Kolektory słoneczne zabezpieczone przed przegrzaniem

W przypadku braku odbioru ciepła z kolektorów słonecznych lub gdy tego ciepła mamy więcej niż możemy wykorzystać, płyn solarny w kolektorach może się zagotować. Oczywiście, instalacja solarna zabezpieczona jest przed takimi sytuacjami. Ale częste przegrzewy powodują pogorszenie właściwości płynu w instalacji solarnej i jego degradację. Z płynu mogą wytrącać się zanieczyszczenia, których usunięcie będzie wymagało opróżnienia instalacji, oczyszczenia jej i napełnienia nowym płynem – co oczywiście nie zostanie zrobione za darmo.

Przegrzewom instalacji solarnej możemy zapobiegać zasłaniając kolektory słoneczne plandeką, np. na czas urlopu letniego. Najczęściej do przegrzewów instalacji solarnej dochodzi właśnie latem, gdy kolektory słoneczne wspomagają również ogrzewanie domu – latem centralne ogrzewanie nie działa i ciepło nie ma ujścia. Zasłanianie kolektorów może być skutecznym rozwiązaniem, ale trudno wówczas mówić o bezobsługowej instalacji, a wchodzenie na wysoki i stromy dach nie jest bezpieczne.

Idealnym rozwiązaniem byłyby kolektory słoneczne, które mają konstrukcję zabezpieczającą je przed przegrzewami. I takie kolektory próżniowe są już od kilku lat dostępne – np. Vitosol 300-T firmy Viessmann. W sierpniu tego roku firma Viessmann wprowadziła kolektory słoneczne Vitosol 200-F, jednak dostępne są na razie tylko w Niemczech.

Jak zabezpieczyć kolektory słoneczne?

W kolektorach próżniowych Vitosol 300-T, w rurce cieplnej (heatpipe), zastosowano substancję, która może nagrzewać się tylko do określonej temperatury – nie wyższej.

Maksymalna temperatura osiągana w kolektorze Vitosol 300-T wynosi zaledwie 160°C (w typowych kolektorach próżniowych do ok. 300°C). Po osiągnięciu temperatury 160°C, czynnik roboczy znajdujący się w rurach heatpipe przestaje przekazywać ciepło do płynu w instalacji solarnej. Dzięki temu w przypadku braku odbioru ciepła, odparowanie płynu solarnego będzie zachodziło dużo wolniej niż w przypadku standardowych kolektorów płaskich i próżniowych. Również ilość odparowanego płynu solarnego będzie mniejsza dzięki niższej temperaturze i niewielkiej pojemności cieczowej kolektora heatpipe.

Nowy kolektor płaski Vitosol 200-F z aktywnym zabezpieczeniem przed przegrzewami, z pozoru nie różni się od dotychczasowego kolektora Vitosol 200-F. Poza jednym szczegółem – absorber pokryty jest dodatkową warstwą substancji zawierającej tlenek wanadu. Jest on bardzo ciekawą substancją, która pod wpływem ciepła zachowuje się w odmienny sposób:

•  w temperaturze poniżej 70°C nie stanowi żadnej bariery dla promieni słonecznych i kolektory pracują „normalnie”,
• przy temperaturze powyżej 70°C zaczyna odbijać większość promieniowania słonecznego, zapobiegając w ten sposób przegrzewaniu się kolektora – przy braku odbioru ciepła z kolektorów płyn solarny nie zagotuje się,  nawet w maksymalnym słońcu.

Dzięki takim „prostym” rozwiązaniom, otwierają się nowe możliwości dla zastosowania kolektorów słonecznych, np. w budynkach okresowo zamieszkiwanych, w budynkach o nierównomiernym zapotrzebowaniu na c.w.u., w instalacjach ze wspomaganiem centralnego ogrzewania przez kolektory słoneczne.