Uvažujete nad inštaláciou solárnych kolektorov, no neviete aký typ kolektora by bol pre vás najvhodnejší? Nezúfajte. Práve v nasledujúcich riadkoch si rozoberieme jednotlivé typy, popíšeme výhody a nevýhody oboch kolektorov a skúsime určiť, ktorý z nich je pre vás najvhodnejší.

Plochý kolektor

Ako prvý si zoberieme na rozbor plochý kolektor, ktorý pozostáva zo 4 základných častí. Prvou je tzv. kolektorová vaňa. Tvorí základný nosný prvok, do ktorého sú inštalované ostatné diely. Spravidla sa vyrába ako plechový výlisok z jedného kusu, aby bola zabezpečená tesnosť proti vlhkosti, ktorá by mohla spôsobiť degradáciu vnútorných častí kolektora.

Do tejto vane sa následne inštaluje tepelná izolácia, ktorá minimalizuje tepelné straty na zadnej strane kolektora a zvyšuje tak tepelnú účinnosť. Najdôležitejšou časťou kolektora je tepelne vodivý kovový absorbér, ku ktorému je nalisovaný alebo navarený trubkový register (potrubie s teplonosnou kvapalinou). Selektívny povrch absorbéra premieňa energiu dopadajúcich fotónov na teplo, ktoré je odvedené teplonosnou kvapalinou na miesto spotreby.

Posledným dielom je krycie solárne sklo, ktoré obmedzuje tepelné straty sálaním, pretože je nepriepustné voči dlhovlnnému žiareniu a zároveň vytvára pred absorbérom vzduchovú vrstvu, ktorá tvorí tepelný odpor medzi absorbérom a okolitým prostredím.

Trubicový kolektor

Základným prvkom trubicového kolektorasklené trubice. Vnútri trubice je pri výrobe vytvorený veľmi nízky tlak, resp. vysoké vákuum. Vplyvom takmer dokonalej absencie molekúl plynu je minimalizovaný prenos tepla vedením a prúdením, a tepelné straty sú tak spôsobované len sálaním absorbéra uloženého v strede pozdĺž celej trubice. Samotný absorbér delíme na dva základné typy. Prvý z nich je priamo pretekaný, kde absorpčná plocha je tepelne vodivým spojom prepojená s potrubím, cez ktoré prúdi teplonosná látka odvádzajúca teplo na miesto potreby. Druhým typom absorbéra je tzv. tepelná trubica (heat pipe), v ktorej je absorpčná plocha vodivo spojená s výparníkom, v ktorom sa vyparuje pracovná látka.

Princíp funkčnosti tepelnej trubice je nasledovný. Vplyvom slnečného žiarenia sa pracovná látka vo výparníkovej časti odparí. Vzniknutá para samovoľne stúpa do vrchnej kondenzačnej časti, v ktorej sa vyzráža (skondenzuje) a opäť stečie do výparníkovej časti. Zmenou skupenstva z pary na kvapalinu sa uvoľňuje značné množstvo tepla, ktoré odvádza teplonosná latka obtekajúca kondenzačnú časť tepelnej trubice. Samotný kolektor pozostáva z niekoľkých kusov sklených vákuových trubíc, vnútri ktorých sa nachádzajú spomínané tepelné trubice alebo priamo pretekané absorbéry.

Rozdielne vlastnosti plochého a trubicového kolektora

Odlišné konštrukcie oboch kolektorov spôsobujú aj rozdielne vlastnosti a správanie sa kolektorov v určitých podmienkach. Základné rozdiely sú v ploche, ktorú kolektory priamo využívajú na zachytenie slnečných lúčov a spôsob izolácie kolektorov. Plochý kolektor využíva na zachytenie lúčov až 90% svojej celkovej plochy, pričom kolektor trubicový len zhruba 50%. Naopak, izolačnými vlastnosťami je výhodnejší trubicový kolektor, ktorý využíva princíp vákua, podobný ako poznáme z termosiek.

Ploché kolektory vďaka svojej väčšej absorpčnej ploche dosahujú vyššie tepelné zisky  hlavne v letných mesiacoch, no paradoxne môžu byť výhodnejšie aj počas zimy, kedy môžu vďaka horšej tepelnej izolácii roztopiť vrstvu námrazy alebo snehu a opäť spoľahlivo fungovať. Naopak, vákuová izolácia trubicového kolektora bráni úniku tepla do okolia tak dokonale, že vrstva snehu môže pokrývať kolektor aj niekoľko dní a tým ho vyradiť z prevádzky po dobu, kým sa sneh sám neroztopí.

Všeobecne však trubicový kolektor dosahujele väčšie tepelné zisky v chladnejšom počasí, práve vďaka menším tepelným stratám. Taktiež valcovitý tvar pšie odvádza vodu a neumožňuje zachytávanie nečistôt, napr. v podobe listov, ktoré ľahko prepadnú do priestoru medzi samotnými trubicami. Nevýhodou valcového kolektora je nemožnosť obnovenia vákua v trubiciach, ktoré vďaka absencii dokonale tesných materiálov a spojov po niekoľkých rokoch túto izolačnú schopnosť postupne strácajú. Vo všeobecnosti môžeme teda povedať, že ploché kolektory sú vhodnejšie na prevádzku v letných mesiacoch a čiastočne aj v zime a vákuové trubicové kolektory zase počas chladných jarných a jesenných mesiacov. Opäť však veľmi záleží na konkrétnej lokalite a spôsobe využitia kolektorov.

Skôr ako sa definitívne rozhodnete

Samozrejme, v procese rozhodovania sa o využití solárneho kolektora (či už plochého alebo trubicového) musia byť zodpovedané viaceré otázky. Od tých základných (napr. Chceme kolektor využívať na ohrev vody alebo na prikurovanie?, Aká je spotreba teplej vody v domácnosti?) až po tie odbornejšie (napr. spôsob montáže, materiály, z akých sú jednotlivé komponenty kolektora).

Ak vás teda možnosť využitia slnečnej energie prostredníctvom kolektorov láka, dobre sa oboznámte s detailmi o jednotlivých produktoch, aby ste si zo širokej ponuky na trhu vybrali ozaj to, čo najviac vyhovuje vašim podmienkam a požiadavkám.

Pozrite si aj ďalší zaujímavý obsah

Vitosol-300-T-XL.jpg

Na akom princípe funguje slnečný kolektor

Čítať ďalej
Photovoltaik-XL.jpg

Možnosti skladovania fotovoltickej energie

Čítať ďalej