Simulace solárního systému s trubicovými kolektory

Zdarma Vám nasimulujeme Vaši konkrétní instalaci

Pro simulaci solárního systému používáme profesionální software T*SOL Pro 5.0 od společnosti Dr. Valentin EnergieSoftware GmbH. Tento simulační program umožňuje simulovat různé systémy například jednoduchý systém pouze pro ohřev teplé užitkové vody nebo kombinace TUV a přitápění ale i systémy s elektro či plynovým kotlem nebo tepelným čerpadlem.

Program T*SOL Pro 5.0

Program T*SOL Pro 5.0 využívá pro simulaci reálná meteorologická data z profesionálních meteorologických stanic umístěných v ČR a zahraničí. Vlastní simulace solárního systému probíhá den po dni hodinu po hodině a je zpracována do přehledného reportu. V reportu je možno vyčíst vyrobenou energii, úsporu a období kdy bude systém pracovat sám bez další energie na přitápění. Je možno také simulovat více variant (různý počet kolektorů, různá velikost zásobníku…)

Příklad simulace pro rodinný dům pro dvě osoby se 4 trubicovými kolektory (72 trubic), kombinovaným zásobníkem na 300 l jak pro přípravu teplé užitkové vody tak pro přitápění do radiátorů a elektro kotlem o výkonu 22 kW.

Příklad simulace

Simulace solárního systému pro rodinný dům - 72 trubic (4 kolektory po 18 trubicích)

Příklad instalace kolektorů na rodninný dům

Příklad instalace kolektorů na rodninný dům

Původně byl rodinný dům osazen jedním plochým solárním kolektorem. Nově byly osazeny vakuové trubicové kolektory s tepelnými trubicemi.

Původní montáž měděného plochého solárního kolektoru.

Střecha má trojúhelníkový tvar je orientována přímo na jih a střešní krytinou je Bramac. Požadavek zákazníka byl ji plně využít kolektory. Vzhledem k rozměrům byli vybrány kolektory v konfiguraci 22 + 18 + 18 + 22 trubic (tak aby byla využita efektivně celá střecha), celkem tedy 80 vakuových trubic. Solární kolektory jsou na střeše přizvednuty tak, aby měli vyšší sklon pro lepší využití slunce během zimních měsíců.

Nové osazené vakuové trubicové solární kolektory s Heat-Pipe - vyšší sklon kolektorů je pro lepší využití v zimě

Jak fungují vakuové kolektory na principu Heat Pipe

Vakuové trubicové solární kolektory na principu Heat-Pipe

Skleněná trubice vakuová trubice je jako termoska (odborně Dewarova nádoba) – mezi tenkými stěnami je vakuum a vnitřní skleněná vrstva je pokovená absorpční vrstvou ALN/AIN. Sluneční záření se tedy dostane dovnitř, ale již nemůže díky této vrstvě ven a změní se na teplo. Díky pokovení má trubice vysokou absorpci záření (pohlcování), ale malou emisi (vyzařování). Toto teplo je z vnitřní stěny vakuové trubice sbíráno pomocí lamel a přenášeno pomocí tepelné trubice – Heat-Pipe nahoru do sběrače.

Podélný řez trubicovým vakuovým kolektorem s tepelnými trubicemi

Ve sběrači proudí kolem trubice nemrznoucí kapalina, která teplo dále přenáší pomocí výměníku (buď externího nebo vnitřního - šroubovice) a čerpadla do zásobníku teplé vody - bojleru. Solární vakuový kolektor s tepelnou trubicí je nejefektivnějším řešením ohřevu vody pomocí slunce.

Příčný řez trubicovým vakuovým kolektorem s tepelnými trubicemi

Na výstupu se zásobníku musí být  umístěn termostatický ventil jelikož teplá užitková voda v zásobníku muže mít i teplotu 90 °C a do rozvodů vody je vhodné mít vodu teplou 60 °C. Nehrozí tím tedy například riziko opření dětí horkou vodou a tím že se voda mísí se studenou se rovněž snižuje spotřeba teplé vody v zásobníku.

Systém pro ohřev teplé užitkové vody s trubicovým vakuovým kolektorem s tepelnými trubicemi

Tepelná trubice - Heat Pipe

Tepelná trubice - Heat-Pipe

Tepelná trubice (anglicky Heat-Pipe, nebo Heat Pipe) dokáže přenášet velké tepelné výkony při zachování malého rozdílu teplot (běžně kolem 2 °C). Přenos tepla v ní je založen na odpařování a kondenzaci. Zajímavostí je, že tuto technologii vynalezla NASA.

Princip Heat-Pipe

Princip činnosti tepelné trubice

Jedná se o hermeticky uzavřenou trubici, ve které je pracovní látka (voda, alkohol, propanbutan, freon a pod.). Budeme-li jeden konec ohřívat a na druhý umístíme chladič, začne se pracovní médium odpařovat. V důsledku toho roste tlak. Na chlazeném konci páry kondenzují a předávají tak teplo, které bylo spotřebováno k odpaření. Kondenzát teče, nebo vzlíná zpět a tak to jde stále dokola.

Solární trubicové kolektory

Tento blog je zaměřen na solární trubicové vakuové kolektory fungujících na bázi tepelných trubic tak zvaných "Heat-Pipe". Tyto kolektory mají na rozdíl od jiných velkou výhodu v tom, že fungují i v chladnějších obdobích, kdy klasické ploché kolektory ani ty se selektivní barvou nefungují.

Solární vakuový trubicový kolektor s tepelnými trubicemi