Zasada działania
Każda instalacja solarna składa się z baterii kolektorów, umieszczonej zazwyczaj na dachu budynku, podgrzewacza umieszczonego wewnątrz budynku (zazwyczaj w sąsiedztwie kotła c.o. i zespołu pompowo-sterowniczego umieszczonego obok podgrzewacza (zwykle na ścianie).
Zasada działania instalacji solarnej jest następująca: kolektor solarny zamienia promieniowanie słoneczne na ciepło. Nośnikiem ciepła jest niezamarzający roztwór glikolu propylenowego krążący w instalacji na skutek pracy pompy obiegowej w zespole sterowniczo-pompowym. Bateria kolektora połączona jest hydraulicznie z wężownicą umieszczoną w podgrzewaczu wody użytkowej dwiema rurami elastycznymi ze stali nierdzewnej lub miedzianymi, o średnicy dobranej do wielkości baterii słonecznej. Nośnik (roztwór glikolu) zabiera ciepło z kolektorów i przenosi je do wężownicy, która nagrzewa wodę w podgrzewaczu.
W poprawnie wykonanej instalacji solarnej, różnica temperatur pomiędzy nośnikiem wypływającym z kolektora a dopływającym do kolektora powinna wynosić maksymalnie 15oC. Oznacza to, że zawsze kolektor słoneczny posiada wyższą temperaturę niż temperatura wody w zbiorniku. Poprawnie zaprojektowana instalacja (składająca się z właściwie dobranych podzespołów do pojemności podgrzewacza, ilości kolektorów słonecznych oraz właściwie podłączonej całej instalacji) powinna w ciągu kilku godzin pracy kolektorów nagrzać wodę w zbiorniku do temperatury nie wyższej niż 70oC. Im temperatura pracy kolektora jest wyższa, tym większe są straty ciepła przez wypromieniowanie.
Budowa kolektora płaskiego
Wszystkie kolektory słoneczne zbudowane są według podobnych zasad. „Czarna” powierzchnia ma na celu absorbować (pochłaniać) promieniowanie słoneczne, wytwarzać ciepło i przekazywać je do czynnika grzewczego (glikolu) krążącego w instalacji solarnej.
Głównym elementem każdego kolektora słonecznego jest absorber, od którego w znacznej mierze zależy sprawność kolektora, ale także trwałość zachowania parametrów, gdyż absorber poddany jest trudnym warunkom pracy – niskim ujemnym i wysokim temperaturom roboczym. Jakość materiałów i technologia produkcji odgrywają tutaj decydujące znaczenie.Płaskie kolektory słoneczne zbudowane są z takich głównych elementów, jak:
- Absorber – złożony z blachy miedzianej lub aluminiowej oraz orurowania także z rur miedzianych lub aluminiowych. Absorber pokrywany jest warstwą pochłaniającą promieniowanie słoneczne. Warstwa selektywna posiada cechę wysokiej absorpcji promieniowania słonecznego (rzędu 90÷95%) i jednocześnie niskiej emisji promieniowania podczerwonego (rzędu 5÷10%). Warstwa absorpcyjna może być wykonana na bazie czarnego chromu jak np. w kolektorach typu KS2000 SP/SLP lub też na bazie tlenków tytanu i krzemu. Absorbery stosowane w kolektorach słonecznych firmy Hewalex oferowane są w 3-ech wariantach jako:
- miedź-miedź (blacha miedziana – rury miedziane): KS2000 TP / TLP oraz KS2000 SP / SLP,
- aluminium-miedź: kolektory typu KS2000 TP AC / TLP AC,
- aluminium-aluminium: kolektory typu KS2000 TP Am / TLP Am.
- Orurowanie – czyli układ przewodów odbierających z absorbera wytwarzane ciepło, może mieć formę równoległych rurek – tzw. układ harfowy, bądź też formę meandrową (wężownica). Układ harfowy stosowany jest w kolektorach słonecznych KS2000 jako standardowe rozwiązanie zapewniające skuteczny odbiór ciepła z absorbera i jednocześnie niskie opory przepływu. Jedynie w kolektorach wykonanych całkowicie z aluminium, rury aluminiowe są formowane jako meander (kolektor typu KS2000 TP Am / TLP Am) ze względów technologicznych. W porównaniu do układu harfowego ułatwione jest wykonanie układu meandrowego – zmniejsza się (z 18 do 2-óch) ilość spoin łączących orurowanie z rurami zbiorczymi wewnątrz kolektora słonecznego. W przypadku aluminium jest to istotne ze względu na zwiększoną czasochłonność wykonywania połączeń.
- Obudowa – chroni kolektor przed wpływem warunków zewnętrznych oraz stratami ciepła. Pełni bardzo odpowiedzialną rolę, gdyż od jej sztywności, szczelności i wytrzymałości mechanicznej, zależy i sprawność pracy (w zależności np. od zawilgocenia izolacji cieplnej) i trwałość kolektora. Obudowy w kolektorach słonecznych typu KS2000 wykonywane są z profili aluminiowych z możliwością lakierowania w kolorze popielato-brązowym (RAL 7022). W kolektorach z absorberami harfowymi izolacja cieplna dna obudowy wykonywana jest z wełny mineralnej o grubości 55 mm, a z absorberami meandrowymi – 50 mm. Dodatkowo ścianki boczne izolowane są wełną mineralną o grubości 20 mm. Zapewnia to niskie straty ciepła do otoczenia, a jednocześnie izolacja odporna jest na wysokie temperatury pracy.
- Przykrycie szklane – zapewnia ochronę kolektora przed utratą ciepła oraz wpływem warunków zewnętrznych. Szyba stosowana w kolektorach słonecznych jest specjalnie przystosowana do obciążeń mechanicznych (zaleganie śniegu, wiatr), a także uderzeń (test odporności na gradobicie, kulka stalowa 150g). Zapewniać musi także maksymalnie wysoką przepuszczalność promieniowania słonecznego (np. najwyższa klasa U1 – powyżej 90%) do wnętrza kolektora słonecznego, stąd posiada obniżoną zawartość tlenków żelaza. Szyba stosowana w kolektorach firmy Hewalex cechuje się przepuszczalnością promieniowania na poziomie 91,6%. Dostępne są także szyby o jeszcze wyższych parametrach wykonywane z tzw. szkła AR antyrefleksyjnego o przepuszczalności bliskiej nawet 97%. Jednak koszt ich zastosowania, a także brak dłuższego doświadczenia w zachowaniu parametrów w długoletniej eksploatacji kolektora słonecznego, ogranicza obecnie szersze zastosowanie szkła antyrefleksyjnego.
Budowa kolektora słonecznego stanowi o jego wartości dla użytkownika, decydując o zachowaniu wysokich parametrów pracy przez cały okres jego eksploatacji. Potwierdzeniem jakości kolektora słonecznego jest jego zgodność z wymaganiami normy EN 12975, która przewiduje cykl testowy symulujący jego 20-letnią eksploatację. Od kilku lat na rynku europejskim funkcjonuje w tym zakresie certyfikat Solar Keymark nadawany kolektorom słonecznym, które pomyślnie przeszły w niezależnym instytucie badawczym, przewidziane w normie EN 12975 testy.
Źródło: hewalex.pl
instrukcja użytkownika