Kolektory słoneczne próżniowe to wysokosprawne urządzenia do zamiany energii słonecznej na ciepło, działające skutecznie także zimą.
Kolektory słoneczne próżniowe to wysokosprawne urządzenia do zamiany energii słonecznej na ciepło, działające skutecznie także zimą.
Kolektory słoneczne próżniowe (próżniowo-rurowe) to urządzenia konwertujące energię promieniowania słonecznego na energię cieplną nośnika (np. wody lub glikolu), w których absorber umieszczony jest w rurach próżniowych. Próżnia zapewnia doskonałą izolację cieplną, zwiększając wydajność kolektora nawet przy niskich temperaturach zewnętrznych [1]. Kolektory te stosuje się najczęściej do podgrzewania ciepłej wody użytkowej i wspomagania ogrzewania budynków.
Kolektory słoneczne próżniowe są zaawansowaną wersją tradycyjnych kolektorów słonecznych. Konstrukcja z absorberem w rurze próżniowej minimalizuje straty ciepła i pozwala na bardziej efektywną pracę w chłodniejszych klimatach, np. w Polsce, także w miesiącach zimowych [1]. Z tego względu są popularne m.in. w systemach przygotowania ciepłej wody użytkowej (kolektory słoneczne na ciepłą wodę) oraz do wspomagania ogrzewania budynku. Instalacje tego typu składają się z zestawu kolektorów, sterownika, pompy, zbiornika buforowego i opcjonalnie dodatkowego źródła ciepła. Wysoka sprawność idzie w parze z wyższą ceną zakupu i instalacji w porównaniu do kolektorów płaskich (kolektory słoneczne cena). Wadą kolektorów próżniowych jest mniejsza odporność mechaniczna na grad czy śnieg, a także brak możliwości automatycznego rozmrażania przez tzw. obieg odwrócony (obecny czasem w płaskich). Podobnie jak inne technologie OZE, kolektory próżniowe pomagają ograniczyć emisję zanieczyszczeń i wykorzystać odnawialne źródła energii [1]. Wybór zestawu kolektorów słonecznych zależy od zapotrzebowania na ciepło, warunków lokalnych i budżetu inwestora. Należy odróżniać kolektory słoneczne od paneli słonecznych, które produkują prąd elektryczny [2].
Załóżmy, że w słoneczny zimowy dzień kolektor przekazał do wody 6,5 kWh ciepła, a w tym czasie na jego powierzchnię dotarło 10 kWh energii słonecznej.
η = Q_{useful} / Q_{solar} = 6,5 / 10 → Sprawność wynosi 0,65 czyli 65 %.Wartości sprawności rzeczywistych zależą od warunków pracy i rodzaju kolektora; kolektory próżniowe najczęściej cechują się wyższymi sprawnościami przy dużych różnicach temperatur (zimą) [1].
Kolektor słoneczny próżniowy wykorzystuje rury próżniowe, w których umieszczony jest absorber. Promieniowanie słoneczne ogrzewa absorber, który oddaje ciepło do czynnika (wody lub glikolu), a warstwa próżni minimalizuje straty ciepła do otoczenia [1].
Kolektory słoneczne próżniowe mają wyższą sprawność w chłodniejszych warunkach, pracują efektywnie zimą i pozwalają uzyskać większe zyski cieplne przy dużej różnicy temperatur między czynnikiem a otoczeniem [1].
Najczęściej stosowane są do podgrzewania wody użytkowej, wspomagania ogrzewania budynków i ogrzewania wody basenowej. Można je spotkać w instalacjach domowych i komercyjnych [1].
Tak, kolektory słoneczne próżniowe są przystosowane do pracy w niskich temperaturach i mogą efektywnie ogrzewać wodę nawet w mroźne, słoneczne dni [1].
Kolektor słoneczny próżniowy produkuje ciepło, ogrzewając wodę czy glikol, podczas gdy panel słoneczny (fotowoltaiczny) produkuje energię elektryczną [2].
W instalacji znajdują się: zestaw rur próżniowych, sterownik, pompa obiegowa, zbiornik buforowy z wymiennikiem i często dodatkowe źródło ciepła, np. kocioł gazowy [1].
Większość kolektorów próżniowych może być stosowana ponad 20 lat, jednak są one mniej odporne na grad lub ciężki śnieg niż kolektory płaskie [1].
| Wskaźnik | Co mierzy | Tryb | Bazowy okres |
|---|---|---|---|
| Technologia | Absorber w rurach próżniowych, bardzo dobra izolacja, odporność na straty ciepła | cieplna | cały rok (wydajność także zimą) |
| Kolektory słoneczne płaskie | Absorber w płaskiej obudowie, izolacja mineralna; sprawność bardziej zależna od temperatury otoczenia | cieplna | głównie okres wiosna-lato |
Kalkulator OZC podpowie, jakiego minimum potrzebujesz, by spełnić wymagania dotacyjne i mieć rozsądne rachunki.
