Sprawność kolektora słonecznego określa, jaka część energii promieniowania słonecznego padającego na kolektor została zamieniona na użyteczne ciepło. Wyraża się ją zwykle w procentach.
Wzór
Sprawność oblicza się ze wzoru:
[
\eta = \frac{P_u}{P_s} \cdot 100\%
]
gdzie:
- (\eta) — sprawność instalacji lub kolektora,
- (P_u) — moc użyteczna, czyli moc cieplna oddawana przez instalację,
- (P_s) — moc promieniowania padającego na kolektory.
Moc promieniowania oblicza się jako:
[
P_s = G \cdot A
]
gdzie:
- (G) — natężenie promieniowania słonecznego w W/m²,
- (A) — powierzchnia kolektorów w m².
Ważne przeliczenia jednostek
W zadaniach egzaminacyjnych często trzeba przeliczyć energię podaną w MJ/min na moc w watach:
- 1 MJ = 1 000 000 J,
- 1 min = 60 s,
- 1 W = 1 J/s.
Przykład:
[
0{,}24\ MJ/min = 240000\ J/min
]
[
\frac{240000}{60} = 4000\ W
]
Przykład obliczenia
Dane:
- powierzchnia kolektorów: 10 m²,
- natężenie promieniowania: 800 W/m²,
- moc cieplna instalacji: 0,24 MJ/min = 4000 W.
Moc promieniowania:
[
P_s = 800 \cdot 10 = 8000\ W
]
Sprawność:
[
\eta = \frac{4000}{8000} \cdot 100\% = 50\%
]
Instalacja wykorzystuje więc połowę energii promieniowania padającego na kolektory.