2. Ηλιακοί συλλέκτες Τύποι και Βασικές Ιδιότητες

Transcript

1 2. Ηλιακοί συλλέκτες Τύποι και Βασικές Ιδιότητες

2 Επίπεδοι Χωρίς κάλυμμα Κενού

3 Πλαστικός απορροφητής συλλέκτης χωρίς κάλυμμα Χιτώνιο ελαστικού σωλήνα Σωλήνας διανομής Αισθητήρας θερμοκρασίας Αποστάτης Σπειροειδής σωλήνας Πώμα/ εξάρτημα άκρου

4 Επίπεδος συλλέκτης Διαφανές κάλυμμα Απορροφητής Μόνωση Συλλεκτήριος αγωγός απαγωγής θερμότητας Σωλήνας με μέσο διανομής θερμότητας Περίβλημα συλλέκτη Διατομή επίπεδου συλλέκτη

5 Επίπεδος συλλέκτης Απορροφητής αλουμινίου Αλουμίνιο με πρεσαριστούς χάλκινους σωλήνες Σύστημα πρεσαριστών σωληνώσεων μεταξύ 2 μεταλλικών φύλλων Σύστημα σωληνώσεων συγκολλημένων σε μεταλλικό φύλλο

6 Επίπεδος συλλέκτης Απορροφητής με σωλήνες τύπου σερπαντίνας (κάλυψη ολόκληρης της επιφάνειας) Απορροφητής με ευθύγραμμους σωλήνες (κάλυψη ολόκληρης της επιφάνειας) Απορροφητής με ευθύγραμμους σωλήνες (2 ροές)

7 Επίπεδος συλλέκτης απώλειες Απώλειες ακτινοβολίας του απορροφητή Αντανάκλαση στον απορροφητή Αντανάκλαση στο κρύσταλλο του συλλέκτη Προσπίπτουσα ηλιακή ακτινοβολία Θερμικές απώλειες του οπίσθιου και των πλευρικών τοιχωμάτων Θερμικές απώλειες ενός επίπεδου συλλέκτη

8 Επιλεκτική επιφάνεια Πηγή:Vaillant Πηγή:Dimas Solar

9 Επιλεκτική επιφάνεια Πηγή:Vaillant

10 Συλλέκτης με διπλό τζάμι Διπλότζάμιμεενδιάμεσοκενό -Περίπου 10-25% αύξηση απόδοσης Προβλήματα διαστολών ρωγμές και σπάσιμο τζαμιών

11 Συλλέκτης με teflon Φύλο teflon μεταξύ απορροφητή και τζαμιού -Περίπου 8-15% αύξηση απόδοσης

12 Συλλέκτης κενού Συλλέκτες με σωλήνες κενού (Φωτογραφία: Leon R. de Witt, REMU Power Plus, Ολλανδία)

13 Συλλέκτης κενού

14 Συλλέκτης κενού

15 Συλλέκτης κενού Συλλέκτης ξηρής σύνδεσης με σωλήνα θερμότητας (Heat-pipe)

16 Συλλέκτης κενού Συλλέκτης υγρής σύνδεσης με σωλήνα θερμότητας (Heat-pipe)

17 Παραβολικός συγκεντρωτικός συλλέκτης Συλλέκτης CPC (παραβολικός συγκεντρωτικός συλλέκτης) Εισροή Εξωτερικός γυάλινος σωλήνας Μεταλλικό φύλλο μεταφοράς θερμότητας Επιστροφή Εσωτερικός γυάλινος σωλήνας με επίστρωση Ανακλαστήρας Θάλαμος κενού

18 Βασικό προβλήματα συλλεκτών: Σχεδόν όλα τα επιλεκτικά υλικά καταστρέφονται με την υγρασία. Η οξείδωση του υλικού επιταχύνετε με την αύξηση της θερμοκρασίας -Για επιπέδους συλλέκτες: χρήση βαλβίδων εξαερισμού -Για συλλέκτες κενού: πολύ καλό σφράγισμα κενού -Εργασία σε χώρο με ελεγχόμενη υγρασία

19 Καμπύλη απόδοσης συλλέκτη G: ολική ακτινοβολία t in : θερμοκρασία νερού εισόδου t e : θερμοκρασία νερού εξόδου t a : θερμοκρασία περιβάλλοντος n 0 : οπτική απόδοση (απόδοση χωρίς θερμικές απώλειες) α 1,α 2 : θερμικές απόλειες συλλέκτη

20 Καμπύλη απόδοσης συλλέκτη

21 Καμπύλη απόδοσης συλλέκτη Πρόβλημα: 3 καμπύλες απόδοσης ως προς το εμβαδόν αναφοράς

22 Καμπύλη ισχύος συλλέκτη (ΕΝ 12975:2006)

23 Σύγκριση απόδοσης συλλεκτών Απόδοση Διαφορά θερμοκρασίας συλλέκτη και θερμοκρασίας περιβάλλοντος Χωρίς κάλυμμα Συλλέκτης κενού Επίπεδος συλλέκτης Θέρμανση πισίνας ΖΝΧ & Θέρμανση χώρου Βιομηχανικές κατασκευές

24 Σύγκριση απόδοσης συλλεκτών SAC SAC = = solar solar air air coll. coll. CPC CPC = = stationary stationary CPC CPC FPC FPC = = selectively selectively coated coated flat flat plate plate EHP EHP = = evacuated evacuated heat-pipe heat-pipe EDF EDF = = evacuated, evacuated, direct direct flow flow SYC SYC = = stationary stationary concentrated, concentrated, Sydney-type Sydney-type coll CPC desiccant SAC adsorption FPC 1-effect absorption EHP EDF SYC 2-effect absorption T/G [Km 2 /W] Source: Fraunhofer -ISE

25 Συλλέκτες Παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας: -Parabolic Trough -Fresnel Lens -Dish collector -Solar Tower

26 Parabolic trough power plant

27

28 Ανακλαστήρες Fresnel πηγή PSE gmbh

29 Dish collector with stirling engine πηγή Sandia National Laboratory

30 3.2 kw PowerDish - Infinia

31 Συλλέκτης Ηλιοστάστες Ηλιακοί πύργοι U.S. Dep. Of Energy

32 Solar Key Mark I Τρόπος εγγύησης ποιότητας συλλέκτη -Τυχαία επιλογή υλικού (γραμμή παραγωγής ή αποθήκη) -Να περάσει όλα τα τεστ σύμφωνα με το EN 12975/ Διασφάλιση ποιότητας γραμμής παραγωγής (ISO) -Ετήσιος έλεγχος γραμμής παραγωγής -Επανέλεγχος υλικού κάθε 2 χρόνια Solar Key Mark II (σύντομα με απλοποιήσεις στις διαδικασίες και αλλαγές στον τρόπο ελέγχου)