Kritéria ktoré rozhodujú o výbere slnečných kolektorov

O výbere spávneho typu slnečného kolektora rozhodujú hlavne: energetický zisk, cena, kvalita komponentov z ktorých sa slnečný kolektor skladá, konštrukčné prevedenie, jednoduchosť montáže.

Ak robíme výber kolektorov pre daný objekt nemôžeme brať do úvahy len jedno krytérium a to napr. cenu, tu može byť rozhodujúce množstvo iných faktorov. Čim viac podrobnejších a rôznymy protokolmi a certifikátmy potvrdených informácii získame tým výber bude jednoduchší.

ENERGETICKÝ ZISK KOLEKTORA

Energetický zisk kolektora je jedným z rozhodujúcich argumentov pri kupe. Treba tiež pamatať ze ročné energetické zisky slnečného kolektora počas roka nemôžu byť analyzované bez toho aby sme sa pozreli na solárny systém ako celok. Aby sme mohli kolektory porovnať je potrebné použiť rovnaké komponety solárneho systému a rovnaký režim odberu tepla.

Veľa firiem sa snaží „získať“ klienta vysokou účinnosťou slnečného kolektora bez toho aby upresnili o akú účinnosť sa jedná. Využitie súčiniteľa transmisie (optickej účinnosti) slnečného kolektora ako jediného argumentu pri výbere slnečného kolektora je čistým omylom. Taktiež tvrdenie že vákuový kolektor ma dvakrát vyššiu účinnosť od plochého je zavádzánim. Pre ilustráciu v tabulke 1 je uvedená účinnosť troch kolektorov: 1- plochý kolektor s „najvyššou“ optickou účinnosťou, 2 – iný plochý kolektor, 3 – vákuový kolektor. Faktom je že kolektor 1 podľa grafu ma najvyššiu účinnosť ale pri rozdiele teplôt Δt=0K ktorý nikdy v praxi nedosiahne. Na druhej strane tiež kolektor 3 ma dvakrát vyššiu účinnosť od kolektora 2 ale tiež pri nedosiahnutelnom pracovnom rezime Δt=100K. V súvislosti s týmto problémon bol zavedený súčiniteľ η50. Tento parameter určuje účinnosť kolektora pri slnečnom žiarení 800W/m2 a rozdiele teplôt medzi absorbérom a okolím 50K. Jedine tento parameter stanovuje spravodlivé porovnanie slnečných kolektorov.

KOMPONENTY SLNEČNÝCH KOLEKTOROV

Najpopulárnejšie a najčastejšie používane (vzhľadom na pomer cena – výkon) v slnečných inštaláciach prevedených v Európe sú ploché slnečné kolektory s tepelnou izoláciou.

Výber plochých kolektorov na Slovenskom trhu je dosť veľký. Na prvý pohľad oka všetky vyzerajú rovnako a veľmi sa od seba nelíšia. Zásadne rozdiely sa však nachádzajú vo vnútry.

Kryt – priezračné kryty v slnečných kolektoroch sa vyrábajú zo skla o hrúbke niekoľkých milimetrov, alebo z plastových materiálov.

Sklo musí obsahovať nízky obsah oxidov železa, pričom vysoký obsah oxidov železa (napr. zelenej farby) znížuje priepustnosť.

Uprednostňovanie skla v slnečných kolektoroch vyplýva z dobrej odolnosti proti stárnutiu v porovnaní s plastovými materiálmi. Mechanické vlastnosti skla sa vplyvom vysokých teplôt (až 220oC ) a atmosferických podmienok prakticky vôbec nemenia. Kvôli bezpečnostným opatreniam je často používané kalené sklo (v prípade mechanického poškodenia sa jednoducho rozsype na malé kúsky). Taktiež optické vlastnosti skla nepodliehajú fyzikálnym zmenám.

Absorbér

Srdcom každého kolektora je absorbér. Vystupujú to značné rozdiely v kvalite a cene hotového výrobku. Je vyhotovený z plechu pokrytého absorbčnou vrstvou a potrubia cez ktoré preteká pracovná látka. Môže byť vyhotovený vcelku, alebo delený, z medi, hliníka, ocele alebo umelej hmoty.

Hlavným parametrom pre posudzovanie materiálu absorbéra je súčiniteľ prestupu tepla, ktorý rozhoduje o intenzite prestupu tepla do pracovnej látky. Čím vyššia hodnota tým vyšší prestup tepla. V tabuľke je znázornené vhodné porovnanie.

Materiál

Súčiniteľ prestupu tepla (W/m.K)

Meď

376

Hliník

206

Oceľ

50

Polyetilén

0,35-0,46

Akryl

0,2

Kvôli zvýšeniu pohlcovania slnečného žiarenia sa na absorbér nanáša špeciálna vrstva a to buď selektívna alebo neselektívna.

Neselektívna vrstva je vyhotovená prevažne z čiernej farby na báze polyesterov a epoxidových živíc. Hoci takáto vrstva sa vyznačuje dobrou absorbciou (90-98%) na druhej strane má tiež vysokú emisivitu (80-90%), čo znamená že pri nahriatí značne emituje resp. vyžaruje získane teplo

Čierne farby a laky použité pre neselektívne vrstvy už po dvoch sezónach prevádky blednú. Starnutie povlakov sa prejavuje menšou absorbciou a nárastom emisivity.

Selektívna vrstva je charakterizovaná vysokou absorbciou a veľmi nízkou emisivitou tepelného žiarenia. Je vyhotovená z rôznych chemických prvkov ktoré sú galvanicky nanášané na absorbér (prvky titánu, čierny chróm, čierny nikel, čierna meď,). Galvanické povlaky niekoľkonásobne dlhšie zachovávajú dobrú absorbivitu žiarenia a značne menej podliehajú degradácií . Najväčšie zmeny (10-15%) sa vyskytujú v prvých rokoch prevádzky (tzv.stabilizácia)

Selektívna vrstva

Neselektívna vrstva

– Druh povlaku:

oxidy titánu, (Tinox)

čierny chróm, čierny nikel, čierna meď,

čierna farba na báze polyesterov a epoxidových živíc

– Absorbcia

vysoká (95-98%)

vysoká (90-95%)

vysoká (90-98%)

– Emisivita (strata) tepelného

žiarenia

nízka (3-5%)

nízka (5-16%)

vysoká (85-90%)

– Starnutie

minimálne zmeny absorbcie

Galvanicky nanášané povlaky podliehajú v prvých rokoch prevádzky značnej degradácii (10 až 15%)

blednutie farby a tým znižovanie absorbivity

– Životnosť

niekoľkonásobne dlhšia

dlhšia

Z analýz vyplýva že farbené kovové absorbéry, hoci su lacné nemali by byť používané vzhľadom na ich krátku životnosť.

Prietokové rúrky

Neoddelitelnou súčasťou abserbéra je sústava prietových rúrok ktoré sú neodelitelne pripevnéné k absorbéru (pájkovaním,ultrazvukovým spajánim alebo tvarovaním)

Spôsob radenia rúrok v absorbére môže byť rôzny od typu prevedenia:

výhody

nevýhody

Harfa

nízke tlakové straty

nerovnomerný odvod tepla z absorbéra

Dvojitá harfa

rovnomerný odvod tepla z absorbéra

nedá sa použiť pre gravitačné systémy

Meander

rovnomerný odvod tepla z absorbéra

vysoké tlakové straty

Skriňa kolektora

Mala by byť vyhotovená z hliníka, stabilizovaného plastu alebo antikorovej ocele. Materiál skrine kolektora musí byť odolný vysokým teplotným zmenám, poveternostným podmienkam a musí plniť tiež estetickú funkciu.

CENA:

Aby sme mohli urobiť cenové porovnanie, môžeme sa riadiť jednotkovými cenami (t.j. jednotkova cena čistej absorbčnej plochy, alebo jednotková cena energetického zisku), ale netreba zabudnúť o cene nosnej konštrukcie ktorou sa kolektor montuje na strechu a jednotlivých doplnkov.

Vo všeobecnosti si treba položiť otázku, či lacný slnečný kolektor s nosnou konštrukciou je zárukou splnenia všetkých potrebných predpisov alebo je skonštruovaný len preto aby zlákal klienta svojou nizkou cenou.

MONTÁŽ:

Len málo výrobcou slnečných kolektor sa snaží o to aby kolektory mali držiaky ktoré uľahčujú dopravu a montáž. Časti kolektora ktoré vychádzaju za okraj skrine by mali byť dostatočne chranené pre poškodením. Ak je potrebne kolektor namontovať v ťažko dostupnom mieste pri výbere môže rozhodovať aj hmotnosť kolektora. Rozhodujúcu úlohu pri veľkých systémoch bude mať aj čas montáže, kde slnečné kolektory s veľkýmy rozmermy spájane do radov môžu dominovať pri hodnotení.

ZÁVER:

Pre výber dodávateľa slnečných kolektorov je dobré riadiť sa vyššie uvedenýmy kryteriamy, so zachovaním istej rezervy voči ustne formulovaným garanciam obchodných zástupcov. Pretože klient nieje schopný reálne ohodnotiť, čo sa nachádza vo vnútri kolektor bez jeho rozobratia

Pridaj komentár