VSDS
DTE
INNOGY

Ploché alebo trubicové slnečné kolektory? Porovnanie ukazuje ich výhody a nevýhody

Ploché slnečné kolektory využívajú na zachytenie lúčov až 90 % svojej celkovej plochy, trubicové kolektory len okolo 50 %. Trubicový slnečný kolektor však bude výhodnejšie riešenie počas zimy vďaka menším tepelným stratám.

slnečné kolektory

Foto: Viessmann

Jedným z dôvodov, prečo sa domácnosti rozhodnú pre slnečné kolektory, býva ich snaha využívať obnoviteľné zdroje energie a správať sa šetrnejšie k životnému prostrediu. Pre mnohé domácnosti však slnečné kolektory nemusia byť „len“ zelené, ale aj ekonomické riešenie.

Slnečné kolektory pomôžu znížiť vaše mesačné účty za energie. Vďaka získavaniu energie zo slnka budete profitovať z nižšej spotreby. Koľko slnečné kolektory stoja a kedy sa investícia do nich oplatí si prečítajte v tomto článku.

Ak sa rozhodnete, že svoj vykurovací systém rozšírite o slnečné kolektory, budete však stáť pred otázkou, aké kolektory si vybrať. Oplatí sa pre vás viac plochý alebo trubicový slnečný kolektor? A aký je medzi nimi vlastne rozdiel? Naše porovnanie vám pomôže zorientovať sa.

Ako funguje plochý slnečný kolektor?

Plochý slnečný kolektor pozostáva zo štyroch základných častí. Prvou je kolektorová vaňa. Tá tvorí základný nosný prvok, do ktorého sú inštalované ostatné diely.

Kolektorová vaňa sa spravidla vyrába ako plechový výlisok z jedného kusu, aby bola zabezpečená tesnosť proti vlhkosti, ktorá by mohla spôsobiť degradáciu vnútorných častí kolektora. Do tejto vane sa následne inštaluje tepelná izolácia. Jej úlohou je minimalizovať tepelné straty na zadnej strane kolektora a zvýšiť tak jeho tepelnú účinnosť.

Najdôležitejšou časťou kolektora je tepelne vodivý kovový absorbér. K nemu je nalisovaný alebo navarený trubkový register, teda potrubie s teplonosnou kvapalinou. Selektívny povrch absorbéra premieňa energiu dopadajúcich fotónov na teplo, ktoré je odvedené teplonosnou kvapalinou na miesto spotreby.

Posledným dielom je krycie solárne sklo. To má za úlohu obmedziť tepelné straty sálaním. Špeciálne sklo je nepriepustné voči dlhovlnnému žiareniu a zároveň vytvára pred absorbérom vzduchovú vrstvu, ktorá tvorí tepelný odpor medzi absorbérom a okolitým prostredím.

Ako funguje trubicový slnečný kolektor?

Trubicové slnečné kolektory vyzerajú už na prvý pohľad inak. Základným prvkom tohto typu kolektora sú sklené trubice. Vnútri každej z nich je pri výrobe vytvorený veľmi nízky tlak, vysoké vákuum.

„Vplyvom takmer dokonalej absencie molekúl plynu je minimalizovaný prenos tepla vedením a prúdením, a tepelné straty sú tak spôsobované len sálaním absorbéra uloženého v strede pozdĺž celej trubice,“ uvádza výrobca vykurovacích, priemyselných a chladiacich systémov Viessmann.

Samotný absorbér môže byť dvojakého typu. Prvým typom je priamo pretekaný absorbér, kde je absorpčná plocha tepelne vodivým spojom prepojená s potrubím, cez ktoré prúdi teplonosná látka odvádzajúca teplo na miesto potreby. Druhým typom absorbéra je tzv. tepelná trubica (angl. heat pipe), v ktorej je absorpčná plocha vodivo spojená s výparníkom, v ktorom sa vyparuje pracovná látka.

Ako tepelná trubica v kolektore funguje? „Vplyvom slnečného žiarenia sa pracovná látka vo výparníkovej časti odparí. Vzniknutá para samovoľne stúpa do vrchnej kondenzačnej časti, v ktorej sa vyzráža (skondenzuje) a opäť stečie do výparníkovej časti. Zmenou skupenstva z pary na kvapalinu sa uvoľňuje značné množstvo tepla, ktoré odvádza teplonosná latka obtekajúca kondenzačnú časť tepelnej trubice,“ vysvetľuje Viessmann.

Trubicový slnečný kolektor pozostáva z niekoľkých kusov sklených vákuových trubíc. V nich sa nachádzajú spomínané tepelné trubice alebo priamo pretekané absorbéry.

Ktoré kolektory sa oplatia viac?

Ako sme rozobrali, ploché a trubicové slnečné kolektory sa líšia vzhľadom aj konštrukciou. To však nie je jediný rozdiel medzi nimi. Ploché a trubicové kolektory majú aj rozdielne vlastnosti a správanie v určitých podmienkach.

Základné rozdiely sú v ploche, ktorú kolektory priamo využívajú na zachytenie solárnej energie a spôsob izolácie kolektorov.

Plochý slnečný kolektor využíva na zachytenie lúčov až 90 % svojej celkovej plochy, pričom kolektor trubicový len zhruba 50 %. Z pohľadu izolačných vlastností je výhodnejším riešením, naopak, trubicový kolektor. Ten využíva veľmi efektívny princíp vákua, podobný ako poznáme z termosiek.

Intenzita slnečného žiarenia sa v jednotlivých regiónoch Slovenska rôzni. Pokrývka solárnou energiou dosahuje maximum v máji až septembri.

„Ploché kolektory vďaka svojej väčšej absorpčnej ploche dosahujú vyššie tepelné zisky hlavne v letných mesiacoch, no paradoxne môžu byť výhodnejšie aj počas zimy, kedy môžu vďaka horšej tepelnej izolácii roztopiť vrstvu námrazy alebo snehu a opäť spoľahlivo fungovať,“ upozorňuje Viessmann.

Vákuová izolácia trubicového kolektora na druhej strane bráni úniku tepla do okolia tak dokonale, že vrstva snehu môže pokrývať kolektor aj niekoľko dní. Trubicový kolektor preto bude mimo prevádzky, kým sa sneh sám neroztopí.

Pre trubicové slnečné kolektory spravidla platí, že v chladnejšom počasí dosahujú väčšie tepelné zisky, práve vďaka menším tepelným stratám. Ich valcovitý tvar taktiež lepšie odvádza vodu a neumožňuje zachytávanie nečistôt, napríklad listov, ktoré ľahko prepadnú do priestoru medzi samotnými trubicami. VIESSMANN Nevýhodou trubicových kolektorov je, že vákuum v ich trubiciach nie je možné obnoviť. Kolektory kvôli absencii dokonale tesných materiálov a spojov po niekoľkých rokoch túto izolačnú schopnosť postupne strácajú.

„Vákuované trubice poskytujú vo všeobecnosti lepší výkon v chladnejšom ši oblačnejšom počasí ako ploché slnečné kolektory. Dôvodom je vákuum v sklených trubiciach, ktoré kolektorom umožňuje udržať vysoké percento zachyteného tepla,“ uvádza portál Solar Panels Plus.

Porovnanie trubicových a plochých slnečných kolektorov portálu Simple Solar ukazuje, že pri zohľadnení rozdielnej schopnosti zachytávať slnečné žiarenie a koeficientu tepelnej straty vychádzajú trubicové kolektory približne o 20 % efektívnejšie ako ploché kolektory.

Kolektory na ohrev vody alebo vykurovanie?

Pri rozhodovaní medzi trubicovým a plochým kolektorom sa oplatí odpovedať si aj na viaceré ďalšie otázky. Chcete, napríklad, slnečný kolektor využívať len na ohrev vody alebo aj na vykurovanie? Poznáte celkovú spotrebu teplej vody vo svojej domácnosti?

„Úspora zemného plynu je tu značná: približne 60 percent menej energie takto ročne spotrebujete na každodennú prípravu teplej vody. Ak skombinujete ohrev pitnej a vykurovacej vody, tak dosiahnete ročnú úsporu celkovo potrebnej energie vo výške cca. 35 percent,“ píše sa v prospekte termických solárnych systémov Viessmann.

 
 

Pre prečítanie celého obsahu musíte byť súčasťou nášho predplatného

za 99 € bez DPH získate

  • Predplatné mesačníka Odpadové hospodárstvo (ISSN 1338-595X) na 1 rok
  • Prístup ku všetkým článkom na Odpady-portal.sk (ISSN 1338-1326) na 1 rok
  • Prístup ku všetkým článkom na Energie-portal.sk (ISSN 1338-5933) na 1 rok
  • Prístup ku všetkým článkom na Voda-portal.sk (ISSN 2585-7924) na 1 rok
chcem sa prihlásiť chcem získať predplatné

Diskusia (0)

Pridajte komentár

Táto funkcia zabraňuje robotom pridávať neadekvátne príspevky. Zadajte prosím overovací kód, ktorý vidíte na obrázku.

Captcha image
Show another codezobraziť iný obrázok

Mohlo by vás zaujímať

Ako funguje palivový článok na vodík a z čoho sa vodík vyrába?

Ako funguje palivový článok na vodík a z čoho sa vodík vyrába?

Na akom princípe je založený vodíkový pohon, aká je cena vodíka a aké typy vodíkových palivových článkov existujú?

Mikrokogeneračná jednotka pre rodinný dom využíva vodík, vypomáha jej plynový kotol

Mikrokogeneračná jednotka pre rodinný dom využíva vodík, vypomáha jej plynový kotol

Kogenerácia môže byť výhodné riešenie aj pre rodinné domy. Domácnosti stále odrádza najmä vyššia obstarávacia cena.

Pozvánka na konferenciu: 6. Slovak Emission Trading

Pozvánka na konferenciu: 6. Slovak Emission Trading

V poradí šiesty ročník interaktívnej konferencie, zameranej na otvorenú diskusiu a výraznú spätnú väzbu všetkých účastníkov.