Optická účinnost slunečních kolektorů


obrazek312pomocny
Udává poměr mezi množstvím slunečního záření, dopadajícího na referenční plochu a skutečně přeměněného absorpční vrstvou na teplo. Optická účinnost slunečního kolektoru bez odrazných ploch je násobkem světelné propustnosti skleněného krytu slunečního kolektoru a sluneční absorptivity absorpční vrstvy. Má-li sluneční kolektor odrazné plochy, musíme tuto optickou účinnost ještě vynásobit optickou účinností odrazné plochy.

Obr. 7 Optická účinnost slunečních kolektorů

Světelná propustnost skleněného krytu je závislá na složení a tloušťce skla. Pro kolmý dopad slunečního záření se její velikost pohybuje kolem hodnoty 0,91 pro ploché kolektory a 0,89 pro sluneční vakuové kolektory (předpokládá se zhruba poloviční tloušťka skla než u plochých kolektorů). Menší hodnota je daná kruhovým tvarem krytu, kdy kolmý dopad může nastat jen v podélné ose trubice. Se vzrůstajícím odklonem od kolmého dopadu totiž světelná propustnost klesá hlavně zvýšeným odrazem.
 
Typická závislost klesající optické účinnosti na úhlu dopadu q je na obr. 7.

obrazek313pomocny Důležitá je definice úhlu dopadu. U plochých kolektorů je jedno, z kterého místa oblohy sluneční záření dopadá, záleží jen na odklonu od kolmého směru. Sluneční vakuový kolektor je však vzhledem ke kruhovému tvaru skleněné trubice vždy jakoby orientovaný kolmo k jednomu parametru, kterým je definována poloha slunce (azimut a výška slunce nad obzorem), neboť zakřivení krytu je již „zabudováno“ ve světelné propustnosti pro kolmý dopad.

Obr. 8 Orientace trubic východ-západ

Úhel dopadu slunečního záření je pak s dostatečnou přesností dán úhlem mezi azimutem slunce a azimutem kolektoru (jsou-li trubice kolektoru orientovány směrem východ – západ, nebo úhlem, daným sklonem slunečního kolektoru a výškou slunce nad obzorem (jsou-li trubice slunečního kolektoru orientovány směrem sever – jih).
obrazek314pomocny
Protože úhel azimutu slunce může nabývat vůči slunečnímu kolektoru maximálních hodnot (90°) a úhel výšky slunce nad obzorem v našich zeměpisných šířkách maximálně 63° ( navíc odklon od kolmého dopadu je korigován sklonem slunečního kolektoru, takže úhel q nepřesahuje pro významnou část dne hodnotu 25° ), je severojižní orientace trubic z hlediska optických ztrát mnohem výhodnější a její přínos z hlediska dostupnosti sluneční energie lze vyčíslit na 7 až 8 %.

Obr. 8 Orientace trubic sever-jih 



Z předchozího textu dále vyplývá, že nejvyšší denní optické ztráty vlivem úhlu dopadu přímého slunečního záření na sluneční kolektor mají ploché kolektory.
 
Pro rozptýlené záření se obvykle používá optická propustnost skleněného krytu slunečního kolektoru jako pro přímé záření, dopadající pod úhlem q = 60°.
 
Skutečná optická účinnost (pro sluneční absorptivitu absorbéru 0,93 a 20% podílu rozptýleného záření) je pro ploché kolektory obvykle 0,83 a pro sluneční vakuové kolektory bez odrazných ploch 0,81

návrat zpět do zajímavostí >>


Chci více informací

Kontaktujte nás

  +420 602 551 902
  info@vacusol.cz
  kontaktní formulář
               
VacuSol, spol. s r.o. | Dolní Rožínka 149 | 592 51 Dolní Rožínka | telefon: +420 566 567 531 | e-mail: info@vacusol.cz
Facebook    Youtubue    Google Plus

edited by n.e.s.p.i.