Výhody vákuových kolektorov

Čo je novšie je aj lepšie – skutočne to platí aj pri kolektoroch. Nová generácia vákuových trubicových kolektorov je na trhu už 15 rokov a spoľahlivo vyriešila viaceré otázniky, ktoré s užívaním slnečných kolektorov súvisia v prechodnom podnebí – teda aj na Slovensku. Ceny kolektorov sa nezriedka líšia aj o 20%, ale výkon aj o 60%. Neohrievajte vodu iba v lete ale celoročne – práve preto je vákuový systém, ktorý má najlepšie vlastnosti jednoznačne lídrom a skutočne funguje aj v najstudenší slnečný deň.

Pred kúpou takej dlhodobej investície ako sú slnečné kolektory venovať pár minút nasledovným riadkom. Všetky presné dáta, ktoré sme použili vychádzajú z oficiálne nameraných hodnôt www.solarkeymark.dk (z identických testov sa určuje aj výška dotácie programu Zelená domácnostiam). Grafické zobrazenie zníženia výkonnosti sme spracovali na stránkach zelenadotacia.sk

Grafické porovnanie plochého a trubicového kolektora

trubicovy-vs-plochy

 Maximálny výkon – maximálny výkon kolektora je dosahovaný najmä v letných mesiacoch. Tu nemá problém ani jeden typ kolektora. Z toho dôvodu je plochý kolektor, ktorý je zároveň lacnejší, rozšírený najmä v stredomorských krajinách (Turecko, Grécko, Španielsko).

Tesnosť kolektora voči vlhkosti – vákuové trubicové kolektory ako hovorí názov sú od prostredia hermeticky uzavreté. Pri plochých kolektoroch sú prítomné odvetrávacie otvory v bočnej časti konštrukcie. Vzdušná vlhkosť/prašnosť má teda možnosť dostať sa do styku s absorbérom kolektora. Voľným okom sme osobne registrovali niekoľko inštalácií s takto poškodenými kolektormi (foto odpočívadlo Tekovské Nemce)

Výkon v prechodnom období – v prechodnom období sa už prejavuje vyššia efektivita vákuových kolektorov. Sú lepšie odizolované od vonkajšieho prostredia a viac tepla dokážu dodať do Vášho zásobníka. Druhým aspektom je lepšie príjmanie žiarenia z uhlu vďaka kruhovému priemetu trubicových kolektorov. V neposlednom rade efektívne príjmanie odrazeného a difúzneho žiarenia. Čím menej slnka tým sa rozdiel zvyšuje.

Výkon v zimnom období – v zime je rozdiel vo výkone vďaka vyššie spomenutému ešte “dramatickejší” a vákuové kolektory dokážu v prípade slnečného počasia nahriať zásobník vody na požadovanú teplotu. Odpoveď na otázku snehu je jednoduchá. Plochý aj trubicový kolektor má rovnaký povrch (tvrdené solárne sklo) a sneh sa na oboch kolektoroch “drží” najmä podľa sklonu. Rovnako ako sú na severe slovenska strechy šikmejšie tak reguláciou sklonu dokážeme ovplyvniť ako dlho sa môže sneh na kolektore držať.

Sneh sa vplyvom gravitácie zosúva z kolektora a práve vďaka medzerám medzi trubicami je to trubicový kolektor, z ktorého snehová pokrývka padne skôr. Predajcovia plochých kolektorov tvrdia, že plochým kolektorom si dokážete rozpustiť sneh – je to síce pravda, ale deklaruje to iba vysoké straty tejto staršej konštrukcie slnečného panelu.

Vždy keď bude slniečko tak sneh zo slnečného kolektora opadne. Najväčší vplyv má na to ale sklon. Preto sme odfotili našu inštaláciu pri Banskej Bystrici, kde sú vedľa seba dva typy kolektoro – aj plochý aj trubicový. Náš zákazník s trubicovými kolektormi (vyššie) má sklon cca 50° – pán s plochými kolektormi cca 40°. Teda samotný sklon kolektora má na zosuv snehu najvačší vplyv – pričom z trubicových opadáva ešte o niečo skôr.

Vplyv teploty na výkon kolektora

TRUBICOVÉ  VÁKUOVÉ KOLEKTORVY A PLOCHÉ KOLEKTORY

Aby sme Vám dokázali priblížiť ako teplota ovplyvňuje výkon kolektora pripravili sme si ilustráciu. Podstatou kvalitného kolektora je výborná izolácia od prostredia. Teda kvalitný kolektor minimálne ovplyvňuje vonkajšia teplota – neovplyvňuje ho či je zima alebo leto – podstatné je iba slnečné žiarenie

PRÍKLAD : výkon kolektora sa meria vo wattoch, za presne stanovených podmienok. Pokiaľ chceme ohrievať vodu na 50°C musí kolektor dosahovať približne 60°C. V prípade slnečného jarného dňa keď sa teplota ovzdušia pohybuje na úrovni 10°C je rozdiel medzi kolektorom a vonkajším vzduchom 50°C.  Za mrazivého januárového dňa keď je vonkajšia teplota -10°C bude rozdiel medzi kolektorom a vonkajším vzduchom až 70°C. Od toho sa jasne odvíja výstupný výkon.

Pripravili sme Vám prehľad priemerných denných teplôt na území Sliača na základe dlhodobých meraní. Je zvýraznené akú minimálnu teplotu musí kolektor dosiahnuť aby ohrial vodu v zásobníku na priateľných 50°C. Je viditeľné, že toto číslo klesne pod 50°C iba v troch letných mesiacoch. Zvyšné mesiace kladú na kvalitu a výstupný výkon kolektora skutočne vysoké nároky aj v podmienkach Slovenska. Preto je voľba kvalitného kolektora v naších podmienkach kľúčová.

Jednoducho povedané údaj o výkone na základe, ktorého sa vypočítava dotácia (rozdiel teploty 30°C) má pre reálne fungovanie v rámci SR význam iba v letných mesiacoch. V ostatných 3/4 roka je už rozdiel v teplote vyšší už kolektory budú správať podľa hodnôt, ktoré nájdeme napr. vo výstupných testoch každého schváleného kolektora.Pozrite sa na významný rozdiel vo výkone klasického starého typu – plochécho kolektora vs. vákuového kolektora, kde práve trubicový vákuový kolektor dosahuje najlepšie výsledky v období keď je slnko na oblohe krátko a jedná sa o každý získaný kilowatt.

Na obrázku nižšie je zrejmé:

  • Plochý kolektor je výkonejšší ako trubicový iba v najhorúcejšom lete (vyššie riziko prehrievania systému)
  • Trubicový kolektor je vhodnejší pre ohrev vody v letných aj zimných mesiacoch
  • Rovnako výkonný plochý kolektor podľa parametrov dotácie (rozdiel 30°C) bude v skutočnosti dosahovať oveľa nižšie výkony pri reálnej prevádzke

Ak Vám teda stačí ohrievať vodu +30°C oproti vonkajšej teplote tak je plochý kolektor dostatočné riešenie. V skutočnosti musíme ale vodu ohrievať +50°C až +70°C oproti vonkajšiemu vzduchu. Tam dosahuje trubicový kolektor oproti papierovo rovnako výkonnému aj o viac ako 70% vyšší výkon.

Tabuľka priebehu výkonnosti kolektorov

porovnanie-kolektorov

 

Porovnanie rovnako výkonného trubicového a plochého kolektora

Každý kolektor má presne zmeranú krivku výkonnosti. Porovnávať môžeme kolektory podľa ceny, podľa absorbčnej plochy alebo podľa akéhokoľvek iného faktora. V súčasnej dotačnej vlne je dotácia priznávaná na základe presne udaného výkonu kolektora pri jeho teplote vyššej oproti okolitému vzduchu o 30°C. Údaj e udávaný vo Wattoch – W alebo kW.

Chceme Vám ukázať rezervy tohoto porovnania, ktoré môžu významne skresliť skutočne dodaný výkon do Vášho zásobníka vody alebo do kúrenia. Čím je chladnejšie tým sa rozdiely zväčšujú.  Riešením by sa mohlo zdať kúpa väčšieho množstva kolektorov plochých, ale na to aby fungovali v zime rovnako sa budú v lete významne prehrievať.

Porovnanie kvalitného trubicového a plochého kolektora
Do porovnania zoberieme náš kolektor Blueclean SB-24 a produkt popredného výrobcu plochých kolektorov. Oba majú takmer rovnaké absorbčné plochy a to cca 1,8m².
.
.
Bezoblačné počasie napoludnie – slnečné žiarenie cca 1000W/m² – vonkajšia teplota 30°C
Pokiaľ chceme nahrievať TÚV na  50°C rozdiel medzi kolektorom a okolím bude 30°C.
Výsledok je o 283 W vyšší výkon vákuového trubicového kolektora za daných podmienok.
.
.
Bezoblačné počasie napoludnie – slnečné žiarenie cca 1000W/m² – vonkajšia teplota 10°C
Pokiaľ chceme nahrievať TÚV na  50°C rozdiel medzi kolektorom a okolím bude 50°C.
Výsledok je o 320 W vyšší výkon vákuového trubicového kolektora za daných podmienok.
.
.
Bezoblačné počasie napoludnie – slnečné žiarenie cca 1000W/m² – vonkajšia teplota -10°C
Pokiaľ chceme nahrievať TÚV na  50°C rozdiel medzi kolektorom a okolím bude 70°C.
Výsledok je o 362 W vyšší výkon vákuového trubicového kolektora za daných podmienok.
 .
.
Výsledok je výkonostná prevaha vákuového trubicového kolektora za všetkých prevádzkových podmienok. Porovnávali sme adekvátny trubicový a plochý kolektor podĺa presne nameraných údajov z certifikovaných skúšobní. Rozdiel medzi plochým a trubicovým kolektorom je výraznejší hlavne pri nízkych teplotách. Znamená to, že solárny systém, ktorý bude správne nastavený bude fungovať s menším rozdielom medzi letom a zimou. Teda vákuový trubicový systém Blueclean SB-24 ktorý bude nastavený podľa prechodného obdobia sa nebude v lete prehrievať a v zime poskytne vačší výkon ako jeho plochá alternatíva. Tu je aj graficky zobrazený priebeh výkonu vzhľadom na rastúci teplotný rozdiel medzi kolektorom a vonkajším okolím.
HNEDÁ LÍNIA – Kolektor plochý
MODRÁ LÍNIA – Kolektor SB24 Blueclean Solar
novostavba