Kolektory płaskie ( szklone )
Stanowią największą grupę kolektorów słonecznych ( udział w rynku ponad 90 % ). Konstrukcja tych kolektorów opiera się na wymienniku umieszczonym w obudowie i przeszkleniu od strony ekspozycji słonecznej.
Powierzchnie charakterystyczne dla kolektorów płaskich szklonych
Energia w kolektorze płaskim
E1,E2 – straty odbicia Q1,Q2 – straty termiczne Q3 – energia użyteczna
Rozróżnia się dwie podstawowe grupy kolektorów z uwagi na konstrukcję wymiennika kolektora:
Istota różnicy w konstrukcji wymienników kolektorów słonecznych
| typowy kolektor o konstrukcji belkowej ( harfowej ) o powierzchni absorbera 1,70 – 2,00 m2 |
kolektor o konstrukcji meandrowej neosol 250 o powierzchni absorbera 2,53 m2 |
t2>t3
Rysunek przedstawia typową najczęściej spotykaną konstrukcję płaskich kolektorów słonecznych. Zdecydowana większość ok. 90 % oferowanych kolektorów posiada powierzchnię czynną ( absorbera ) w przedziale 1,7-2,0 m2.
Kolektory belkowe posiadają od 14 do 60 wewnętrznych połączeń rurek tworzących belki. Ilość ta zależy od tego czy składany jest z trójników, czy też trójniki są wyciągane z rury zbiorczej. Kolektory takie należy podłączać zgodnie z zasadą podaną na rysunku obok. Podłączenie jednostronne powoduje gwałtowny spadek sprawności w skutek zaburzenia równomierności przepływu. Niektóre kolektory belkowe dla złagodzenia skutków stosowania tej konstrukcji posiadają wewnętrzne układy Tiechelmann’a, zagięcia mające wyrównywać przepływy lub w połowie wykonywane obejścia, dla wydłużenia drogi przepływu. Średnia droga przepływu czynnika solarnego wynosi poniżej 3m. Występują problemy z odpowietrzeniem układu. System kanałów belek kolektora jest szczególnie wrażliwy na „zażelownie” czynnika solarnego, który powstaje na skutek odparowywania glikolu. Czyszczenie pneumatyczne nie zawsze prowadzi do odblokowania belek kolektora. Szczególnie wrażliwe są kolektory posiadające podłączenie tylko od góry kolektora.
Rysunek przedstawia istotę konstrukcji meandrowej kolektora neosol 250 o powierzchni czynnej (absorbera) 2,53 m2.
Kolektor posiada jedynie dwa wewnętrzne połączenia wykonane srebrnym lutem twardym gwarantującym pewność połączenia w każdych warunkach temperaturowych.
Przedstawiona konstrukcja pozwala na połączenia zasilania i powrotu z tej samej strony. Stosunek oporów przepływów w rurach zbiorczych do rur meandra jest tak dobrany, aby łączone baterie z kilku kolektorów posiadały takie same zalety jak pojedyncze kolektory.
Średnia droga przepływu czynnika solarnego jest od 8-10 razy dłuższa od porównywanych kolektorów o konstrukcji belkowej. Dzięki temu na zasilaniu temperatura t2 w kolektorze neosol 250 jest wyższa od kilkunastu do kilkudziesięciu oC w porównaniu z kolektorami belkowymi. Wymiennik meandrowy jest łatwy do odpowietrzenia i niewrażliwy na „zażelowanie” czynnika solarnego. Nawet permanentne zatkanie ( możliwe tylko przy skrajnie nie właściwej eksploatacji ) , jest w 100 % możliwe go odetkania metodą pneumatyczną. Kolektor nie posiada martwych stref dzięki czemu nie dochodzi do osadzania zanieczyszczeń, lub wytrąceń z czynnika solarnego