Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Kolektory słoneczne – nowe rozwiązania techniczne

Kolektory próżniowe
Kolektory próżniowe

W poprzednich numerach „Rynku Instalacyjnego” (10/2010 i 1–2/2011) opisano duże instalacje solarne oraz sposoby magazynowania energii pozyskanej przez kolektory w okresie letnim, np. w celu jej wykorzystania w późniejszym czasie (w okresach przejściowych i zimą). W instalacjach tych wykorzystywano standardowe, płaskie lub próżniowe kolektory słoneczne. Tymczasem na rynku pojawiły się już rozwiązania technologiczne, które umożliwiają wykorzystanie energii słonecznej do nowych celów, również w tradycyjnych zestawach solarnych.

Hybrydowe kolektory słoneczne

Pod pojęciem „hybrydowe kolektory słoneczne” funkcjonują w branży solarnej różnorodne rozwiązania, w których energia słoneczna jest podstadrwowym źródłem energii do realizacji wielu zadań. Medium roboczym w takich kolektorach może być płyn solarny (w kolektorach cieczowych) lub powietrze (w kolektorach powietrznych) albo oba te media równocześnie (w kolektorach cieczowo-powietrznych). Energia słoneczna wykorzystywana może być z kolei jako medium grzewcze (w kolektorach termicznych) lub też służy do wytwarzania prądu (w ogniwach fotowoltaicznych). Efektem jest powstanie całego szeregu indywidualnych rozwiązań z możliwością naprzemiennego lub jednoczesnego wykorzystania energii słonecznej do zasilania odbiorników energii.

Kolektory płaskie cieczowo-powietrzne
Rozwój tych urządzeń jest wynikiem wielu prac naukowych, w których analizowano możliwość bardziej efektywnego wykorzystania stosunkowo niskich temperatur roboczych kolektorów słonecznych (poniżej 35°C). Temperatury tej wielkości w tradycyjnych systemach solarnych mogą służyć jedynie do wstępnego podgrzewu wody użytkowej, ich wykorzystanie w instalacjach do ogrzewania budynków jest praktycznie niemożliwe. Te rozważania legły u podstaw koncepcji cieczowo-powietrznego kolektora słonecznego, którego zadaniem jest użyteczne wykorzystanie niskich temperatur roboczych.

Założono, że kolektor taki powinien zapewniać uzyskanie średniorocznie gwarantowanego poziomu 525 kWh energii z metra kwadratowego powierzchni kolektora (podstawa dofinansowania tych urządzeń w Niemczech) po stronie cieczowej kolektora i równocześnie dodatkowo 225 kWh energii po stronie powietrznej. Powstało urządzenie (rys. 1) stanowiące kombinację typowego kolektora cieczowego oraz powietrznego. Przez wnętrze kolektora cieczowego przepuszczane jest powietrze, które jest podgrzewane podczas przemieszczania się pod absorberem kolektora. Tak skonstruowany kolektor słoneczny wykorzystywany jest w różnych systemach grzewczych (rys. 2).

W przypadku systemu z jednym zbiornikiem (rys. 2a) hybrydowy kolektor słoneczny po stronie cieczowej wykorzystywany jest do podgrzewu ciepłej wody użytkowej, a po stronie powietrznej ciepłe powietrze o temperaturze przekraczającej 25°C wprowadzane jest w celach grzewczych bezpośrednio do budynku.

W systemie z dwoma zbiornikami (rys. 2b) ciepło pozyskiwane z części cieczowej kolektora doprowadzane jest do zasobnika ciepłej wody użytkowej oraz bufora ciepła instalacji grzewczej, natomiast ciepło pozyskane po stronie powietrznej kierowane jest w celach grzewczych bezpośrednio do budynku. Na rys.2c  przedstawiono system z jednym zbiornikiem i pompą ciepła powietrze/woda. Ciepło pozyskiwane z części cieczowej kolektora doprowadzane jest do zasobnika ciepłej wody użytkowej oraz do bufora ciepła instalacji grzewczej, a ciepło pozyskane po stronie powietrznej kierowane w celach grzewczych bezpośrednio do budynku.

Powietrze o temperaturze poniżej 25°C skierowane zostaje do pompy ciepła. Z kolei na rys. 2d pokazano system z jednym zbiornikiem i pompą ciepła woda/woda. Ciepło pozyskiwane z części cieczowej kolektora doprowadzane jest do zasobnika ciepłej wody użytkowej oraz bufora ciepła instalacji grzewczej, a ciepło pozyskane po stronie powietrznej kierowane jest w celach grzewczych bezpośrednio do budynku. Pompa ciepła pozyskuje energię z kolektora hybrydowego i wykorzystuje temperatury poniżej 25°C.

Kolektor powietrzny z modułem fotowoltaicznym
Moduł fotowoltaiczny służący do przemiany promieniowania słonecznego w energię elektryczną ma, jak wiadomo, bardzo niską sprawność, wynoszącą jedynie 10–15% (rys. 3). Jednocześnie duża ilość ciepła powstającego w ogniwie fotowoltaicznym, sięgająca często 40–50% ilości energii dochodzącej do ogniwa, nie jest wykorzystana. Wiele firm produkuje hybrydowe kolektory powietrzne, które w istocie są ogniwami fotowoltaicznymi z wymuszonym przepływem strumienia powietrza przez kadłub ogniwa.

Tę technologię zastosowano np. w Norymberdze. Instalacja o powierzchni 45 m2 służy do zasilania lakierni samochodowej w energię elektryczną (moduły fotowoltaiczne dają moc szczytową na poziomie 5 kW) oraz do podgrzewu strumienia świeżego powietrza w kabinie lakierniczej i suszącej (moc szczytowa – 15 kW). W wielu obiektach, do których bezpośrednio nie sięga sieć elektryczna (fot. 1), możliwe jest wyciepło korzystanie kolektorów powietrznych z modułem fotowoltaicznym do wspomagania ogrzewania, wentylacji pomieszczeń, a dzięki zastosowaniu ogniw fotowoltaicznych – uniezależnienia się od sieci elektrycznej.

   15.03.2011

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Przedłuż certyfikat HVAC bez wychodzenia z firmy »

szkolenia hvac

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
10/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Ogrzewanie obiektów przemysłowych
  • - Wentylacja domów jednorodzinnych
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl