Plochý kolektor je v Poľsku oveľa populárnejší ako vákuový kolektor. Prečo sa to deje? Je to len otázka vyššej ceny potrubných kolektorov? Kedy je výhodné inštalovať vákuové kolektory? Odpovede na tieto otázky nájdete v článku …
Väčšina nainštalovaných solárnych kolektorov sú relatívne lacné ploché kolektory . Oveľa drahšie vákuové trubice sa považujú za dokonalejšie. Majú zložitejšiu konštrukciu, vďaka ktorej môžu získať viac energie, najmä v nepriaznivých podmienkach. Zároveň z toho vyplývajú ich slabé stránky. Náklady na ich výrobu sú vysoké. Niektorí výrobcovia sa preto vzdajú kvality, aby ich mohli predávať za primeranú cenu. V dôsledku toho nie sú také užitočné, ako by sa zdalo z uverejnených informácií. Mnoho odborníkov odporúča kupovať pevný byt namiesto lacných vákuových kolektorov. A aké sú medzi nimi rozdiely?
Plochý kolektor
Je to systém tenkých rúrok (alebo kanálov vyrobených z profilov) pripevnených k absorbéru, t. J. Doska, obvykle kovová, pokrytá tzv. Selektívnym povlakom. Kvapalina preteká trubicami a zohrieva sa z horúceho absorbéra. Celá časť je uzavretá v skrini, ktorej úlohou je chrániť absorbér a rúrky pred mechanickým poškodením a poveternostnými vplyvmi, a predovšetkým znižovať tepelné straty. Kryt by nemal brániť prenikaniu slnečného žiarenia do absorbéra, takže jeho horná plocha je priehľadná. Účinnosť v súčasnosti vyrábaných kvalitných plochých kolektorov dosahuje 85%. Dôležitými výhodami sú aj relatívne nízka cena a jednoduchá konštrukcia, vďaka ktorej spoľahlivo pracujú mnoho rokov.
Vákuový kolektor
Zvyčajne sa jedná o batérie so sklenenými trubicami s priemerom 5 až 10 cm, ktoré sú vzájomne rovnobežné (menej populárne sú aj vákuové 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.
Kedy je výhodné inštalovať vákuové kolektory?
Je čoraz bežnejšie počuť, že nákup vákuových kolektorov je zbytočný náklad, pretože účinok lacnejších plochých kolektorov je podobný. Prečo je to tak, pretože vákuové kolektory majú dokonalejší dizajn a technické údaje ukazujú, že ich účinnosť je najmenej dvakrát vyššia ako pri plochých?
Zisk z používania vákuových kolektorov je zrejmý predovšetkým vtedy, keď pracujú 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. K tomu sa pridáva aj nepriaznivá vlastnosť vákuových kolektorov. V praxi je v zime povrch každého 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. To ďalej komplikuje systém a zvyšuje už tak vysokú cenu.
Kolektory so zložitejšou štruktúrou ukazujú 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.