EFEKTYWNOŚĆ ENERGETYCZNA KOLEKTORÓW SŁONECZNYCH WYKORZYSTUJĄCYCH WODĘ JAKO PŁYN SOLARNY

W Polsce najczęściej stosowanym płynem solarnym w instalacjach grzewczych z kolektorami słonecznymi są 35-50% wodne roztwory glikolu propylenowego lub etylowego. Takie mieszaniny wraz z dodatkami uszlachetniającymi skutecznie zabezpieczają instalację solarną przed skutkami zamarznięcia czynnika roboczego przy niskich temperaturach zewnętrznych panujących w okresie zimowym. Roztwory te, w porównaniu do wody, charakteryzują się wyższą lepkością i niższą wartością ciepła właściwego w zakresie typowych temperatur pracy cieczy roboczej w obiegu solarnym, mają wyższą cenę w przeliczeniu na jednostkową objętość oraz mogą powodować zatrucia w wyniku przypadkowego spożycia.
W instalacjach solarnych pracujących również w okresie zimowym możliwe jest wykorzystanie samej wody, bez dodatku glikoli, ale konieczne jest wtedy wyposażenie układu regulacji automatycznej sterującego instalacją w funkcję ochrony przeciwzamrożeniowej. Celem niniejszej pracy jest omówienie funkcji przeciwzamrożeniowej w instalacji solarnej z kolektorami próżniowo-rurowymi, w której wykorzystano wodę, jako płyn solarny. Poddano szczegółowej analizie okres czasu, w którym ta funkcja była stosowana. Kolektory słoneczne pracujące w warunkach rzeczywistych dla przygotowania ciepłej wody użytkowej i wspomagania centralnego ogrzewania w obiekcie mieszkalno-usługowym, są częścią multiwalentnej instalacji hybrydowej, gdzie do wytwarzania ciepła dodatkowo zastosowano trzy różne urządzenia grzewcze. Określono również efektywność energetyczną kolektorów słonecznych. 

Pełny tekst (pdf)

[1] ASHARE: Fundamentals: 2001 Ashrae Handbook: Inch-Pound Edition, Amer Society of Heating, 2001.

[2] Ayompe L. M., Duffy A.: Thermal performance analysis of a solar water heating system with heat pipe evacuated tube collector using data from a field trial, Solar Energy, 90, 2013, 17–28.

[3] Matuszko D.: Long-term variability in solar radiation in Krakow based on measurements of sunshine duration, Int. J. Climatol., 34, 2014, 228–234.

[4] Neupauer K. i in.: Sterownik nowego typu dla instalacji hybrydowych
z odnawialnymi źródłami energii, Inż. Ap. Chem., 49, 3, 2010, 87–88.

[5] Pater S.: Woda jako płyn solarny w cieczowych kolektorach słonecznych, Wybrane problemy naukowo-badawcze budownictwa i inżynierii środowiska, Politechnika Warszawska Wydział Budownictwa Mechaniki i Petrochemii, Płock, 2013.

[6] Pater S., Magiera J.: Energetic and Ecological Balancing Hybrid Heating System with Renewable Energy Sources, Czasopismo Techniczne, 5, 1-M, 2012, 175–184.