Amit tudni kell a vákuumcsöves kollektorokról

A napkollektorok célja minden esetben a nap energiájának hasznosítása. Az igényektől és felhasználás körülményeitől függően különböző kollektor típusokat különböztethetünk meg, ezek közül jelenleg a vákuumcsöves napkollektorok jelentik a napkollektor technológia csúcsát. Bár a vákuumcsöves kollektoroknak is vannak hátrányos tulajdonságaik, általánosságban elmondható róluk, hogy ezek  a szerkezetek képesek a legjobban hasznosítani a napsütés energiáját.

Vákuumcsöves napkollektorok alkalmazása

Vákuumcső és vákuumcsöves kollektor típusok

A vákuumcsöves napkollektorok kialakítása viszonylag sokféle lehet, ami befolyásolhatja a kollektor teljesítményét és élettartamát is. A két legfontosabb szempont, mely szerint megkülönböztethetjük őket:

a vákuumot tartalmazó üvegcső kialakítása szerint, ami lehet:

-üveg-fém (glas-metal) vákuumcső, vagy

-üveg-üveg (glas-glas) vákuumcső

-a vákuumcsőben elhelyezkedő hőtermelő, hőelnyelő kialakítása szerint, ami lehet:

-hőcsöves, vagy főtőcsöves (heat-pipe) napkollektor

-u-csöves, direkt átfolyású (u-pipe, direct-flow) napkollektor

Üveg-fém vákuumcső

Üveg-üveg vákuumcső

Hőcsöves (heat-pipe) napkollektor

A hőcsöves rendszerű kollektor egy vákuumcsőben (cső a csőben üvegcső, két üveg között vákuum, végeken membránnal lezárva) elhelyezett hőcsőből áll, a belső üvegcső speciális szelektív abszorpciós bevonattal van ellátva.   A vákuumcső belső abszorpciós bevonata elnyeli a beérkező napsugárzást és a hőenergiát továbbítja a hővezetőlemezen keresztül a hőcsőbe. A hőcsőben található speciális folyadék a hő hatására felforr (alacsony hőmérsékleten is), a keletkezőgőz felszáll a felső kondenzátor részbe, ahol felmelegíti a gyűjtődobozon átáramló közeget (víz-glykol keverék) és eközben lekondenzálódik . A lekondenzálódott folyadék ezután visszacsorog a hőcső alsó részébe ahol ismét hőt vesz fel megvalósítva ezzel egy körfolyamatot.

U-csöves, direkt átfolyású (U-pipe, direct-flow) napkollektor

Az U-csöves rendszerek esetében a vákuumcsőbe egy U alakú rész cső kerül és egy ezt körülvevő hőátadó lemez. A napsugárzás a hőátadó lemezt és ez által az U csövet is felmelegíti. A hőtermelő folyamat során az U-cső egyik ágán folyik be a vákuumcsőbe a hideg-, majd az U-cső másik ágán folyik ki a felmelegedett hőcserélő folyadék. A csöveken áramló folyadék egyenesen az épületben található tartályba (bojler) kerül, ahol rendszerint egy további hőcserélőn keresztül közvetlenül átadja hőjét a háztartási melegvíznek. A bojlerben lehűlt folyadék a rendszerben keringve visszajut az U-csövekbe, ahol a folyamat ismét kezdődik előröl.
Az U-csöves, direkt átfolyású rendszer előnye, hogy nincs többszörös hőátadás és ezáltal hőveszteség, mert a napsugárzás által felmelegített folyadék közvetlenül a háztartási felhasználásra kerülő vizet melegíti. Hátránya, hogy egy csősérülés esetén az egész rendszerből elfolyhat a hőcserélőfolyadék, ami  a rendszer teljes leállását vonhatja maga után.

 PaCPC tükör

Egyes napkollektorokat úgynevezett CPC (compound parabolic concentrator) tükörrel szerelnek fel, a hatékonyság növelése érdekében. A CPC tükrös panelek esetén minden vákuumcső mögé egy-egy parabola tükör kerül, ami a vákuumcsövek közé eső fényt a csövek középpontjába veri vissza, így hasznosítva azt a fényenergiát, ami a csövek közötti felületre esve nem hasznosulna, továbbá indirekt módon így növelve a vákuumcső fényelnyelő felületét.

       Tovább a Webáruházba