Dzisiaj jest: 20.1.2020, imieniny: Fabioli, Miły, Sebastiana

Różnice między kolektorem płaskim a próżniowym

Dodano: 2 lata temu Czytane: 687 Autor:
Redakcja poleca!

Kolektory płaskie i próżniowe są najpopularniejszymi kolektorami słonecznymi stosowanymi do zamieniania energii promieniowania na energię cieplną transportowaną przez ciecze lub gazy.

Różnice między kolektorem płaskim a próżniowym
Różnice w budowie i sprawności sprawiają, że każdy z nich osiąga lepsze rezultaty w innych warunkach. Przed zakupem warto zapoznać się z ich charakterystyką.

Budowa

W przypadku kolektora płaskiego promienie słoneczne padają na płytę metalową, zwaną absorberem. Pokryta jest powłoką selektywną, która zapewnia lepsze pochłanianie światła i zwiększa sprawność. Pod płytą znajdują się rurki, przez które przepływa płyn lub gaz. Nagrzewa się on od absorbera. Wpływając do wężownicy, oddaje swoje ciepło znajdującej się w zbiorniku wodzie. Przy kolektorach próżniowych, budowa jest inna. Kolektor składa się z zespołu rur, w których nie ma powietrza. Próżnia panująca wewnątrz powoduje o wiele mniejsze straty cieplne przepływającej przez nie cieczy. Absorber znajduje się wewnątrz rurek, a więc w środowisku pozbawionym powietrza. Płyn po nagrzaniu się trafia do wężownicy, analogicznie jak w przypadku kolektorów płaskich.
 
Kolektor próżniowy
Rys. 1 Kolektor próżniowy (źródło: flickr.com, autor gmourits)

Sprawność działania

Różnica między oboma kolektorami zasadniczo sprowadza się do temperatury maksymalnej, do której możliwe jest podgrzanie przepływającej cieczy. Sprawność urządzenia zależy od natężenia promieniowania słonecznego, sprawności optycznej i izolacji cieplnej kolektora. Przy tych samych warunkach atmosferycznych, lepszą izolację cieplną posiada kolektor próżniowy, więc będzie w stanie nagrzać wodę do wyższej temperatury. Nie należy mylić tego parametru z wydajnością, która mówi o poprawności zaprojektowania całej instalacji, wielkości zbiornika akumulacyjnego czy nawet prędkości i kierunku wiatru. Sprawność optyczna to maksymalna wartość, jaką może uzyskać kolektor w warunkach laboratoryjnych. W przypadku urządzeń próżniowych jest ona z reguły niższa i wynosi około 70%. Dla płaskich jest to nawet 85%. Sprawności rzeczywiste kolektorów nie są proste do przedstawienia z racji wielu czynników, które trzeba wziąć pod uwagę. Najważniejszymi z nich są współczynniki strat cieplnych, których wartości są z kolei niższe dla kolektorów próżniowych. W ostatecznym bilansie otrzymują one wyższe wartości wydajności średniej.
 
Kolektor płaski
Rys. 2 Kolektor płaski (źródło: flickr.com, autor Noya Fields)

Zastosowanie i cena

Z racji umiejętności nagrzewania wody do o wiele wyższych temperatur, kolektory próżniowe warto stosować, jeśli z jakichś powodów potrzebujemy wody o temperaturze powyżej 70 st. Celsjusza. W naszej strefie klimatycznej, gdzie średnia temperatura otoczenia jest całkiem wysoka, zwłaszcza w okresach między kwietniem a październikiem, straty ciepła w rurkach kolektora będą niewielkie. Próżnia dobrze się sprawdza, jeśli na dworze jest bardzo zimno, a ciepło szybko "ucieka" z kolektora. Różnica w wydajności modeli płaskich i próżniowych nie jest aż tak widoczna, gdy nie ma ostrej zimy.
 

 
Z drugiej strony, ich budowa zapewnia prawie nieograniczone możliwości montażu. Jeśli nie mamy optymalnych warunków na montaż kolektora płaskiego, pozostaje nam tylko próżniowy. Warto także pamiętać, że wyższe możliwości ogrzewania cieczy mogą spowodować różnego rodzaju uszkodzenia panelu, zwłaszcza w trakcie jego przestoju - na przykład naszego dłuższego urlopu. Cena modelu próżniowego też jest znacznie wyższa - około dwa razy od tańszego odpowiednika. Za ok. 2 m2 powierzchni brutto kolektora płaskiego przyjdzie nam zapłacić kwotę w okolicach 1200 złotych. Za analogiczną płaszczyznę kolektora próżniowego - ok. 5000 złotych. Ceny są oczywiście szacunkowe i zależą też od parametrów użytych materiałów i metod wykonania.
Źródło: zdjęcia głównego flickr.com (fot. isleofeigg)
Polecane