Porównanie Demrad Lykia 2.25 vs Vaillant auroTHERM pro VFK 125/3

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.

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.

Powierzchnia otworu kolektora; w zestawach składających się z kilku urządzeń (patrz „Liczba kolektorów”) jest wskazany dla jednego kolektora.

Obszar apertury to w rzeczywistości obszar roboczy urządzenia: wielkość przestrzeni bezpośrednio oświetlonej przez słońce. W modelach płaskich (patrz „Typ”) rozmiar ten odpowiada rozmiarowi szklanego „okna” z przodu kolektora; w tym przypadku powierzchnia otworu jest zwykle równa powierzchni absorbera (patrz odpowiedni punkt) lub nieco mniejsza (ze względu na fakt, że krawędzie „okna” mogą zakrywać krawędzie powierzchni absorbującej Ale w kolektorach rurowych (próżnia, termosyfon) powierzchnię apertury można mierzyć na różne sposoby, w zależności od obecności reflektora.Jeśli jest, powierzchnia robocza jest równa powierzchni absorbera, ponieważ rury są napromieniowane z Jeśli odbłyśnik nie jest przewidziany, powierzchnia apertury jest traktowana jako suma powierzchni projekcyjnych wszystkich rurek; długość projekcji odpowiada w tym przypadku długości rurki, szerokość do wewnętrznej średnicy bańki szklanej lub zewnętrzną średnicę dętki, w zależności od konstrukcji.

Powierzchnia apertury jest jednym z najważniejszych parametrów nowoczesnych kolektorów słonecznych i wiąże się z nią wiele cech wydajności. Jednocześnie, przeliczając te cechy na 1 m2 powierzchni apertury, można porównać ze sobą różne modele (w tym te związane z różnymi typami).

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.

Wydajność kolektora.

Początkowo termin „sprawność” oznacza cechę opisującą ogólną sprawność urządzenia – innymi słowy, współczynnik ten wskazuje, ile energii dostarczonej do urządzenia (w tym przypadku energii słonecznej) trafia na użyteczną pracę (w tym przypadku przypadku, podgrzewanie płynu chłodzącego). Należy jednak zauważyć, że w przypadku kolektorów słonecznych rzeczywista sprawność zależy nie tylko od właściwości samego urządzenia, ale także od warunków otoczenia i niektórych cech pracy. Dlatego cechy zwykle wskazują na maksymalną wartość tego parametru - tzw. sprawność optyczna lub „sprawność przy zerowej utracie ciepła”. Jest on oznaczony symbolem η₀ i zależy wyłącznie od właściwości samego urządzenia – mianowicie współczynnika pochłaniania absorbera α, współczynnika przezroczystości szkła t oraz sprawności przekazywania ciepła od absorbera do nośnika ciepła Fr. Z kolei rzeczywista sprawność (η) obliczana jest dla każdej konkretnej sytuacji przy użyciu specjalnego wzoru, który uwzględnia różnicę temperatur wewnątrz i na zewnątrz kolektora, gęstość promieniowania słonecznego wchodzącego do urządzenia, a także specjalne współczynniki strat ciepła k1 i k2. W każdym razie wskaźnik ten będzie niższy niż maksimum - przynajmniej dlatego, że temperatury wewnątrz i na zewnątrz urządzenia będą nieuchronnie różne (a im wyższa ta różnica, tym większe straty ciepła).

Niemniej jednak najwygodniej jest ocenić charakterystykę kolektora słonecznego i porównać go...z innymi modelami dokładnie pod kątem jego maksymalnej wydajności: w tych samych warunkach praktycznych (i przy tych samych wartościach współczynników k1 i k2) urządzenie z wyższa wydajność będzie bardziej wydajna niż urządzenie o niższym ...

Ogólnie rzecz biorąc, wyższe wartości sprawności umożliwiają osiągnięcie odpowiedniej sprawności, natomiast powierzchnia kolektora może być stosunkowo niewielka (co odpowiednio wpływa pozytywnie również na gabaryty i cenę). Parametr ten jest szczególnie istotny w przypadku, gdy planowane jest użytkowanie urządzenia w zimnych porach roku, na terenie o „ponurym” klimacie i stosunkowo niewielkim nasłonecznieniu lub gdy nie ma dużo miejsca na kolektor i niemożliwe jest zastosowanie dużego -obszarowe urządzenie. Z drugiej strony, aby zwiększyć wydajność, wymagane są konkretne rozwiązania projektowe - a one tylko komplikują i zwiększają koszt projektu. Dlatego przy wyborze według tego wskaźnika warto wziąć pod uwagę specyfikę aplikacji kolektora. Na przykład, jeśli urządzenie zostanie zakupione do domku letniskowego w regionie południowym, gdzie planuje się odwiedzić tylko latem, potrzeba stosunkowo mało wody i nie ma problemów ze słoneczną pogodą - nie można zwracać większej uwagi na wydajność.

Współczynnik pochłaniania absorbera zastosowanego w konstrukcji kolektora.

Całkowita sprawność powłoki pochłaniającej, a w konsekwencji sprawność urządzenia jako całości zależy bezpośrednio od tego parametru. Współczynnik pochłaniania opisuje, ile energii słonecznej docierającej do absorbera jest przez niego pochłaniane i przekazywane do chłodziwa (zwykle z pewnymi stratami, ale w tym przypadku można je pominąć). Idealnie liczba ta powinna osiągnąć 100%, ale aby to osiągnąć, jeśli to możliwe, jest to niezwykle trudne i nieuzasadnione koszty. Dlatego współczynnik absorpcji jest zwykle nieco niższy - około 95%; jest to więcej niż wystarczające do wydajnej pracy kolektora. Reszta energii jest odbijana jako promieniowanie; więcej szczegółów patrz „Współczynnik. promieniowanie absorbera ε ”. W tym miejscu zauważamy, że przy projektowaniu kolektorów rurowych często stosuje się kolby ze specjalną powłoką wewnętrzną, która zwraca odbite promienie do absorbera i zwiększa rzeczywisty współczynnik pochłaniania.

Emisyjność absorbera (powłoki absorbującej) zastosowanej w konstrukcji kolektora.

Parametr ten opisuje, jaka część energii padającej na powłokę pochłaniającą jest odbijana z powrotem. Przypomnijmy, że zadaniem absorbera jest maksymalne pochłanianie spadającej na niego energii słonecznej; w związku z tym idealnie powinno zachowywać się jak „całkowicie czarne ciało” i w ogóle niczego nie odzwierciedlać. Ale osiągnięcie takich cech jest niezwykle trudne i kosztowne, więc część energii promieniowania nieuchronnie odbija się od absorbera. Wskaźnik ten we współczesnych kolektorach słonecznych jest niezwykle mały – rzadko przekracza 5%; dodatkowo zewnętrzne bańki szklane mogą mieć wewnątrz specjalną powłokę selektywną, która odbija część promieni odbitych i zmniejsza rzeczywistą emisyjność całego systemu.

Temperatura stagnacji kolektora, a dokładniej maksymalna temperatura płynu chłodzącego osiągnięta w trybie stagnacji.

Termin „stagnacja” w tym przypadku oznacza stagnację chłodziwa w kolektorze, dzięki czemu nie jest z niego usuwana termiczna energia słoneczna dostarczana do urządzenia. Taka sytuacja może mieć miejsce np. w przypadku zatrzymania pobierania ciepła lub ciepłej wody, wyłączenia pompy obiegowej, wietrzenia lub zatkania obiegu itp. W takim przypadku temperatura chłodziwa może znacznie wzrosnąć (do 200 °C lub więcej) i nie przekraczaj temperatury wrzenia tylko woda, ale także specjalne preparaty. Należy pamiętać, że ten tryb jest, choć niekorzystny, ale nie awaryjny - poważne awarie w systemie mogą wystąpić tylko w przypadku powtarzającej się stagnacji w krótkim czasie. A w zaawansowanych kolektorach często stosuje się różne rozwiązania, aby zminimalizować negatywny wpływ tego reżimu.

Temperatura stagnacji jest generalnie parametrem referencyjnym, nie wpływa na wydajność główną i nie jest głównym kryterium wyboru. Ogólnie jednak uważa się, że wyższe szybkości wskazują na wyższy poziom i zaawansowaną konstrukcję zbiornika. Jest to częściowo uzasadnione: model „wysokotemperaturowy” powinien być wystarczająco wydajny, aby pochłaniać dużą ilość energii (w szczególności mieć wysokiej jakości selektywną powłokę izolacji szklanej) i wystarczająco niezawodny, aby normalnie przenosić kontakt z podgrzanym chłodziwem.