Vákuové kolektory môžu mať vďaka svojej komplikovanej konštrukcii vyššiu účinnosť ako ploché, ale nie vždy to postačuje s ohľadom na ich vyššiu cenu, a teda ich nižšiu popularitu ako ploché.
Vákuové kolektory sa považujú za efektívnejšie ako ploché kolektory. Sú tiež drahšie ako oni. V akých situáciách by mali byť nainštalované? Existujú situácie, keď je namiesto vákuových kolektorov lepšie zvoliť si ploché? Skontrolovať!
Ako fungujú solárne vákuové kolektory. Fakty a mýty o vákuových solároch
Konštrukcia vákuového kolektora a princíp činnosti
Vákuové kolektory sú najčastejšie batérie sklenených trubíc usporiadaných navzájom paralelne s priemerom 5 až 10 cm (sú tu aj menej populárne ploché kolektory).
Každá z nich má samostatnú trubicu, ktorou preteká tekutina. Táto trubica je pripojená k absorbéru - plochá alebo nanesená na povrch trubice. Posledne uvedené riešenie je lacnejšie, ale menej dokonalé z dôvodu nedostatku dobrého kontaktu absorbéra s trubicou transportujúcou zahrievanú kvapalinu, čo sa prejavuje v menšej účinnosti.
Vo vnútri sklenených rúrok sa vytvára vákuum, ktoré znižuje tepelné straty pre životné prostredie. Je to kvôli nedostatočnej konvekcii (prenos tepla v dôsledku pohybu hmoty). Okrem toho sa absorbér zahrieva rýchlejšie, pretože teplo nie je stratené pri zahrievaní okolitého vzduchu. Účinnosť vákuových kolektorov pracujúcich v chladnom prostredí je teda vyššia ako účinnosť plochých kolektorov.
Výhody vákuových kolektorov
Kolektory so zložitejšou štruktúrou odhaľujú svoju nadradenosť, keď nie je možné namontovať plochý kolektor v optimálnej polohe: s absorbérom otočeným na juh, nakloneným v uhle asi 40 °, na miesto, ktoré nikdy nie je zatienené. Potom má zmysel použitie vákuových kolektorov, dodatočne vybavených zrkadlami. Ak sa má voda z nejakého dôvodu zohriať na teplotu vyššiu ako 70 ° C, bude lepšia ako rovina. 1-nástenné kolektory Hewalex KSR10 môžu byť inštalované vertikálne (je to veľmi výhodné, pretože umožňuje inštaláciu kolektora priamo na fasádu) aj horizontálne. Tieto kolektory majú vyššiu účinnosť ako ploché kolektory.
Niekedy však budete počuť, že nákup vákuových kolektorov je zbytočný náklad, pretože účinok lacnejších plochých kolektorov je podobný. Prečo je to tak, pretože vákuové trubice majú dokonalejší dizajn a technické údaje ukazujú, že ich účinnosť je najmenej dvakrát taká vysoká ako u plochých trubíc?
Majú vákuové kolektory nejaké nevýhody?
Zisk z používania vákuových kolektorov pociťujete predovšetkým pri nízkych teplotách - potom vákuum znižuje tepelné straty. V praxi nie sú rozdiely v našich podmienkach veľké, pretože na jeseň a na jar, ale predovšetkým v zime je slnečné žiarenie dopadajúce na kolektory také malé, že ani nedostatok tepelných strát sa príliš nemení.
V zime môže byť povrch kolektora pokrytý mrazom alebo ľadom, čo sťažuje slnečnému žiareniu dosiahnutie povrchu absorbéra. V plochom kolektore spôsobuje malé množstvo žiarenia zvýšenie teploty vzduchu pod sklom, vďaka čomu sa mráz topí. Naopak, vákuum spôsobuje, že povrch sklenených rúrok je studený, takže mráz na nich zostáva dlhší. Výsledkom je, že množstvo tepla dodávaného do zariadenia je menšie, ako by sa zdalo z teoretických výpočtov.
V lete spôsobujú problémy aj vákuové kolektory. Ak nepoužívate horúcu vodu dlhšiu dobu (napríklad na dovolenke), môže sa teplota kvapaliny plniacej zariadenie nadmerne zvyšovať, čo môže viesť k poškodeniu systému.
Ploché kolektory môžu v noci odobrať prebytočné teplo cez svoje puzdro, stačí spustiť čerpadlo, ktoré núti prúdiť tekutinu cez kolektory (na tento účel sa používa funkcia dovolenky v ovládači systému).
Na druhej strane vákuová izolácia kolektora sťažuje uvoľňovanie tepla. Preto je potrebné ho zakryť (čo je problematické, ak je namontovaný vysoko) alebo vykonať inštaláciu, ktorá prijíma prebytočné teplo - napríklad radiátorom v nevyužívanej miestnosti (garáž alebo suterén), ktorá sa zahrieva, keď teplota v zariadení stúpne nad bezpečnú hodnotu.
Ploché kolektory v porovnaní s typickými vákuovými kolektormi populárnymi na našom trhu sú určite lepšie v Európe. Faktom je, že na rozvinutých a „bohatších“ trhoch, ako je Nemecko, Rakúsko, Francúzsko, Dánsko atď., Je podiel vákua na trhu mnohokrát nižší ako v Poľsku. Takže sa môžete opýtať, či sú zákazníci v Poľsku bohatší? V Poľsku je podiel vákuových kolektorov vyšší ako 24%. Značná časť týchto kolektorov sa však odchyľuje od noriem, ktoré by tieto zariadenia mali spĺňať.