WISC — Wind and Infrared Sensitive Collector (коллектор, чувствительный к ветру и инфракрасному излучению) — это неостекленный солнечный коллектор, выработка которого заметно зависит от скорости ветра и длинноволнового излучения неба и который поэтому испытывается по ISO 9806 с коэффициентами, зависящими от ветра и инфракрасного излучения. Не имея остекления, он обменивается теплом непосредственно с воздухом и может даже собирать тепло окружающей среды и конденсации при температуре ниже температуры воздуха, поэтому это стандартная категория коллекторов для работы в качестве источника для тепловых насосов.
Какой коллектор относится к WISC?
Остекленный коллектор прячет абсорбер за стеклом, поэтому ветер почти не влияет на его работу. Уберите остекление — и все меняется: открытый абсорбер непосредственно обменивается теплом с движущимся воздухом и с небом, поэтому скорость ветра и обмен длинноволновым (инфракрасным) излучением становятся эффектами первого порядка, а не погрешностями округления. ISO 9806 объединяет такие коллекторы под обозначением WISC — Wind and Infrared Sensitive Collector — охватывая классические неостекленные абсорберы для бассейнов, неостекленные коллекторы с селективной поверхностью и неостекленные гибридные коллекторы PVT. Определяющий признак — не отсутствие стеклянной панели само по себе, а физика, которую оно открывает: WISC — это в такой же мере теплообменник, связанный с воздухом, как и солнечное устройство.
Как WISC-коллектор испытывается по ISO 9806?
По ISO 9806 все типы коллекторов испытываются по единому методу, но для устройств WISC в модель характеристик добавляются члены, которых нет для остекленных коллекторов: коэффициенты, описывающие, как КПД меняется со скоростью ветра и как коллектор обменивается длинноволновым излучением с небом. Условия испытаний включают заданные скорости ветра над апертурой (в процедуре стандарта используются контрольные точки около 1,3 и 3 м/с), а получаемый паспорт указывает выработку как функцию облученности, разности температур между окружающей средой и теплоносителем и ветра. В сертификате Solar Keymark именно поэтому таблица для неостекленного продукта выглядит иначе, чем для плоского коллектора, — значение каждой записи раскрыто в материале Что означают «WISC» и «неостекленный» в сертификате Solar Keymark?
Почему WISC-коллекторы — хорошие источники для тепловых насосов?
Потому что они работают ниже температуры окружающей среды. Если теплоноситель холоднее воздуха на несколько кельвинов, WISC поглощает тепло сразу из трех источников: солнечной радиации, когда она есть, конвекции от окружающего воздуха днем и ночью и скрытой теплоты росы или инея, конденсирующихся на поверхности. Остекленный коллектор так не может — его изоляция блокирует именно те теплопоступления от воздуха, которые нужны источнику для теплового насоса. Питание теплового насоса «рассол-вода» от поля неостекленных коллекторов превращает поле в бесшумную замену наружного блока с минимальной оттайкой; тот же принцип лежит в основе PVT-панелей как источника для теплового насоса, где элементы вырабатывают электроэнергию, а тепловая сторона питает испаритель. Неостекленные модели PVT сертифицируются именно в этом классе WISC; Solimpeks производит коллекторы PV-T с 2008 года.
WISC и остекленный коллектор: что для какой задачи?
| Свойство | WISC / неостекленный | Остекленный плоский коллектор |
|---|---|---|
| Максимальная температура теплоносителя | Низкая — около окружающей | Высокая — 60–100 °C и выше |
| Работает ниже температуры окружающей среды (приток тепла из воздуха) | Да | Нет |
| Чувствительность к ветру | Высокая — испытывается с учетом ветра | Низкая |
| Риск стагнации | Минимальный (низкая температура стагнации) | Реальный — типично 160–200 °C |
| Типичные задачи | Нагрев бассейна, источник для теплового насоса, предварительный подогрев | ГВС, поддержка отопления помещений |
Эти две категории дополняют, а не заменяют друг друга: остекленный коллектор — машина для получения температуры, WISC — поверхность для сбора энергии. Для ГВС при 60 °C выбирайте остекление; для питания испарителя при 0–20 °C или нагрева бассейна до 25 °C неостекленный коллектор выигрывает по стоимости, массе и выработке на вложенный евро.
Работает ли WISC-коллектор ночью и зимой?
Ночью — да: пока он работает при температуре ниже температуры воздуха, он продолжает поглощать конвективное и конденсационное тепло, именно так и работают системы тепловых насосов с источником PVT и неостекленными коллекторами в темное время суток. Зимой баланс ужесточается: воздух холоднее, поэтому температуры источника, а с ними и эффективность системы падают, а иней, образующийся на абсорбере, необходимо либо терпеть, либо растапливать. Подбор площади коллекторов по нагрузке испарителя теплового насоса, а не по летнему солнцу — основная задача проектирования, рассмотренная в материале Могут ли PVT-панели быть единственным источником тепла для теплового насоса?
Часто задаваемые вопросы
Что означает аббревиатура WISC?
Wind and Infrared Sensitive Collector — коллектор, чувствительный к ветру и инфракрасному излучению. Это категория по ISO 9806 для неостекленных коллекторов, характеристики которых заметно зависят от скорости ветра и обмена длинноволновым излучением с небом, поэтому в их модель испытаний входят коэффициенты, зависящие от ветра и инфракрасного излучения.
WISC-коллектор — это то же самое, что абсорбер для бассейна?
Абсорберы для бассейнов — самое старое семейство WISC, но категория шире: в нее входят неостекленные металлические коллекторы с селективными покрытиями и неостекленные гибридные панели PVT. Объединяет их отсутствие остекления и вытекающая из этого связь с воздухом.
Может ли WISC-коллектор вырабатывать горячую воду для ГВС?
Эффективно в одиночку — нет: без остекления потери резко растут, как только теплоноситель оказывается намного горячее воздуха. WISC-коллекторы хороши как устройства предварительного подогрева, нагрева бассейнов и источники для тепловых насосов; тепловой насос затем поднимает их низкопотенциальное тепло до температуры ГВС.
Получают ли WISC-коллекторы сертификацию Solar Keymark?
Да. Solar Keymark сертифицирует неостекленные и WISC-коллекторы, включая неостекленные PVT, на основе испытаний по ISO 9806. В приложении к сертификату их характеристики приводятся с коэффициентами, зависящими от скорости ветра, а не в виде единой кривой КПД, как у остекленных.