TOPIARKI SŁONECZNE - optymalizacja procesu

Moderator: krzysglo

Piotr Bochyński
Nieśmiały
Nieśmiały
Posty: 12
Rejestracja: 2007-04-08, 12:23

TOPIARKI SŁONECZNE - optymalizacja procesu

Post autor: Piotr Bochyński »

TOPIARKI SŁONECZNE – optymalizacja procesu


WSTĘP
Kupując lub wykonując we własnym zakresie topiarkę słoneczną zapewne nie zastanawiamy się początkowo na jej wydajnością i efektywnością. Z czasem jednak zaczyna nas dręczyć pytanie (w zasadzie kilka) – „Jak wycisnąć z niej jeszcze więcej”. Wtedy zastanawiamy się, co można zmienić, aby przeprowadzany proces był jeszcze lepszy pod względem ilościowym i jakościowym.


CZ.I OSZKLONA POKRYWA
Z racji dostępności i powszechności, jakim jest szkło okienne jest ono zazwyczaj stosowane jako podstawowy materiał używany do budowy topiarki słonecznej. Ale czy istnieją rozwiązania bardziej efektywne? Aby na to odpowiedzieć należy się kilka słów wstępu, dla niektórych może trochę nudnawego, ale uważam, że niezbędnego.


ENERGIA SŁONECZNA
Energia słoneczna w 99 procentach składa się na nie promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali od 0,1 do 4 mikrometrów. Z tego 45 [%] to promieniowanie widzialne, czyli światło(0,38-0,76 [µm]), na promieniowanie podczerwone przypada 46 [%] są to fale dłuższe, o zakresie około 0,76 do około 2000 [µm], odczuwane jest ono w postaci ciepła, dalsze 8 [%] to promieniowanie ultrafioletowe, o długości fali krótszej od 0,38 [µm]. Pozostałe l [%] procent promieniowania słonecznego to promieniowanie elektromagnetyczne o większych i mniejszych długościach fal .

Energia słoneczna padając na daną powierzchnię ulega różnym zjawiskom w postaci: odbijania, pochłaniania, przepuszczania których udział jest uzależniony od jej faktury, przezroczystości, grubości.


MATERIAŁY
Możemy pozostać w tradycyjnym kręgu, czyli poszukiwać rozwiązań opartych na szkle lub też poszukać nowocześniejszego rozwiązania wśród dostępnych tworzyw sztucznych takich jak: poliwęglany, polimetakrylan metylu (szkło organiczne), polipropylen.
Zaletą tworzyw sztucznych jest ich wysoka odporność na udarność w porównaniu ze szkłem.


PARAMETRY MATERIAŁÓW
Czym i jakimi wartościami parametrów posługiwać się przy doborze materiału:

Współczynnik g [%]
Jest to stopień całkowitej przepuszczalności energii promieniowania słonecznego na który składa się bezpośrednia przepuszczalność energii słonecznej oraz energii wcześniej zaabsorbowanej przez warstwę materiału (szkło). Wartość tego parametru podaje się w [%]. Im jest on większy, tym większe są pasywne zyski energetyczne – czyli komora będzie się bardziej nagrzewała.

Współczynnik Lr [%] - odbicie światła
Jest to ilość światła widzialnego, pochodzącego z promieniowania słonecznego odbitego od powierzchni. Im wartość jest ta niższa tym mniej występuje strat związanych z utratą światła słonecznego w wyniku odbicia od powierzchni.

Współczynnik Lt [%] - przepuszczalność światła
Jest to ilość światła widzialnego, pochodzącego z promieniowania słonecznego, które przenika przez warstwę materiału. Im wartość jest wyższa tym większa ilość światła słonecznego przenika prze warstwę materiału.

Współczynnik przenikania ciepła - U (dawniej k) [W/m2K]
Określa ilość ciepła, która przenika w jednostce czasu przez 1m2 przegrody przy różnicy temperatur po obu stronach przegrody wynoszącej 1K. Im mniejsza jest jego wartość, tym lepsza ochrona przed utratą ciepła.


UWAGI KOŃCOWE
Godnym uwagi byłoby w tym przypadku zastosowanie do budowy topiarki słonecznej specjalistycznego szkła szklarniowego. Ostatnio na tym rynku pojawiły się nowe rozwiązania technologiczne dające jeszcze lepsze efekty wydajnościowe (szkła z powłoką antyrefleksyjną).

Wszystkie te rozwiązania są powiązane z odpowiednią ceną takich materiałów w stosunku do zwykłego szkła okiennego. Ostateczny wybór rodzaju materiału jednak pozostaje w waszej gestii.


Piotr J. Bochyński

a-d
Stukacz Junior
Stukacz Junior
Posty: 46
Rejestracja: 2006-11-19, 18:07
Lokalizacja: lubuskie

Post autor: a-d »

No a jakie wnioski, oprócz tego,że wybór pozostaje w naszej gestii? W jakim celu przytoczyłeś właściwości materiałów, przenikania itp? Nie widzę puenty twoich rozważań. Myślałem czytając Twój post,że na końcu podasz jakieś rozwiązanie ekonomiczne topiarki, lub nowatorski materiał, ewentualnie sposób wykonania. A tu nic.
a-d

Piotr Bochyński
Nieśmiały
Nieśmiały
Posty: 12
Rejestracja: 2007-04-08, 12:23

Post autor: Piotr Bochyński »

Wniosek I: Jest to materiał dla osób, które chcą w jakiś sposób spróbowac uprawnić swoje topiarki, a nie mają punktu zaczepienia co można zmienić lub usprawnić.

Wniosek II: szyba, szybie jest nierówna pod kątem jej parametrów związanych z odbiciem i przepuszczaniem światła słonecznego. W zależności od tego jakiego szkła użyjemy polepszyć lub pogorszyć sprawność energetyczną topiarki.

Wniosek III: podałem rozwiązanie jakim jest szkło antyreleksyjne. Gdzie jest zmniejszony poziom odbicia od powierzchni. W skrócie można powiedzieć że przenikanie światła wzrasta o około 6%. Może dla niektórych to mało, ale ja uważam że to bardzo dużo.
Jeśli natomiast to standardowe rozwiązanie w polskich topiarkach słonecznych to przepraszam.

Wniosek IV: Nie powiedziałem wszystkiego. Znajdując materiał o zwiększonej przepuszczalności promieniowania UV, polepszymy dodatkowo jakość wybielania wosku.

Wniosek V: żeby optymalizować proces, trzeba znać jego parametry wyjściowe. To co przedstawiłem to są własnie podstawy (i tak skrócone) na których można się oprzeć


PRZYKŁAD:
Mamy szybę o paramerach wyjściowych np.
Lt - 85%
Lr - 7%
U - 5 [W/m2/k]

Naszym celem jest zatem wyszukanie materiału o parametrach np.:
Lt - 90%
Lr - 3%
U - 2 [W/m2/k]

Znajdujemy go, porównujemy cenę stwierdzamy że jest niewiele droższy (lub nawet tańszy) zatem osiągamy cel optymalizacji procesu. Czynnik ekonomiczny- za niewiele większą cenę (znacznie mniejszą) uzyskujemy lepszy produkt końcowy.
(Pozatym mamy satysfakcję że sąsiad męczy się nadal ze swoją starą topiarką)

Dodatkowo możemy poszukać materiału o zwiększonej przepuszczalności promieniowania UV, w efekcie czego otrzymujemy zwiększoną efektywnośc procesu topienia i polepszenie jakości wybielania.



Żeby znaleźć odpowiedź, trzeba zadać najpierw pytanie, żeby zapytać trzeba najpierw wiedzieć o co zapytać. Czy ta gra jest warta świeczki?, to jest właśnie pytanie na które trzeba samemu odpowiedzieć.

a-d
Stukacz Junior
Stukacz Junior
Posty: 46
Rejestracja: 2006-11-19, 18:07
Lokalizacja: lubuskie

Post autor: a-d »

Dzięki za maila.
Wracając do tematu,to myślę, że innych rozwiązań może poszukiwać producent topiarek słonecznych. Natomiast pszczelarze w większości przypadków sięgną po prostu tak jak dotychczas po pierwszą lepszą szybę ze starego okna, będącego pod ręką. Z racji wygody i dostępności materiału. Poza tym to nic nie kosztuje, a i szyba się "nie zmarnuje".
a-d

Zablokowany