Jestem za, a nawet przeciw… Co próżnię wyróżnia?

zależności od temperatury zewnętrznej. Kolektory słoneczne zarówno U-type, jak i Heat-pipe zaliczamy do kolektorów próżniowych, czyli takich, w których izolację pomiędzy medium a otoczeniem stanowi próżnia (najlepszy znany izolator). Bardzo często klienci nie potrafią uzyskać rzetelnej informacji od sprzedawców na temat różnic pomiędzy tymi dwoma typami kolektorów. Na naszym rynku funkcjonuje wiele firm oferujących kolektory próżniowe obydwu typów, lecz nie wszyscy rzetelnie przedstawiają dane i parametry swoich kolektorów. Stąd powstaje często wiele zamieszania i nieporozumień. Spróbujmy skoncentrować się przez chwilę na różnicach pomiędzy tymi typami kolektorów.

* Kolektory – U – type Konstrukcję kolektorów U-type pokazano na rys. 1 i 2. Medium – płyn solarny na bazie glikolu – w takim kolektorze przepływa w rurkach miedzianych, ułożonych w kształcie powtarzającej się litery U.

Całość zamknięta jest w szklanej rurce z podwójną ścianką. Pomiędzy ściankami szklanej rurki znajduje się próżnia.

Zewnętrzna rura stykająca się z powietrzem zewnętrznym jest przezroczysta dla promieniowania słonecznego, wewnętrzna zaś – pokryta jest specjalną warstwą absorbera. Wykorzystany absorber umożliwia pochłanianie promieniowania rozproszonego. Wymiana cieplna następuje na drodze ok. 2 m w dół i w górę w każdej rurce. Dodatkowo zastosowanie lustra CPC powoduje oświetlanie rurek próżniowych na całym obwodzie, co w znaczący sposób zwiększa efektywność kolektora.

Obieg medium – płynu solarnego jest wymuszony za pomocą pompy, co powoduje dużą swobodę w wyborze pozycji instalacji kolektora.

* Kolektory – Heat – pipe Wewnątrz rurki cieplnej w kolektorze typu Heat-pipe znajduje się ciecz (często zawierające freon???) o temperaturze wrzenia ok. 27oC. W czasie ogrzewania rurki temperatura cieczy wzrasta i po kilku sekundach ciecz zaczyna wrzeć, para unosi się do górnej końcówki, gdzie poprzez oddanie ciepła przepływającemu medium (np. roztwór wody i glikolu) ulega skropleniu i spływa w dół rurki. Wymiana ciepła dokonywana jest w górnej części kolektora za pomocą specjalnego parownika (wymiana na bardzo małej powierzchni – kilka cm2). Brak lustra powoduje, że rurka oświetlana jest tylko w miejscu, na które padają promienie słoneczne. To znacznie ogranicza efektywność takiego kolektora i powoduje, że aby uzyskać podobny efekt, trzeba zastosować większą powierzchnię absorpcyjną (czyli większą ilość rurek).

Zaletą natomiast tego typu kolektorów jest mniejsza wrażliwość na przegrzewanie w sytuacji braku odbioru ciepła.

Pewną niedogodnością przy instalacji tego typu kolektorów może być fakt, że kolektory Heat-pipe powinny być instalowane zawsze pod pewnym kątem, aby zachować grawitacyjne spływanie płynu w rurce. Nie mogą być instalowane płasko na dachu lub też poziomo, równolegle do dachu.

Podsumowując – trudno wyraźnie wskazać wyższość któregoś z opisanych typów kolektorów. Niemniej warto wziąć pod uwagę dodatkowe parametry przy wyborze – takie jak:
* dostępność miejsca na dachu – czyli minimalna potrzebna ilość kolektorów,
* prostota działania – czyli niezawodność,
* sezonowość odbioru ciepła,
* ochrona środowiska – zastosowanie freonu w kolektorach Heat-pipe może być postrzegane jako rozwiązanie nieekologiczne

Radosław Chałubiński, Watt

___________________________________________________________________________________________

Jakie zalety stosowania kolektorów typu „heat-pipe” (grzewcza rura) w stosunku do standardowych próżniowych kolektorów rurowych – są warte uwagi? Otóż, zawsze przy wszystkich instalacjach, możemy zauważyć cechy przemawiające za tak i za przeciw. Poniżej przedstawiam kilka z nich, pomijając aspekt kosztów oraz ceny, a skupiając się na zagadnieniach technicznych.

* Mieliśmy pecha i z powodu braku cyrkulacji bądź odbioru ciepła w układzie solarnym nastąpił zakrzep płynu solarnego lub z innych powodów nastąpił brak przewodności w instalacji. Zapchana rura w zamkniętym kolektorze rurowym, przy braku możliwości jej udrożnienia, stanowi problem. Układ próżniowy typu „heat-pipe” charakteryzuje się „separacją” obiegów – układ hydrauliczny jest mniejszy i składa się praktycznie z głównych przewodów. Gdyby zdarzył się zakrzep czynnika, można go bardzo łatwo usunąć, bez ingerencji w serce kolektora – układu rur.

* Jest nas dwóch na jednym dachu, spróbujmy sami, bez używania dodatkowego sprzętu, zamontować standardowy kolektor rurowy, nawet ten najlżejszy, bez podnośnika, kolejnych dwóch kolegów etc. Zestaw suchych rur próżniowych montowany jest na samym końcu. Dwóch instalatorów w zupełności wystarczy do przygotowania instalacji hydraulicznej, zamontowania stelaża, podłączenia pozostałych podzespołów, a rury – na samym końcu, bez ryzyka uszkodzenia, montaż 20 sztuk zajmie, śmiem twierdzić, 30 minut. Pokusiłbym się nawet o jedną osobę przy instalacji, wchodzi tylko w rachubę kwestia bezpieczeństwa.

* Niestety, mamy blisko stadion ligowy, sąsiad był zazdrosny lub jakiś inny czynnik spowodował mechaniczne uszkodzenie rury „heat-pipe” kolektora. Monolityczny kolektor rurowy z rurą „mokrą” został potraktowany cegłą, kamieniem itp. i nadaje się, niestety, do wymiany. W przypadku tej samej sytuacji przy układzie „heat-pipe” nie ma (łatwej) możliwości uszkodzenia wszystkich rur i tym samym wyłączenia obiegu, nawet jeżeli uszkodzeniu uległy dwie, trzy lub cztery sztuki układ będzie pracował nadal, a wymiana zniszczonych rur zajmie nam kilka minut. Obiecałem na początku, że nie będę opisywał kosztów…

* Przyszła zima i spadł śnieg, a wraz z nim pojawiła się kwestia sprawności – dlaczego? Na powierzchni rur z lustrem zaległ śnieg, zasłaniając absorber i tym samym układ nie pracuje. W zestawie układu rur (bez lustra!) jest miejsce dla śniegu, aby zsuwał się pomiędzy rurami i nie blokował dostępu światła, na przykład dach płaski z kolektorami ustawionymi pod najlepszym kątem.

* Chęci a możliwości, czyli jak rozbudować instalację. Dostawienie kolejnego standardowego kolektora rurowego w przyszłości może dostarczyć problemów związanych z koniecznością modyfikacji układów hydraulicznych lub konstrukcją dachu. Ciężar obu układów gotowych do pracy również ma znaczenie, w przypadku konstrukcji dachowych zbudowanych z lekkich materiałów (aluminium).

* Nad morzem, w górach czy równinach – czyli tam, gdzie czasem mocno lubi wiać. Siła naporu wiatru na instalację będzie zależeć zarówno od jego prędkości, jak i powierzchni, na którą będzie oddziaływać. Instalacja kolektorów z lustrem będzie musiała wytrzymywać wielokrotnie większe obciążenie (efekt żagla), przy tego typu warunkach atmosferycznych, aniżeli bateria zbudowana z samych rur (efekt sita).

Lustro zainstalowane pod systemem rur, aby zwiększało sprawność układu, musi spełniać kilka bardzo istotnych warunków, co w rzeczywistości jest dosyć trudne. Mianowicie – powierzchnia nie może być zniekształcona, materiał, z którego zostało wykonane, nie może być podatny na warunki pogodowe i temperaturowe, tak często zmienne w naszej strefie geograficznej, a przede wszystkim czystość powierzchni lustra powinna być wzorowa… tylko, jak często właściciel będzie miał ochotę i możliwości wejścia na dach i czyszczenia?

Warto również nadmienić, że dużo łatwiej wykonywać ewentualną konserwację bądź serwis w układach, gdzie medium nie musi być usuwane z instalacji (niezależny układ hydrauliczny).

Bartosz Świetliński, Unical Polska Sp. z o.o.

Zobacz artykuł w wersji pdf pdf pdf

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij