W certyfikacje Solar Keymark możemy znaleźć informację na temat parametru kolektora słonecznego jakim jest temperatura stagnacji. Zostaje ona określona w ramach szczegółowych badań zlecanych w jednym z certyfikowanych laboratoriów (np. SPF Rapperswil) przez producenta kolektora słonecznego. Musi to być ustalone zgodnie z normą PN-EN 12975-2.
Inną nazwą temperatury stagnacji jest temperatura postojowa. Jest ona mierzona w momencie, gdy kolektory nie pracują i nie występuje przepływ czynnika grzewczego. Nie ma wtedy żadnego odbioru ciepła. W praktyce, pompa obiegu solarnego zostaje wyłączona wskutek przekroczenia maksymalnej temperatury kolektorów słonecznych (np. dla nastawy sterownika 110oC). Dzięki temu, elementy instalacji solarnej zostaną ochronione przy wysokiej temperaturze czynników grzewczych.
Temperatura stagnacji, aby mogła być miarodajna, musi zostać określona dla warunków dnia słonecznego, gdy promieniowanie słoneczne wynosi 1000 W/m2. Temperatura na zewnątrz powinna osiągać wtedy +30 stopni Celsjusza. Taka temperatura jest mierzona dla absorbera kolektora słonecznego, a dokładnie jego powierzchni. Zależy ona w dużej mierze od właściwości szyby kolektorowej, właściwości absorbera oraz od izolacji cieplnej obudowy kolektora.
Temperatura stagnacji kolektora słonecznego jest jego cechą konstrukcyjną i świadczy o uzyskiwanej przez niego sprawności pracy. Jest uzyskana zostanie wyższa temperatura stagnacji, to oznacza to, ze występuje wyższy dostęp promieniowania słonecznego do absorbera. Wynika to z korzystnych selektywnych cech pokrycia absorbera oraz ze skutecznej izolacji cieplnej, jaka tam występuje.
Temperatura stagnacji jest nazywana także stanem równowagi cieplnej. Jest to wynikiem uzyskiwanych zysków energii promieniowania słonecznego, które są równoważone przez straty cieplne kolektora.
Popularnie nazywane solarami, kolektory słoneczne będą uzyskiwać wyższe sprawności, dzięki czemu będziemy mogli z nich w efektywny sposób korzystać. Jeśli kolektory słoneczne mają być wykorzystywane na rynku południowej Europy, zazwyczaj ich producenci korzystają z szyb o niższej transmisyjności, natomiast pokrycie absorberów ma wyższą emisyjność cieplną. Zazwyczaj takie powierzchnie są dodatkowo lakierowane. Odznaczają się one również izolacją cieplną o mniejszej grubości. Dzięki temu, gdy na południu Europy panują korzystne warunki atmosferyczne, wymagania dotyczące solarów są znacznie niższe niż w pozostałej części Europy.
Warto podkreślić, że podwyższenie temperatur stagnacji jest konsekwencją rozwoju technologicznego. Przykładem może być wysokiej klasy jak na ówczesne standardy, kolektor płaski ÖKOSOL produkowany przez firmę Hewalex w latach 90-tych z przeznaczeniem na rynek austriacki.
Jeśli kolektor uzyskuje niższą temperaturę stagnacji, może to być wynikiem zastosowania szyby o niższej przepustowości promieniowania słonecznego. Uzyskiwane są również wyższe starty ciepła poprzez zastosowanie obudowy i pokrycia absorbera, które nie jest dostosowane do potrzeb. Dopiero, gdy producenci zdali sobie z tego sprawę, użytkownicy mogli mieć dostęp do kolektorów, w których zastosowane zostały nowe rozwiązania. Były nimi szyby ze szkła o niskiej zawartości tlenków żelaza, a także pokrycia antyrefleksyjne. Wykorzystano również pokrycia absorberów typu PVD (BlueTec, Tinox).
Wnioski
Należy pamiętać, że ochrona przed przegrzewaniem kolektora słonecznego i całego systemu solarnego nie jest zależna od wartości temperatury stagnacji. Zgodnie ze szczegółowymi badaniami prowadzonymi np. przez Instytut AEE INTEC z Austrii, kluczowe znaczenie mają przede wszystkim:
Uzyskanie możliwości łatwego samoczynnego usuwania czynnika grzewczego z orurowania absorbera – w początkowej fazie stanu stagnacji
prowadzenie przewodów zasilających i powrotnych układu kolektorów słonecznych umożliwiające wypieranie czynnika grzewczego (glikolu) w stanie stagnacji – brak zasyfonowań powodujących długotrwałe wrzenie glikolu
dobór odpowiedniej wielkości naczynia wzbiorczego i jego prawidłowe usytuowanie w systemie solarnym
Kolektory słoneczne są przystosowane do pracy w warunkach dużego promieniowania słonecznego, a także podczas przerw w dostawie tej energii. W ramach badań opartych o normę PN-EN 12975-2, solary są poddawane oddziaływaniu warunków słonecznych dni z wysokim nasłonecznieniem . Test może być prowadzony w okresie 2÷5 miesięcy przez minimum 30 słonecznych dni.
Zobacz kolektory w naszym sklepie
Energia słoneczna dostępna jest w nieograniczonych ilościach. Korzystanie z takiej energii jest całkowicie darmowe i nie powoduje generowania zanieczyszczeń do środowiska.
W artykule wykorzystaliśmy schematy ze strony hewalex.
