Jak określa się sprawność kolektora słonecznego?

sprawność kolektora słonecznego Osoby zainteresowane kolektorami słonecznymi zwracają uwagę na to, że rozwiązania tego rodzaju posiadają szereg niemożliwych do zakwestionowania atutów. Na pierwszy plan wysuwa się to, że kolektory gwarantują najniższe koszty związane z pozyskaniem energii promieniowania słonecznego zamienianej na ciepło użytkowe. Sprawność kolektora w zdecydowanej większości przypadków waha się w granicach wynoszących od pięćdziesięciu do siedemdziesięciu procent. Warto w tym miejscu podkreślić, że za jej górną granicę uznajemy tak zwaną wartość sprawności optycznej. Jest ona wyznaczana w czasie badań laboratoryjnych, te ostatnie muszą być zaś zgodne z przyjętymi normami. Do określenia sprawności kolektora słonecznego zazwyczaj wystarczają trzy parametry. Odnoszą się one do powierzchni apertury (czynnej nasłonecznionej powierzchni kolektora). Jak już wspomniano, sprawność optyczna kolektora słonecznego jest osiągana w warunkach laboratoryjnych.

Mówimy o niej jako o sprawności optymalnej, należy jednak liczyć się z tym, że w praktyce nie da się jej osiągnąć. Byłoby to możliwe jedynie wówczas, gdyby temperatura absorbera była równa temperaturze powietrza zewnętrznego, a osiągnięcie takiego stanu jest niemożliwe. Gdy zatem mówimy o sprawności optycznej, powinniśmy mieć na uwadze to, że wiąże się ona z samą konstrukcją kolektora słonecznego. Możemy zatem określić na jej podstawie jaka część promieniowania słonecznego jest w stanie dotrzeć do absorbera.

kolektor słoneczny W praktyce musimy liczyć się ze stratami, już choćby z uwagi na to, że promieniowanie słoneczne przechodzi przez szybę i jest odbijane od powierzchni czynnika absorbującego. Faktyczna sprawność urządzenia jest określona na podstawie jego sprawności optycznej, pod uwagę brane są jednak również współczynniki strat ciepła a1 oraz a2. Wyniki obliczeń można przedstawić za pomocą wykresu, co stanowi duże ułatwienie już choćby dlatego, że wykres pozwala na oszacowanie sprawności kolektora w bardzo konkretnych warunkach, w jakich jest on wykorzystywany. Dzięki takiemu sposobowi przedstawiania problemem nie jest też porównanie ze sobą sprawności różnych rodzajów kolektorów, co ma ogromne znaczenie dla osób, które zastanawiają się nad dokonaniem zakupu. Tu warto zwrócić uwagę, że przy idealnej izolacji cieplnej urządzenia wykres sprawności charakteryzowałby się poziomym przebiegiem. W takim wypadku sprawność nie byłaby uzależniona ani od temperatury absorbera, ani od tej, jaka znajduje się w jego otoczeniu. Z kolei „zerowa” sprawność urządzenia miałaby miejsce w sytuacji, w której straty ciepła byłyby równoważne wydajności cieplnej.