Jaký je rozdíl mezi plochým a trubicovým solárním kolektorem?

Solární kolektory přeměňují sluneční záření na tepelnou energii, nejčastěji pro ohřev vody. Na rozdíl od systémů využívajících fotovoltaiku, které přeměňují slunce na elektřinu, kolektory dodávají teplo přímo – a s velmi vysokou účinností. Zatímco princip fungování je u všech kolektorů podobný, konstrukce a výkon se mezi plochými a trubicovými (vakuovými) kolektory liší zásadně. Představme si proto jejich vlastnosti, které ovlivňují výkon, instalaci a údržbu.

Jak vypadají konstrukce solárních kolektorů?

Plochý (deskový) solární kolektor

• Absorbér: hliníkový nebo měděný plech se selektivní vrstvou (např. TiNOX, Bluetec), napojený na měděné potrubí.
• Rozvod kapaliny: výrobci používají systém meandr nebo harp (harfa), který zajišťuje rovnoměrné proudění teplonosné kapaliny.
• Kryt kolektoru: speciální solární sklo s nízkým obsahem železa zajišťuje vysokou propustnost slunečního spektra.
• Tepelná izolace: minerální vata nebo polyuretanová pěna (30–60 mm) snižující tepelné ztráty.
• Rám: konstruktéři navrhují jako hliníkový profil s antikorozní úpravou a často ho doplňují o systémem pro odvod kondenzátu.

Trubicový solární kolektor

• Skleněné trubice: výrobci navrhují s dvojitým borosilikátovým sklem a vyplňují stěny vakuem (10⁻⁴–10⁻⁶ mbar) pro perfektní izolaci.
• Absorpční médium: funguje dvěma technologickými principy
  • Heat pipe – měděná trubice obsahuje kapalinu (např. etanol), která se odpařuje, stoupá k výměníku a kondenzuje. Tím předává teplo.
  • Direct flow – teplonosná kapalina proudí trubicemi (častěji u větších systémů) a předává teplo napřímo v solárním systému.
• Výměník tepla: napojený na sběrný blok, odvádí teplo do primárního okruhu.
• Nosná konstrukce: modulární systém z hliníku nebo oceli.

Jaké jsou technické rozdíly v provozu solárních kolektorů?

Výhody a nevýhody solárních kolektorů v praxi

Oba typy solárních kolektorů jsou vhodné pro jiné účely a mají i své mouchy. Projděte si je.

Plochý (deskový) solární kolektor

Výhody:

• větší absorpční plocha = vyšší zisky při přímém slunečním záření,
• jednodušší konstrukce = delší životnost a nižší náklady na údržbu,
• nižší pořizovací cena,
• vyšší mechanická odolnost vůči větru nebo krupobití,
• ideální pro letní provoz nebo ohřev bazénů.

Nevýhody:

• nižší účinnost při difuzním světle nebo nízkém slunečním úhlu,
• vyšší tepelné ztráty v chladném počasí.

Trubicové (vakuové) solární kolektory

Výhody:

• výborné izolační vlastnosti díky vakuu – minimální tepelné ztráty,
• vysoká účinnost i při oblačnosti, difuzním světle nebo v zimě,
• vhodné pro systémy s vyšší požadovanou výstupní teplotou.

Nevýhody:

• vyšší pořizovací náklady,
• křehčí skleněná konstrukce – hrozí vyšší riziko poškození,
• náročnější instalace a nutnost občasné výměny trubic,
• velká váha kolektoru – nutná vyšší nosnost krovu.

Jak napojit solární kolektory na ohřev vody?

Oba typy solárních kolektorů zapojíte do systému s bivalentním zásobníkem, který umožňuje kombinaci ohřevu vody solární energií s doplňkovým zdrojem (elektrokotlem, plynovým kotlem nebo tepelným čerpadlem). Tím si zajistíte dodávku teplé vody i v méně slunečných dnech.

Systém solárního ohřevu vody zkombinujete i s fotovoltaikou – například pro napájení čerpadel, nebo i pro přímý ohřev vody pomocí fotovoltaických panelů.

Přečtěte si také, jak u rodinného domu optimálně vyřešíte ohřev vody pomocí fotovoltaiky. >>

Zdroj obrázku: Pixabay