Próżniowe kolektory słoneczne

Na pewno zależy Państwu, aby instalacja z wykorzystaniem paneli słonecznych przynosiła jak najlepsze efekty, gwarantowała efektywność i bezawaryjność.

W tym celu najważniejsze jest dobranie odpowiednich kolektorów słonecznych, a następnie ich profesjonalny montaż. W tym artykule znajdą Państwo wszystie ważne informacje dotyczące kolektorów próżniowych. W Polsce około 90% wszystkich sprzedawanych kolektorów to kolektory próżniowe.

Budowa kolektorów próżniowych

Próżniowe kolektory słoneczne zbudowane są z pojedynczych, szklanych rur, równolegle do siebie ustawionych. W rurach znajduje się absorber otoczony próżnią, dzięki której zachodzi minimalizacja strat ciepła. Proces ten wynika z konwekcji i przewodzenia, będąc bardziej skuteczny w szkle niż w jakimkolwiek innym materiale. Co więcej, kolektory próżniowe są w stanie pochłaniać promieniowanie rozproszone. Dzięki swojej budowanie kolektory próżniowe uzyskują lepszy poziom sprawności, nawet w niższych temperaturach. Nie są także podatne na korozję ani zanieczyszczenie, bo dzięki swojej hermetycznej budowie ani wilgoć, ani kurz nie dostają się do środka.

Najważniejszymi elementami składającymi się na panele próżniowe są: 

• Zestaw szklanych rur, wewnątrz których jest próżnia. Budowa każdej rury składa się z wyprofilowanej blachy, położenej współosiowo w stosunku do samej rury, pokrywającego blachę absorbera który wykonany jes z ciemnych tlenków metali oraz rurowych przewodów miedzianych przez które płynie czynnik grzewczy,
• Izolowana skrzynia zbiorcza, w której znajdują się przewody służące do zasilania niezbędne do transportu czynnika grzewczego w obrębie systemu,
• Obudowa kolektora słonecznego, która ma za zadanie chronić panel przez niekorzystnymi czynnikami zewnętrznymi,

• Lustro paraboliczne, dzięki któremu promienie słońca są odbijane wprost na rurę z absorberem.

Rodzaje kolektorów próżniowych

W produkcji są dostępne dwa rodzaje kolektorów próżniowych;

• Z bezpośrednim przepływem czynnika grzewczego przez absorber - czynnik grzewczy jest transportowany z wewnętrznej powierzchni rury. Ten rodzaj paneli próżniowych posiada dwie rurki ułożone współosiowo wewnątrz rury. Jeszcze nieogrzany czynnik wpływa wewnętrznym przewodem, po czym wraca zewnętrzym przewodem po nagrzaniu. Taki system umożliwia praktycznie całkowite wyeliminowanie strat ciepła.
• Z rurkami cieplnymi (heat pipe) - w tym systemie czynnik grzewczy nie przepływa przez absorber. Energia jest przekazywana przez czynnik roboczy, który odbiera energię z absorbera, a następnie oddaje ciepło do czynnika grzewczego. Takie rozwiązanie gwarantuje wysoką wydajność kolektora przez cały rok, niezależnie od temperatury. W lecie takie rozwiązanie zapewnia bezpieczeństwo i eliminuje ryzyko przegrzania. Dzięki takiej technologii możliwy jest szybki rozruch instalacji, a także ewentualna konserwacja czy wymiana pojedynczej rury bez konieczności wyłączania systemu.
• Koncentryczne (wysokorefleksyjne zwierciadła paraboliczne CPC) - system ten zbudowany jest z reflektorów, a jego działanie można porównać do soczewki. Promieniowanie słoneczne skupia się wewnątrz kolektora, a następnie kierowane jest na rurę w której znajduje się czynnik roboczy. Dzięki specyficznej formie, zwiększają się predyspozycje do absorbowania promieniowania rozporoszonego i bezpośredniego, ktore docierają do kolektora pod mniej korzystnym kątem. Wysoka sprawność jest osiągana dzięki wysokiej temperaturze czynnika grzewczego, niezależnie od usytuowania nieruchomości i bez wymogu ustawienia rur w kierunku słońca.

Zalety próżniowych kolektorów słonecznych 

• Maksymalne wykorzystanie energii słonecznej, które możliwe jest dzięki umieszczeniu szklanych rur nad wysokorefleksyjnym zwierciadłem parabolicznym CPC. Dzięki geometrii zwierciadła możliwa jest absorbcja promieni słonecznych, padających pod kątem mniej korzystnym. Co więcej, to gwarancja wykorzystania całkowitej powierzchni absorbera w celahch pochłaniania energii słonecznej,
• W porównaniu z kolektorami płaskimi, uzyskanie energii w okresach przejściowych jest o 30% wyższe,
• Kolektory próżniowe są dobrym rozwiązaniem w przypadku instalacji służących do ogrzewania wody użytkowej i wspomagania ogrzewania gospodarstwa,
• Łatwy montaż paneli, który możemy przeprowadzić na dachu nieruchomości lub na elewacji budynku w pionie,
• Możliwość przeprowadzenia łatwej naprawy czy konserwacji nawet pojedynczej rury, bez konieczności demontażu instalacji czy przerw w dostawie energii,
• Wysoka średnia sprawność w ciągu roku, którą zawdzięczamy efektywnej pracy przez cały rok, również przy niższych temperaturach czy większym zachmurzeniu,
• Lepsza izolacja termiczna,
• Starty ciepła są bardzo małe dzięki próżni w szklanych rurach,
• Wykonanie rur ze szkła boro-krzemowego gwarantuje wysoką trwałość,
• Stosunkowo małe gabaryty, 
• Wysoka wydajność dzięki dobrej izolacji termicznej i odporności na nieduże opady śniegu.

Wady próżniowych kolektorów słonecznych

• Możliwość przegrzania latem ze względu na temperaturę pracy w granicach 100°C, w celu uniknięcia ryzyka dobrze jest zainwestować w materiały odporne na wysoką temperaturę, co może nieść ze sobą wyższe koszty,
• Brak hartowanej powierzchni szkła, stąd też próżniowe kolektory są mniej odporne na gradobicie,
• Krótsza od kolektorów płaskich żywotność,
• Wysoka cena,
• Niebezpieczeństwo rozszczelania się rur, głownie tych niskiej jakości. Większość kolektorów próżniowych dostępnych na rynku polskim jest pochodzenia chińskiego, stąd też konieczność zwrócenia szczególnej uwagi na ich jakość i kraj pochodzenia.