V sousedství města Buštěhrad nedaleko Prahy vzniklo v minulých letech nové výzkumné centrum zaměřené na vývoj prvků, zařízení a systémů pro budovy zítřka. Součástí centra je i laboratoř pro zkoušky solárních kolektorů a zařízení ve vnitřním prostředí s využitím umělého slunečního záření.
Stručný obsah článku, který vyšel v časopise Energie 21 č. 1/2015:
Univerzitní centrum energeticky efektivních budov (UCEEB) ČVUT má pět výzkumných oddělení specializujících se na jednotlivé aspekty budov od energeticky šetrných materiálů a konstrukcí přes architekturu staveb a její vazbu na okolní prostředí, technické systémy pro úpravu vnitřního prostředí a energetické systémy pro zásobování budov teplem, chladem a elektřinou až po regulaci a monitoring budov. V uplynulém roce finišovalo zprovozňování jednotlivých výzkumných laboratoří a výzkumné centrum přešlo do „ostrého“ provozu.
Jednou z nových laboratoří, spravovanou oddělením Energetické systémy budov (RP2), je Solární laboratoř, vybavená testovacím zařízením pro zkoušky solárních kolektorů a zařízení ve vnitřním prostředí s využitím umělého slunečního záření – simulátoru.
Simulátor slunečního záření je zařízení obsahující lampy, které mají spektrum záření blížící se slunečnímu záření dopadajícímu na zemský povrch. Ve spojení se zařízením pro testování solárních kolektorů je možné provádět zkoušky solárních zařízení uvnitř laboratoře i v době, kdy počasí venku zkoušení nepřeje.
Zařízení pro testování solárních kolektorů s využitím simulátoru slunečního záření je využíváno jak pro zkoušení výkonu inovativních solárních kolektorů vyvíjených v UCEEB v rámci výzkumných projektů (např. hybridní fotovoltaicko-tepelné kolektory, ploché vakuové kolektory), tak pro zkoušky běžných solárních kolektorů (ploché atmosférické, trubkové vakuové) v souladu s platnou evropskou normou.
Od počátku byla snaha ověřovat výsledky zkoušek porovnáváním se zkouškami ve venkovním prostředí. To umožňuje úzká vazba na Solární laboratoř na Fakultě strojní ČVUT v Praze. Při uvažování celkové nejistoty stanovení účinnosti při zkoušce kolektoru kolem 3 % lze považovat obě zkušební metody za zaměnitelné. Co je však nezaměnitelné, je čas potřebný ke zkoušce jednoho solárního kolektoru. Zatímco v případě plně automatizovaného zařízení se simulátorem je doba od nainstalování kolektoru do získání výsledků zkoušky asi šest hodin, u venkovní zkoušky jde v průměru o týdny. Je to způsobeno „čekáním na počasí“. I v letním období se často stává, že v době, kdy je možné provést zkoušku, tj. kolem slunečního poledne, nejsou k dispozici vhodné podmínky konstantního slunečního ozáření na úrovni nad 700 W/m2. Solární simulátor tak přináší nezanedbatelnou výhodu zapnutí Slunce na povel a provedení zkoušky bez nutnosti výrazné asistence obsluhy, s výjimkou testování a úpravy homogenity slunečního záření před vlastní zkouškou.*
Bořivoj Šourek, UCEEB ČVUT, Buštěhrad, Nikola Pokorný, FS ČVUT, Praha
Foto: Zkouška hybridního fotovoltaicko-tepelného kolektoru. Foto archiv autorů
