Kolektor słoneczny stary i nowy - porównanie parametrów

www.solarblog.pl

Kolektor słoneczny stary i nowy - porównanie

Cechy kolektorów słonecznych produkowanych 20 lat temu

Porównanie kolektorów słonecznych – „stary” i „nowy”

Trendy w zastosowaniu materiałów, technologii produkcji kolektorów

Slajd

2

Kolektory słoneczne – technika z 30-letnim stażem

Kolektory słoneczne znane są na rynku europejskim od ponad 30 lat, przy czym

szczególnie intensywny wzrost ich zastosowania nastąpił w ostatnich 15 latach.

Rynek polski zaczął się dynamicznie rozwijać od roku 2002. Szereg instalacji

solarnych instalowanych w tamtym okresie, pracuje do dnia dzisiejszego.

Niektóre z urządzeń pracujących w Polsce posiadają już znacznie dłuższy,

nawet ponad 20-letni staż pracy. Technologie dostępne w tym czasie nie

pozwalały konstruować kolektorów w oparciu o specjalnie przystosowane

komponenty, jak np. szyby, izolację cieplną, absorbery. Również brak było

doświadczenia jak zachowają się takie urządzenia w trudnych wieloletnich

warunkach eksploatacji.

Fot. Kolektory słoneczne instalowane z początkiem lat 90-tych na rynku austriackim (produkcja 1990-1994 Hewalex).

Slajd

3

Rozwój rynku polskiego w latach 90-tych

Pierwsze kolektory słoneczne produkowane w Polsce przeznaczone były przede

wszystkim na rynki zagraniczne. Popyt na rynku polskim pozostawał do końca lat

90-tych śladowy w porównaniu do krajów Europy Zachodniej.

Fot. Pierwsze materiały reklamowe i informacyjne

z zakresu kolektorów słonecznych przeznaczonych

dla klienta w Polsce i zagranicą (Hewalex).

Slajd

4

Certyfikaty z badań kolektora słonecznego

Kolektory słoneczne w latach 90-tych podlegały już badaniom mającym na celu

określenie ich parametrów sprawnościowych. Przykładem jest badanie kolektora

Ökosol produkowanego przez firmę Hewalex na potrzeby rynku austriackiego.

Badanie wykonane zostało

w okresie 1994/1995 przez

austriackie laboratorium

Bundesforschungs- und

Prüfzentrum Arsenal

Badanie oparte było o normę

ÖNORM M 7714, która dopiero

w kolejnych latach została

zastąpiona przez znaną

w krajach europejskich normę:

EN 12975-2, na której opiera

się certyfikacja wg standardu

Solar Keymark.

Slajd

5

Sprawność kolektora słonecznego (lata 90-te)

Płaski kolektor słoneczny Ökosol uzyskał w badaniach wysokie

jak na ówczesne standardy, parametry sprawnościowe:

Sprawność optyczna ƞ0: 75,7%

Współczynnik strat ciepła a1: 4,32 W/m2K

Współczynnik strat ciepła a2: 0,014 W/m2K2

Fot. Parametry sprawnościowe dla

kolektora słonecznego Ökosol według

badania w Bundesforschungs- und

Prüfzentrum Arsenal (1994/1995)

Slajd

6

Porównanie kolektorów słonecznych – wykres

Sprawność kolektora słonecznego produkowanego 20 lat wcześniej jest średnio

niższa o 15% w porównaniu do obecnie produkowanych kolektorów (w typowym

zakresie pracy 16÷48 K)

Zakres sprawności

dla kolektorów płaskich

z aktualnej oferty

producenta (Hewalex 2014)

Sprawność kolektora

płaskiego Ökosol (produkcja Hewalex 1994)

Sp

raw

no

ść

Różnica temperatury

Slajd

7

Technologie produkcji – wczoraj i dzisiaj

W ciągu 25 lat dokonały się zasadnicze zmiany w budowie i w technologiach

produkcji kolektorów słonecznych – wprowadzono nowe materiały np. szkło

o obniżonej zawartości tlenków żelaza, warstwy absorbujące PVD, itp..

1990 2014

fot. Hewalex

Slajd

8

Porównanie – kolektory z czarnym chromem

Ökosol (1994) KS2000 SLP (2014)

Parametry sprawnościowe:

(w odniesieniu do pow. apertury)

η0 = 0,757

a1 = 4,32 W/m2K

a2 = 0,0140 W/m2K2

η0 = 0,811

a1 = 4,46 W/m2K

a2 = 0,0096 W/m2K2

Pojemność cieplna kolektora 8,3 kJ/K 6,1 kJ/K

Temperatura stagnacji 150 oC 192 oC

Wymiary całkowite 202276890 mm 2019103790 mm

Powierzchnia brutto/absorbera 1,553/1,360 m2 2,094/1,815 m2

Masa 32 kg 39 kg

Absorber

miedź-miedź, układ harfy pojedynczej

rury: harfa Ø10 mm, zbiorcza Ø22 mm

pojemność cieczy: 1,14 dm3

miedź-miedź, układ harfy pojedynczej

rury: harfa Ø8 mm, zbiorcza Ø18 mm

pojemność cieczy: 1,10 dm3

Technologia produkcji absorbera lutowanie zgrzewanie ultradźwiękowe

Pokrycie absorbera czarny chrom czarny chrom

Obudowa kolektora aluminium aluminium

Szyba - szkło hartowane 5 mm hartowane strukturyzowane 3,2 mm

Uszczelnienie ramy obudowy profil gumowy i silikon klej polimerowy

Izolacja cieplna – wełna mineralna dno 50 mm / bok 20 mm dno 50 mm / bok 20 mm

Opory przepływu (dla 60 dm3/m2h) 1,2 mbar 4,0 mbar

Slajd

9

Kolektory słoneczne - po 20 latach eksploatacji

Większość testów wytrzymałościowych jakim poddaje się kolektory słoneczne,

przewiduje 20 lub 25-letni okres jego eksploatacji. W ramach badań certyfikujących

jak np. opartych na normie EN 12975 (Solar Keymark) wytwarza się warunki

symulujące tak długi czas eksploatacji. Producenci o najdłuższym doświadczeniu,

są w stanie udokumentować trwałość kolektorów słonecznych bezpośrednio

prezentując swoje produkty po długim okresie eksploatacji.

Kolektory słoneczne

prezentowane na stoisku

targowym Hewalex (1996) oraz

na ekspozycji w sali szkoleniowej

w siedzibie firmy (2014) – po

20-letnim czasie eksploatacji

Slajd

10

Trendy w produkcji kolektorów słonecznych

Trendy jakie można zaobserwować w zakresie produkcji i budowy kolektorów

słonecznych na przestrzeni ostatnich 20 lat to przede wszystkim:

o zastosowanie szyb o wysokiej przepuszczalności promieniowania słonecznego

o zastosowanie pokryć absorbera typu PVD („niebieskich”) o wysokich parametrach

sprawnościowych, wytwarzanych w procesie wielkoseryjnej produkcji

o zastępowanie w coraz większym stopniu blachy miedzianej przez aluminiową

w budowie absorbera więcej o statystykach rynkowych w materiale:

„Przegląd rynkowy rozwiązań technicznych w budowie kolektorów słonecznych”

o wdrożenie nowych technologii produkcji absorberów w miejsce tradycyjnego lutowania:

zgrzewania ultradźwiękowego oraz spawania laserowego

o stosowanie izolacji cieplnej dostosowanej do specyfiki eksploatacji kolektora

słonecznego (zmniejszona ilość środków klejących w wełnie mineralnej)

Na przestrzeni ostatnich 20 lat, porównując kolektory płaskie dobrej klasy

technicznej, sprawność pracy podwyższyła się o około 10÷20% dzięki zastosowaniu

nowych materiałów i technologii produkcji. Szereg rozwiązań funkcjonuje przy tym

do dnia dzisiejszego jak np. pokrycia z czarnego chromu o wysokich walorach

wytrzymałości (zachowanie parametrów w czasie i odporność na korozję).

www.solarblog.pl

Hewalex 25-letnie doświadczenie na rynku polskim i zagranicznym

więcej prezentacji >>> www.hewalex.pl

www.solarblog.pl więcej prezentacji >>>

Kompletne rozwiązania oparte o kolektory słoneczne i pompy ciepła

Zastosowanie w obiektach mieszkalnych i użytkowych

Hewalex 25-letnie doświadczenie na rynku polskim i zagranicznym

www.hewalex.pl