Kolektor: 54.7°C
Zásobník: 36°C
Venku: 15.6°C
Sluneční záření: 223 W/m2
Solární systémy On-Line 

Kolektory Suntask® SR :: Osvit trubic Suntask® a IAM charakteristiky

Výkonová měření se obvykle provádějí při kolmém dopadu slunečního záření na kolektor. Pokud sluneční záření dopadá na kolektor z jiného úhlu, výkon se mění a tato změna je definována pomocí IAM úhlového výkonového faktoru. Hodnoty 1 je dosaženo, když Sluneční záření dopadá kolmo na plochu kolektoru a v tu chvíli kolektor přijímá maximální množství přímé Sluneční energie.

Pro ploché kolektory a trubicové kolektory s plochým absorbérem uvnitř trubice je maximální hodnota IAM 1 a klesá ráno a večer - úměrně úhlu odklonu od Slunce.

U trubicových kolektorů s kulatým absorbérem v  závislosti na vzdálenostech mezi trubicemi platí, že hodnota IAM může být vyšší než 1 a to např. díky odrazu části záření z jedné trubice na druhou.

IAM úhlový faktor charakterizuje výkonovou křivku každého kolektoru a její tvar během celého dne. Všechny typy kolektorů mají podobnou charakteristiku IAM v oblasti svislého-podélného odklonu od Slunečního záření. Zásadní rozdíly ale jsou ve vodorovném-příčném odklonu, čili směrem od východu k západu, kdy mají kolektory velké rozdíly v zisku.

S IAM faktorem je zapotřebí počítat především u systémů určených k celoročnímu provozu, kdy potřebujeme kolektory nasměrovat jak horizontálně, tak vertikálně, aby měly po celý rok optimální tepelné zisky. Kolektory jsou umístěny pevně vzhledem k Zemské ose, ale je potřeba počítat s tím, že Země mění oproti Slunci své postavení a mění se tím pádem délka Slunečního svitu, jeho intenzita a taktéž poloha místa na obloze, kdy je intenzita Slunečního svitu maximální. Rozhodně tedy není možné očekávat zázračné tepelné zisky od umístění jiho-západ či západ, nebo východně. Vzhledem k naší zeměpisné poloze je výhodné kolektory Suntask® orientovat mírně jiho-východně, abychom dosáhli celoročního optima.

Tabulka podélných a příčných hodnot IAM pro vakuové trubicové kolektory Suntask® SR:

IAM / úhel 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90°
Kθ (podélná) 1,00 1,00 1,00 0,99 0,97 0,93 0,85 0,71 0,46 0
Kθ (příčná) 1,00 1,01 1,03 1,11 1,25 1,39 1,25 1,08 0,63 0

V oblasti, kdy je odklon od Slunce mezi 40° a 50° nejsou mezi trubicemi žádné mezery, žádné trubice se nepřekrývají a vedlejší trubice na sebe vzájemě odrážejí záření, což způsobuje špičku v relativní účinnosti a výkonu. Toto je ideální, protože v době od poloviny dopoledne až do poloviny odpoledne jsou úrovně Slunečního záření nejvyšší.

Špička okolo 70° odklonu u trubicových kolektorů s reflektory je nepřínosná, jelikož ta časově odpovídá brzy ráno a pozdě odpoledne, kdy už jsou úrovně záření velmi nízké. Ploché kolektory mají IAM = 1 jako své maximum a to pouze v době, kdy je Slunce na vrcholu, čili prakticky v poledne.

Pro porozumění, jak trubice Suntask® pasivně sledují Slunce po celý den.

Při pohledu na trubice shora - kolmo (odklon 0°) je povrch každé trubice přímo viditelný a proto je vystaven maximálnímu množství Slunečního záření. V této poloze prochází část Slunečního záření mezerami mezi trubicemi bez úžitku a  tato poloha se proto používá jako referenční bod, kdy IAM = 1. Když se mezery mezi trubicemi zmenší a zvýší se tím vzájemné odrazy záření mezi trubicemi, zvětší se i IAM nad 1, protože oproti referenčnímu bodu se skutečně absorbuje více % Slunečního záření.

Když Slunce dosáhne úhlu 40°, což odpovídá době 2 hodiny a 40 minut před a po poledni, jsou všechny trubice kolektoru plně kolmě ozářené, bez mezer a překrytí. IAM faktor v této době dosáhne svého maxima.

Při zvyšování úhlu odklonu dopadu Slunečního záření nad 50°, dojde k vzájemnému překrývání trubic, které způsobí snižování ozářené absorbční plochy. V této době je již intenzita Slunečního záření malá a tak zmenšování absorbční plochy způsobené vzájemným stíněním trubic již nemá prakticky žádný vliv na celodenní zisk tepla z kolektoru.

Účinek IAM zvyšuje tepelný výkon vakuových trubicových kolektorů Suntask® SR až o 25 % ve srovnání s plochým kolektorem se stejnou absorbční plochou a výkonnostními proměnnými. Při výpočtu tepelného výkonu a zisku kolektorů Suntask® nebo při porovnávání s jinými typy je nutné IAM faktory započítávat!

Při výpočtu tepelného zisku z kolektoru by měl být IAM modifikátor (K) zahrnut do účinnostní rovnice:

 

Klíčovým rozdílem oproti výpočtu prosté účinnosti, je v zahrnutí hodnoty IAM (K) faktoru již do konverzního faktoru kolektoru. Hodnota K faktoru může zohledňovat v závislosti na úhlu instalace kolektorů podélný i příčný IAM faktor a to tak, že výsledné K = Kpodélné * Kpříčné. Hodnoty získáme z tabulky výše.