Porównanie ALTEK SC-LH1-30 vs ALTEK SC-LH3-30

Standardowy sposób montażu przewidziany w projekcie kolektora.

Mówiąc o montażu należy zauważyć, że wszystkie kolektory słoneczne są zaprojektowane do montażu pod kątem do horyzontu. Dzięki temu możliwe jest zapewnienie, że kąt padania promieni słonecznych będzie jak najbardziej zbliżony do prostopadłego - a zatem wydajność urządzenia będzie bliska maksimum. Dlatego zarówno modele poziome, jak i pochyłe są zasadniczo instalowane w tej samej pozycji - pochylone; różnica między tymi opcjami polega na tym, co służy jako wsparcie dla kolekcjonera. Aby uzyskać szczegółowe informacje, zobacz odpowiednie punkty.

- Pochylony. Kolektory przeznaczone do montażu na specjalnym stojaku (ramie). Dzięki tej ramie powierzchnia amortyzująca znajduje się pod pożądanym kątem w stosunku do horyzontu, natomiast sam stojak przeznaczony jest do montażu na płaskiej, poziomej powierzchni. Jeśli planujesz postawić kolektor na takiej powierzchni – na przykład na płaskim dachu lub na ziemi obok domu – warto zwrócić uwagę na modele skośne.

- Poziomy. Urządzenia poziome to urządzenia, które nie są wyposażone w stojaki i generalnie nie są przeznaczone do używania stojaków. Takie kolektory układa się bezpośrednio na powierzchni dachu, wymagany kąt nachylenia zapewnia jedynie nachylenie powierzchni. W związku z tym głównym obszarem zastosowania modeli poziomych są domy ze spadzistymi dachami, w których nie można...zainstalować pochylonego kolektora. Wadą tej opcji jest to, że kąt urządzenia jest bezpośrednio zależny od kąta nachylenia dachu.

- Uniwersalny. Kolektory, które można montować zarówno poziomo, jak i pod kątem. Więcej informacji na temat tych opcji można znaleźć w odpowiednich punktach, a ich połączenie w jeden model pozwala użytkownikowi wybrać najlepszą opcję w zależności od sytuacji. Taka uniwersalność nie jest jednak tania, a w praktyce niezwykle rzadko jest wymagana – kolektor słoneczny kupowany jest zwykle w oparciu o ściśle określone miejsce montażu i z reguły nie ma problemów z wyborem opcji specjalistycznej (pochyłej lub poziomy). W rezultacie takie modele są niezwykle rzadkie. Należy również pamiętać, że podstawka przechylna może nie być dołączona do opakowania i należy ją zakupić osobno.

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.

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.

Całkowita liczba rurek przewidzianych w konstrukcji odpowiedniego kolektora (podciśnieniowego lub termosyfonowego, patrz „Typ”).

Parametr ten w dużej mierze zależy od powierzchni urządzenia: więcej jest wymagane w przypadku dużego kolektora i rur. Nie ma tu jednak ścisłej zależności, urządzenia o podobnej wielkości mogą różnić się liczbą rur. Ogólnie rzecz biorąc, parametr ten jest dość specyficzny, jest używany w niektórych formułach do obliczania wymaganej pojemności zbiornika.

Maksymalne ciśnienie robocze czynnika grzewczego, dla którego przeznaczony jest kolektor. Parametr ten jest wskazany tylko dla modeli zamkniętych (patrz "Widok") - z definicji otwarte pracują przy ciśnieniu atmosferycznym.

Maksymalne dopuszczalne ciśnienie dla wybranego kolektora nie może być niższe niż ciśnienie robocze w instalacji grzewczej (doprowadzenie ciepłej wody, ogrzewanie itp.), do której ma być podłączony. Najlepiej wybrać urządzenie z marginesem ciśnienia co najmniej 15-20% - da to dodatkową gwarancję w przypadku różnych awarii i usterek, a ogólna niezawodność takiego kolektora będzie wyższa niż w przypadku wybrane „plecami do siebie” (oczywiście przy pozostałych warunkach równych).

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.

Materiał, z którego wykonana jest rama kolektora rurowego (próżnia lub termosyfon - patrz „Typ”).

W tym przypadku rama jest stojakiem, dzięki czemu sam kolektor jest instalowany pod pożądanym kątem do horyzontu. Głównymi opcjami tego elementu konstrukcyjnego są stopy aluminium i stal; aluminium jest nieco lżejsze, ale jednocześnie droższe, a cięższa stal uważana jest za trwalszą. Jednak w praktyce nie ma dużej różnicy między tymi materiałami, są one w każdym razie wystarczająco mocne i odporne na korozję - tak bardzo, że żywotność ramy często przekracza „trwałość” samego kolektora. Zauważamy tylko, że z wielu powodów aluminium znajduje się głównie w modelach próżniowych, a stal w modelach termosyfonowych.