Выбирайте по рабочей температуре. Оребренный неостекленный PVT — для работы источником теплового насоса при температуре ниже примерно 25 °C, простой неостекленный PVT — для нагрева бассейна и предварительного подогрева бойлера при 25–45 °C, а PVT с теплоизоляцией или остеклением — для прямой зарядки горячей воды при 50–70 °C; этот вариант обходится примерно в 5–8% годовой электрической выработки.
Чем на самом деле различаются три варианта?
Только тем, что происходит позади абсорбера и перед ним. Все три — один и тот же фотоэлектрический ламинат, соединенный с каналом для жидкости; разница в том, насколько сильно панель ограничена в теплообмене с окружающей средой.
- Оребренный неостекленный. Без теплоизоляции с тыльной стороны, без лицевого покрытия, плюс металлические ребра на задней стороне, многократно увеличивающие поверхность, обращенную к окружающему воздуху. Максимальный теплообмен в обоих направлениях.
- Простой неостекленный. Без теплоизоляции, без покрытия, без ребер. Промежуточный вариант, который по-прежнему ведет себя как коллектор WISC — чувствительный к ветру и инфракрасному излучению, по классификации ISO 9806.
- С теплоизоляцией или остеклением. Тыльная теплоизоляция, а в остекленных изделиях — закрытый воздушный зазор перед ламинатом. Потери подавлены, чтобы жидкость могла нагреваться выше, и в результате солнечные элементы работают при повышенной температуре.
Все остальное следует отсюда. Подавляя потери, вы получаете температуру ценой электроэнергии; поощряя потери, вы получаете устройство, которое собирает тепло окружающей среды.
Какой вариант подходит для какой задачи?
| Применение | Рабочая температура | Вариант | Почему |
|---|---|---|---|
| Единственный источник для теплового насоса «рассол-вода» | от −15 до +25 °C | Оребренный неостекленный | Ребра собирают тепло воздуха ночью и зимой |
| Регенерация скважины или грунтового контура | от 5 до 30 °C | Оребренный или простой неостекленный | Важен большой объем низкопотенциального тепла, а не его потенциал |
| Нагрев бассейна | от 22 до 30 °C | Простой неостекленный | Бассейн — идеальная низкотемпературная нагрузка |
| Предварительный подогрев бойлера через нижний змеевик | от 25 до 45 °C | Простой неостекленный или с теплоизоляцией | Тепловой насос или ТЭН завершают нагрев |
| Прямая зарядка ГВС до 55–60 °C | от 50 до 70 °C | С теплоизоляцией или остеклением | Единственный вариант, достигающий нужного потенциала |
| Контур радиаторов при 65–70 °C | выше 65 °C | Ни один — используйте солнечные коллекторы | PVT не может экономично обслужить его |
Читайте таблицу от нагрузки назад. Панель выбирают по температуре, которой требует нагрузка; ничто — ни ориентация кровли, ни бюджет, ни бренд — не должно отменять эту последовательность.
Почему панель без теплоизоляции работает лучше при низкой температуре?
Потому что ее высокий коэффициент потерь работает в обратную сторону. Полезная выработка коллектора равна КПД при нулевых потерях за вычетом потерь, а потери пропорциональны разности температур жидкости и окружающей среды. Если поддерживать температуру жидкости ниже температуры окружающей среды — а именно так работает источник для теплового насоса, — это слагаемое потерь становится приращением. Панель поглощает тепло из воздуха, дождя и конденсата сверх того, что дает солнце.
Поэтому тепловой КПД, отнесенный только к солнечной радиации, у неостекленного PVT-коллектора может превышать 100% (IEA SHC Task 60), и поэтому панель с теплоизоляцией — неправильный выбор для работы источником. Теплоизоляция заблокировала бы тот самый тепловой поток, от которого зависит система. Следствия для годовой эффективности изложены в материале работают ли PVT-панели зимой и ночью?
Во что вам обходится вариант с теплоизоляцией?
Примерно в 5–8% годовой электрической выработки, потому что подавление тепловых потерь повышает температуру солнечных элементов, а кремний теряет 0,25–0,34% номинальной мощности на каждый градус выше 25 °C. Кроме того, панель с теплоизоляцией или остеклением достигает значительно более высокой температуры стагнации: неостекленный PVT остается ниже примерно 75 °C, тогда как остекленное изделие приближается к диапазону 150–200 °C обычного плоского коллектора. Это меняет всю гидравлику: пропиленгликоль деградирует при таких температурах стагнации, поэтому контуру требуются расширительный бак, рассчитанный на стагнацию, и интервал замены гликоля — ничего из этого неостекленному полю не нужно.
Поэтому честная формулировка не «вариант с теплоизоляцией — премиальный». Она такова: теплоизоляция дает вам температуру, а платите вы за нее электроэнергией, сроком службы гликоля и простотой проекта. Покупайте ее, только когда нагрузке действительно нужно 50 °C и более.
Как подтвердить вариант по паспорту?
Читайте сертифицированную кривую, а не название изделия. Сертификат Solar Keymark указывает КПД при нулевых потерях, коэффициенты теплопотерь и, для неостекленных коллекторов, ветровой коэффициент — потому что выработка панели WISC закономерно зависит от скорости ветра. Вариант определяют три признака:
- Высокий a1 (около 12 Вт/(м²·К)) плюс ветровой коэффициент — неостекленный. Ребра обычно проявляются более высоким значением КПД при нулевых потерях при отрицательных разностях температур.
- Низкий a1 без ветрового слагаемого — с теплоизоляцией или остеклением.
- Температура стагнации ниже 75 °C — неостекленный, подтверждено.
Solimpeks публикует данные гибридной панели PV-T 590, прошедшей испытания Solar Keymark, именно в таком виде, наряду с данными солнечных коллекторов Wunder, которые берут на себя нагрузку выше температурного предела PVT. Если поставщик не публикует кривые, считайте заявление о варианте непроверенным.
Часто задаваемые вопросы
Собирают ли оребренные PVT-панели тепло, когда нет солнца?
Да. Ребра работают как воздушный теплообменник, поэтому всякий раз, когда циркулирующая жидкость холоднее окружающего воздуха, панель получает тепло. Поэтому оребренные неостекленные панели — стандартный выбор для работы источником теплового насоса.
Можно ли смешивать PVT-панели с теплоизоляцией и неостекленные в одном поле?
Не на одной гидравлической ветви. Их рабочие температуры и потери давления различаются настолько, что один тип всегда будет работать против другого. Раздельные ветви с независимым управлением возможны, но редко оправданы.
Какой вариант лучше всего подходит для бассейна?
Простой неостекленный. Бассейну нужны большие объемы воды при 22–30 °C, а это именно тот диапазон, где неостекленная панель наиболее эффективна, и нет смысла платить за теплоизоляцию, которая лишь повысит температуру солнечных элементов.
Охлаждает ли PVT-панель с теплоизоляцией солнечные элементы?
Частично, но намного слабее. Циркулирующая жидкость по-прежнему отводит тепло, но панель намеренно работает при 50–70 °C, поэтому температура солнечных элементов намного выше эталонных 25 °C и отдают примерно 5–8% годовой электрической выработки по сравнению с неостекленной панелью.