Использование и удельный расход теплоносителей в солнечных коллекторах

raznitsa-temperatur

От правильности выбора теплоносителя зависит производительность и срок службы гелиосистемы. Именно теплофизические свойства и вязкость обеспечивают жидкости эффективный перенос тепловой энергии между солнечным коллектором и баком аккумулятора, который непосредственно и нагревает воды. В трубках адсорбера теплоноситель нагревается, после чего отдает накопленную энергию через теплообменник водонагревателю.

Пропиленгликоль как лучший вариант для эксплуатации гелиосистем

etilenglikol

С точки зрения физических характеристик идеальным вариантом для использования в солнечном коллекторе является вода. Это наиболее доступная жидкость с высокой теплоемкость и коэффициентом теплопередачи. Нужно учитывать, что применение воды в качестве теплоносителя существенно ограничивается климатическими условиями региона. Чтобы противостоять разгерметизации гелиосистемы и серьезным повреждениям конструкции солнечного коллектора нужно применять незамерзающие жидкости – антифризы. Исследования показали, что наиболее экономически обоснованным решением будет купить пропиленгликоль и разбавить его с водой до концентрации 40 %. Это оптимальная концентрация для климатических условий Центральной Европы, ведь при таком соотношении в водно-гликолевом растворе смесь не будет замерзать даже при температуре в 30 градусов ниже нуля.

По физическим характеристикам пропиленгликоль – это нетоксичная трудновоспламеняемая жидкость с температурой кипения 188 градусов и плотностью 1,04 грамма на кубический сантиметр. Органическое происхождение пропиленгликоля приводит к тому, что при нагреве до высокой температуры он начинает окисляться, что проявляется появлением коррозии на металлических элементах контура и резиновых поверхностях уплотнителя. Если в жидкости содержится большое количество кислорода, теплоноситель начинает термически разлагаться и образовывать накипь и твердые отложения. Если речь идет о негерметичной гелиосистеме с постоянным доступом кислорода воздуха, то коррозионные процессы проявляются гораздо сильнее, чем в результате нагрева до высокой температуры.

С целью борьбы с коррозионной активностью пропиленгликоля применяются специальные добавки – ингибиторы коррозии. На рынке можно найти большое количество органических, неорганических или комбинированных пакетов, но наиболее эффективными считаются присадки на основе карбоксилата. Лучше всего приобретать их на официальном сайте производителя, ведь проверенные поставщики пропиленгликоля используют только фирменные пакеты присадок европейского качества.

Расход теплоносителя в солнечном коллекторе

Важнейшим количественным параметром является удельный расход, который измеряется в литрах на час и на метр квадратный поверхности абсорбера. Некоторые системы могут работать в широком диапазоне удельного расхода, все зависит от ее конструкции и особенностей солнечного коллектора, а также от климатических условий и солнечной активности в регионе.

solnechniy-kollektor

В процессе циркуляции увеличение удельного расхода ведет к уменьшению разницы температур в контуре гелиосистемы и на выходе. Соответственно, уменьшение расхода автоматически приводит к увеличению разницы температур. Именно по этой причине еще в момент проектирования системы важно рассчитать и добиться оптимального значения удельного расхода. Он должен быть таким, чтобы по всему контуру обеспечивалась надежная циркуляция водно-гликолевой смеси. Различные производители указывают этот параметр при изготовлении солнечных коллекторов:

  • В гелиосистемах с плоскими коллекторами – 25 литров в час на квадратный метр абсорбера и при работе насоса на полную мощность;
  • В гелиосистемах с вакуумными трубчатыми коллекторами – 40 литров в час на квадратный метр;
  • Для коллекторов, конструкция которых предусматривает наличие тепловой трубки – 25 литров на метр квадратный в час.

Практика показывает, что наиболее эффективным типом гелиосистем являются модели с переменно-регулируемым удельным расходом теплоносителя. Он устанавливается в автоматическом режиме и регулируется специальным контроллером. Устройство оценивает уровень солнечного излучения, прочие рабочие параметры и самостоятельно вносит коррективы в режим циркуляции водно-гликолевой смеси. В результате расход варьируется от 20 до 100 % от заявленного, что обеспечивает ускоренную или замедленную циркуляцию.

Рекомендуем!

Войти на сайт