REDAKCJA
Nie można jednoznacznie powiedzieć, że któryś typ kolektorów jest lepszy. Wszystko zależy od naszych potrzeb. Kolektory próżniowe są wydajniejsze od płaskich w chłodniejszych porach roku, ale latem to właśnie płaskie dadzą nam więcej ciepła. Opłacalność zaś zależy od wielu czynników – choćby tego, z jakiego paliwa korzystamy oraz czy na kolektory uzyskamy dofinansowanie. Wszystko to wyjaśniamy w artykule.
Jak działa kolektor?
Kolektory i współpracująca z nim instalacja wykorzystują promieniowanie słoneczne do podgrzania wody. Ten proces przebiega w kilku etapach:
- kolektor pochłania i zamienia promieniowanie słoneczne w ciepło;
- ciepło odbiera czynnik roboczy (najczęściej płyn niezamarzający);
- czynnik roboczy przepływa rurami do wężownicy umieszczonej w zasobniku wody i przekazuje jej ciepło.
Na rynku dominują kolektory płaskie oraz rurowe próżniowe. Różni je przede wszystkim budowa absorbera, czyli elementu pochłaniającego promieniowanie słoneczne, oraz sposób zabezpieczenia przed stratami ciepła do otoczenia. W kolektorach płaskich absorberem jest miedziana lub aluminiowa płyta (blacha). Od góry zabezpiecza go szyba o bardzo dużej wytrzymałości.
W kolektorach próżniowych nie można zastosować jednej dużej płyty, dlatego najczęściej absorber podzielony jest na wąskie pasy – po jednym w każdej rurze próżniowej. Żeby efektywnie spożytkować pozyskane ciepło, kolektor nie może zbyt wiele z niego tracić do otoczenia.
Specjalna powłoka absorbera (najczęściej na bazie tlenku tytanu) powoduje, że bardzo dobrze pochłania on promieniowanie słoneczne, a rozgrzany wypromieniowuje niewiele ciepła. By ograniczyć pozostałe straty ciepła (przez przewodzenie i konwekcję powietrza), obudowa kolektorów płaskich izolowana jest wełną mineralną. Natomiast w kolektorach próżniowych izolatorem jest właśnie próżnia – w przestrzeni bez powietrza nie ma przewodzenia ani konwekcji.
Ciepło z wnętrza kolektora trzeba przekazać dalej, inaczej go nie wykorzystamy. W kolektorach płaskich z absorberem styka się rurka, przez którą przepływa czynnik roboczy (płyn niezamarzający) odbierający ciepło. W kolektorach próżniowych absorber przekazuje ciepło albo umieszczonej wewnątrz rury próżniowej rurce z glikolem, albo tzw. ciepłowodowi (heat pipe).
Poszczególne rury łączy się „szyną zbiorczą” (np. rurką, przez którą przepływa roztwór glikolu). Największym problemem jest uszczelnienie miejsca połączenia rury próżniowej z rurką odbierającą ciepło z jej wnętrza. Wystarczy nawet minimalna niedokładność i do wnętrza dostaje się powietrze, a wtedy rura nie ma już właściwości izolacyjnych.
Jarosław Antkiewicz
