Akumulatory cieplne – Budowlane ABC – Ministerstwo Inwestycji i Rozwoju

Menu strony Charakterystyka energetyczna budynków

Dane kontaktowe

Ministerstwo Inwestycji i Rozwoju

ul. Wspólna 2/4

00-926 Warszawa
      
Znalazłeś na stronie błąd, niedziałający plik lub link? Zgłoś swoje uwagi.

Akumulatory cieplne

Chcąc poprawić charakterystykę energetyczną budynku, należy wziąć pod uwagę, że w budynkach energooszczędnych istotnym elementem są systemy słoneczne oparte na akumulatorach cieplnych. Ich zadaniem jest gromadzenie energii słonecznej w ciągu dnia i oddawanie jej w nocy, kiedy nie jest dostarczana dodatkowa energia w postaci promieni słonecznych. Słoneczne systemy cieplne dzieli się na systemy pasywne i aktywne. Systemy pasywne to takie, które nie wymagają dodatkowej energii do działania, natomiast systemy aktywne potrzebują do działania energii pochodzącej spoza systemu. Systemy pasywne mogą pozyskiwać energię w sposób bezpośredni lub pośredni.

Pasywne systemy bezpośrednie poddają bezpośredniemu działaniu promieni słonecznych wszystkie ogrzewane powierzchnie, w tym powierzchnie elementów akumulacyjnych, którymi mogą być np. masywne ściany. Energia nagromadzona w tych elementach i przedmiotach umieszonych na ich powierzchniach ma za zadanie ogrzać pomieszczenie w ciągu nocy. Wadą takiego rozwiązania jest konieczność stosowania akumulatorów cieplnych o dużej przewodności i pojemności cieplnej (czyli stosowanie na ściany cegieł ceramicznych, a nie bloczków z betonu komórkowego, które choć mają korzystniejsze parametry w zakresie przewodności cieplnej, to mają mniejszą zdolność do akumulowania ciepła). W przeciwnym wypadku, komfort cieplny zostanie znacznie zmniejszony przez wahania ciepła po całkowitym ustaniu promieniowania słonecznego. Przykładem systemu pasywnego bezpośredniego jest np. w pomieszczeniu od strony południowej zastosowanie przeszklenia o dużej powierzchni oraz naprzeciwko niego ściany z cegły ceramicznej lub kamienia, która w ciągu dnia będzie akumulować ciepło.

7)	Przykład systemu bezpośredniego (bezpośrednie działanie promieni słonecznych na wszystkie ogrzewane powierzchnie).

Przykład systemu bezpośredniego

 

Zasada działania systemów pośrednich jest zupełnie inna niż systemów bezpośrednich. Polega ona na wystawieniu na bezpośrednie działanie promieni słonecznych powierzchni akumulacyjnych, które przez cały dzień zbierają energię by stopniowo uwalniać ją w nocy. Odpowiednie dobranie bezwładności cieplnej akumulatora pozwala na opóźnienie momentu oddawania ciepła do momentu, gdy jest ono najbardziej potrzebne. Wadą systemów pasywnych jest brak możliwości kontroli oddawanego ciepła i całkowita zależność od czynników zewnętrznych. Przykładem systemu pasywnego pośredniego jest ściana Trombe’a, w której promieniowanie słoneczne przechodzi przez przegrodę oszkloną, a następnie jest gromadzone w masywnym elemencie akumulacyjnym.

8)	Przykład systemu pośredniego (działanie promieni słonecznych na ścianę akumulacyjną, magazynuje  energię w dzień, uwalnia energię nocą).

Przykład systemu pośredniego

Problemy te nie występują w systemach aktywnych, które gromadzą energię i mogą ją oddawać do ogrzewania różnych pomieszczeń lub wody użytkowej na „żądanie”. Wymagają one jednak dodatkowej energii, którą trzeba uwzględnić w bilansie cieplnym projektowanego budynku.

Przykładem systemu aktywnego jest kolektor słoneczny. Obecnie najczęściej stosowanymi kolektorami w Polsce są kolektory cieczowe: płaskie oraz próżniowe rurowe.

Zasada działania kolektora płaskiego jest prosta: ciecz płynąca rurkami (płyn o niskiej temperaturze zamarzania, zazwyczaj stosuje się roztwór glikolu) ogrzewa się od rozgrzanej przez Słońce powierzchni absorbera.

Następnie pozyskane w ten sposób ciepło transportowane jest do dalszego wykorzystania w układzie solarnym, gdzie ogrzewana jest woda.

W budowie kolektora słonecznego wyróżnia się trzy podstawowe elementy:

  • szybę solarną (przepuszcza promienie słoneczne do wnętrza kolektora i jednocześnie utrzymuje promieniowanie cieplne absorbera kolektora oraz straty ciepła na możliwie najniższym poziomie),
  • obudowę kolektora wraz z izolacją termiczną (zapewnia izolację wnętrza kolektora, co ma na celu minimalizację strat ciepła),
  • absorber (pochłania promienie słoneczne i przekazuje energię do rurek z cieczą, wykonywany jest najczęściej z miedzi lub aluminium).
9)	Budowa kolektora słonecznego płaskiego. Kolektor składa się z obudowy chroniącej wnętrze kolektora, szyby kolektora słonecznego (przepuszczającą promienie słoneczne do wnętrza kolektora), absorbera (pochłaniającego promienie słoneczne ), orurowanie ( w którym krąży nośnik ciepła).

Budowa kolektora słonecznego płaskiego

Kolektor płaski próżniowy jest odmianą kolektora, w którym izolację termiczną stanowi próżnia.

Natomiast kolektor próżniowo-rurowy jest to kolektor, w którym umieszczony jest absorber z obustronnie zamkniętymi wysokopróżniowymi rurami szklanymi. Próżnia wewnątrz rur ma za zadanie zapobiec przepływowi powietrza i uniemożliwić wymianę ciepła między szybą i absorberem.

10)	Budowa kolektora słonecznego próżniowo-rurowego. Kolektor składa się z obudowy chroniącej wnętrze kolektora, szyby kolektora słonecznego (przepuszczającą promienie słoneczne do wnętrza kolektora), absorbera (pochłaniającego promienie słoneczne ), orurowanie ( w którym krąży nośnik ciepła).

Budowa kolektora słonecznego próżniowo-rurowego

Poza kolektorami cieczowymi można spotkać także kolektory powietrzne. Są to kolektory, w których zamiast cieczy wewnątrz rur absorpcyjnych znajduje się powietrze. Służą one najczęściej do ogrzewania pomieszczeń przy pomocy systemu powietrznego.

  

11)	Budowa kolektora słonecznego powietrznego. Kolektor składa się z obudowy chroniącej wnętrze kolektora, szyby kolektora słonecznego (przepuszczającą promienie słoneczne do wnętrza kolektora), aluminiowego absorbera (przepływające przez kolektor powietrze ogrzewa się przez kontakt z ciepłą powierzchnią absorbującą promieniowanie słoneczne), izolacji cieplnej.

Budowa kolektora słonecznego powietrznego

Zamknij informację o ciasteczkach

Informacje o ciasteczkach!

Używamy ciasteczek, aby ułatwić Ci korzystanie z naszego serwisu oraz do celów statystycznych. Jeśli nie blokujesz tych plików, to zgadzasz się na ich użycie oraz zapisanie w pamięci urządzenia. Pamiętaj, że możesz samodzielnie zarządzać ciasteczkami, zmieniając ustawienia przeglądarki.