Сравнение вакуумных и плоских солнечных коллекторов для воды

Энергия солнца и ветра

Сравнение вакуумных и плоских солнечных коллекторов для воды

Сравнение вакуумных и плоских коллекторов

Большие гелиоустановки строятся с плоскими коллекторами. У вакуумных коллекторов не соответствует цена/производительность.

  • "трубы в виде термоса" имеют плохой оптический КПД (коэффициент полезного действия);
  • трубы могут потускнеть;
  • трубы очень восприимчивы к граду.
Зимой вакуумные трубы значительно чаще покрыты снегом, чем плоские коллекторы (т.к. вакуум очень хороший теплоизолятор, он не дает растаять снегу). Таким образом, они точно не могут вырабатывать тепловую энергии, когда она наиболее необходима (степень эффективности = 0%).

Дефекты труб:Синие прозрачные трубы легко заметны. Большей частью только зимой этот дефект обращает на себя внимание. На этом месте теряется много тепла, это видно, например, на очень быстро оттаянном слое инея.

Трубные коллекторы крайне восприимчивы к граду. Это не зависит от типа, идет ли речь о трубах КПК (верхняя фотография) или просто о жаропрочных трубах (нижняя фотография), все они находятся под угрозой. При трубах КПК с зеркалом (верхняя фотография) даже оно повреждено градом.

Ремонты, как правило, очень дорогостоящие. Для ремонта необходимо приобретать дорогие отдельные комплектующие, и работы на крыше очень трудоемкие, их необходимо проводить только с помощью лесов.

Как узнать о потере тепла в трубном вакуумном коллекторе?

Дефекты труб.

В холодные дни заметно покрытие труб слоем инея.

На фотографии видны оттаянные трубы, в них вышел вакуум. Т.е., в этих трубах практически нет теплоизоляции, и поэтому они производят очень мало полезного тепла.

Трубы, покрытые слоем инея, также не могут работать, т.к. сквозь них солнечный свет едва проникает, таким образом, в них также нет выработки тепла.
ИТОГ: ОТСУТСТВУЮТ ДОЛГОЖДАННЫЕ ЗИМНИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА!!!

Какой тип коллектора вырабатывает зимой больше энергии?

Плоский коллектор (справа вверху) - владелец плоского коллектора пользуется поступлением солнечной энергии этим холодным, но солнечным зимним днем.

Коллектор из труб (слева) - владелец коллектора из труб напротив, не имеет этим солнечным днем, никакой выработки тепловой энергии. Также спустя один день его коллектор из труб еще покрыт снегом и, таким образом, снег затеняет и препятствует поступлению солнечной энергии.

Днем позже....


... также после интенсивного солнечного излучения с крыши заметно сошел снег, а трубные коллекторы все еще покрыты снегом, т.е. они не работают и имеют степень эффективности 0%!

Как сравнивать, какой коллектор дешевле?

Сравните, пожалуйста:

  • страна-производитель: Украина, Польша, Турция, Греция или Германия;
  • цена за квадратный метр полезной площади;
  • характеристики коллектора;
  • конструктивные особенности: изоляционные материалы, материал и покрытие поглощающей панели, вид стекла, и т.д.

Где производятся трубы для вакуумных коллекторов?

Производство труб – главный поставщик Китай.

Большинство "КПК - трубы в виде термосов" производят в Китае. Линии по производству оставляют желать лучшего…


Cравнение работы современного вакуумного трубчатого и плоского солнечного коллектора для нужд нагрева воды и отопления здания.

ЦЕНТР ПОВЫШЕНИЯ УРОВНЯ РАЗРАБОТОК В СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ (The CENTRE OF EXCELLENCE FOR SOLAR ENGINEERING) при Ингольстадком университете прикладной науки (Ingolstadt University of Applied Sciences) решил провести исследование системы солнечного теплоснабжения двухсемейного частного дома. Целью данного проекта является исследование показателей использования солнечной энергии в реконструированных, в соответствии с требованиями по сокращению выбросов CO2, частных домах. Кроме того, особое внимание было направленно на сравнение работы современного вакуумного трубчатого и плоского солнечного коллектора для нужд нагрева воды и отопления здания.
Для исследования выбран обычный двухсемейный частный дом, расположенный в Баварии. Дом построен в 1970 году и был реконструирован в начале 90-х годов. Здание изображено на фото.

Лаборатория для исследования расположена в самом доме. Здание так же отвечает высоким стандартам по тепловым потерям.

Существующая система нагрева воды (жидко-топливный котел, плоские солнечные коллекторы и система теплых полов) была усовершенствована в данном проекте путем внедрения современных вакуумных трубчатых коллекторов и бака накопителя со стратификацией.
Измерительное оборудование было установлено в здании, чтобы контролировать термодинамическое процессы компонентов системы, особое внимание было уделено измерению тепловой энергии вырабатываемой вакуумными трубчатыми и плоскими коллекторами. Кроме того, были исследованы свойства и параметры тепловой стратификации бака аккумулятора.
На Рисунке показана график выработки тепловой энергии плоского и трубчатого вакуумного коллекторов в период зимы 2004-2005. Рядом со столбцом показывающим солнечную инсоляцию на поверхность коллектора, показана выработка тепловой энергии для общей площади солнечного коллектора (заштрихованные столбцы).

За весь период испытаний, плоский солнечный коллектор выработал больше тепловой энергии для общей площади, несмотря на более низкую номинальную эффективность. Сравнивая два типа коллекторов в действительности (в дополнении к лабораторным исследованиям) наиболее правильно сравнивать именно общую площадь коллектора. Это очень важно, ведь именно величина общей площади коллектора занимает пространство на крыше для выработки тепла, следовательно, стоит учитывать и представленную стоимость для владельца здания.
Кроме этого, доступная область крыши часто ограничивает число коллекторов, особенно в системах солнечного отопления, где зачастую необходимы большие площади коллекторов.
Рассматривая выработку тепловой энергии для апертурной площади коллектора (закрашенные столбцы), то она выше для вакуумного трубчатого коллектора осенью и весной. Хотя ожидалось, что в зимний период, когда температура окружающей среды ниже, вакуумный трубчатый коллектор выработает большее количество тепловой энергии, чем плоский коллектор, что и обещают производители. Несмотря на это, показатели выработки тепловой энергии зимой у плоского и у вакуумного трубчатого коллекторов приблизительно равны. Именно это и вызвало удивление, особенно учитывая, что вакуумный трубчатый коллектор обладает более высокой теоретической номинальной эффективностью, чем плоский коллектор.
На Рис.4 изображен график для типичного периода января 2005. Солнечная инсоляция умеренна, окружающая температура сравнительно низка ( «0oс). 28="" 01="" 29="" 30="" :="" -="" 5="" 33o="" br=""»
Рис.10 - Работа коллекторов для типичного периода для января 2005 г.

Рис.11 - Коллекторы со снеговым покрытием (слева) и изморозью (справа) в зимний период
Затенение коллекторов минимально, коллектора ориентированы на юг, и расположены по разные стороны от обзорного окна.

Вакуумные трубчатые коллекторы установлены на западной части ската крыши, который является более благоприятным для работы гелиоустановки. Кроме того, вакуумные трубчатые коллекторы установлены выше, чем плоские и поэтому меньше затеняются обзорным окном.

Предполагается, что оба типа коллекторов подходят для солнечного нагрева воды для климата центральной Европы. Вакуумный трубчатый коллектор не оправдал ожидания о более высоком уровне выработки тепловой энергии. Поэтому плоский солнечный коллектор является предпочтительной альтернативой для солнечных систем.

С другой стороны, в зимний период, который является более благоприятным для работы вакуумного солнечного коллектора, этот тип коллектора проявил себя слабо.

Поделиться статьёй с друзьями:

Другие статьи раздела "Советы, идеи, решения":

  1. 28.05.13 Сравнение вакуумных и плоских солнечных коллекторов для воды
  2. 27.05.13 Солнечный коллектор из ПЭВ бутылок своими руками
  3. 22.05.13 Самая мощьная солнечная панель - ФСМ-300
  4. 19.05.13 Отличие монокристалических солнечных батарей от поликристалических и аморфных
  5. 18.05.13 Отличие солнечных панелей встречающихся в продаже
Страница: 01 02 03 04 05 06 07 08 09