Πότε έχει μεγαλύτερη απόδοση ο ηλιακός θερμοσίφωνας ; Όταν ξεκινά από χαμηλή ή υψηλή θερμοκρασία ;
Θεωρία
Η απόδοση του ηλιακού θερμοσίφωνα εξαρτάται από αρκετούς παράγοντες, με έναν από τους σημαντικότερους να είναι η θερμοκρασία του νερού στην αρχή της ημέρας. Αν το νερό ξεκινά από χαμηλότερη θερμοκρασία, όπως π.χ 30 βαθμούς Κελσίου, ο ηλιακός θα έχει καλύτερη απόδοση σε σύγκριση με μια μέρα που το νερό ξεκινά από 60 βαθμούς. Αυτό οφείλεται σε φυσικές αρχές που διέπουν τη μεταφορά θερμότητας.
Σύμφωνα με τον νόμο της θερμότητας, η μεταφορά θερμότητας είναι πιο αποτελεσματική όταν υπάρχει μεγαλύτερη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ δύο σωμάτων. Στην περίπτωση του ηλιακού θερμοσίφωνα, η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του νερού και της θερμοκρασίας του ηλιακού συλλέκτη είναι μεγαλύτερη όταν το νερό είναι πιο κρύο. Έτσι, ο ηλιακός μπορεί να απορροφήσει και να μεταφέρει περισσότερη ενέργεια στο νερό.
Η αρχή αυτή εξηγείται και από τη θεωρία της θερμικής αγωγιμότητας, σύμφωνα με την οποία η ροή θερμότητας από ένα θερμό σώμα σε ένα ψυχρότερο αυξάνεται όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά θερμοκρασίας. Επίσης, η θερμική ενέργεια ρέει πάντα από τα θερμότερα προς τα ψυχρότερα σώματα, και όταν το νερό ξεκινά από χαμηλότερη θερμοκρασία, το σύστημα έχει τη δυνατότητα να απορροφήσει περισσότερη ηλιακή ενέργεια.
Αντίθετα, αν το νερό ξεκινά από 60 βαθμούς, η διαφορά θερμοκρασίας είναι μικρότερη, με αποτέλεσμα ο συλλέκτης να μην χρειάζεται να απορροφήσει τόσο μεγάλη ποσότητα θερμότητας. Επομένως, η συνολική απόδοση του ηλιακού συστήματος θα είναι χαμηλότερη.
Συμπερασματικά, όσο πιο χαμηλή είναι η αρχική θερμοκρασία του νερού, τόσο καλύτερη θα είναι η απόδοση του ηλιακού θερμοσίφωνα, καθώς η φυσική τάση για μεταφορά θερμότητας ενισχύεται από τη μεγαλύτερη διαφορά θερμοκρασίας.
Στην πράξη
Στο παραπάνω γράφημα με δεδομένα από τον online ψηφιακό καταγραφέα βλέπουμε την θεωρία να γίνεται πράξη. Μέρες κατά τις οποίες το νερό μέσα στο μπόιλερ του ηλιακού είναι χαμηλή τελικά η διαφορά ελάχιστης και μέγιστης θερμοκρασίας ημέρας είναι μεγαλύτερη από οτι στις μέρες που το νερό ξεκινά να ζεστένεται και είναι ήδη ζεστό. Με παρόμοιες θερμοκρασίες περιβάλλοντος και φωτεινότητα κατά τη διάρκεια της ημέρας τις ημέρες 1 και 2 με ξεκίνημα θέρμανσης κοντά στους 50 βαθμούς στο μπόιλερ το κέρδος είναι περίπου 20 βαθμοί ενώ την ημέρα 3 που ξεκίνησε η θέρμανση από πιο χαμηλά ( 22 βαθμούς στο μπόιλερ ) η θερμοκρασιακή διαφορά έφτασε στους 36 βαθμούς.
Η επόμενη ημέρα επιβεβαίωσε την παρατήρηση.
Μέσα από τα πραγματικά δεδομένα επιβεβαιώνεται η θεωρία που θέλει τον ηλιακό να αποδίδει περισσότερο ξεκινώντας από χαμηλότερη θερμοκρασία νερού στο boiler.
Μπορείτε μόνοι σας να μελετήσετε την συμπεριφορά του Ηλιακού LIVE μέσα από τις σελίδες αναφορών που θα βρείτε κάτω από το μενού > Ηλιακός LIVE
