Budowa instalacji solarnej wymaga odpowiedniego doboru średnicy przewodów. Jest to szczególnie ważny aspekt dla zapewnienia prawidłowych warunków jej eksploatacji. Jakie skutki może przynieść nieodpowiednio zastosowana średnia przewodów w instalacji solarnej?
Za mała średnica przewodów to m.in. ryzyko:
- obniżenia natężenia przepływu czynnika grzewczego (glikolu) poniżej wymaganego, wskutek zwiększonych oporów hydraulicznych przepływu i zbyt małej wysokości podnoszenia pompy obiegowej
- obniżenia sprawności pracy instalacji solarnej wskutek zmniejszonego natężenia przepływu glikolu przez kolektory słoneczne, podwyższenia temperatury absorberów i zwiększenia strat ciepła kolektora słonecznego do otoczenia
- zwiększenia zużycia energii elektrycznej przez pompę obiegową pracującą z wyższą wymaganą wysokością podnoszenia
- szybszej erozji powierzchni wewnętrznej rur (w szczególności dla rur miedzianych przy prędkości powyżej 1,5 m/s i przy temperaturze medium ponad 60°C)
Za duża średnica przewodów to przede wszystkim ryzyko:
- zbyt niskiej prędkości przepływu glikolu w orurowaniu instalacji solarnej skutkującej gromadzeniu się powietrza utrudniającego lub blokującego przepływ glikolu
- zwiększonych strat ciepła do otoczenia z powierzchni zewnętrznej rur
Należy zwrócić uwagę na prawidłowy dobór średnicy przewodów w zależności przede wszystkim od łącznej powierzchni apertury (czynnej absorbera) w instalacji solarnej, aby uzyskać zalecaną prędkość przepływu glikolu.
Zalecana prędkość przepływu dla standardowych instalacji solarnych wynosi 0,40-0,70 m/s
Przykładowo w małej instalacji solarnej złożonej z 5 kolektorów płaskich o powierzchni absorbera 1,8 m2 możliwe jest zastosowanie rury o średnicy nominalnej DN16 z prędkością przepływu 0,70 m/s. Bezpieczniejszy jest jednak dobór rury o większej średnicy DN20, dla której prędkość przepływu będzie mieściła się w zalecanym zakresie wynosząc 0,45 m/s
Oprócz prędkości przepływu należy brać pod uwagę liniowe opory hydrauliczne (mbar/m) dla przepływu glikolu przez rurę o danej średnicy. Jest to szczególnie istotne przy zwiększonej długości orurowania w instalacji solarnej i przy zwiększonej ilości załamań rur (kolanka, łuki, trójniki, itp.). Opory liniowe powinny być więc możliwie niskie, najlepiej poniżej 10 mbar na metr bieżący rury elastycznej ze stali nierdzewnej.