Ring „MI”: kolektory słoneczne, czyli promienne ciosy. Lemet

Kolektor przetwarza promieniowanie słoneczne na ciepło. Przekazywanie energii przez promieniowanie jest interakcją dwóch powierzchni, emitującej i pochłaniającej. Powierzchnia słońca i kolektora. Słońce emituje ogromne ilości energii w niezmiennym strumieniu. Ilość energii docierająca do powierzchni atmosfery ziemskiej jest także stała. I niezależna od położenia Ziemi, wynosi 1367 W/m2. To przemieszczanie się Ziemi po orbicie wokół Słońca powoduje, iż posiada różne, zmienne podczas roku usytuowania. Różny kąt pochylenia powoduje, iż promienie, w zmieniających się proporcjach, przechodzą przez atmosferę lub odbijają się od niej. W lecie około 75% nasłonecznienia dzięki lepszemu kątowi padania promieni jest w stanie dotrzeć i dostarczyć energię. W okresach zimowych ta wartość szczytowa jest co najmniej trzykrotnie mniejsza. Dodatkowo okres zimowy cechuje się krótszą ekspozycją. Sumy dzienne energii, którą jesteśmy w stanie pozyskać, różnią się kilkunastokrotnie. W lecie przy lepszym promieniowaniu i dłuższym dniu wynosi około 160 kWh/m2. W zimie, przy pochyleniu niekorzystnym dla przechodzenia energii, gdzie większa ilość ze stałej słonecznej 1367 W/m2 jest odbijana od powierzchni atmosfery, wielkość ta spada do około 11 kWh/m2. Energia przenoszona przez falę „słoneczną” pada na płaszczyznę. Może tam zostać albo odbita, albo pochłonięta – zaabsorbowana.
Powierzchnie absorbujące kolektorów mają mały stopień refleksyjności, a duży absorpcji. Fale padające na absorber, fale o określonej długości powodują (na poziomie powłok walencyjnych) przez niesione fotony wybijanie elektronów w wiązaniach atomowych. Powoduje to drgania tychże, co wpływa na wzrost energii wewnętrznej materiału absorbera. Przyrost energii wewnętrznej ukazuje się nam jako wzrost temperatury. Niskiej egzergii, niskiej jakości, ale ciepło. Ciepło, którego wykorzystanie ludzkość już sobie przyswoiła w dość dobrym stopniu.
Ze względu na wymienioną sezonowość działania główną aplikacją, w której stosuje się kolektory są instalacje solarne do podgrzewania c.w.u. Ciepłą wodę jesteśmy w stanie przez mniej więcej pół roku wyprodukować tylko z energii słonecznej. W perspektywie całego roku z ciepła konwersji promieniowania słonecznego, dzięki zapotrzebowaniu na nią przez cały rok, jesteśmy w stanie pokryć do 60-70% energii potrzebnej do uzyskanie c.w.u. Układy, w których chcemy wspomóc ogrzewanie, są w stanie pokryć tylko 10-20% energii potrzebnej w instalacjach grzewczych. Wiąże się to z pracą w półroczu, w którym dociera do nas mniejsza ilość „słońca”.
Firma Lemet proponuje gotowe zestawy oparte o kolektory płaskie i o kolektory próżniowe heat-pipe.
Kolektory płaskie mają przepływ podwójnej harfy. Taka organizacja przepływu pozwala na uzyskanie wyższych temperatur na zasilaniu. Materiały użyte do budowy to wysokiej jakości i trwałości wysokosprawny absorber Sunselect; hartowana szyba solarna pryzmatyczna o grubości 4 mm; złożone w (anodowanej w kolorze brązowym) szczelnej aluminiowej ramie. Kolektor posiada sprawność optyczną o wysokiej wartości 81,9%. Kolektory próżniowe bazują na podstawowym elemencie – dwuściennej rurze próżniowej. Zawiera ona pomiędzy ścianami próżnię – najdoskonalszy znany izolator. Pozwala to mimo niższej sprawności optycznej 69,4% na przekazanie większej ilości ciepła do systemu niż w przypadku kolektora płaskiego. Wewnątrz rur znajdują się aluminiowe radiatory, przenoszące energię do ciepłowodu, który przesyła ciepło w postaci pary dalej do kolektora zbiorczego w ramie. W przypadku kolektorów płaskich i próżniowych, będących w ofercie Lemet, zastosowanie wysokiej jakości materiałów znajduje odbicie w długiej, 5-letniej gwarancji.
Andrzej Pieróg
Pytania do… 1. Może na ringu pojawiły się firmy szczycące się tym, iż ich kolektory słoneczne „działają” w zimie? Na ile ilość wyprodukowanej wtedy energii jest znacząca? 2. W jakim stopniu parametr sprawności jednego urządzenia – kolektora, a w jakim poprawne jego usytuowanie wpływa na sprawność całego systemu solarnego?
Zobacz artykuł w wersji pdf pdf

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij