Teljesítményváltozás a beesési szög függvényében (IAM)
A napkollektor teljesítményének kiszámítása nagyon bonyolult is lehet, tekintve, hogy sok tényező, mint pl. az installáció szöge, a földrajzi szélesség, a napfénybesugárzás mértéke, a külső környezet hőmérséklete, a rendszer hővesztesége és a rendszerkialakítás befolyásolja. Az átlagos háztartásoknak, ahol vízmelegítésre akarják használni a napenergiát, nem szükséges, illetve felesleges részletes analízisekbe bonyolódniuk. Az a fontos, hogy el tudják dönteni, melyik napkollektor elégíti ki legjobban az igényeiket és melyik éri meg legjobban az árát.
A következő információk segítségével ismeretekre tehet szert a különböző kollektorok alapvető összehasonlításához. A kalkulációk során nem számoltunk minden tényezővel, tehát az értékek nem 100%-os pontosságúak, de így is olyan adatokat kap, amelyek segítségével megfelelő döntést tud hozni. Kérjük, kövesse az alábbi linkeket, és ahhoz, hogy minél tökéletesebben megértse, kezdje az elején, és sorban haladjon lefelé.
1. Mi jelent az IAM rövidítés és hogyan befolyásolja a napi energiahozamot?
2. Hogyan befolyásolja az IAM a hőtermelést?
1. Az IAM
Az IAM a beesési szögmódosító angol megfelelőjének (Incidence Angle Modifier) rövidítése, jelentése: a kollektor teljesítményének és hőtermelésének változását mutatja, ahogy a Nap beesési szöge megváltozik a kollektorhoz viszonyítva.
A síkkollektorok, a lapos elnyelőfelületű vákuumcsöves kollektorok vagy a fényvisszaverő paneles kollektorok IAM értékei egészen hasonlóak. A csúcsérték általában 0°-nál (délben) 1, ahonnan fokozatosan csökken, majd ahogy a beesési szög meghaladja a 60°-t, erőteljesen csökken ez az érték.
Annak igazolására, hogy a szög változásával egyre kisebb mennyiségű napfény éri a felületet, az IAM értékek koszinusz értékét kell figyelembe venni.
Az alábbi grafikon az APRICUS™ AP kollektor, egy síkfelületű és egy fényvisszaverő paneles (CPC-tükrös) vákuumcsöves kollektor IAM koszinusz értékeit mutatja.
Megjegyzés:
• Az IAM értékek forrása egy SPF (svájci minősítő intézet) által végzett vizsgálat.
• A síkkollektorok IAM értékei 0° és 50° esetében lettek megvizsgálva, a többi érték tendenciagörbe alapján került meghatározásra.
• Az IAM értékek koszinusz értékek.
Az ApricusTM AP görbéje szignifikánsan eltér a többitől. Ennek az oka, hogy a csövek körkörös elnyelőfelülettel rendelkeznek. A csúcsteljesítmény 0° helyett inkább 40° körül figyelhető meg.
Mi ennek az oka?
Hogy jobban megérthessük ezt a jelenséget, képzeljünk el egy sor, vízszintesen lefektetett csövet, ahogy a baloldali ábrán is látható.
Ha szemből nézzük a napkollektort (0°), a vákuumcsövek között rések láthatók. Szemből érkező besugárzás esetén az ezeken a réseken keresztül áthaladó napsugárzás nem hasznosul, elvész. A Nap járásának köszönhetően a rések között elvesző fény mennyisége folyamatosan csökken, egészen addig, amíg - körülbelül 45°-os beeséséi szögnél - a Nap irányából nézve a kollektor csövei egy egységes, homogén felületet alkotnak. Ehhez a ponthoz tartozik a legmagasabb IAM érték. Ráadásul a körkörös elnyelőfelület miatt a vákuumcsövek még ilyenkor is merőlegesek a napsugarakra, így az elnyelés maximális. A Nap továbbhaladásával a csövek fokozatosan átfedik, kitakarják egymást, és az IAM érték elkezd közelíteni az 1-hez, végül pedig majdnem eléri a nullát, ahogy a besugárzás szöge 90°-os lesz.
Az Apricus™ kollektor grafikonján látható két teljesítménycsúcs oka a körkörös elnyelőfelületből adódik, hiszen a beérkező napsugárzás elnyelése egyik típusnál sem 100%-os, mindig van visszatükrözés. Szemből érkező besugárzás esetén ez a visszaverődött energia elvész, de oldalirányú besugárzás esetén már a szomszédos csövekre verődik vissza, és ott egy része hasznosul.
2. Hogyan befolyásolja az IAM a hőtermelést?
Ha 0°-os alapszinthez viszonyítunk, az 1-nél nagyobb, vagyis pozitív IAM értékek a teljesítmény (hőtermelés) növekedését eredményezik. Így, a koszinusz IAM értékekkel felszorzott teljesítési együtthatók segítségével valóságosabb képet kapunk a hőtermelésről. Az IAM értékek valószínűleg egy kicsit többet mutatnak, mint a tényleges teljesítmény, de csak kb. 5%-kal.
|
|