Неостекленная (WISC) PVT-панель выдает воду с температурой 10–40 °C, как правило всего на 3–8 К выше входной за один проход, поэтому она питает контур источника теплового насоса, а не бойлер ГВС напрямую. Теплоизолированные или остекленные PVT, напротив, достигают 50–70 °C, жертвуя частью годовой электрической выработки ради более высокой температуры.
С какой температурой вода на самом деле выходит из PVT-панели?
Неостекленная PVT-панель в нормальном режиме выдает на выходе 10–40 °C и лишь на 3–8 К больше, чем поступило на вход. Независимые серии испытаний фиксируют температуры на выходе примерно от 29 °C до 44 °C при облученности 400–800 Вт/м², а температура жидкости может быть ниже температуры окружающего воздуха, когда панель служит источником для теплового насоса. Это проектный замысел, а не дефект.
Поэтому проектировать нужно не по температуре на выходе, а по перепаду температур на панели. При номинальном расходе, который используется для большинства гибридных коллекторов PVT, — около 40–60 литров в час на 1 м² — жидкость за один проход набирает лишь несколько кельвинов. Накопитель достигает 45 °C потому, что насос прогоняет жидкость через поле сто раз, а не потому, что одного прохода через абсорбер достаточно.
Почему неостекленная PVT-панель намеренно работает прохладной?
Потому что киловатт-час электроэнергии ценнее киловатт-часа теплой воды. Кристаллический кремний теряет 0,25–0,34 % номинальной мощности на каждый градус, на который температура элемента превышает 25 °C: около −0,34 %/К для mono PERC, −0,29 %/К для TOPCon и −0,25 %/К для элементов HJT. Любая мера, повышающая температуру воды, — остекление, теплоизоляция, малый расход, — повышает и температуру элементов, и расплачиваться за это приходится электрической выработкой.
Неостекленные коллекторы PVT классифицируются как WISC (коллекторы, чувствительные к ветру и/или инфракрасному излучению) по ISO 9806. Этот термин заменил «неостекленный» в 2013 году и указывается в сертификате Solar Keymark. Панель WISC обменивается теплом с ветром, окружающим воздухом и ночным небом, а не только с солнцем, — именно поэтому она отлично подходит в качестве источника для теплового насоса. Она продолжает собирать тепло после заката, когда остекленный коллектор уже остыл.
Когда PVT-панель может достичь 50–70 °C?
Только когда она теплоизолирована или остеклена, и в основном летом. Добавление тыльной теплоизоляции и закрытого воздушного зазора поднимает достижимый диапазон температуры на выходе до 50–70 °C — достаточно, чтобы напрямую нагревать бойлер. Цена — более низкая годовая электрическая выработка и значительно более высокая температура стагнации. Подбирайте коллектор под задачу:
| Применение | Температура на выходе для проектирования | Тип панели |
|---|---|---|
| Источник для теплового насоса (контур с рассолом) | от −10 до +25 °C | Неостекленная WISC, часто оребренная |
| Предварительный подогрев ГВС в нижний змеевик | 25–45 °C | Неостекленная или теплоизолированная |
| Прямой нагрев ГВС до 55–60 °C | 50–70 °C | Теплоизолированная или остекленная PVT |
| Подогрев бассейна | 22–30 °C | Неостекленная WISC |
| Контур радиаторов при 65–70 °C | Недостижимо | Используйте вместо этого солнечные тепловые коллекторы |
Нагрузки, которым нужно настоящее высокотемпературное тепло, — технологическая вода, старые радиаторы, промышленный предварительный подогрев, — следует обеспечивать плоскими коллекторами или вакуумными трубками, а не PVT. Solimpeks выпускает гибридные панели PV-T наряду с серией солнечных коллекторов Wunder именно поэтому: температура, которой требует нагрузка, определяет выбор коллектора, и ни одна панель не выигрывает при всех температурах.
Какой максимальной температуры может достичь PVT-панель?
Натурные измерения показывают, что температура стагнации PVT-панели WISC ниже примерно 75 °C, против 150–200 °C у остекленного плоского коллектора. Это настоящее инженерное преимущество, и оно сказывается на всей системе: пропиленгликоль быстро деградирует выше примерно 130 °C, поэтому теплоноситель контура PVT стареет гораздо медленнее, чем в обычном солнечном контуре, а расширительный бак можно подбирать без учета пара.
Как определить температуру на выходе по техническому паспорту?
Пользуйтесь кривой КПД, а не рекламной цифрой. Испытанная по Solar Keymark PVT-панель WISC обычно показывает оптический КПД (η0) около 0,55–0,60, коэффициент теплопотерь около 12 Вт/(м²·К) и отдельный ветровой коэффициент — три числа, которых требует ISO 9806 и которые не отменит никакой рекламный слоган. Поскольку коэффициент потерь высок, полезная тепловая мощность резко падает, как только температура жидкости заметно поднимается выше температуры окружающей среды. Именно эта кривая показывает, что панель никогда не нагреет бойлер до 60 °C самостоятельно.
Если же подключить поле к контуру источника теплового насоса, низкая рабочая температура станет преимуществом: панель остается прохладной, PV-выработка остается высокой, а тепловой насос получает повышенную температуру источника всю зиму.
Часто задаваемые вопросы
Может ли PVT-панель самостоятельно нагреть воду в бойлере до 60 °C?
Неостекленная панель WISC — нет; она работает в диапазоне 10–40 °C. Теплоизолированные или остекленные PVT могут достигать 50–70 °C летом, но в большинстве европейских климатов окончательный нагрев до 60 °C для борьбы с легионеллой все равно должен выполнять тепловой насос или ТЭН.
Какова минимальная рабочая температура PVT-панели?
При использовании смеси пропиленгликоля PVT-панели работают примерно до −20 °C, а в качестве источника для теплового насоса их обычно намеренно эксплуатируют при температуре ниже 0 °C. Именно работа жидкости при температуре ниже окружающей позволяет панели забирать тепло и из воздуха, и от солнца.
Почему на выходе PVT всего на 5 градусов выше, чем на входе?
Это нормально и правильно. При номинальном расходе 40–60 л/ч на 1 м² один проход добавляет лишь несколько кельвинов. Температура накопителя нарастает за счет многократной циркуляции, поэтому оценивайте систему по температуре бака через сутки, а не по мгновенному delta-T панели.
Вырабатывает ли более горячая PVT-панель меньше электроэнергии?
Да. Мощность элементов падает на 0,25–0,34 % на градус выше 25 °C, поэтому панель, работающая при 60 °C, дает примерно на 9–12 % меньше мощности, чем та же панель при 25 °C. Именно низкая температура жидкости обеспечивает тот электрический бонус, ради которого и выбирают PVT.