Protokol. o zkoušce tepelného výkonu solárního kolektoru při ustálených podmínkách podle ČSN EN ISO 9806

Transkript

1 České vysoké učení technické v Praze Univerzitní centrum energeticky efektivních budov Třinecká Buštěhrad Protokol o zkoušce tepelného výkonu solárního kolektoru při ustálených podmínkách podle ČSN EN ISO 9806 Suntime 2.1 PROPULS SOLAR s.r.o., S. K. Neumanna 2793, Pardubice Zpracovatel: Doc. Ing. Tomáš. Matuška, Ph.D. Ing. Bořivoj Šourek, Ph.D. Univerzitní centrum energeticky efektivních budov ČVUT v Praze Třinecká Buštěhrad

2 SOLAB / Všeobecně Referenční číslo kolektoru: /001 Zkoušku provedl: Ing. Bořivoj Šourek, Ph.D Zkušebna: ČVUT v Praze, UCEEB Adresa: Třinecká 1024, Buštěhrad Datum zkoušky: Popis solárního kolektoru 2.1. Kolektor Název výrobce: Jméno výrobku: Výrobní nebo sériové číslo: Rok výroby: Typ kolektoru: PROPULS SOLAR s.r.o., S. K. Neumanna 2793, Pardubice Suntime plochý atmosferický Rozměry kolektoru Šířka: Výška: Hloubka: Celková hrubá plocha kolektoru: Připojovací potrubí (DN): Hmotnost v prázdném stavu: Obsah teplonosné látky: Rozsah průtoků: Doporučený provozní přetlak: Teplonosná látka (voda, olej, jiná): Specifikace (přísady apod.): Alterenativní teplonosná látka: ,014 m 2 Cu 22 x 1 35 kg 1,4 l od 50 do 130 l/hod (dle výrobce) 600 kpa směs vody a glykolu inhibitory voda 2.2. Zasklení (kryt kolektoru) Počet krytů: Materiál krytu: Tloušťka krytu: Propustnost slunečního záření krytu: Povrchová úprava zasklení: Rozměr apertury: Plocha apertury: Tepelná trubice Vnější průměr trubice: Vnější průměr kondenzátoru Reflektor Druh reflektoru: Rozměry: Materiál: 1 Sklo 4 91,3 % texturované 1004 x ,842 m X - x - -

3 SOLAB / Absorbér Rozměr absorbéru: Plocha absorbéru: Materiál: Šířka lamely: Tloušťka lamely: Povrchová úprava, povlak: Spoj mezi trubkou a lamelou a/nebo absorpční plochou: Pohltivost slunečního záření a: Hemisférická emisivita e: Hydraulické zapojení: Počet trubek nebo kanálů: Průměr trubky nebo rozměr kanálu: Rozteč mezi trubkami nebo kanály: Průměr nebo rozměry sběrače: 1000 x ,832 Cu ,20 ETA+ pájený 95 5 m 2 % ± 2 % ± 2 Lyra 10 8 x 0, x 0, Tepelná izolace a skříň Tloušťka tepelné izolace zadní strany: Tloušťka tepelné izolace boční strany: Izolační materiál: Minerální vata (30 ) + PIR sendvičová deska (20 ) Materiál zadní části skříně: PIR sendvičová deska (20 ) Materiál boční části skříně: Hliník (profilovaný) Těsnící materiál: EPDM + silikonkaučuk Způsob uchycení rámu (nýty, šrouby atd.): nýty 2.5. Omezení Nejvyšší provozní teplota: Nejvyšší provozní tlak: Nejvyšší provozní tlak při nejvyšší provozní teplotě: Další omezení: ,6 0,6 C MPa MPa 2.6. Popis kolektoru Plochý atmosferický kolektor s celoměděným absobérem (jeden kus plechu o rozměrech absorbéru). Měděný registr je k absorbéru pájený. Měděný absorbér je opatřen vysoceselektivním povrchem ETA+. Nýtovaný rám z eloxovaného hliníku je opatřen otvory pro odvod vodních par Montáž kolektoru Na skloněné střeše: Vestavěný do skloněné střechy: Na ploché střeše: Na fasádě: Vestavěný (integrovaný) do fasády:

4 SOLAB / Fotografie kolektoru Obrázek 1 - Fotografie kolektoru 2.9. Poznámky ke konstrukci kolektoru Bez poznámek Schéma montáže kolektoru Hliníkový podpůrný rám

5 SOLAB / Zkušební trať 3.1. Schéma zkušební trati Obrázek 2 - Schéma zkušební trati 3.2. Podmínky zkoušky Zkušební metoda: Zdroj ozáření: Střední ozáření na plochu kolektoru: Typ lamp: Stínění dlouhovlného záření: Sklon kolektoru při zkoušce: Orientace trubek absorbéru během zkoušky: 4. Tepelný výkon a účinnost Vnitřní ustálená 1161 W/m² 45 svisle Zkouška tepelného výkonu probíhala v solárním simulátoru za podmínek definovaných v ČSN EN ISO 9806:2013. Účinnost solárního kolektoru byla vyhodnocována pro hrubou (obrysovou) plochu dle vztahu: Q A G G h hem Umělé slunce Metal halidové obloukové lampy (8 ks) Hrubá plocha použitá pro křivku: Teplonosná látka použitá při zkoušce: Průtok teplonosné látky při zkoušce: 2,014 voda 144,5 m 2 kg/h 4.1. Výkon solárního kolektoru Tabulka 1 - Naměřené hodnoty (střední z měřeného intervalu) G m b.č. [W/m 2 ] [kg/h] ,3 q in q out q out -q in q m q a q m -q a h hem [ C] [ C] [K] [ C] [ C] [K] [W] [-] 16,9 27,0 10,2 21,9 18,4 3, , ,6 143,5 35,5 54,3 44,8 62,8 9,3 8,5 40,1 58,5 17,7 17,9 22,4 40, ,67 0, ,8 73,1 80,6 7,5 76,9 17,8 59, , ,4 91,9 98,4 6,5 95,2 18,0 77, ,48 Q

6 Výkon [W] SOLAB / Rozdíl teplot (q m -q a ) [K] Obrázek 3 - Výkon solárního kolektoru (pro G = 1000 W/m 2 ) Špičkový výkon kolektoru (G =1000 W/m 2 ): 1480 W peak Tabulka 2 - Výkon kolektoru Ozáření q m - q a [K] 400 W/m W/m W/m Účinnost kolektoru h 0,hem h 0,b (odhadnutá) a 1 a 2 Tabulka 3 - Provozní charakteristiky kolektoru Vstažené k hrubé ploše kolektoru (q m - q a )/G [(K.m 2 )/W] 0,05 0,7347 3,4972 0,0051 Stand. Odchylka h 0,05 [-] 0,55 K ploše apertury* 0,8034 3,8241 0,0056 * Nad rámec požadavků normy ČSN EN ISO 9806 jsou v tabulce uvedeny i hodnoty provozních charakteristik vztažené k ploše apertury. Tabulka 4 - Účinnost kolektoru v bodě ( q m - q a )/G = 0,05 (K.m 2 )/W

7 Tlaková ztráta [Pa] SOLAB / Stagnační teplota Stagnační teplota je teplota dosažená při provozních podmínkách bez odběru tepla ze solárního kolektoru, kdy tepelný tok pohlcený absorbérem se odvádí zpět do okolního prostředí tepelnými ztrátami obálky kolektoru. Stagnační teplota byla výpočtem stanovena: t sm = 228,7 C Při ozáření G 1161 W/m 2 S = a teplotě okolí t a = 18,0 C Stagnační teplota je přepočtena pro jmenovité podmínky t as = 30 C a G s = 1000 W/m 2 Přepočtená stagnační teplota: t stg = 211,5 C 6. Tlaková ztráta kolektoru Tlaková ztráta kolektoru nebyla měřením stanovena: Teplonosná látka: Teplota teplonosné látky (průměrná): C Tabulka 5 - naměřené hodnoty tlakové ztráty kolektoru m [l/h] Dp [Pa] ,2 1 0,8 0,6 0,4 0, Průtok [l/hod] Obrázek 4 - Tlakové ztráty kolektoru 7. Časová konstanta Časová konstanta nebyla stanovena t c = s 8. Účinná tepelná kapacita Tepelná kapacita kolektoru nebyla stanovena. C = Určení: Výpočtem: Ne Zkouškou ve vnitřním prostředí: Ne J/K

8 SOLAB / Modifikátor úhlu dopadu Modifikátor úhlu dopadu vyjadřuje závislost výkonu kolektoru na úhlu dopadu slunečního záření na kolektor. Modifikátor při zkoušce nebyl stanoven. Úhel: K hem (q L, q T ): K d (odhad): 10. Pozorovaná selhání Při měření okamžité účinnosti kolektoru Suntime nebylo pozorováno jakékoliv selhání označeného jako podstatná vada, definované v kapitole 18 ČSN EN ISO Dodávka vzorku: Začátek zloušky: Konec zkoušky: Zkušební instituce: : :38 České vysoké učení technické v Praze Univerzitní centrum energeticky efektivních budov Třinecká Buštěhrad