Shadow
Slider
A A A

Kolektory słoneczne cieczowe (płaskie i próżniowe) mają za zadanie pozyskać w sposób efektywny energię promieniowania słonecznego i zamienić ją na energię cieplną. Mechanizm tego procesu w obu rodzajach urządzeń może być podobny (kolektory próżniowe z przepływem bezpośrednim), jak też odmienny (dla kolektorów próżniowych z przepływem pośrednim). Diametralnie odmienna budowa (kolektor płaski – budowa kompaktowa, kolektor próżniowy składający się z wielu powtarzalnych, umieszczonych obok siebie rur, połączony na górze registrem) determinuje różnice w sposobie wykorzystania, uzyskiwanych parametrów oraz odbiorze indywidualnym urządzeń.
        
          W Polsce zdecydowany, agresywny marketing kolektorów próżniowych zbudował przekonanie, iż kolektory próżniowe są zdecydowanie lepsze z racji „lepszej technologii”, wyższej ceny itd. Rzeczywistość może być jednak zgoła odmienna…

                   Przewaga kolektorów próżniowych polega na mniejszym wzroście strat ciepła wraz ze wzrostem różnicy temperatury kolektora i otoczenia. Ma to szczególne znaczenie w półroczu zimowym. Ten fakt powoduje, iż w określonych warunkach kolektor próżniowy może uzyskać więcej energii niż kolektor płaski. Pomimo prostej budowy i zasady działania, również wśród kolektorów płaskich można spotkać kolektory dobre i co najwyżej przeciętne.Różnice w zastosowanych materiałach, technologiach i jakości wykonania przyczyniają się do tych różnic.

Kolektor płaski

         Najważniejszym elementem jest absorber, który jest wysoko selektywny (Sunselect, Tinox, Eta plus,). Pod absorberem umiejscowione jest orurowanie kolektora. Połączenie rury z absorberem jest bardzo istotne, bowiem zapewnia transport ciepła od powłoki pochłaniającej do cieczy roboczej. Nowocześniejsze połączenia to stosowanie ultradźwięków lub połączenia laserowego. Pod orurowaniem i na bokach kolektora zamontowana jest izolacja w postaci wełny mineralnej. Na wierzchniej stronie znajduje się powłoka przeźroczysta, zbudowana z niskożelazowej szyby słonecznej.

Kolektor próżniowy

          Nazwa kolektora próżniowego bierze się stąd,iż próżnia znajduje się pomiędzy pokrywą szklaną a absorberem z elementem odbierającym ciepło. Najlepszym rozwiązaniem kolektora próżniowego jest wykorzystanie szklanej rury jednościennej z przepływem bezpośrednim, z absorberem metalowym. Innym typem są kolektory, które są rurowe, ale już niekoniecznie próżniowe, to kolektory z rurami dwuściennymi tzw. rury Dewara – termosyfonowe.
W tym przypadku próżnia znajduje się „w okolicach” absorbera, a kontakt absorbera (napylonego na szkło) z elementem odbierających
ciepło jest mocno utrudniony – w otoczeniu powietrza atmosferycznego a nie próżni.

Spotykane opinie dotyczące pracy kolektorów próżniowych i weryfikacja ze stanem rzeczywistym

          Izolacja próżniowa zwiększa ilość pozyskiwanej energii przez kolektor. Nie jest to prawdą. Izolacja próżniowa chroni przed stratami ciepła, a jednocześnie ogranicza ilość promieniowania słonecznego przedostającego się do kolektora.
          Kolektory próżniowe szybciej ogrzeją zbiornik c.w.u. Nie jest to do końca prawda. Uzależnione jest to od szybkości uruchomienia
instalacji słonecznej oraz od wydajności cieplnej kolektora. Najdłużej uruchamiają się kolektory próżniowe z rurką ciepła. W kolektorach
tych następuje odparowanie czynnika roboczego, a ono gwarantuje uruchomienie instalacji. Z tego powodu istotna jest tzw. temperatura rozruchu (temperatura parowania płynu w rurce ciepła).
         Wykorzystanie rurki ciepła (z przepływem pośrednim) przyczynia się do niespotykanych uzysków energii przez urządzenie. W standardowych zastosowaniach doskonale sprawdzają się urządzenia z przepływem bezpośrednim. Przepływ pośredni (heat pipe) może się sprawdzić w zastosowaniach z wymaganą wyższą temperaturą (dla przemysłu). Pomimo, iż wymiana dwufazowa jest wydajniejsza z punku widzenia energetycznego, to opóźniony start instalacji i bardzo utrudniona droga energii promieniowania słonecznego do odbiornika ciepła (dwie przegrody szklane, próżnia, niedoskonały kontakt absorbera z rurką ciepła) powoduje, iż to rozwiązanie w całkowitym bilansie energetycznym jest mniej efektywne.
        Kolektory próżniowe charakteryzują się większą sprawnością konwersji promieniowania słonecznego na ciepło niż kolektory płaskie. Jest to najczęściej nieprawda. Obecnie zaawansowane kolektory płaskie osiągają bez problemu 80% sprawności optycznej (sprawności dla braku wymiany ciepła z otoczeniem), próżniowe często przekraczają 70%. Najlepsze konstrukcje kolektorów próżniowych (jednościenne, z metalowym absorberem) dorównują kolektorom płaskim.

Zamiast podsumowania…

          W najczęściej występujących zastosowaniach (podgrzewanie wody użytkowej) kolektory płaskie sprawdzają się doskonale. Podobnie jest w przypadku podgrzewania basenów, z tym iż najlepszym rozwiązaniem jest zastosowanie tzw. „gołych kolektorów” czyli absorberów. W powyższych zastosowaniach, zwłaszcza do ogrzewania basenu, kolektory próżniowe nie są tak skuteczne jak płaskie. Kolektory próżniowe nie mają sobie równych dla wspomagania dogrzewania (c.o.) oraz dla zastosowań przemysłowych. Przy wyborze rodzaju kolektora słonecznego decydująca jest cena urządzeń.

         W tym porównaniu bezkonkurencyjne są kolektory płaskie. Dobre urządzenie można kupić w cenie poniżej 2000 zł o standardowych

wymiarach, podczas gdy cena dobrego kolektora próżniowego nierzadko przekracza 4000 zł.

tabart8