Patronat:
Próżniowe kolektory słoneczne różnią się od płaskich głównie izolacją cieplną. W odróżnieniu od płaskich, kolektory próżniowe pozbawione są materiałów izolacyjnych chłonących wilgoć, gdyż izolacją cieplną jest w nich sama próżnia.
O skuteczności takiej izolacji cieplnej można się przekonać na „własne oczy”. Wystarczy bowiem dotknąć rur szklanych w słonecznym dniu. Pomimo, że temperatura absorbera może przekraczać 200°C, to powierzchnię szklaną można dotknąć. Gdyby wewnątrz rury było powietrze, odbierało by ciepło z absorbera i podgrzewało od wewnątrz szklane rury, których temperatura byłaby zdecydowanie wyższa.
Budowa kolektorów Vitosol 200-T typ SP2A i SPE
Kolektory próżniowe najczęściej składają się z kilkunastu rur próżniowych. Każda z nich jest praktycznie oddzielnym kolektorem, w której znajduje się absorber otoczony próżnią. Najczęściej spotkamy rury próżniowej jednowarstwowa (jednościenne) lub podwójne – dwuścienne.
Argumentem przemawiającym za kolektorami z podwójną rurą szklaną może być skuteczniejsza izolacja cieplna. Niestety, ich sprawność pracy, w porównaniu do kolektorów z pojedynczą rurą szklaną, jest zdecydowanie niższa. Wynika to z tego, że dwie warstwy szkła utrudniają znacznie dostęp promieniowania słonecznego do absorberów. Może się również okazać, że sprawność kolektorów próżniowych będzie zdecydowanie niższa niż kolektorów płaskich. Okazuje się bowiem, że sprawność kolektora próżniowego o podwójnym przeszkleniu (tzw. dwuściennych), będzie zdecydowanie niższa od kolektorów próżniowych, jak i płaskich, z jedną warstwą szyby.
Porównując przepuszczalność promieniowania słonecznego dla kolektorów 1- i 2-ściennych widoczna jest znaczna różnica w efektywności ich pracy.
Dla przykładowych warunków zimowych – słoneczny dzień (nasłonecznienie 600 W/m²), różnica temperatury dT między absorberem a otoczeniem: 10 K (zaleganie śniegu lub szronu), ciepło uzyskiwane w kolektorze:
– 2-ściennym: 360 W/m²
– 1-ściennym: 450 W/m² – będzie wyższe o +20%
Kolektory próżniowe wyposażane w dodatkowe zwierciadła (tzw. CPC) mogą zyskiwać dodatkowe promieniowanie słoneczne pod warunkiem, że powierzchnie lustrzane będą czyste i nie będą matowieć w czasie eksploatacji. W kraju warunki meteorologiczne nie są jednak tak korzystne i do zabrudzenia powierzchni dochodzi w szybkim czasie.
Kolektory próżniowe rurowe wykonywane są w dwóch odmianach, jeżeli chodzi o odbiór ciepła z absorberów. Albo są to kolektory z bezpośrednim przepływem „glikolu” przez absorbery, tak jak w przypadku kolektorów płaskich, albo – pośrednim, gdzie „glikol” nie przepływa przez rury próżniowe.
Oba rodzaje kolektorów mogą tylko nieznacznie różnić się pod względem sprawności (przy założeniu podobnej budowy rur próżniowych). Ale zaletą kolektorów o przepływie pośrednim jest możliwość demontażu pojedynczych rur podczas ewentualnych prac serwisowych, bez konieczności opróżniania obiegu glikolowego, a więc bez zatrzymywania pracy całej instalacji. Mniej wrażliwe są również na przegrzewy w instalacji.
Przy przepływie pośrednim mamy do czynienia z tzw. rurką cieplną (heatpipe). Przekazywanie ciepła z absorberów do glikolu odbywa się samoczynnie przez parujący nośnik ciepła, którym jest najczęściej woda lub alkohol. W dobrej klasy kolektorach słonecznych, w rurce cieplnej znajduje się podciśnienie, co powoduje, że nawet woda paruje przy temperaturze poniżej 30°C. Po oddaniu ciepła do glikolu w kondensatorze, nośnik ciepła skrapla się i wraca w dół rurki, aby ponownie odebrać ciepło z absorbera i odparować.
W rurce heatpipe nośnik ciepła ogrzany przez słońce odparowuje. Następnie, w wymienniku ciepła Duotec para skrapla się oddając ciepło „glikolowi” krążącemu w instalacji solarnej i cały cykl powtarza się.
Najbardziej zaawansowane rozwiązania typu heatpipe zapewniają ochronę instalacji przed przegrzewaniem. W rurce cieplnej znajduje się specjalna substancja, która ogrzewa się tylko do określonej temperatury: 160°C – jest to tzw. technologia odcięcia termicznego. Dzięki temu, przy braku odbioru ciepła z kolektora, przekazywanie ciepła glikolowi w instalacji solarnej zostaje znacznie ograniczone.
Kolektory słoneczne firmy Viessmann to przede wszystkim gwarancja wysokiej sprawności i jakości, co jest wynikiem 40-lat doświadczenia firmy w produkcji kolektorów i urządzeń wykorzystujących odnawialne źródła energii. Wysoka sprawność kolektora słonecznego i całego systemu solarnego zachowana przez jak najdłuższy okres użytkowania jest kwestią najważniejszą dla uzyskania wysokiej opłacalności inwestycji.
Znajdź fachową pomoc
