HΛΙΑΚΟΙ ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ ΚΕΝΟΥ (VACUUM) VTN ΤΕΧΝΙΚΟ ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΕΠΙΣΗΜΟ ΣΗΜΑ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ
Περιγραφή Οι συλλέκτες Calpak VTN είναι ηλιακοί συλλέκτες κενού (Vacuum) οι οποίοι αποτελούνται από γυάλινους σωλήνες διπλού τοιχώματος, μεταξύ δε των τοιχωμάτων υπάρχει κενό αέρος της τάξεως των 5.10-3 Pa. Οι γυάλινοι αυτοί σωλήνες είναι από γυαλί borosilica, ο μεν εξωτερικός διαμέτρου d=47mm και πάχους 1,8mm, ο δε εσωτερικός διαμέτρου d=33mm και πάχους 1.5m. Η επιφάνεια του εσωτερικού σωλήνα που είναι προς το κενό είναι επεξεργασμένη για να έχει επιλεκτικές ιδιότητες (SELECTIVE). Οι σωλήνες αυτοί έχουν στο εσωτερικό τους από ένα χαλκοσωλήνα σε σχήμα U διαμέτρου Φ3/8 με πτερύγιο αλουμινίου για την αύξηση της μετάδοσης θερμότητας και οι οποίοι συνδέονται με ένα συλλεκτήρα (header) εισόδου (Φ18) και ένα συλλεκτήρα εξόδου (Φ18) του θερμικού υγρού που κυκλοφορεί μέσα στους χαλκοσωλήνες. Οι γυάλινοι αυτοί σωλήνες με τους χαλκοσωλήνες U είναι σε κατακόρυφη διάταξη και οι συλλεκτήρες είναι οριζόντιοι, όλο αυτό δε το σύστημα στερεώνεται σε πλαίσιο του οποίου η πλάτη είναι από αλουμίνιο υψηλής ανακλαστικότητας και σε παραβολικό σχήμα έτσι ώστε η ηλιακή ακτινοβολία που προσπίπτει στο ανακλαστήρα να κατευθύνεται στους σωλήνες κενού. Οι συλλεκτήρες είναι μονωμένοι με υαλοβάμβακα και διογκωμένη πολυουρεθάνη και φέρουν κάλυμμα αλουμινίου με μαύρη ηλεκτροστατική βαφή. Η ηλιακή ακτινοβολία που προσπίπτει στο εξωτερικό γυάλινο σωλήνα, είτε απ ευθείας είτε από αντανάκλαση, περνάει στο εσωτερικό μέσω του κενού όπου η επιλεκτική (SELECTIVE) επιφάνεια απορροφά την θερμότητα και θερμαίνει το εσωτερικό του σωλήνα. Εκεί βρίσκεται ο χαλκοσωλήνας U με το πτερύγιο αλουμινίου ο οποίος με την σειρά του απορροφά την θερμότητα και θερμαίνει τελικά το θερμικό υγρό που κυκλοφορεί μέσα του. Αν και οι σωλήνες κενού αυτοί αντέχουν σε χαλάζι μέχρι 2,5cm σε περίπτωση που σπάσουν δεν υπάρχει πρόβλημα ασφαλείας γιατί η ποσότητα γυαλιών είναι πολύ μικρή και μπορεί εύκολα να αντικατασταθούν χωρίς την επέμβαση στο κλειστό κύκλωμα του θερμικού υγρού. Η πίεση λειτουργίας του κλειστού κυκλώματος των συλλεκτών VTN μπορεί να είναι 6 ή 10 bar ανάλογα με την μελέτη δεδομένου ότι οι συλλέκτες αυτοί αντέχουν σε πιέσεις ακόμη και μεγαλύτερες. Επίσης η είσοδος του κρύου υγρού είναι σχεδιασμένη στα δεξιά όπως βλέπουμε τον συλλέκτη από εμπρός και η έξοδος από αριστερά είναι δε και οι δύο σε ευθεία γραμμή έτσι ώστε να μπορούν να συνδεθούν εύκολα και σε σειρά, αν και τέτοια διάταξη δεν συνιστάται για μεσογειακές χώρες λόγω των πιθανών προβλημάτων υπερθέρμανσης. Στην αριστερή έξοδο υπάρχει θέση για την τοποθέτηση αισθητηρίου θερμοκρασίας.
Προκειμένου να εξασφαλισθεί η αντιψυκτική και αντισκωριακή προστασία του συλλέκτη προσφέρεται ως αξεσουάρ το θερμικό υγρό Calpak NOX που είναι προϊόν με βάση την προπυλενογλυκόλη (αξεσουάρ). Το θερμικό υγρό αυτό αναμιγνύεται με νερό με ελάχιστη αναλογία όγκου 20%. Σε περιοχές με χαμηλές θερμοκρασίες χειμώνα η αναλογία αυτή μεταβάλλεται ως ο παρακάτω πίνακας: Θερμοκρασία περιβάλλοντος o C Αναλογία Calpak NOX-νερό κατ όγκο % ελαχ -10 o -15 o -20 o -25 o -30 o -35 o 20 23 31 37 43 48 53 Οι συλλέκτες Calpak VTN χάρη στην υψηλότατη θερμική μόνωση που προσφέρει το κενό αέρος και την επιλεκτική (SELECTIVE) επιφάνεια που διαθέτουν είναι πολύ αποδοτικοί σε κλίματα με κρύους χειμώνες όπου η θερμοκρασία είναι κάτω του μηδενός. Επίσης χρησιμοποιούνται πολύ αποδοτικά σε ηλιακά συστήματα όπου απαιτείται ζεστό νερό υψηλής θερμοκρασίας (πχ βιομηχανίες τροφίμων, φινιριστήρια, κλπ.) Οι συλλέκτες Vacuum VTN είναι σχεδιασμένοι για εγκατάσταση σε επίπεδες ταράτσες και σε επικλινείς στέγες με κεραμίδια με την χρήση ανάλογων βάσεων που διατίθενται ως αξεσουάρ. Οι συλλέκτες Vacuum VTN προσφέρονται με 10-12-14 και 16 σωλήνες σε έκτακτες δε περιπτώσεις και κατόπιν παραγγελίας μπορούν να παραδοθούν και με διαφορετικό αριθμό σωλήνων μεταξύ 6-16. Το σήμα αξιοπιστίας και απόδοσης SOLAR KEY MARK που φέρουν οι συλλέκτες Vacuum Calpak VTN είναι σήμα που δίδεται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (CEN) και η απόκτησή του προϋποθέτει αφενός μεν την εκτέλεση ενδελεχών test από αναγνωρισμένα κρατικά εργαστήρια ελέγχου (πχ. Δημόκριτος ΕΚΕΦΕ) ή εργαστήρια εξωτερικού (Stuttgart University κλπ.) που γίνονται με βάση τα Ευρωπαϊκά πρότυπα ΕΝ 12975-1-2, αφετέρου δε την παραγωγή τους σε συνθήκες που ορίζουν τα πρότυπα ISO 9001:2000.
Σχέδιο του Συλλέκτη Calpak VTN ΠΡΟΣΟΨΗ & ΠΛΑΓΙΑ ΟΨΗ ΤΟΜΗ ΣΥΛΛΕΚΤΗ AB α 100 11 1500 7 8 6 1 4 2 10 3 1600 9 5 1600 20 Α Β Γ Δ 45 100 1. Αλουμινένιο κάλυμμα συλλεκτήρων header 2. Θερμική μόνωση υαλοβάμβακα 3. Θερμική μόνωση διογκωμένης πολυουρεθάνης 4. Χαλκοσωλήνες header Φ18 (Φ22) 5. Εγκοπή για την στήριξη του συλλέκτη 6. Στεγανωτικοί δακτύλιοι EPDM ή ισοδύναμοι 7. Γυάλινοι σωλήνες κενού 8. Χαλκοσωλήνας U 9. Ανακλαστήρας αλουμινίου 10. Βάση αλουμινίου με εσοχή στήριξης 11. Πλαστικά καπάκια με UV για τη στήριξη των σωλήνων κενού ΛΕΠΤΟΜΕΡΕΙΑ ΤΟΜΗΣ ΓΔ ΤΟΜΗ ΣΩΛΗΝΑ 100 1 2 1 4 2 3 5 4. Σωλήνας vacuum. Παραβολικός ανακλαστήρας αλουμινίου. Εξωτερικός γυάλινος σωλήνας. Εσωτερικός γυάλινος σωλήνας με επιφάνεια Selective. Πτερύγιο αλουμινίου 4. Χαλκοσωλήνας σχήματος U 5. Κενό αέρος
Τεχνικά χαρακτηριστικά Μοντέλο 10 VTN 12 VTN 14 VTN 16 VTN Αριθμός σωλήνων 10 12 14 16 Ολική Επιφάνεια m 2 1,77 2,12 2,48 2,83 Επιφάνεια παραθύρου m 2 1,61 1,94 2,26 2,58 Επιφάνεια απορροφητή m 2 1,64 1,97 2,30 2,62 Διάσταση: πλάτος (α) mm 1110 1330 1550 1770 Διάσταση: ύψος (β) mm 1600 1600 1600 1600 Διάσταση: πάχος (γ) mm 100 100 100 100 Ενεργή Θερμοχωρητικότητα kj/k 63 76 89 102 Βάρος kg 29,5 35 41 47 Περιεχόμενο θερμικού υγρού kg 2,1 2,5 2,9 3,3 Θερμοκρασία στασιμότητας o C 227,3 227,3 227,3 227,3 Συνδέσεις υδραυλικές Φ18 (Φ22)* Φ18 (Φ22)* Φ18 (Φ22)* Μέγιστη πίεση λειτουργίας bar 13 13 13 13 Φ18 (Φ22)* Σταθερά χρόνου sec 228 228 228 228 Συντελεστής γωνίας πρόσπτωσης στις 50 ο 98,8% 98,8% 98,8% 98,8% * Μόνο κατόπιν παραγγελίας και για σημαντικές ποσότητες 5
Καμπύλη Στιγμιαίας Απόδοσης Ηλιακού Συλλέκτη Vacuum Calpak VTN με βάση την επιφάνεια απορροφητή (Solar KeyMark) Στιγμιαία θερμική απόδοση συλλέκτη (%) 100 90 80 70 60 50 40 Û ÏÏ ÎÙË 30 (%) 20 ÙÈÁÌÈ 10 ıâúìèî fi ÔÛË 0 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 (tm -ta ) / G [K /(W /m 2)] nα =Q / A A G nα = n 0A U A t m - t a G Τύπος VTN n 0 0,62 U 2,11 Q = Ωφέλιμη ισχύς αποδιδόμενη από τον συλλέκτη (w) G = Ένταση ολικής ηλιακής ακτινοβολίας (w/m 2 ) AA = Εμβαδόν απορροφητή συλλέκτη ( m 2 ) n = Θερμική απόδοση συλλέκτη (%) U A = Ολικός συντελεστής απωλειών συλλέκτη (w/m 2 k) Δευτεροβάθμια Εξίσωση Στιγμ. Απόδοσης των Ηλ. Συλ. Vacuum Calpak VTN με βάση την επιφάνεια παραθύρου (ΕΝΕΑ). n = n 0 α 1 t m - t a α 2 G (t m - t a ) 2 G G Τύπος VTN n 0 0,665 α 1 0,700 W/m 2 k α 2 0,036 W/m 2 k
Καμπύλη Πτώσης Πίεσης Θερμικού Υγρού 150 Πτώση πίεσης (mmh 2 O) 120 90 60 30 0 0 50 100 150 200 250 300 350 16VTN 6VTN Παροχή θερμικού υγρού (l/h) Σημείωση: Οι καμπύλες πτώσης πίεσης των ενδιάμεσων μοντέλων είναι μεταξύ των δύο ακραίων καμπύλων και μπορούν να προσδιοριστούν κατ αναλογία. Συνιστώμενη ροή θερμικού υγρού ~40 l/m2, h. Συνιστώμενη κλίση του συλλέκτη προς την έξοδο του ζεστού υγρού 1-2%. Μείωση Απόδοσης Λόγω Απόκλισης Η καμπύλη απόδοσης της σελ. 6 δίδεται για συλλέκτες με προσανατολισμό τον Νότο και κλίση 45ο ως προς το οριζόντιο επίπεδο. Για άλλες θέσεις η απόδοση μειώνεται ελάχιστα μεν για αποκλίσεις μέχρι 15ο, για δε μεγαλύτερες αποκλίσεις μέχρι και 30%. Ο παρακάτω πίνακας δίδει για διάφορες θέσεις τις περίπου προσδοκώμενες μειώσεις απόδοσης σε ετήσια βάση (επί τοις εκατόν %). Ο πίνακας είναι απλά ενδεικτικός και πρέπει να ελέγχεται για μεγάλες εγκαταστάσεις. Κλίση ως προς το οριζόντιο ΝΟΤΟΣ ΝΑ ΝΔ ΑΝΑΤΟΛΗ ΔΥΣΗ 15 ο -9% -12% -12% -20% -19% 25 ο -9% -9% -9% 21% 20% 35 ο -1% -8% 7% 23% 21% 45 ο 0% -8% 7% 26% 24% 55 ο -1% -10% 8% 30% 27% Αξεσουάρ Προσφέρονται τα παρακάτω αξεσουάρ προς διευκόλυνση της εγκατάστασης: Βάσεις για επίπεδες ταράτσες Βάσεις για σκεπές με κεραμίδια Διατάξεις βάσεων για σκεπές με κεραμίδια και ανύψωση στις 45 ο Ρακόρ σύνδεσης Φ18 (και κατόπιν παραγγελίας με Φ22) Ειδικά καλύμματα για την καλλίτερη προστασία των συλλεκτών το καλοκαίρι Διάφοροι χρωματισμοί πλαισίου από μικρό δειγματολόγιο (κατόπιν παραγγελίας) Σημείωση: Η εταιρεία διατηρεί το δικαίωμα αλλαγών των προδιαγραφών χωρίς προειδοποίηση. 7
ΚΙΚΕΡΩΝ ΕΛΛΑΣ ΑΒΕΤΕ (Calpak Technical) Λ. ΣΥΓΓΡΟΥ 9, ΤΚ 11743, ΑΘΗΝΑ Τηλ. 210 9247250 Fax 210 9231616 Email info@calpak.gr (Calpak@technical.gr) w w w. c a l p a k. g r