Porovnanie vákuových a plochých kolektorov ešte raz

Kedže mnoho záujemcov o slnečné kolektory nás kontaktujte s otázkami ohľadom porovnania vákuových trubicových kolektorov a plochých kolektorov, prinášame Vám článok uverejnený v časopise SolarTechnika 01/2012.

Koluje veľa mýtov o plochých a vákuových (trubicových) slnečných kolektoroch. Často je počuť, že ploché kolektory sú zastarané a vákuové sú vrcholom výdobytkov techniky, že vákuové kolektory majú neuveriteľnú účinnosť a ploché patria do starého železa. Zaujíma vás názor odborníkov?

Vedci z University Ingolstadt – fakulty užitých vied skúmali výkony solárnych zariadení v rodinnom dvojdome. Cieľom ich projektu bol výskum využitia solárnej energie dvomi solárnymi systémami na ohrev TÚV a prikurovanie – s plochými a trubicovými kolektormi (Konferencia ESTEC Freiburg, Nemecko).

Vedci sledovali typické obdobie v mesiaci januári. Slnečné žiarenie (oslnenie) je mierne a vonkajšia teplota je pomerne nízka (<0°C). V dňoch 28.a 29. januára pracujú iba ploché kolektory. Dňa 30. januára sú skoro ideálne podmienky pre vákuové trubicové kolektory – vysoká hodnota slnečného žiarenia pri nízkej teplote okolia. Vákuové trubicové kolektory ale ten deň pracujú iba krátku dobu poobede, keď už slnko zapadá. Na rozdiel od nich ale ploché kolektory pracujú po celý deň prinášajú tepelnú energiu na dostatočnej úrovni. Vákuové trubicové kolektory sú pokryté námrazou, alebo snehom po celú dobu a ich prirodzené odmrazovanie prebieha pomaly z dôvodu ich vysoko účinnej izolácie vákuom.

Ak zvážime absorpčnú plochu kolektorov potom zistíme, že vákuové trubicové kolektory vykazujú vyššiu účinnosť než ploché kolektory na jeseň a na jar. Prirodzene by sa dalo predpokladať, že energetická vyťažiteľnosť vákuových trubicových kolektorov bude rásť v zimnom období, čo však nebolo preukázané pri meraní na dvojdome. Záver porovnania účinnosti vákuových i plochých kolektorov v priebehu zimy 2004/05 – v priebehu celého obdobia vykazovali ploché kolektory vyššiu účinnosť napriek ich nižšiemu menovitému výkonu.

Na záver uvádzame ešte ďalšie kritériá dôležité pre užívateľa:

Životnosť

Pre kvalitné ploché kolektory životnosť 20 rokov a viac nie je problém. Namerané straty účinnosti po tejto dobe životnosti nie sú väčšie ako 1 – 2%. Pre vákuové trubicové kolektory tak dlhú životnosť bez výraznej straty účinnosti nemožno očakávať.

Táto strata je spôsobená z nasledujúcich dôvodov:

rozbitie jednej alebo viacerých vákuových trubíc straty vákua v dôsledku rozširovania vzduchu (žiaden materiál nie je 100% tesný, predpokladá sa, že táto strata vákua sa dostaví po 2-3 rokoch od montáže) degradácia povrchu reflektora.

Odolnosť proti krupobitiu

Štandard EN 12975 vyžaduje nasledujúcu nárazovú skúšku: sklenený kryt má odolať nárazu 33mm  oceľovej  gule  s hmotnosťou 150g padajúcej z 2m výšky minimálne 10 krát. Ploché kolektory vždy odolali tejto skúške, vákuové trubicové kolektory neodolali nikdy, pretože ich sklo nie je temperované.  Zdroj: Juka