ABC kolektorów słonecznych. Harfa na dachu

Zobacz artykuł w wersji pdf pdf pdf     

Kolektory słoneczne oferowane na polskim rynku różnią się zasadą działania (płaskie, próżniowe) oraz szczegółami konstrukcyjnymi (płaskie, np. z dwoma lub czterema króćcami, próżniowe, np. z rurami przepływowymi lub heat pipe). Jak rozeznać się w tym gąszczu oferowanych produktów? Czym różnią się poszczególne rozwiązania, jakie są ich zalety i wady? O co spytać sprzedawcę? Przeanalizujemy kolektory płaskie.

Typowym, najszerzej spotykanym na rynku kolektorem płaskim jest kolektor z czterema króćcami z absorberem w postaci prostej harfy. Połączenie blachy absorbera z rurkami przepływowymi wykonywane jest różnymi technikami. Najpopularniejsze obecnie metody to lutowanie, zagniatanie, zgrzewanie ultradźwiękami oraz łączenie z wykorzystaniem promienia lasera. Metody, które powodują naruszenie struktury blachy absorbera, która najczęściej jest miedziana, prowadzić mogą w przypadku zastosowania kolektorów w strefie większego zasolenia do szybszego starzenia się obszaru połączenia blachy z rurkami, a co za tym idzie, do spadku sprawności kolektora. Zdarza się to zwłaszcza w kolektorach hybrydowych, gdzie przez kolektor przepływa znaczny strumień słonego powietrza. W tradycyjnych kolektorach wpływ ten jest mniejszy, albowiem kontakt ze słonym powietrzem zachodzi podczas wentylowania, to jest nieco wolniejszego ruchu powietrza przez wnętrze kolektora.

Kolektory łączone są między sobą za pośrednictwem różnego rodzaju złączek. Podstawowymi rozwiązaniami są śrubunek oraz złączka zaciskowa. Stosowanie pakułów (hanfu) do uszczelniania połączenia gwintowego jest niedopuszczalne. O wiele bardziej nadają się do tego celu uszczelnienia metalowe. Pakuły w wyniku działania wysokich temperatur szybko się starzeją i rozsypują.

Ale bywają też stosowane rozwiązania bardziej skomplikowane, zwłaszcza jeżeli producent chciał zadbać o kompensację wydłużeń rur zbiorczych kolektorów, które w sposób naturalny występują w kolektorach słonecznych. Wydłużenia te mogą prowadzić np. do wymuszenia przemieszczeń kolektorów umieszczonych na wspólnej konstrukcji nośnej. A to z kolei do poluzowania lub nadmiernych obciążeń elementów mocujących kolektory do ramy. W przypadku, gdy producent decyduje się na zastosowanie kompensacji we wnętrzu kolektora, wykonuje to zwykle, osadzając kompensator na odcinku rury zbiorczej albo też w sposób specyficzny wykonując rury doprowadzające ciecz do rurek absorbera (wykonuje pętlę kompensującą wydłużenia). Najłatwiejszym sposobem uniknięcia stosowania kompensatorów wydaje się jednak zastosowanie kolektorów z króćcami wyprowadzonymi do góry. Takie rozwiązanie pozwala również na umieszczenie kolektorów bezpośrednio obok siebie bez odstępu montażowego. Jeżeli kolektory opatrzone są znakiem jakości SolarKeymark, oznacza to, przy założeniu, że sprzedawca jest uczciwy i nie nadużywa tego znaku, że kolektory spełniają wszelkie wymogi opisane w normach i w trakcie ich eksploatacji nie powinny zachodzić zjawiska niepożądane, jak długotrwałe zaparowanie, wydzielanie się substancji niedozwolonych, pęknięcie szyby w trakcie gradobicia lub podczas nagłej zmiany temperatury itd. Nie należy jednak zapominać, że nawet te kolektory mogą pracować niewłaściwie, jeżeli nie zostaną w sposób właściwy zamontowane, a zestaw solarny, którego kolektory są głównym elementem, nie będzie wyposażony we wszystkie urządzenia zapewniające (zabezpieczające) prawidłową pracę systemu solarnego.

Korpus podstawowy kolektorów płaskich wykonywany jest w formie ramy lub wanny. Rama z kolei jest składana z elementów lub gięta z jednego profilu w celu uniknięcia strat ciepła w miejscach łączenia fragmentów profilu. Wanna z uwagi na fakt, że wykonana jest jako jednolity element, wady tej nie posiada. Na fot. pokazano dwa rozwiązania narożnika ramy giętej dwóch różnych producentów. Ponieważ profil jest gięty z jednego elementu, w narożu występują naprężenia, które mogą w prosty sposób się „uwolnić”, jeśli dojdzie do uderzenia w narożnik. Może to nastąpić w trakcie transportu, ale również w trakcie prac monterskich na dachu. Producent, którego rozwiązanie pokazano po prawej stronie, zadbał o ochronę narożnika i wprowadził dodatkowy element zabezpieczający, chroniący narożnik przed uderzeniami. Porównując pojemności wodne kolektorów z harfą, trzeba zwrócić uwagę, że identyczna pojemność kolektorów nie oznacza wcale, że kolektory te osiągać będą identyczne wydajności. Zwłaszcza w sytuacji, gdy zmiana pojemności nastąpiła w wyniku „zaoszczędzenia ilości rur przepływowych” poprzez zwiększenie ich średnicy. 10 rur przepływowych o długości 2 m i wymiarze 8 x 0,5 mm posiada pojemność wodną 0,76 l, 8 rur przepływowych o długości 2 m i wymiarze 10 x 1 mm ma pojemność 0,8 l. Jeśli kolektory te posiadają identyczne rury zbiorcze, pojemność kolektorów będzie prawie taka sama, czy jednak osiągną one identyczne wydajności w przypadku tej samej lokalizacji? Z pewnością nie, albowiem harfa drugiego kolektora będzie „rozrzedzona”, a zgromadzone przez blachę absorbera ciepło, po pierwsze, oddawane będzie przez grubszą ściankę rury, a po drugie, jednostkowa powierzchnia przekazywania energii się zmieni.

Jerzy Chodura

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