Kolektory płaskie czy próżniowe – różnice istotne dla użytkownika

Instalacje solarne są atrakcyjne zarówno dla budujących, jak i modernizujących, bo słońce dostarcza energię bezpłatnie i przez cały rok. Ale trzeba kupić drogie kolektory – skórka za wyprawkę? Niekoniecznie. Kolektory słoneczne są idealnym uzupełnieniem każdego systemu grzewczego i trwale obniżają zużycie energii.

Reklamy

Zanim jednak zdecydujemy się na kupno wybranego modelu kolektora, warto zapoznać się z krótką charakterystyką dwóch typów – wszystko po to, aby inwestycja w kolektory słoneczne była naprawdę przemyślana i przyniosła oczekiwane rezultaty. Wielu fachowców radzi, żeby zamiast tanich kolektorów próżniowych kupować solidne płaskie. A na czym polegają różnice między nimi?

Każda zamontowana instalacja solarna przechodzi w ciągu roku liczne próby wytrzymałości. Kolektory słoneczne muszą wytrzymać kwaśne deszcze, opady gradu, napór zalegającego śniegu oraz zróżnicowane temperatury zarówno dobowe, jak i wynikające z sezonowości. Omówmy kolejno wszystkie parametry.

Pierwsza rzecz to wytrzymałość mechaniczna powłoki szklanej. Grube szkło hartowane o grubości ok.4 mmcharakteryzuje się wysoką wytrzymałością i stosuje się je w powłokach szklanych kolektorów płaskich. W kolektorach próżniowych stosuje się cienkie szkło borowo-krzemowe, które jest mniej wytrzymałe od tego stosowanego w kolektorach płaskich. Dlatego też uszkodzenia powłoki szklanej kolektorów rurowych zdarzają się dość często. Szczelność, to kwestia dość często poruszana, dotycząca kolektorów próżniowych. Mikropęknięcia mogą powodować rozszczelnienie szklanej rury i spadek sprawności. Pękanie wynika z ekstremalnych warunków panujących w kolektorze próżniowym, doznają one często szoku termicznego.

Temperatura stagnacji to temperatura, jaka może być osiągnięta na absorberze kolektora w warunkach maksymalnego nasłonecznienia, gdy nie jest odbierana z niego energia. Dla kolektorów płaskich wartości te to 180-200°Cw przypadku kolektorów próżniowych temperatura ta może osiągać nawet 270°C. Przy tak wysokich temperaturach ważne są dwie kwestie. Jedna z nich dotyczy temperatury cieczy roboczej i wpływ na jej trwałość. Najczęściej za płyn solarny wykorzystywany jest glikol. Jeżeli absorber rozgrzewa się do wyżej podanych temperatur, to w kolektorach, w których wymiana ciepła następuje bezpośrednio, płyn solarny również osiąga podobne wartości. Proces starzenia płynu jest przyspieszony i może powodować powstawanie osadów na ściankach wymiennika, które pogarszają współczynnik oddawania ciepła z absorbera, jednocześnie podnosząc jego temperaturę pracy, zwiększając straty i zmniejszają ogólną sprawność kolektora. W ostateczności może dojść do całkowitego zatkania rurek.
Kolejna kwestia to trwałość samego absorbera, który narażony jest bezpośrednio na tak wysokie temperatury.

Podsumowując tę kwestię, konstrukcja kolektorów próżniowych niesie ze sobą dodatkowe problemy techniczne, które nie są istotne w przypadku kolektorów płaskich.

Okresy gwarancji w przypadku kolektorów płaskich wynoszą ok. 10 lat. W przypadku kolektorów rurowych  brak możliwości kontroli próżni powoduje, że gwarancja w większości przypadków obejmuje tylko absorber i rurkę szklaną. Większość kolektorów pochodzi z Chin dlatego okresy gwarancji są zazwyczaj krótkie i ograniczone.

Kolektory próżniowe rurowe wyposażone są co prawda w bardzo dobrą izolację cieplną – próżnię wokół absorberów, co wpływa na ich wysoką sprawność. Jednak popularne kolektory próżniowe szczególnie  niewysokiej cenie, zbudowane są najczęściej z rur próżniowych wykonanych z podwójnego szkła. Podwójna warstwa szkła wpływa na mniejszy dostęp promieniowania słonecznego, a to z kolei powoduje, że tego typu kolektory próżniowe mają sprawność niższą nawet o 50% od przeciętnego płaskiego kolektora słonecznego.

Eksploatacja w zimie jest również często poruszanym tematem. W naszym klimacie pojawia się jednak problem osiadania szadzi czy szronu oraz zalegania pokrywy śnieżnej na kolektorach, które znacznie osłabiają dopływ promieni słonecznych do absorbera.  Paradoksalnie w takich sytuacjach dużo większe straty ciepła w kolektorach płaskich stają się ich sprzymierzeńcem.  Osłabione promieniowanie słoneczne docierające do absorbera konwertuje w energię cieplną, która w wyniku słabej izolacji termicznej powoduje podwyższenie temperatury powłoki szklanej kolektora płaskiego. Z podgrzanej powłoki szklanej bardzo szybko znika zalegająca warstwa szadzi czy szronu oraz powłoka śnieżna. Bardzo dobra izolacja termiczna kolektorów próżniowych jakim jest próżnia ogranicza straty. Pokrywa śnieżna na kolektorach próżniowych w skrajnych przypadkach może zalegać nawet cały okres zimowy mimo okresów dużego nasłonecznienia.  Dodatkowo z kolektorów płaskich, jest po prostu łatwiej mechanicznie usunąć zalegający śnieg.

Rozwiązania z kolektorami próżniowymi sprawdzają się w obszarach o umiarkowanym klimacie gdzie nie występują opady śniegu ani zjawiska typu szron.

W przypadku kolektorów próżniowych pracujących w technologii „heat-pipe” dużą wadą jest dosyć długi okres rozruchowy, podczas którego następuje podgrzanie rurki z freonem do momentu wytworzenia w niej ciśnienia roboczego tzw. ciśnienia pary. Dopiero po tym czasie dochodzącym nawet do pół godziny, można mówić o pracy kolektora na potrzeby cieplne instalacji. Jeszcze inny problem związany jest z warunkami eksploatacji: kolektor taki pracuje na temperaturze powyżej100°C, co powoduje podrożenie inwestycji poprzez wymóg stosowania materiałów odpornych właśnie na wysoką temperaturę. Kolektory płaskie mają bardzo krótki okres rozruchowy- działają niemal natychmiast.

Odpowiedni system przyłączeniowy pozwala na znaczne skrócenie czasu montażu urządzeń dzięki opatentowanemu systemowi szybko złączy. Kolektory płaskie wymagają mniejszej powierzchni całkowitej kolektora, aby uzyskać tę samą moc. W przypadku montażu kolektorów próżniowych należy liczyć się z faktem, iż zajmą nam zdecydowanie większą powierzchnię rzeczywistą dachu. Kolektory próżniowe wyglądem zdecydowanie odbiegają od płaskich, które zamontowane wyglądają estetyczniej, niezależnie od pokrycia idealnie się w nie wpasują.

Ostatnią cechą różniącą obydwa typy kolektorów wartą wspomnienia to ich cena. Cena wysokiej jakości kolektorów próżniowych jest zdecydowanie wyższa od ceny kolektorów płaskich – przy czym średnioroczny uzysk różni się faktycznie tylko o około 10%.

Warto wiedzieć, że w krajach zachodnioeuropejskich z wieloletnimi tradycjami w zakresie energetyki słonecznej, udział kolektorów próżniowych stanowi zazwyczaj niecałe 5% ogólnej sprzedaży kolektorów słonecznych. W większości przypadków, klienci decydują się wybrać dla typowych warunków (podgrzewanie ciepłej wody użytkowej) kolektory płaskie.

Zastosowanie dobrych kolektorów słonecznych w dobrze dobranym oraz starannie wykonanym układzie hydraulicznym ogrzewania, w zdecydowany sposób wpłynie na ograniczenie kosztów użytkowania budynku. Tym samym zapewni większy komfort mieszkania oraz życia każdemu Inwestorowi.

Niemieckie kolektory słoneczne z międzynarodowym certyfikatem jakości Solar Keymark instalowane przez firmę Solartime to nowoczesne, bezobsługowe i bezpieczne urządzenia służące do podgrzewania wody i podgrzewania c.o., której na co dzień używamy. Odpowiedzi wszystkie pytania odnośnie wyboru systemu solarnego można uzyskać pod numerem telefonu 601 89 44 82.

Kolektory - różnice

 

Artykuł sponsorowany