Kolektor Próżniowy

Kolektor rurowo-próżniowy jest inaczej zbudowany niż kolektor płaski cieczowy. Oparty jest on na szklanej rurze w środku której umieszczono cienki absorber z rurką metalową, wewnątrz której umieszczona jest jeszcze jedna rurka. Ciecz płynie wewnętrzną rurką i wpływając od dołu do zewnętrznej rurki, nagrzewa się przejmując ciepło od absorbera. Ten typ kolektora charakteryzuje się większą sprawnością niż kolektor płaski w okresie o zwiększonym zachmurzeniu.

Budowa kolektora próżniowego (fot. Viessmann)

Rury próżniowe są głównym elementem kolektorów i bezpośrednio wpływają na efektywność ciepła uzyskiwanego przez układ z promieniowania słonecznego. Obecnie wykorzystuje się kilka typów rur, z czego najpopularniejszy rodzaj ma podwójne szklane rurki próżniowe. Jego popularność związana jest z relatywnie niewielkimi kosztami wytwarzania, wysoką sprawnością i pewnością funkcjonowania w układzie. Podstawowe elementy konstrukcji to dwie rury szklane wykonane ze specjalnego szkła borokrzemowego. Zewnętrzna rura stykająca się z powietrzem zewnętrznym jest przezroczysta dla promieniowania słonecznego, wewnętrzna zaś – pokryta specjalną warstwą absorbera. Końce rur złączone są na stałe poprzez stopienie szkła i z przestrzeni pomiędzy rurami wypompowywane jest powietrze w celu uzyskania próżni.

W innej konstrukcji obie rurki są przezroczyste, zastosowany zaś absorber jest płytką zintegrowaną z wewnętrzną rurą. Na płycie absorbera zabudowany jest wymiennik w postaci dwóch współosiowych rurek, przez które przepływa czynnik grzejny. Dużą zaletą takiej konstrukcji jest możliwość zoptymalizowania odbioru ciepła z promieniowania poprzez obrócenie osiowe rur bezpośrednio do kierunku najbliżej zbliżonego do optimum.

Heatpipe – szczególny rodzaj kolektora próżniowego

Kolektory próżniowe zaprojektowane z wykorzystaniem technologii „heatpipe” są zazwyczaj do siebie bardzo podobne. Rura próżniowa ma średnicę 8 mm i wypełniona jest parującym freonem, który skrapla się w jej górnej części, oddając ciepło w kondensatorze cieczy chłodzącej (50-milimetrowym odcinku rurki o średnicy 12 mm). Konstrukcja „rurki ciepła” jest szczelnie zamknięta w podwójnej rurze z próżnią, takiej samej jak w tradycyjnym kolektorze próżniowym. Rura ta ma zazwyczaj długość od 1500 do 1800 mm. Przemiana zachodząca w układzie jest przemianą izochoryczną, a więc zarówno temperatura, jak i ciśnienie w skraplaczu są wysokie.

Technologia HEAT-PIPE (fot. Viessmann)