Systemy solarne teoria działania/ Theory of solar systems

CZĘŚĆ II - "KOLEKTOR RUROWO - PRÓŻNIOWY" (Part II - "vacuum tube collector")

Kolektory próżniowe to wysoko zaawansowany, szczyt technologii solarnej. Kolektor próżniowy jest do 30% sprawniejszy od kolektorów płaskich, zwłaszcza w tzw. w okresach przejściowych tj. wiosna i jesień (ważna kwestia w warunkach klimatycznych dla Polski). Taka zalety wynika ze zdolności kolektora próżniowego do absorbowania promieniowania rozproszonego i drastycznie obniżonych strat ciepła dzięki "idealnej" izolacji jaką jest próżnia w rurach kolektora. Absorber w kolektorach rurowych ma charakter wąskiego paska z przylutowaną od spodu rurką miedzianą, biegnącą wewnątrz rury. Na rynku można także spotkać kolektory próżniowe z powlekaną powłoką absorpcyjną do wewnętrznej strony rurki próżniowej. Rury próżniowe są montowane szeregowo do głowicy kolektora, w której znajduję się naczynie wypełnione płynem solarnym. W polskich warunkach klimatycznych kolektory próżniowe uzyskują do 600 kWh/m2 kolektora rocznie.

Kolektory próżniowe można podzielić na dwa główne typy:
- kolektor rurowo - próżniowy typ HEAT-PIPE
- kolektor rurowo - próżniowy typ U-TYPE

Ogrzewanie płynu solarnego w kolektorach słonecznych działa na dwa sposoby:

W kolektorze rurowo - próżniowym typ HEAT-PIPE poprzez zamkniętą pojedyncza rurkę nazywaną potocznie "rurką ciepła" i działającej na zasadzie kondensatora. Rury próżniowe są mocowane szeregowo do głowicy kolektora izolowanej termicznie do otoczenia, w której znajduję się naczynie z płynem solarnym.

W kolektorze rurowo - próżniowym typ U-TYPE poprzez kanały przepływowe z czynnikiem grzewczym (płynem solarnym), które mają postać litery U w rurze próżniowej (ogrzewanie płynu następuje przy jego przepływie przez kanał).

W rurkach ciepła znajduję się łatwo przechodząca w stan gazowy substancja najczęściej jest to alkohol, która w przypadku ogrzania zaczyna parować i na zasadzie konwekcji przekazuję ciepło na koniec rurki, która umiejscowiona jest w głowicy kolektora, a przez to oddaje ciepło płynowi solarnemu.

W przypadku kolektora rurowo - próżniowego typ U-TYPE rurki wewnątrz rury próżniowej oraz rurki znajduję się bezpośrednio w instalacji solarnej (wymiennik - kolektor próżniowy) tworzą jeden układ zamknięty. W przypadku nagrzania rurki płyn solarny, który znajduję się wewnątrz rurki ciepła zostaje bezpośrednio ogrzany i przetransportowany do układu solarnego. Taki system jest efektywniejszy od układu HEAT-PIPE. Wadą takiego systemy jest zintegrowana całość, która podczas uszkodzenia charakteryzuje się wysokim stopniem skomplikowania wymiany niż w porównaniu z układem HEAT-PIPE.

W tej chwili Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej (NFOŚiGW) prowadzi dotację do zakupu i montażu instalacji solarnych (kolektorów słonecznych) w wysokości 45% kosztów inwestycji. Kolektory słoneczny, aby zostały objęte tym programem muszę być certyfikowane międzynarodowym certyfikatem Solar Keymark.


Zalety kolektorów próżniowych z rurkami ciepła:

*Uzysk energii do 30% większy w porównaniu do kolektorów płaskich;
*Bardzo wysoka sprawność "rurek ciepła" w porównaniu z innymi kolektorami;
*Znakomicie się sprawdzają w instalacjach solarnych do ogrzewania wody w basenach i wspomagania układu C.O.;
*Bardzo małe straty ciepła dzięki próżni w rurach kolektora;
*Wysoka odporność mechaniczna rur próżniowych wykonanych ze szkła boro - krzemowego;
*Wysoka estetyka i funkcjonalność rur kolektora, które można szybko i łatwo wymienić w przypadku rozbicia bez wyłączenia całej instalacji (tylko układ HEAT-PIPE);

 

INFO: In order to translate the text into English click here.