podnosić i montować w całości, co w pewnych warunkach powoduje niedogodności. A w razie awarii takie urządzenie trzeba całkowicie wymienić.

- Termosyfon. Specyficzny typ kolektorów próżniowych nazywa się termosyfonem (patrz odpowiedni punkt). Ich inna nazwa – „sezonowa” – bardzo wyraźnie odzwierciedla specyfikę takich urządzeń: są przeznaczone do użytku w ciepłym sezonie, od wiosny do jesieni. Zimą przy ujemnych temperaturach woda w takich kolektorach zamarza i stają się bezużyteczne.

Z jednej strony „termosyfony” są mniej wszechstronne niż pełnowartościowe modele próżniowe: są ograniczone w porze roku i nie można ich używać do ogrzewania (w chłodne dni, kiedy ogrzewanie jest najważniejsze, kolektor staje się bezużyteczny). Z drugiej strony takie urządzenia mają pewne zalety: są prostsze, tańsze, bardziej kompaktowe i łatwiejsze w montażu. Wśród najlepszych możliwości zastosowania systemów termosyfonowych są letnie pensjonaty, domki letniskowe, hotele i inne miejsca, w których ludzie przebywają głównie latem.

- Hybrydowy. Specyficzny rodzaj sprzętu, który łączy w sobie możliwości kolektora słonecznego i ogniwa fotowoltaicznego. Ogniwo fotowoltaiczne z reguły znajduje się na zewnątrz, a pod nią znajduje się właściwy kolektor. Ciekawą właściwością takich modeli jest to, że przy wysokich temperaturach powietrza i intensywnym nasłonecznieniu są one bardziej wydajne w wytwarzaniu energii elektrycznej niż tradycyjne panele słoneczne. Faktem jest, że fotokomórki nie tolerują nagrzewania się do temperatur 50 °C i wyższych - ich wydajność gwałtownie spada. A w ogniwie hybrydowym kolektor słoneczny pełni również rolę układu chłodzenia, usuwając nadmiar ciepła z fotokomórki i obniżając jej temperaturę. Z drugiej strony warto zauważyć, że sprawność cieplna takich modeli jest niższa niż wyspecjalizowanych kolektorów o podobnej wielkości – znaczna część energii słonecznej jest pochłaniana i rozpraszana przez fotokomórkę. Kolejną wadą takich urządzeń jest ich wysoki koszt. Ponadto należy pamiętać, że energia słoneczna wymaga nie tylko baterii, ale także złożonych systemów sterowania, akumulatorów itp .; i chociaż sama energia jest pozyskiwana za darmo, sprzęt do jej pozyskiwania jest również drogi. W związku z tym ta opcja jest znacznie mniej powszechna niż inne typy kolektorów słonecznych.

- Otwórz. Kolektory pracujące bez dodatkowego ciśnienia w systemie obiegu wody nazywane są otwartymi. Z reguły takie urządzenie jest wyposażone w zbiornik w górnej części, do którego wlewa się wodę; następnie woda płynie grawitacyjnie, grawitacyjnie, do punktów czerpania. Na pierwszy rzut oka systemy otwarte nie są zbyt wygodne: należy je umieścić wyżej (a ciśnienie będzie zależeć od różnicy wysokości między kolektorem a punktami poboru wody), natomiast należy przemyśleć sposób napełnienia zbiornik (przynieś do niego wąż z pompą), a celem takich urządzeń jest ograniczone zaopatrzenie w ciepłą wodę i ogrzewanie basenów. Z drugiej strony takie kolektory są niezwykle proste, niedrogie, nie wymagają podłączenia do sieci i mogą działać nawet przy braku prądu (o ile w zbiorniku jest woda).

Inną opcją projektową są urządzenia bez zbiornika, zasilane pompą obiegową. Są one jednak mniej powszechne, głównie wśród modeli do podgrzewania basenów (patrz „Przeznaczenie”).

- Zamknięty. Zamknięte kolektory przeznaczone są do pracy pod wysokim ciśnieniem (około 5 - 6 bar) i są przeznaczone do bezpośredniej integracji z systemem zaopatrzenia w ciepłą wodę. Do ogrzewania w tym przypadku zwykle stosuje się pośrednią zasadę działania - przenoszenie ciepła z wody w kolektorze do wody w systemie CWU przez specjalny wymiennik ciepła.

Takie urządzenia są zauważalnie bardziej skomplikowane i droższe niż o...twarte, zarówno same w sobie, jak i w instalacji. Jednocześnie są bardziej wszechstronne i wydajne, mogą służyć zarówno do dostarczania ciepłej wody, jak i ogrzewania. Dodatkowo grzałkę można zamontować na dowolnej wysokości – moment ten nie wpływa na ciśnienie w układzie, w przeciwieństwie do konstrukcji otwartych.

Główne zastosowanie, dla którego przeznaczony jest kolektor słoneczny. Niezwykle niepożądane jest odstępstwo od tych zaleceń: specyficzne cechy konstrukcji i działania zależą od celu, a w trybie „nie-natywnym” urządzenie będzie w najlepszym razie nieskuteczne, a w najgorszym może zawieść, a nawet doprowadzić do Wypadki.

- CWU. Zastosowanie w instalacjach ciepłej wody użytkowej to klasyczna opcja, do której wykonywana jest zdecydowana większość nowoczesnych kolektorów słonecznych. Specyficzna metoda osadzania w systemie CWU może być inna: w szczególności modele otwarte wykorzystują bezpośrednie ogrzewanie wody, zamknięte - pośrednie (więcej szczegółów można znaleźć w sekcji „Widok”). Jednak ogrzewanie słoneczne może być bardzo wygodne do dostarczania ciepłej wody. Może odgrywać zarówno rolę pomocniczą (w celu oszczędzania energii podczas głównego ogrzewania lub jako zapasową w przypadku wyłączenia ciepłej wody), jak i główną (na przykład w wiejskim domku lub innym podobnym miejscu, w którym początkowo nie ma ciepłej wody ).

- Ogrzewanie i zaopatrzenie w ciepłą wodę. Urządzenia przeznaczone do stosowania zarówno w zaopatrzeniu w ciepłą wodę, jak i w ogrzewaniu. Specyficzne informacje na temat CWU znajdują się w odpowiednim punkcie; jednak nie wszystko, co tam opisane, jest prawdziwe dla tej kategorii. Aby kolektor mógł być efektywnie zintegrowany z systemem grzewczym, musi spełniać pewne dod...atkowe wymagania. Przede wszystkim taka aplikacja jest dozwolona tylko dla urządzeń zamkniętych (patrz „Widok”) - obwód grzewczy działa pod dość wysokim ciśnieniem i wymuszonym obiegiem, obwód otwarty nie ma tutaj zastosowania. Po drugie, kolektor „ogrzewający” musi nadawać się do użytku przez cały rok (patrz „Dodatkowe”) – w końcu problem ogrzewania jest najbardziej dotkliwy w zimnych porach roku i nie wszystkie modele mogą pracować przy niskich temperaturach zewnętrznych.

- Ogrzewany basen. W tej kategorii znajdują się wysokosprawne kolektory słoneczne, które można wykorzystać do podgrzewania wody w basenie, jak również do innych celów, które wymagają stałego dostarczania dużej ilości ciepłej wody - np. pracy systemów „ogrzewania podłogowego” lub zestaw wanien. Oczywiście można je również stosować w bardziej tradycyjnym formacie - na przykład do systemów CWU; jednak główną specjalizacją nadal są opisywane zadania związane z dużym zużyciem podgrzanej wody.

W tej kategorii znajdują się kolektory słoneczne, które mogą być użytkowane przez cały rok - również zimą, przy ujemnych temperaturach. Właściwie jedynym warunkiem sprawnej pracy takiego urządzenia jest dostępność światła słonecznego.

Główną cechą wyróżniającą takie modele jest wysoki stopień izolacji termicznej, zaprojektowany nie tylko w celu zmniejszenia strat ciepła, ale także w celu ochrony krążącego wewnątrz chłodziwa przed zamarzaniem. W większości tych urządzeń izolację termiczną zapewnia próżnia (należy zwrócić uwagę, że może to być nie tylko rzeczywista próżnia, ale także ulepszone kolektory płaskie - więcej szczegółów patrz "Typ"). Ponadto w kolektorach „całorocznych” często stosuje się zasadę ogrzewania pośredniego: płyn niezamarzający o temperaturze zamarzania znacznie poniżej zera pełni rolę chłodziwa, a podgrzana woda odbiera ciepło przez ściankę wymiennika ciepła. Jednak nowoczesne technologie umożliwiają wykonanie „mrozoodpornych” i urządzeń z bezpośrednim ogrzewaniem.

Wygoda tego typu kolektorów jest oczywista, ale nie są one tanie. Dlatego warto kupić model, który może być używany przez cały rok tylko wtedy, gdy taka możliwość jest krytyczna; jest mało prawdopodobne, aby instalowanie kolektora „całorocznego” miało sens, na przykład w wiejskim domu, w którym nikt nie jest zimą.

Materiał, z którego wykonany jest absorber to warstwa pochłaniająca energię słoneczną. Jest to główna część robocza kolektora, ogólne właściwości robocze urządzenia w dużej mierze zależą od jego konstrukcji.

W większości nowoczesnych modeli, niezależnie od typu, absorber wykonany jest z miedzi ze specjalną powłoką. Metal ten ma wysoką przewodność cieplną, dzięki czemu skutecznie przenosi ciepło do chłodziwa. Powłokę stosuje się w celu poprawy absorpcji światła słonecznego, zmniejszenia jego odbicia i odpowiednio osiągnięcia dobrych wskaźników wydajności.

Inną opcją spotykaną w kolektorach słonecznych jest aluminium. Kosztuje trochę mniej niż miedź, waży mniej, ale jest gorszy pod względem przewodności cieplnej i wydajności.

Całkowita powierzchnia pochłaniająca kolektora. W przypadku zestawów z kilkoma rozdzielaczami (patrz „Liczba rozdzielaczy”) obszar jest wskazany dla jednego urządzenia.

Zauważ, że znaczenie tego wskaźnika zależy od typu zbiornika (patrz odpowiedni punkt). W urządzeniach płaskich mówimy o obszarze roboczym - wielkości powierzchni narażonej na działanie promieni słonecznych. W modelach rurowych (próżniowe, termosyfonowe), gdzie rurki pełnią rolę pochłaniacza, brana jest pod uwagę całkowita powierzchnia rurek – w tym ta, która jest „w cieniu” podczas pracy i nie jest nagrzewana przez słońce . W celu wykorzystania tej powierzchni w pracy można zastosować specjalne odbłyśniki, jednak nie są one dostępne we wszystkich kolektorach rurowych.

Wszystko to sprawia, że pod względem powierzchni absorbera można porównywać tylko kolektory tego samego typu io podobnej konstrukcji. Jeśli mówimy o takim porównaniu, to duża powierzchnia z jednej strony zapewnia większą wydajność i szybkość nagrzewania, a z drugiej ma odpowiedni wpływ na gabaryty urządzenia i ilość miejsca potrzebnego do jego instalacji . Tutaj znowu jest specyfika, w zależności od rodzaju. Tak więc całkowita powierzchnia płaskiego kolektora odpowiada w przybliżeniu powierzchni powierzchni roboczej; jest nieco większa, ale ta różnica nie jest duża. Ale w modelach rurowych występuje paradoks, gdy całkowita powierzchnia jest mniejsza niż powierzchnia absorbera. Nie ma w tym jednak nic nadprzyrodzonego, jeśli we...źmiemy pod uwagę cechy konstrukcyjne i pomiarowe obu obszarów.

Całkowita powierzchnia kolektora. Jeśli w zestawie jest kilka kolektorów, wskaźnik ten jest podany dla jednego urządzenia.

Całkowita powierzchnia określa przede wszystkim wymiary kolektora i ilość miejsca, która będzie wymagana do jego instalacji (należy pamiętać, że przy tej samej powierzchni określone wymiary różnych modeli mogą być różne). Co więcej, jeśli mówimy o rozmieszczeniu poziomym (patrz „Instalacja”), całkowita powierzchnia kolektora będzie odpowiadać powierzchni przestrzeni, którą zajmie po instalacji. Ale przy pochyłej instalacji podstawa całej konstrukcji zajmuje nieco mniejszą powierzchnię - wynika to ze specyfiki instalacji.

Osobno warto dotknąć związku między obszarem całkowitym a obszarem roboczym (apertury). Przypomnijmy, że praktyczne właściwości kolektora słonecznego zależą przede wszystkim od jego powierzchni apertury, więcej szczegółów można znaleźć w odpowiednim punkcie. W tym przypadku w modelach płaskich (patrz „Typ”) obszar roboczy nieuchronnie będzie mniejszy niż całkowity, ale w rurze tak się dzieje i odwrotnie - w niektórych przypadkach powierzchnia robocza wszystkich rur może przekroczyć obszar samego urządzenia. Nie ma w tym nic dziwnego, zjawisko to wiąże się z geometrycznymi cechami projektu.

Rodzaj rur użytych do budowy odpowiedniego kolektora słonecznego - próżniowy lub termosyfon (patrz "Typ").

- Bezpośrednie ogrzewanie próżniowe koncentryczne. Najprostszy typ rur próżniowych: pusta rura z absorbera zamknięta w szklanej kolbie próżniowej. Taka kolba ma podwójne ścianki, pomiędzy którymi znajduje się próżnia, która zapewnia niezbędny stopień izolacji termicznej. A określenie „bezpośrednie ogrzewanie” oznacza, że nośnik ciepła (woda) krąży bezpośrednio w rurze wewnętrznej, odbierając ciepło w wyniku kontaktu ze ścianami z absorbera.

Głównymi zaletami rur do bezpośredniego ogrzewania są prostota i niski koszt. Uważa się, że słabo nadają się do kolektorów „całorocznych”, jednak nowoczesne technologie pozwalają zapewnić bardzo wysoki stopień izolacyjności termicznej, dzięki czemu na współczesnym rynku dostępne są systemy całoroczne tego typu. Podobnie ma się sytuacja z zastosowaniem w systemach zamkniętych (patrz „Widok”): elementy grzejne bezpośrednie są nieco mniej odpowiednie do takiego zastosowania niż bardziej zaawansowane rury próżniowe (jak rura cieplna), jednak oprócz otwartych są również kolektory zamknięte z ogrzewaniem bezpośrednim. Jednak wadą tej opcji w każdym przypadku jest jej stosunkowo niska wydajność.

- Współosiowa rura cieplna próżniowa. Rury próżniowe wykorzystujące transfer energii poprzez tzw. rury cieplne - rurki cieplne. Zewnętrzna powłoka w takim elemencie to szkło, z podwójnymi ściankami i próżnią między nimi...(zgodnie z zasadą termosu), ale wewnętrzna część to tylko rurka cieplna - szczelna kolba (zwykle miedziana) wypełniona specjalnym płynem chłodzącym o niskiej temperaturze parowania. Górna część tej rurki jest wyprowadzona do kolektora (wymiennik ciepła), ma zwiększone wymiary i pełni rolę chłodnicy. Cały system działa w następujący sposób: światło słoneczne nagrzewa rurkę cieplną, opary chłodziwa unoszą się do jego górnej części, gdzie kondensują i przekazują ciepło przez ścianki grzejnika do wody płynącej wzdłuż kolektora. Kondensat spływa z powrotem na dno rurki cieplnej, po czym proces się powtarza.

Rury koncentryczne z rurkami cieplnymi są bardziej złożone niż systemy bezpośredniego ogrzewania i są oczywiście droższe. Z drugiej strony są bardziej wydajne, można je bez ograniczeń stosować w wysokociśnieniowych kolektorach zamkniętych, a także w systemach całorocznych. Ponadto urządzenia z tą zasadą działania są łatwe w naprawie: jeśli jedna z rur się zepsuje, nie trzeba wymieniać całego kolektora - wystarczy wymienić samą rurę. Nie powoduje to żadnych szczególnych trudności i można je wykonać bezpośrednio w miejscu instalacji, bez demontażu całej konstrukcji.

- Współosiowa próżnia typu U. Rury próżniowe wyposażone w wymienniki ciepła w kształcie litery U. Taki wymiennik ciepła ma postać cienkiego rurociągu rozciągającego się od korpusu kolektora na całej długości rury i z powrotem; rurociąg ma zwykle kształt litery U, stąd nazwa. Sam kolektor z reguły jest dwururowy: zimna woda wchodzi do kolektora przez jedną rurę (wejścia wymienników ciepła w kształcie litery U są z nią połączone), a podgrzana woda jest odprowadzana przez drugą (ciepło są do niego podłączone wyjścia wymiennika).

Taka konstrukcja pozwala na osiągnięcie dość wysokich współczynników wydajności w połączeniu z doskonałą izolacją termiczną: woda nie styka się bezpośrednio ze ściankami absorbera, co jest szczególnie ważne w przypadku użytkowania w chłodne dni. A przy zastosowaniu rurek typu U w zamkniętych kolektorach (patrz „Widok”) również nie ma problemów. Wśród wad, oprócz dość wysokich kosztów, można wymienić wysoką odporność hydrodynamiczną i wrażliwość na zanieczyszczenia, co stawia zwiększone wymagania dotyczące charakterystyki pompy i czystości chłodziwa. Ponadto takie kolektory są trudne do naprawy: rury i kolektor stanowią jedną całość, a aby rozwiązać problemy, często konieczne jest usunięcie całej konstrukcji z dachu i nie można wymienić osobnej rury. - Odkurzacz piórowy. Pierzaste rury próżniowe są rodzajem modyfikacji systemów rurek cieplnych (patrz odpowiedni punkt). W nich rurkę cieplną umieszcza się nie w dętce, ale na płaskim absorberze, a całą tę konstrukcję montuje się wewnątrz szklanej bańki, z której odprowadzane jest powietrze. Systemy pisaków są bardzo wydajne - dzięki temu, że absorber nie ogrzewa powietrza wewnątrz kolby, ale przenosi prawie całą energię do chłodziwa; jednak nie są tanie. Ponadto takie systemy są dość trudne do zainstalowania, a jeśli rura ulegnie awarii, nieuchronnie będzie trzeba ją całkowicie wymienić (choć zwykle nie ma problemów z samą wymianą). Warto również zauważyć, że rurki z piór są bardziej zależne od kąta padania światła niż rozwiązania z tradycyjnym pochłaniaczem kołowym.

Rozmiar rur stosowanych w odpowiednim kolektorze słonecznym - próżniowy lub termosyfonowy (patrz "Typ"). Jest wskazany w milimetrach przez dwie liczby, z których pierwsza wskazuje średnicę, a druga długość (wysokość).

Ogólnie rzecz biorąc, rozmiar rury jest dość specyficznym parametrem używanym w niektórych wzorach do obliczania mocy cieplnej i innych charakterystyk wydajności. Te formuły można znaleźć w dedykowanych źródłach; jeśli jednak fizyka i matematyka nie są dla Ciebie zbyt przychylne, lepiej powierzyć wybór profesjonalistom.