Ploščati kolektor je na Poljskem veliko bolj priljubljen kot vakuumski kolektor. Zakaj se to dogaja? Ali gre samo za višjo ceno cevnih kolektorjev? Kdaj je koristno namestiti vakuumske kolektorje? Odgovore na ta vprašanja najdete v članku …
Večina nameščenih sončnih kolektorjev je relativno poceni ploščatih kolektorjev . Veliko dražje vakuumske cevi (cevi) veljajo za popolnejše. Imajo bolj zapleteno zasnovo, zahvaljujoč jim lahko pridobijo več energije, zlasti v neugodnih pogojih. A hkrati iz tega izhajajo tudi njihove slabosti. Stroški njihove proizvodnje so visoki. Nekateri proizvajalci se zato lahko prodajo po razumni ceni. Posledično niso tako uporabni, kot bi bilo razvidno iz objavljenih informacij. Mnogi strokovnjaki svetujejo, da namesto poceni vakuumskih kolektorjev kupite trdno stanovanje. In kakšne so razlike med njimi?
Ploski kolektor
Gre za sistem tankih cevi (ali kanalov iz profilov), pritrjenih na absorber, to je plošča, običajno kovinska, prekrita s tako imenovano selektivno prevleko. Tekočina teče skozi cevi, pri čemer se segreje iz vročega absorberja. Celota je zaprta v ohišju, katerega naloga je zaščititi absorber in cevi pred mehanskimi poškodbami in vremenskimi vplivi, predvsem pa zmanjšati izgubo toplote. Ohišje ne sme ovirati prodiranja sončnega sevanja v absorber, zato je njegova zgornja površina prozorna. Učinkovitost trenutno proizvedenih kakovostnih ravnih kolektorjev doseže 85%. Pomembni prednosti sta tudi relativno nizka cena in enostavna konstrukcija, zahvaljujoč temu, da delujeta zanesljivo več let.
Vakuumski zbiralnik
Običajno so to baterije s steklenimi cevmi s premerom 5-10 cm, ki so vzporedne med seboj (manj priljubljeni so tudi ploščati vakuumski kolektorji). Vsak od njih ima ločeno cev, skozi katero teče tekočina. Ta cev je povezana z absorberjem - ravna ali nanesena na površino cevi. Slednja rešitev je cenejša, vendar manj popolna zaradi pomanjkanja dobrega stika absorberja s cevjo, ki prevaža segreto tekočino, kar pomeni manjši izkoristek. Znotraj steklenih cevi se ustvari vakuum, ki zmanjša izgubo toplote v okolju. To je posledica pomanjkanja konvekcije (prenos toplote, ki je posledica gibanja snovi). Poleg tega se absorber hitreje segreva, saj se pri segrevanju okoliškega zraka toplota ne izgublja. Tako je učinkovitost vakuumskih kolektorjev, ki delujejo v hladnem okolju, večja od ploščatih.
Kdaj je koristno namestiti vakuumske kolektorje?
Vse pogosteje je slišati, da je nakup vakuumskih kolektorjev nepotreben strošek, saj je učinek uporabe cenejših ploščatih kolektorjev podoben. Zakaj je tako, saj imajo vakuumski kolektorji popolnejšo zasnovo, tehnični podatki pa kažejo, da je njihova učinkovitost vsaj dvakrat večja od ploščatih?
No, dobiček od uporabe vakuumskih kolektorjev občutimo predvsem, ko delujejo pri nizkih temperaturah - takrat vakuum zmanjša izgubo toplote. V naših razmerah v praksi razlike niso velike, saj je jeseni in spomladi, predvsem pa pozimi sončno sevanje, ki doseže kolektorje, tako majhno, da se tudi pomanjkanje toplotne izgube ne spremeni veliko. K temu prištejemo še nekaj neugodnih lastnosti vakuumskih kolektorjev. V praksi je pozimi površina vsakega kolektorja prekrita z zmrzaljo ali ledom, zaradi česar sončno sevanje otežuje doseganje absorbcijske površine. V ploščatem kolektorju majhna količina sevanja povzroči zvišanje temperature zraka pod steklom, zahvaljujoč temu se mraz topi. V nasprotju s tem vakuum naredi površino steklenih cevi hladno, zato zmrzal na njih ostane dlje. Posledično je količina toplote, dovedene v napravo, manjša, kot bi bila razvidna iz teoretičnih izračunov.
Vakuumski zbiralniki povzročajo težave tudi poleti. Če toplote ne uporabljate dlje časa (na primer na počitnicah), se lahko temperatura tekočine, ki polni instalacijo, pretirano poveča, kar lahko ogrozi sistem. Ravni kolektorji lahko ponoči odstranijo odvečno toploto skozi svoje ohišje, samo zaženite črpalko, ki sili pretok tekočine skozi kolektorje (za to se uporablja praznična funkcija v sistemskem regulatorju). Vakuum, ki izolira kolektor, po drugi strani otežuje sproščanje toplote. Zato ga je potrebno pokriti (kar je moteče, če je nameščen visoko) ali izvesti namestitev, ki prejema odvečno toploto - na primer z radiatorjem v neuporabljeni sobi (garaži ali kleti), ki se bo segrela, ko se temperatura v instalaciji dvigne nad varno vrednost. To še dodatno zaplete sistem in poveča že tako visoko ceno.
Kolektorji s kompleksnejšo strukturo razkrivajo svojo premoč, kadar ni mogoče pritrditi ravnega kolektorja v optimalnem položaju: s sprejemnikom, obrnjenim proti jugu, nagnjenem pod kotom približno 40 °, na mestu, ki ni nikoli zasenčeno. Potem je uporaba vakuumskih kolektorjev, dodatno opremljenih z ogledali, smiselna. Tudi če vodo iz nekega razloga segrejemo na temperaturo, višjo od 70 ° C, bodo boljše kot ravne.