Vákuumcsöves napkollektorok

Vákuumcsövek paraméterei itt találhatóak részletesen !

A Brit-Ausztrál közös tervezésű heat-pipe (hőcső) rendszerű vákuumcsöves kollektort ma már világszerte sikerrel alkalmazzák rendkívül jó hatásfokának, egyszerű, karbantartásmentes működési elvének, könnyű szerelhetőségének - és nem utolsó sorban – szenzációs árának köszönhetően.

A heat-pipe rendszerű kialakításban a fűtéscsövek mechanikus csatlakozással adják át a hőt a gyűjtővezetékben keringő közvetítő folyadéknak, így a kollektor minden egyes csöve önálló, zárt rendszerként működik. Az ikerüveges vákuumcsőnek és a belső csőre felhordott szelektív elnyelő felületnek köszönhetően szinte hőveszteség nélkül alakítható át a nap fényenergiája hőenergiává. A gyűjtőrendszerben ásványgyapot hőszigetelés gondoskodik az összegyűjtött hő megtartásáról. Kétféle kivitel kapható. A kisebb 20 csővel, a nagyobb 30 csővel kerül forgalomba, bruttó hőelnyelő felületük 3, illetve 4,4 m2.

A 360°-ban felhordott speciális fényelnyelő anyag a beeső napsugárzást átadja a hozzá belülről csatlakozó alumínium vezérsíknak, amely körbefogja a középen elhelyezkedő hőcsövet. A réz hőcsőben alkohol és víz keveréke található vákuumközeli, alacsony nyomáson tartva. Ez a folyadékkeverék már 30°C -körüli hőmérsékleten forrásnak indul. A keletkező forró gőz feláramlik a hőcső tetején található hőpatronba (kondenzátor), amely közvetlenül csatlakozik a gyűjtővezetékbe. A rézcsőben áramló kollektorköri folyadék átveszi a patron hőjét, egyszersmind lehűti azt, így a gőzből ismét folyadék válik, amely lecsorog a hőcső falán, hogy újra kezdeje a munkáját. A begyűjtött meleg pedig fokozatosan felmelegíti a tartályunkban tárolt használati-, illetve fűtési vizet.

A csövekben körkörösen elhelyezkedő hőelnyelő felület miatt a napsugárzás bárhonnan érkezhet, mindig merőlegesen esik az abszorberre. Annak érdekében, hogy ez valóban kihasználható előny legyen, a vákuumcsöveket úgy helyezték el, hogy ne vessenek egymásra árnyékot, hiszen ez teljesítménycsökkenéshez vezetne.

Ennek köszönhetően a vákuumcsöves kollektor - ellentétben a síkkollektorokkal -, a maximális teljesítményt nemcsak délben, hanem egy nap kétszer, délelőtt és délután is képes elérni. A déli időszakban a csövek közti réseken áthaladó napsugárzást a kollektor mögé felszerelt tükör veri vissza az alsó abszorberfelületre. A délelőtti és a délutáni időszakban kapott teljesítmény mégis kb. 5%-kal múlja felül a déli hozamot. Ez különösen a téli évszakban jelent előnyt. Tovább növeli a hatásfokot a termosz-elven alapuló csőkialakítás, amely a vákuum révén szinte tökéletesen megakadályozza a hő visszasugárzását a környezetbe. A rendkívüli adottságoknak köszönhetően a kollektor még borús időben, akár szemerkélő esőben is képes hőt termelni, bár ilyenkor természetesen kisebb mértékben, mint verőfényes napsütésben. Ennek már csak azért is nagy a jelentősége, mert a kollektorok számára valóban ideálisan hasznosítható napsugárzás 90%-a a reggel 9-től délután 16 óráig tartó időszakban érkezik a földre:

A kollektornál az üveg-üveg konstrukció miatt vákuumvesztés gyakorlatilag nem fordulhat elő. Erős, korrózióálló tartószerkezete univerzális, más-más beállítással egyaránt használható ferde- és lapos tetők esetén is.   A szerkezet tetőre juttatása egyszerű, daruzást nem igényel, hiszen a helyszínen, csövenként kell összeépíteni.  A 20 csöves kollektor 1650x1960x160 mm, míg a 30 csöves verzió 2490x1960x160 mm helyigényt jelent a tetőn.

Karbantartási igény nincs, az 1,6 mm vastag bórszilikát üveg ellenáll akár 25 mm-es jégdaraboknak is. Esetleges sérülés esetén a csövek házilag is könnyen cserélhetőek. Ilyen esetben sincs szükség a rendszer leürítésére, még csak leállítására sem.

Van a kollektornak egy további előnye, amely lehetővé teszi a rendszerek kialakításának egyszerűbbé, így olcsóbbá tételét. Tekintettel arra, hogy csak a gyűjtőcsőben áramlik folyadék, a kollektorok enyhe megdöntésével kialakítható az önleürítős, ún. drain-back rendszerű szerelés.
Ennek jellemzője, hogy nincs szükség fagyálló szolár folyadékkal való feltöltésre, a sima desztilált víz is megfelel, hiszen a keringető szivattyú kikapcsolásakor a víz egyszerűen visszacsorog a tároló tartályba, kiürítve ezzel a kollektor gyűjtővezetékét. Így télen nincs, ami megfagyjon, nyáron nincs, ami felforrjon. Ennek köszönhetően nincs szükség a bonyolult és drága szivattyúcsoportra, de tágulási tartályra sem. További fontos szempont, hogy a desztiláltvíz jobb hőközvetítő anyag, mint a fagyálló-keverék, ráadásul a réz csöveket sem károsítja.

A kollektorokkal szerelt melegvíz-készítő rendszerek éves átlagban képesek akár a 75 – 80 %-os energiakiváltásra is, úgy a családi- és társasházakban, mint panziókban, hotelekben, kórházakban és egyéb intézményekben. Komolyabb, fűtésrásegítésre is alkalmas rendszerek segítségével a fűtőkazán működési idejét akár a felére is csökkenthetjük.

A vákuumcsöves kollektorok kiváló kiegészítői az energiatakarékos pellet- és faelgázosító kazánoknak, hőszivattyúknak, de bármilyen hagyományos fűtőkészülékhez is csatlakoztathatók. Különösen jól alkalmazhatóak alacsony hőmérsékletű fűtési rendszerek esetén. A passzív-, vagy alacsonyenergiás házak elengedhetetlen kelléke. Akár évi több tonna széndioxid kibocsájtása is megakadályozható rendszereinkkel.

Műszaki adatok

A kollektorok teljesítménygörbéje:

A vákuumcső adatai:

A hőcső adatai:

A gyűjtőegység adatai:

Hatásfokgörbe ( G=800 W/m2 ):

           Delta T ( kollektor-környezeti hőmérséklet különbség )