Premium VTN vákuumcsöves kollektor TERVEZÉSI SEGÉDLET

Premium VTN vákuumcsöves kollektor TERVEZÉSI SEGÉDLET

Tervezési segédlet

www.calpak.hu

Calpak Premium VTN U-csöves rendszerű vákuumcsöves napkollektor felépítése Premium VTN napkollektor felépítése:

A Premium VTN vákuumcsöves napkollektor felépítését tekintve a legmodernebb kategóriát képviseli. A kollektor a CPC reflektornak köszönhetően egyaránt hasznosítja a direkt és a szórt napsugárzást. Az abszorberen begyűjtött napenergiát a vákuumcső tökéletes hőszigetelése nem engedi vissza sugárzódni a környezetbe. A cső belsejéből a hőenergiát egy úgynevezett “U” csöves rendszerű csőkígyó viszi az eloxált alumíniumból készült üveggyapottal szigetelt hőgyűjtőhöz. A kollektor gyártása során kizárólag kültéri használatra alkalmas anyagokat építették be.

1. Hőátviteli rendszer (szigetelt hőgyűjtő) 2. Vákuumcsövek 3. Csatlakozás (Ø 18 mm) 4. Hőmérséklet érzékelő helye 5. Tartószerkezet 6. CPC reflektor (fényvisszaverő tükör)

1

3 ak Calp

ium

Prem

4

5

6

2

1

Alternatív Energia Centrum Kft. 1144 Budapest, Fogarasi út 193. Tel: + 36 1 221 9000, www.calpak.hu, E-mail: [email protected]


www.calpak.hu

Calpak Premium VTN U-csöves rendszerű vákuumcsöves napkollektor felépítése Vákuumcső felépítése: 1. Külső üveg 2. Vákuum 3. Szelektív bevonat 4. Alumínium hőközvetítő lemez 5. U cső 6. CPC reflektor (fényvisszaverő tükör)

1.

5.

3.

Működési elve: 4.

Mindegyik vákuumcsőben van egy „U” alakú rézcső, mely közvetlen áramlással csatlakozik a

2. 6.

hőgyűjtőben elhelyezett osztó-gyűjtőhöz. Ezt az „U” alakú csövet körbe veszik egy alumínium abszorber (elnyelő) lemezzel, a vákuumcső belsejéből ez közvetíti a meleget az „U” csőbe. Ezek az U csövek, un. Tiechelmann elv szerint

U–cső: a szolár folyadék közvetlenül a meghajlított csőben áramlik az alábbi ábra szerint:

vannak összekötve, ez biztosítja az egyenletes

Folyásirány

teljesítmény-leadást, minden vákuumcsőből kihozva a maximális energiát. Az „U” csőben keringetett hőhordozó közeg segítségével, érkezik a hő a melegvíztároló felé. Az „U” csöves rendszerű napkollektoroknak a különlegessége a CPC

!

reflektorban rejlik és az ábrából jól látszik, hogy a belépő hideg víz először a szórt sugárzás által előmelegítődik, majd a teljes hőfokot a közvetlenül érkező direkt sugárzás biztosítja.

A Premium VTN vákuumcsöves kollektorok folyásirány érzékenyek (kollektorral szembeállva jobbról balra folyik), fordított bekötés esetén leromlik hatásfokuk!


2


www.calpak.hu

Calpak Premium VTN U-csöves rendszerű vákuumcsöves napkollektor felépítése Premium VTN kollektor jellemzői: -

Kis méret, gigantikus teljesítmény, kiemelkedő hatásfok Tartós, kiforrott csúcstechnológia A legkorszerűbb készülék a vákuumcsöves kollektorok közül, a kollektorban lévő csőhálózat az úgynevezett Tichelmann - elv szerint került kialakításra Duplafalú, nagy szilárdságú vákuumcsövek Magas minőségű fényelnyelő abszorber réteg, mely elnyeli a fény teljes spektrumát, így növeli a készülék teljesítményét, fényátvezető képessége 98,8% Az új fejlesztésű tükörfényes parabolikus alumínium CPC reflektornak köszönhetően maximális a közvetlen és a szórt napsugárzás elnyeletése A hőveszteség minimális a szelektív bevonatú csövekben kialakított vákuum, és a gyűjtősín tökéletes üveggyapot szigetelése miatt Kiváló minőségű alapanyagok felhasználásával készült Alkalmasak tagolt tetőre történő felszereléshez Kialakításuknak, alacsony súlyuknak és a tartószerkezetek széles választékának köszönhetően minden típusú tetőre könnyedén és gyorsan felszerelhetők Minimális karbantartási igény 12, 16 csöves kialakítás az igényeknek megfelelően Esztétikus megjelenés Rendkívül hosszú élettartam Csomagolás (papírdoboz, napvédő fólia, rögzítő fülek) Solar Keymark minősítés

-

Premium VTN napkollektor méretei: A B

F E

Calpak Premium

C

Méretei

12VTN

16VTN

A

1350 mm

1790 mm

B

1290 mm

1680 mm

C

1600 mm

1600 mm

D

1330 mm

1770 mm

E

90 mm

90 mm

F

100 mm

100 mm

D

3



www.calpak.hu

Calpak Premium VTN U-csöves rendszerű vákuumcsöves napkollektor jellemzői

2

Néhány jellemző hatásfok érték (G = 800 W/ m ): (ti-ta) K

(ti-ta)/G 2

[(m x K)/W)]

0 °C

8 °C

16 °C

24 °C

32 °C

40 °C 48 °C

56 °C

64 °C

72 °C

80 °C

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.07

0.08

0.09

0.10

0.665 0.656 0.646 0.634 0.62

0.6

0.06

0.586 0.566 0.545 0.521 0.496

Példák Premium VTN vákuumcsöves napkollektor hatásfok értékeire: 1000 W/ m2 derült forró nyári nap 800 W/ m2 derült nyári átlagos nap 600 W/ m2 derült téli hideg nap, szórt fénnyel 400 W/ m2 derült téli átlagos nap 200 W/ m2 borult téli nap

Napkollektor hőmérséklete

Környezet hőmérséklete

Hőmérséklet különbség

Hatásfok

Napkollektor teljesítmény

35 °C

35 °C

0 °C

66,5 %

665 W/ m

2

60 °C

30 °C

30 °C

62,4 %

499 W/ m

2

45 °C

0 °C

45 °C

56,9 %

342 W/ m

400 W/ m

2

40 °C

5 °C

35 °C

56,4 %

226 W/ m

200 W/ m2

35 °C

10 °C

25 °C

53,6 %

107 W/ m

Napsugárzás intenzitása 2 G [W/ m ]

2

1000 W/ m

800 W/ m

600 W/ m

2

2

2

2

2

2

A táblázatból a harmadik példát tekintve (G = 600 W/ m ). 12 VTN napkollektorok hatásfoka, ebben az esetben: 0,569 2 2 12 VTN napkollektorok teljesítménye: 0,569 x 600 W/ m x 1,96 m = 669,1 W

A táblázatból látható, hogy a Premium VTN vákuumcsöves napkollektorok hatásfoka nagyrészt, a napsugárzás intenzitásától függ, a környezeti levegő hőmérsékletének hatása nem számottevő.


4


www.calpak.hu

Calpak Premium VTN U-csöves rendszerű vákuumcsöves napkollektor jellemzői Calpak Premium VTN U-csöves rendszerű vákuumcsöves napkollektorok hatásfoka: 2

Calpak Premium VTN vákuumcsöves kollektorok hatásfok diagramja (G = 800W/ m ) 1

Hatásfok számítási képlet:

0,9

Effektív hatásfok

0,8 0,7

=

0,6

0

- a 1×

(t i - t a ) G

2

- a 2×

(t i - t a ) G

0,5 2

ahol: G - a napsugárzás intenzitása [ W/ m ]

0,4

ti - a napkollektor hőmérséklete [°C]

0,3

ta - a környezeti hőmérséklet [°C]

0,2

2

a1 - elsőfokú hőveszteségi tényező [W/ (m ·K)] 2 2 a2 - másodfokú hőveszteségi tényező [W/ (m ·K )] 0 - a napkollektor optikai hatásfoka

0,1 0

0 0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

0,1

0,11

0,12

(t i-t a) G

Nyomásveszteség számítása (12VTN és 16VTN kollektor esetén): 2

˙ V ˙ KΔP=a·V+b· 2

Ahol:

2

a : méréssel meghatározott nyomástényező [(mbar · óra )/ liter ] 2 2 a = 0,0000843 [(mbar · óra )/ liter , 20 °C vízhőmérséklet esetén b : méréssel meghatározott nyomástényező [(mbar · óra)/ liter] b = 0,0085077 [(mbar · óra)/ liter]

Nyomásesés diagram:

12 10 ΔP [ mbar ]

Átfolyási térfogatáram [liter/ óra]

58,9

106,6

157,5

208

260,8

308

Nyomás vesztesség [mbar]

0,7

1,9

3,5

5,4

7,4

10,7

8 6 4 2 0

0

50

100

150

200

250

300

350

[liter/ óra] 2

Premium VTN napkollektoroknál javasolt térfogatáram: 72 liter/ m / óra

5



www.calpak.hu

Calpak Premium VTN U-csöves rendszerű vákuumcsöves napkollektor jellemzői A Premium VTN napkollektorok hidraulikus csatlakoztatásának különféle módozatai: 1 db Premium VTN napkollektor hidraulikus csatlakoztatása: Érzékelő helye 1-2 % Calpak Premium

2 db Premium VTN napkollektor soros csatlakoztatása: Érzékelő helye

1-2 %

Calpak Premium Calpak Premium

2 db Premium VTN napkollektor párhuzamos csatlakoztatása: Érzékelő helye

Calpak Premium Calpak Premium

A légtelenítés miatt adjon 1-2 % lejtést a kollektoroknak.


6


www.calpak.hu

Calpak Premium VTN U-csöves rendszerű vákuumcsöves napkollektor jellemzői

Példa 10 db Premium VTN napkollektor TICHELMANN - elv szerinti összekapcsolására: Ø 18 x 1 Calpak Premium

Calpak Premium

Ø 18 x 1

A maximálisan sorba köthető napkollektor szám Premium 12VTN kollektorból 5 darab. Premium 16VTN kollektorból 4 darab. Az ajánlott sorba köthető napkollektor szám Premium 16VTN kollektorból:

Ø 28 x 1 Calpak Premium

Calpak Premium

Ø 22 x 1

Enyhe tél (mint Athénban):

1 db napkollektor

Mérsékelt tél (mint Budapesten):

2 db napkollektor

Hideg tél (mint Stockholmban):

3 db napkollektor

A fenti metódussal bármennyi napkollektort (az ajánlott maximális csoporton belüli napkollektor számot figyelembe véve) összekapcsolhatunk. Calpak Premium

Calpak Premium

Soros kapcsolás alkalmazásával (például: HMV készítésnél), a napkollektor által leadott hőmérséklet növekedése érhető el. Párhuzamos kapcsolás alkalmazásával (például: fűtésrásegítésnél, vagy medencefűtésnél), a napkollektor által szállított hőmennyiség növekedése érhető el.

Ø 22 x 1 Ø 28 x 1

Calpak Premium

Calpak Premium

Ø 28 x 1

Ø 18 x 1 Calpak Premium

Calpak Premium

A légtelenítés miatt adjon 1-2 % lejtést a kollektoroknak.

7



www.calpak.hu

Calpak Premium VTN U-csöves rendszerű vákuumcsöves kollektor műszaki paraméterei

Calpak Premium VTN napkollektorok műszaki adatai: Rendelési szám: Méretei Kollektor hosszúság: Kollektor szélesség: Kollektor vastagság: Kollektor tömege (üresen, tartószerk. nélkül): Vákuumcsövek száma: Kollektor teljes (bruttó) felülete: Energiahozam Németországban (Würzburg): 2 Maximális teljesítmény (G=1000W/ m ): Elnyelő (abszorber) felület: Szolár folyadék mennyisége: Jellemzői Felépítése: Vákuumcső anyaga: Vákuumcső hossza: Vákuumcső külső átmérője: Vákuumcső falvastagsága: Vákuum:

Abszorber anyaga: Abszorber és U cső közötti hővezető Abszorbercső külső átmérője: Abszorber lemez vastagsága: Reflektor: Abszorber bevonata: Emis

Szigetelés vastagsága: Burkolat (keret/ hátlap): Tömítés: Csatlakozó mérete: Maximális üzemi nyomás:

Tesztnyomás: Optikai hatásfok: a1 elsőfokú hőveszteségi tényező: a2 másodfokú hőveszteségi tényező:

AEC-D14-002

AEC-D14-004

12 VTN

16 VTN

1600 mm 1330 mm 100 mm 35 kg 12 db 2 2,13 m 1176 kWh/ év · db 1274 W/ db 2 1,96 m 2,6 liter

1600 mm 1770 mm 100 mm 45,5 kg 16 db 2 2,83 m 1566 kWh/ év · db 1697 W/ db 2 2,61 m 3,4 liter

Vákuumcsöves kollektor CPC reflektorral Borszilikát 1500 mm 47 mm 1,5 mm p < 0,005 Pa Ø 33 mm Alumínium lemez Ø 9,5 mm 0,8 mm CPC, tükörfényes parabolikus alumínium Szelektív bevonat a > 0,92 e < 0,08 Glikol és víz keveréke 3 Poliuretán 40-45 kg/ m és üveggyapot 30 mm Felületkezelt fekete alumínium EPDM Ø 18 mm 227,3 °C 10 bar 13 bar 65 % 2 0,729 [W/ (m ·K)] 2 2 0,012 [W/ (m ·K )]

Tanúsítvány EN 12975-2, ISO 9806-1 Solar Keymark, CSTB


8

Premium VTN vákuumcsöves kollektor TERVEZÉSI SEGÉDLET

Recommend Documents