Температура стагнации — максимальная температура, которой достигает солнечный коллектор при остановке циркуляции и сохранении полного солнечного облучения: для качественного плоского коллектора обычно 160–200 °C, для вакуумных трубчатых — до 300 °C. Все компоненты солнечного контура должны быть рассчитаны на многократные периоды стагнации.
Когда возникает стагнация?
Стагнация возникает всякий раз, когда насос не может отводить тепло от коллектора: при отключении электроэнергии в летний день, когда бак полностью нагрет и срабатывает защитное отключение по верхнему пределу температуры, в период отпуска без потребления горячей воды или при отказе компонента. Тогда коллектор нагревается, пока его теплопотери не уравновесят поглощенное излучение, — именно эта температура стагнации указана в техническом паспорте Solar Keymark.
Что стагнация делает с системой
- Теплоноситель: пропиленгликоль разлагается и закисляется при многократном воздействии температур выше ~170 °C; проверка теплоносителя каждые 2–3 года — стандартная часть технического обслуживания.
- Образование пара: в системах под давлением теплоноситель закипает; расширительный бак должен принять вытесненный объем, поэтому в правила подбора бака входит объем пара в коллекторе.
- Уплотнения и теплоизоляция вблизи коллектора должны быть высокотемпературного исполнения (EPDM, минеральная вата).
Хорошо спроектированные системы рассматривают стагнацию как нормальное рабочее состояние, а не неисправность: хорошие коллекторы быстро освобождаются от пара (благоприятная гидравлика абсорбера), а системы Drain-Back вообще исключают проблему, опорожняя коллектор при остановке насоса.
Правила проектирования, делающие стагнацию безвредной
- Подбирайте расширительный бак на полное расширение теплоносителя плюс содержимое коллектора в виде пара.
- Устанавливайте обратный клапан и подключайте бак так, чтобы пар не мог попасть непосредственно на мембрану.
- Используйте теплоноситель с допуском на высокие температуры и периодически проверяйте pH и защиту от замерзания.
- В системах Drain-Back обеспечьте необходимый уклон труб, чтобы коллектор надежно опорожнялся.
- Соблюдайте указанное в документации коллектора максимальное давление в системе при стагнации.
Часто задаваемые вопросы
Опасна ли стагнация?
В правильно спроектированной системе — нет. Компоненты подбирают с учетом документально подтвержденной температуры стагнации, а расширительный бак принимает объем пара. Опасность возникает только тогда, когда системы построены с баками недостаточного объема или с низкотемпературными компонентами.
Стагнируют ли коллекторы PVT при тех же температурах?
Нет — неостекленные PVT стагнируют при значительно более низких температурах (обычно ниже 80 °C), поскольку PV-ламинат ограничивает температуру абсорбера; это одна из причин, по которой PVT так безопасно сочетаются с контурами источника тепла для тепловых насосов.