Solárny ohrev
Moderné solárne kolektory sú čoraz účinnejšie. Okrem toho možnosť využívať absorpčný povrch inej než čiernej farby pomohla architektom odhaliť nové možnosti solárnych kolektorov.
Trh so solárnym ohrevom je jeden z najrýchlejšie expandujúcich v európskom energetickom sektore. Napríklad v Rakúsku sa trh v rokoch 1994 až 1999 zväčšil o 18 %. Táto prípadová štúdia zdôrazňuje úlohu kompaktného spájkovaného doskového tepelného výmenníka (BPHE) v účinnom systéme na solárny ohrev.
Jedným z rakúskych distribučných kanálov spoločnosti SWEP je AEE, nezávislá asociácia, ktorá sa zameriava na obnoviteľné zdroje energie. AEE vystupuje ako konzultant v rozličných energetických projektoch.
Účinnosť tepelného prenosu v tradičných jednookruhových systémoch je občas pomalá. Etylénglykol zohrievaný slnkom preteká špirálovitou rúrou vo vodnej nádrži. Energia z etylénglykolu sa prenáša do vody v nádrži. No nečistoty ako riasy alebo hrdza na rúrkach môžu viesť k nerovnomernému prenosu a slabej hygiene. Nádrž potom treba pravidelne otvárať a čistiť, či je nežiaduce a vyžaduje si čas.
Nedostatočný tepelný prenos v jednookruhovom systéme má dve hlavné príčiny. Prvou je nízky aerodynamický vír vnútri nádrže a druhou tvorba usadením na rúrkach kvôli stojacej vode v nádrži.
Použitie medziľahlého BPHE od firmy SWEP, ktorý spája dvojokruhový systém, týmto problémom predchádza. BPHE vytvára plne aerodynamický prietok, ktorý zlepšuje prenos tepla medzi okruhmi, vďaka čomu je omnoho účinnejší než jednookruhové riešenie. Hoci má jednookruhový systém výhodu v tom, že funguje bez prídavného čerpadla, vnútorné potrubie zaberá veľa miesta a prenos tepla je menej účinný než pri BPHE.
Okolo rúrok nie je stojatá voda, preto vodnú nádrž netreba čistiť. Dvojokruhový systém preto predstavuje bezúdržbové riešenie tepelného prenosu.
Okrem toho sa takýto systém ľahšie ovláda. Ak je celý potrubný systém mimo nádrž, ľahšie sa dosahuje presná kontrola odberu tepla.
40 % roztok etylénglykolu sa pri prechode cez solárne kolektory ohrieva slnečným žiarením. Pri jednookruhovom systéme zohriaty glykol zohrieva vodu prechodom cez špirálovitú rúrku vnútri vodnej nádrže. Pri dvojokruhovom systéme rúrku vnútri nádrže netreba, pretože všetko teplo zo slnka sa do vody prenesie cez BPHE. Pri využití varianty dvojokruhového systému s nízkym prietokom (pozri tabuľku nižšie) sa dá voda využiť na kúrenie v radiátoroch aj ako úžitková voda. Pri takýchto systémoch sa teplota vody vnútri nádrže reguluje tak, aby vnikli rozličné teplotné vrstvy. Voda do radiátorov a voda do nádrže na ohrev úžitkovej vody sa odoberá z odlišných teplotných vrstiev. Ako vidno na obr. 2, BPHE má v dvojokruhovom systéme najmenej dva využitia.
