Dziś na ringu „MI”: OZE – kolektory słoneczne. TBK Ecoenergy


Reklama

Pompa ciepla Stiebel Eltron

Marka EuroSun wyróżnia się innowacyjnością rozwiązań technologicznych oraz wysokim poziomem sprawności energetycznej produkowanych kolektorów próżniowych.

zobacz artykuł w wersji pdf pdf pdf

Polski rynek próżniowych kolektorów słonecznych zdominowany jest przez kolektory typu „heat-pipe”, ponieważ taka konstrukcja najlepiej odpowiada na wiele zróżnicowanych oczekiwań wobec kolektorów próżniowych. Kolektory próżniowe wykorzystują bowiem jako izolator (do ochrony przed „ucieczką” już „złapanego słońca”) próżnię i to jest podstawowa cecha określająca zasadę budowy wszystkich kolektorów z grupy tzw. „próżniówek”. Firma EuroSun, dysponując wieloletnim doświadczeniem oraz wyspecjalizowaną technologią, przyjęła zasadę opracowywania kolektorów o najwyższych możliwych do uzyskania sprawnościach. Ustanawiała branżowe rekordy dla poszczególnych typów kolektorów próżniowych – z „heat-pipe” i z tzw. przepływem bezpośrednim. Osiągnięcia EuroSun w tym swoistym wyścigu technologicznym są obiektem zazdrości konkurencji i wyznaczają nowe poziomy rozwoju kolektorów próżniowych.

Optymalna sprawność wymiany
Jak już wspomniałem, rynek krajowy najlepiej przyjął kolektor próżniowy z „heat-pipe” (mimo że to słowo jest wprost zapożyczeniem z języka angielskiego, będę go używał w dalszej części artykułu). Kolektor „heat-pipe” może występować w jednej z dwóch odmian: z rurą próżniową dwuścienną (jak termos) i z rurą próżniową o pojedynczej ściance, gdzie długi pasek absorbera przymocowany do „heat-pipe” umieszczono w przestrzeni próżni (fot. 1). Wykorzystanie wysokoselektywnego absorbera oraz zaawansowane łączenie z „heat-pipe” zapewnia najefektywniejszy transfer energii słonecznej do cieczy w „heat-pipe”. Niezwykle ważną częścią całego procesu przekazywania ciepła jest kondensator, czyli ten element „heat-pipe”, który razem z tuleją w rozdzielaczu zbiorczym stanowi układ wymiennika ciepła. Ideę przepływu ciepła od absorbera do płynu solarnego w rozdzielaczu zbiorczym ilustruje rysunek 1. W kolektorze produkcji EuroSun typu HP65 układ kondensator-tuleja zapewnia optymalną sprawność wymiany ciepła. Ze średnicy ok. 25 mm i długości ok. 70 mm kondensatora wynika wprost bardzo korzystna powierzchnia wymiany ciepła. Rozwiązania standardowe to średnica ok. 12 mm i długość nie więcej niż 55 mm. Dla wszystkich dociekliwych proponuję ćwiczenie matematyczne – ile razy większą powierzchnię wymiany ciepła ma kondensator kolektora EuroSun HP65 w stosunku do standardu konkurencji? Im większa powierzchnia wymiany ciepła, tym większa zdolność do przekazania ciepła wyprodukowana z wysokoselektywnego absorbera do płynu w obiegu solarnym instalacji, a zatem większa sprawność i efektywność kolektora. Dla zapewnienia długiej żywotności (do 25 lat) oraz trwałości próżni wewnątrz hartowanej borokrzemowej rury szklanej o średnicy 65 mm i grubości ścianki 2 mm zastosowano opatentowaną przez przez EuroSun metodę termokompresji z wykorzystaniem specjalnego stopu metali. Taka konstrukcja szczelnego zamknięcia rury gwarantuje bezproblemową eksploatację w ekstremalnych warunkach szoku termicznego oraz niezwykłą odporność mechaniczną, np. na grad do 25 mm. Rama kolektora HP65 zbudowana jest z profili aluminiowych, które zapewniają odpowiednią lekkość i sztywność. Całości dopełnia obudowa rozdzielacza wykonana z wyciskanego aluminium, pokryta lakierem odpornym na zarysowania.

Kolektor EuroSun HP65 osiągnął doskonałą sprawność 83,3% oraz niezwykle niską stratę ciepła do otoczenia potwierdzoną w laboratorium szwajcarskiej jednostki badawczej SPF (test nr 1468 i 1468). Wg przeprowadzonych testów moc maksymalna kolektora z 30 rurami to 2497 W. Kolektor EuroSun HP65, dzięki odpowiednim uchwytom i konstrukcjom wsporczym, można montować na wszystkich rodzajach pokryć dachowych (fot. 2).

Przepływ bezpośredni
Kolektory z „heat-pipe”, mimo swych wielu niezaprzeczalnych zalet, mają jednak bardzo poważną wadę. Nie można ich (bez drastycznego spadku sprawności) montować w pozycji pionowej lub poziomo. Wynika to przede wszystkim z wykorzystania w nich zjawiska wyporu termicznego, który każdy z nas zna pod hasłem – zimne „idzie” na dół, gorące do góry. A co zrobić w sytuacji, kiedy kolektor musi być zamontowany w płaszczyźnie elewacji budynku lub nie może z przyczyn architektonicznych wystawać ponad dach i należy go położyć na płaskim dachu?

Idealnym rozwiązaniem dla takich przypadków jest kolektor z przepływem bezpośrednim EuroSun DF100, który tylko pozornie wygląda tak samo jak HP65.

Zachowując, identyczne jak dla HP65, standardy jakości i wymagania najwyższej efektywności energetycznej, firma EuroSun opracowała konstrukcję kolektora, w którym przepływ płynu solarnego odbywa się zarówno w rozdzielaczu zbiorczym, jak i przez specjalnej konstrukcji rurę próżniową o średnicy 100 mm i  grubości ścianki 2,8 mm. Pasek wysokoselektywnego absorbera trwale połączony z miedzianą rurką z płynem solarnym tworzy układ idealnego wymiennika ciepła w taki sposób, że nawet najmniejsza porcja energii słonecznej nie ucieknie do otoczenia. Rys. 2 schematycznie ilustruje przepływ ciepła w takim układzie. Zapewnienie długoletniej i bezawaryjnej (żywotność 25 lat) pracy kolektora opiera się na wyborze najlepszej jakości materiałów do budowy kolektora DF100: szkła borokrzemowego, absorbera wysokoselektywnego oraz systemu specjalnych uszczelnień pomiędzy rurą próżniową a miedzianym rozdzielaczem zbiorczym. Dla uczynienia kolektora DF100 bardziej uniwersalnym firma EuroSun zdecydowała się na wprowadzenie go w wersji z 6 rurami próżniowymi. Umożliwia to niezwykle efektywne wykorzystanie, nawet niewielkich powierzchni elewacji, do zamontowania wydajnych kolektorów próżniowych. Kolektor próżniowy DF100 został bardzo wysoko oceniony w teście SPF nr 1390. Sprawność 82,5% i moc kolektora 6-rurowego równa się 882 W.

Innowacyjne rozwiązania
Firma EuroSun, jako wiodący specjalista w opracowywaniu i wdrażaniu innowacyjnych rozwiązań w zakresie kolektorów próżniowych, oferuje swoje urządzenia do układów:
* podgrzewu ciepłej wody,
* wspomagania centralnego ogrzewania,
* wspomagania cieplnych procesów technologicznych,
* solarnego chłodzenia.

W ofercie EuroSun znajduje się wiele specjalistycznych opracowań próżniowych kolektorów słonecznych, które aktualnie są w fazie testów w laboratoriach akredytowanych lub w trakcie prób na konkretnych obiektach.

Jacek Kociński

Pytanie do…
Na czym polega metoda termokompresji stosowana przy zamykaniu rur próżniowych?

Prenumerata Magazynu Instalatora

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