JAPAEL – Jarda Pavlíček Elektronika

Energie slunečního záření je přibližně 1 kW / m². Sluneční kolektor z černé hadice ji dokáže využít a v případě, kdy je teplota vzduchu vyšší než teplota vody, se účinnost ještě zvýší.

Pořídil jsem 2×45 metrů 1/2″ gumové hadice, rozvinul na střechu a čerpadlem do ní honil vodu. Výsledek mne překvapil, protože získaný výkon byl 2.1kW (průtok 0.1 l/s, vstupní teplota 25°C, výstupní teplota 30°C). Přidal jsem tedy dalších 72 metrů, udělal bitelné rozbočky a připojil na výkonné čerpadlo. Na této konfiguraci jsem provedl několik měření. Získaný výkon se pohyboval v jednotkách kilowatt. Pro porovnání – rychlovarná konvice má výkon 2kW, fotovoltaický panel cca 0.4kW.

S jídlem roste chuť a tak jsem do okruhu zařadil ještě radiátor, který jsem natřel na černo. Rozdíl mezi radiátorem a hadicí je v tepelné setrvačnosti. Radiátor se nějakou dobu nahřívá a nějakou dobu chladne. Okamžiky, kdy slunce na chviličku zajde za mrak, se na teplotě prakticky neprojeví. U hadice ano.

Hadice (nová) vychází cenově o polovinu lépe než radiátor (nový). Dále je hadice lehčí na manipulaci a skladnější. Na zimu se smotá a uklidí do sklepa. Vydrží. Mám ji skoro 20 let a stále je použitelná.

Protože je v potrubí nízký tlak, bohatě postačí hadice LDPE, která je snad nejlevnější, co jsem našel. Průměr čím větší, tím lepší, zvlášť při větší délce. Hadice 1/2″ a délky 50m má opravdu odpor a proto mám zapojené 4 paralelně.

Když není odpor vody velký, stačí malé 30W čerpadlo, které se dává k malým bazénům. Mám dva okruhy – jeden se silným čerpadlem a filtrací, druhý se slabým čerpadlem a ohřevem.

Teorie

Výkon kolektoru se spočítá podle vztahu:

P = C . Q . dT
kde: P – výkon [kW]
C – měrná tepelná kapacita = 4.2 [KJ . kg-1 . K-1]
Q – průtok [kg . s-1]
dT – rozdíl teploty [°C]

Protože 1 kg vody je přibližně 1 litr, dá se brát průtok v litrech za sekundu.
Měrná tepelná kapacita vody C = 4.2 KJ / (Kg . K)

Měření

Pokus č.	Průtok Q [l/s]	Vstup t0 [°C]	Výstup t1 [°C]	Výkon P [kW]
1	0.10	28	36	3.24
2	0.32	28	32	5.38
3	0.32	29	32	4.03
4	0.16	29	33	2.69