Jak zbudowany jest płaski kolektor słoneczny? Na co należy zwracać uwagę? Jak poznać kolektor wysokiej jakości?

1. Budowa płaskiego kolektora słonecznego
 Jak zbudowany jest płaski kolektor słoneczny?
 Na co należy zwracać uwagę?
 Jak poznać kolektor wysokiej jakości?
www.viessmann.pl

2. Budowa płaskiego kolektora słonecznego
 Kolektor słoneczny ma
stosunkowo prostą budową
w porównaniu do takich
urządzeń jak np. kocioł
grzewczy
 Kolektor słoneczny pracuje
jednak w znacznie
trudniejszych warunkach
będąc narażonym na wysoką
temperaturę i ciśnienie pracy,
a także na skoki wartości tych
parametrów
Slajd
2

3. Podstawowe elementy płaskiego
kolektora słonecznego
 Absorber  Uszczelnienie
 Przykrycie ze szkła
 Obudowa
 Izolacja cieplna
ścianek obudowy
 Izolacja cieplna  Przewody czynnika
dna obudowy grzewczego (glikolu)
Slajd
3

4. Podstawowe elementy płaskiego
kolektora słonecznego - absorber
 Absorber
 Zadaniem absorbera jest pochłanianie
(absorbowanie) promieniowania słonecznego
i wytwarzanie ciepła
 Absorber wykonywany jest z materiałów dobrze
przewodzących ciepło, najczęściej miedzi lub aluminium
 Absorber pokrywany jest warstwą absorbcyjną (matową),
najczęściej na bazie czarnego chromu lub tlenków tytanu
 Bardzo ważną kwestią jest odporność warstwy absorbcyjnej
na zjawisko „starzenia się”, czyli utraty własności
absorbowania promieniowania słonecznego i emitowania
ciepła do otoczenia. Wysokiej klasy warstwy absorbcyjne
gwarantują wieloletnią (nawet 20 i więcej lat) pracę kolektora
Slajd
4

5. Podstawowe elementy płaskiego
kolektora słonecznego – przewody…
 Przewody czynnika grzewczego (glikolu)
 Zadaniem przewodów jest skuteczne
odebranie ciepła z całej powierzchni
absorbera w kolektorze słonecznym
 Standardowym rozwiązaniem układu przewodów jest tzw.
układ harfowy – równoległych przewodów. Rozwiązaniem
bardziej zaawansowanym jest tzw. układ meandrowy, czyli
wężownica. Takie rozwiązanie jest bardziej złożone i
droższe, ale zwiększa znacząco równomierność przepływu
czynnika grzewczego w kolektorach słonecznych pracujących
w baterii
 Ważną kwestią jest łączenie przewodów z absorberem, dla
nowych rozwiązań najczęściej poprzez spawania laserowe
lub ultradźwiękowe
Slajd
5

6. Podstawowe elementy płaskiego
kolektora słonecznego – obudowa…
 Obudowa kolektora
 Obudowa chroni wnętrze kolektora przed
niekorzystnym wpływem warunków
zewnętrznych i umożliwia w naszych
warunkach klimatycznych jego całoroczną pracę
 Od jej sztywności zależy trwałość całego kolektora
słonecznego, w dobrych rozwiązaniach obudowa jest
wykonywana z jednego giętego profilu np. aluminiowego, co
gwarantuje szczelność (brak miejsc styków kilku łączonych
elementów) oraz sztywność – szczególnie ważną dla
wytrzymałości na nacisk sił wiatru czy zalegającego śniegu
 Dobrym rozwiązaniem jest stosowanie dodatkowych listew
ochronnych na miejscu styku przykrycia kolektora i obudowy,
dla dodatkowej ochrony uszczelnienia
Slajd
6

7. Podstawowe elementy płaskiego
kolektora słonecznego – przykrycie…
 Przykrycie ze szkła
 Ważna funkcja – z jednej strony konieczna
ochrona kolektora przed wpływem warunków
zewnętrznych i utratą ciepła do otoczenia,
a z drugiej strony przykrycie powinno być jak
najbardziej przepuszczalne dla promieniowania słonecznego
 Przykrycie wykonuje się w dobrej klasy kolektorach
słonecznych, ze „szkła solarnego”, które zawiera minimalną
ilość tlenków żelaza (wysoka przepuszczalność
promieniowania) i jednocześnie jest hartowane dla uzyskania
odporności na uderzenia i naciski mechaniczne
 W najwyższej klasy kolektorach stosowane jest szkło
antyrefleksyjne (AR), odbijające jedynie ok. 3%
promieniowania słonecznego („szkło solarne” ok. 8%)
Slajd
7

8. Podstawowe elementy płaskiego
kolektora słonecznego – izolacja cieplna…
 Izolacja cieplna obudowy
 Niezwykle istotna dla zapewnienia jak
najniższych strat ciepła do otoczenia i tym
samym jak najwyższej sprawności kolektora
słonecznego
 Izolacja cieplna w kolektorach płaskich jest najczęściej
wykonywana z wełny mineralnej, która musi wytrzymywać
temperatury robocze nawet >200oC
 Dobrej klasy kolektory słoneczne posiadają izolację cieplną
dna obudowy o grubości 50 mm i dodatkowo izolację
bocznych ścianek obudowy kolektora
 Izolacja cieplna odgrywa szczególne znaczenie w okresach
chłodnych, dla kolektorów przewidzianych dla całorocznej
pracy Slajd
8

9. Podstawowe elementy płaskiego
kolektora słonecznego – uszczelnienie…
 Uszczelnienie obudowy
 Jak się okazuje, pozornie drobny, ale
niezwykle ważny element kolektora
słonecznego, z którym wielu producentów
ma problemy podczas testów jakościowych
zgodnych z normą EN12975
 Uszczelnienie obudowy wykonywane jest rzadziej z silikonu,
częściej z tworzyw kauczukowych lub kauczukopodobnych
(tzw. EPDM), bądź z mas klejących (podobnych jak dla szyb
samochodowych)
 Uszczelnienie musi wytrzymywać naprężenia, niskie oraz
wysokie temperatury oraz być odporne na promieniowanie UV
 Zabezpiecza ono wnętrze kolektora przed wnikaniem wilgoci
z zewnątrz, która zagraża jego trwałości i obniża sprawność Slajd
9

10. Podstawowe elementy płaskiego
kolektora słonecznego – przyłącza…
 Przyłącza hydrauliczne
 Element także bardzo istotny, ich
średnica (przeważnie Ø18 lub Ø22) decyduje
o ilości możliwych do włączenia w jednej
baterii kolektorów słonecznych
 Przyłącza powszechnie wykonuje się jako śrubunkowe,
najbardziej bezpiecznym rozwiązaniem są przyłącza
samozaciskowe z dodatkową kompensacją wydłużeń
cieplnych
 Nieodpowiednia konstrukcja przyłączy grozi ich
rozszczelnianiem wskutek powstających naprężeń przy
wydłużaniu się przewodów zbiorczych wewnątrz kolektorów
słonecznych
Slajd
10

11. Przykładowe konstrukcje płaskich
kolektorów słonecznych
 Izolacja dna obudowy, wełna  Izolacja dna obudowy, wełna
mineralna 50 mm + izolacja mineralna 30 mm, kolektor
ścianek bocznych. Kolektor słoneczny przede wszystkim
słoneczny dla całorocznej dla podgrzewania c.w.u.
pracy systemu oraz wody basenowej Slajd
11

12. Viessmann – ponad 30-letnie doświadczenie
w produkcji kolektorów słonecznych
1975 2009
Slajd
12

13. www.viessmann.pl