Всичко за слънчевите колектори

Всичко за слънчевите колектори

КАК РАБОТЯТ? 



Слънчевият колектор е двигателят на горещата вода. Слънчевите системи с вакуумни тръби винаги са били най-ефективните системи за производство на енергия. Въпреки нарастващото търсене на слънчеви колектори, съвременните техники за производство доведе до намаляване на разходите, така че тръбната технология с вакуум предлага най-голяма възвращаемост на инвестициите в сравнение с всяка друга слънчева система.
Принципът на слънчевите вакуумни тръби, е прост. Слънчевата тръба е с вакуумо-подобен дизайн като на термос. Състои се от два слоя стъкло с вакуум между слоевете. Външният слой на слънчевата тръба е изработен от боросиликатно стъкло, което е с много ниско съдържание на желязо и позволява 98% от светлинната енергия да премине през 2-рия вътрешен слой, който също е със специално покритие. Тези покрития и модерната технология са това, което прави тези слънчеви колектори да са с по-дори топлинни параметри от всеки друг колектор на пазара. Специалното селективно покритие променя късовълновата слънчева радиация в дълги топлинни радиационни вълни с почти 94% ефективност и само 6% от слънчевата енергия се губи!

НАЙ-ЧЕСТО ЗАДАВАНИТЕ ВЪПРОСИ

1. ЕФЕКТИВНИ ЛИ СА СЛЪНЧЕВИТЕ КОЛЕКТОРИ ПРЕЗ ЗИМАТА?

При минусови температури и облачни зимни дни трудно може да се достигне температура на водата подходяща за къпане. Ефективността на слънчевите колектори е в зависимост от температурата на околната среда и от температурата на водата в градската мрежа, която варира през различните сезони от 10°C през зимата, до 25°C през летните месеци. Може да се каже, че в южната, по-топла част на даден град, слънчевите системи ще изглеждат по-ефективни, именно поради разликата в температурата на водата в градската мрежа.

2. МОЖЕ ЛИ ДА СЕ ИЗПОЛЗВА СЛЪНЧЕВ КОЛЕКТОР ЗА ЖИЛИЩЕ НА ПО-НИСЪК ЕТАЖ В БЛОК?

Може да се използва, но ще има известен първоначален разход на вода, преди топлата вода да достигне апартамента. Например, при сграда от 5 етажа, за да достигне топлата вода до втория етаж ще трябва първоначално да изтекат 3-6 литра вода (в зависимост от дължината на тръбите).

3. КОЛКО ЩЕ СА ЗАГУБИТЕ ОТ ТЕМПЕРАТУРАТА НА ВОДАТА В РЕЗЕРВОАРА ПРЕЗ НОЩА?

Нормално е през нощта, когато температурата на околния въздух е ниска, да има топлинни загуби от резервоара, което води до намаляване на температурата на водата.

Ако вода с температура от 50-60°C се остави в резервоара на типична слънчева система за битова топла вода вечерта, температурата на водата ще се е понижи с от 4 до 6 градуса, в зависимост от сезона.

Във връзка с ефективността на системата се препоръчва топлата вода да се използва до вечерта, а не да се оставя за следващия ден.

4. ЗАМРЪЗВАТ ЛИ ВАКУУМНИТЕ ТРЪБИ ПРЕЗ ЗИМАТА?

В райони с характерни много ниски температури през зимата трябва да се използват системи от затворен тип, тъй като те още при инсталирането, се запълват с вода и антифриз в подходяща пропорция ( в зависимост от специфичния регион). При тези системи не са необходими никакви действия от потребителя при прогнози за много ниски температури.

При слънчева система за битова топла вода с отворена верига, трябва да се източва водата, при наличие на изпускателен отвор, или да се вика монтажист от фирмата доставила системата, ако ще има минусови температури. Тези системи не са препоръчителни за райони с обичайни големи застудявания.

5. ПРИ ГРАДУШКА ИМА ЛИ ОПАСНОСТ ДА СЕ ПОВРЕДЯТ КОЛЕКТОРИТЕ ?

Производителят дава гаранция за градушка с размер до 25 мм. ледено топче, но е възможно вакуумните тръби да издържат и повече. Дори да се получи счупване на някоя от тръбите, същите могат да се подменят и това не е толкова скъпо спрямо цената на цялата система.

6. КАКВА Е ТЕЧНОСТТА ВЪТРЕ В КОЛЕКТОРА И КАКВО ЩЕ СТАНЕ АКО СЕ СМЕСИ С ПИТЕЙНАТА ВОДА?

При затворените системи се ползва антифризна течност, която дори и да проникне в тръбовата мрежа, няма да има проблем, тъй като не е отровна. Но по принцип това не се случва, защото налягането в затворената верига от колектори е винаги по-ниско от налягането вътре в резервоара за топла вода (налягане на градската мрежа). По този начин, ако се наруши затворената верига, течността няма да се проникне във водата за битови нужди, а ще се случи обратното.

7. МОГАТ ЛИ СЛЪНЧЕВИТЕ КОЛЕКТОРИ ЗА ТОПЛА ВОДА ДА СЛУЖАТ ЗА ОТОПЛЕНИЕ?

Не може да се разчита, че слънчевите колектори за топла вода ще осигурят сами отопление през целия зимен сезон, но могат да се използват за подпомагане основната система за отопление. За тази цел, обикновено се използват системи с ре-циркулация на водата. При тях слънчевите колектори се монтират на покрива, а резервоара за топла вода е на по-ниско ниво, като приземен етаж или в мазето. Тези системи се нуждаят от помпа за пренос на енергия от колектора към резервоара и имат по-голям капацитет (по-голяма колекторна площ, по-голям резервоар) отколкото простата термосифонна система. Минус на тези слънчеви системи е, че постоянната циркулация на топла вода в мрежата за разпределение, води до топлинни загуби. От направени изчисления в малки и големи хотели, се заключава, че около 20% - 30% от общата енергия, която се потребява за затопляне на вода, се губи в дистрибуционната мрежа.

В случаите, когато се използва система с ре-циркулационна помпа, трябва да се осигури:

·       Добра изолация на тръбите за разпределение на топлата вода;

·       Ограничаване на времето за използване на ре-циркулационната помпа (използване на часовников превключвател или друг метод), ако условията позволяват това.

8. ТРЯБВА ЛИ СЛЪНЧЕВИТЕ КОЛЕКТОРИ ДА СА ОБЪРНАТИ ВИНАГИ НА ЮГ?

Най-добре е да са на юг, за да се използва пълния капацитет на системата. Може и да е юг-югоизток, но в друга ориентация ще намали количеството усвоена енергия от слънцето. Разликата от южната ориентация, без да има голямо понижаване на ефективността е до 20°. За по-големи отклонения до 45°, намаляването е в порядъка от 15% през зимните месеци и приблизително 5% през летните месеци.

9. САМО НА ПОКРИВА ЛИ СЕ СЛАГАТ КОЛЕКТОРИТЕ ИЛИ МОЖЕ И НА ТЕРАСА?

Могат да се монтират навсякъде, но е задължително да са на слънчево място, където да се използва максималното количество светлина, което ще попада през деня.

10. ДО КОЛКО ГРАДУСА СЕ ЗАТОПЛЯ ВОДАТА?

До 98 градуса максимум и понеже системата е отворена няма опасност да стане каквато и да е авария. Съществуват смесителни устройства, които се инсталират на изхода за топлата вода на домашната слънчева система и могат да контролират температурата на топлата вода така, че тя да не надвишава 60°C. Така потребителят на топла вода ще е предпазен от температури на водата по-високи от 60°C, които могата да му причинят изгаряния. По принцип смесителните устройства са доста скъпи, но има и евтини, по-опростени такива, които могат да се използват при домашни слънчеви системи. Тяхната цена е по-ниска от 50 Евро.

11. ПОД КАКЪВ НАКЛОН ТРЯБВА ДА СЕ МОНТИРА СЛЪНЧЕВИЯ КОЛЕКТОР?

Повечето от слънчевите колектори за битова топла вода се разполагат в ъгъл от 45° към хоризонталната равнина. Ако наклона е променен в порядъка 25° до 50°, ще има промяна в годишната енергийна ефектевнивност но тя няма да надхвърля 5%. Следователно е възможно да се монтират колектори на покриви с наклон от 25° до 50°, без да съществува голям проблем с ефективността или неизправна работа.

12. НЕОБХОДИМО ЛИ Е ДА СЕ ПОКРИВА КОЛЕКТОРА НА СЛЪНЧЕВАТА СИСТЕМА ПРЕЗ ЛЯТОТО, КОГАТО НЯМА НИКОЙ В ЖИЛИЩЕТО И НЕ СЕ ПОТРЕБЯВА ТОПЛА ВОДА ?

Когато през лятото водата в слънчевата система не се използва , температурата на водата в резервоара достига високи температури (от порядъка на 90 °C – 95°C). Това не е проблем, защото системи за битова топла вода са проектирани да издържат на такива високи температури. Следователно, не е необходимо да се покрива колектора на слънчевата система, когато потребителите няма да ползват системата за известен период от време. Иначе, е вярно, че при покриване на колектора, водата в резервоара няма да достига такива високи температури.

13. КОЛКО ЕНЕРГИЯ ЩЕ ОСИГУРИ СЛЪНЧЕВАТА СИСТЕМА ЗА ТОПЛА ВОДА ЗА ЕДНА ГОДИНА?

Според досега проведените изследвани и измервания , очакваното енергийно осигуряване е от порядъка на 500kWh до 800 kWh на година и на квадратен метър площ на колектора.

Изчисленията са направени при следните условия:

·       едно отвеждане на водата, в края на деня;

·       изпразване на пълен обем на резервоара;

·       отвеждане при температурата на водата достигне 40°C .

14. КАК ДА ИЗПОЛЗВАМЕ НАЙ-ЕФЕКТИВНО СЛЪНЧЕВАТА СИСТЕМА ЗА ТОПЛА ВОДА?

Слънчевият колектор има висока ефективност когато оперативната му температура е ниска или иначе казано, когато водата в резервоара е студена. Следователно, основният принцип за ефективно използване е водата в резервоара да бъде с ниска температура сутринта, когато слънчевата ирадиация започва да се повишава. Препоръчва се всичката топлата вода да се използва до сутринта на следващия ден. По този начин слънчевият колектор ще може да започне да функционира при ниска температура и следователно ефективно. При спазване на това правило нивото на ефективност ще се повиши до 20-25%.