Rozdíly mezi vakuovými a deskovými kolektory

Rozdílů mezi vakuovým a deskovým solárním kolektorem je celá řada. V našem článku se dozvíte nejzásadnější informace, které vám mohou pomoci při výběru typu solárního systému. Účelem tohoto článku není nadřazovat jeden produkt nad jiný. Seznámíme Vás s našimi zkušenostmi při servisních úkonech na solárních systémech s níže uvedenými typy solárních kolektorů.

Solární kolektory skrze absorbéry mění sluneční záření na tepelnou energii.

Plocha deskového a vakuového kolektoru

Plocha absorbéru vakuového kolektoru je několikanásobně menší než plocha absorbéru deskového kolektoru. Absorbérem se rozumí ta část, která je uvnitř kolektoru. Pro lepší představu, pokud rozeberete vakuový kolektor a vyjmete absorbér, zjistíte jeho velikost. Vakuové kolektory mají velkou hrubou plochu, ale malou absorpční. Přitom právě velikost absorpční plochy je přímo závislá na výkonu solárního kolektoru. Uvnitř deskového kolektoru je zpravidla absorbér o velikosti od 1,8 a více m2. Jednoznačně tak převyšuje plocha deskového kolektoru nad vakuovým. Vzhledem ke své konstrukci mají  vakuové kolektory se stejným výkonem jako deskové, mnohem větší nároky na prostor. Vakuový kolektor se skládá z jednotlivých trubic mezi nimiž je vzduchová mezera. Kolektory jsou tak při stejném výkonu větší, než kolektory deskové. Na obrázku níže můžete vidět vakuový kolektor zcela poničený kroupami. Takto vypadá absorpční plocha poničených vakuových kolektorů před odvozem na skládku. 

Absorbér vakuových kolektorů

Izolace deskového a vakuového kolektoru

Vakuový kolektor je složen z jednotlivých trubic, jejichž izolaci tvoří vakuum. Kolektor tak kompenzuje menší absorpční plochu lepší izolací. Navazuje to dojem turba u auta / klasický atmosférický motor. Jakékoliv poškození vakuové trubice nebo únik vakua však způsobí absolutní nefunkčnost kolektoru. Vakuová trubice je složena ze 2 skel mezi nimiž se ono vakuum nachází. 

Deskové kolektory mají větší tepelnou ztrátu do prostoru způsobenou sáláním. Tepelná ztráta je tím větší, čím vyšší je teplota kolektoru. Vzhledem k tomu, že pracovní teploty kolektorů se pohybují do cca 100°C, vyšší tepelná ztráta deskového kolektoru není ke škoda, ba naopak, protože nahrazuje chlazení kolektoru při vysokých teplotách. Deskové kolektory nedosahují takových stagnačních teplot jako kolektory vakuové a jejich provoz je tak mnohem bezpečnější, dochází tak  k eliminaci rizika poruchy solárního systému. Při teplotě nad 110° C se zpravidla žádný tepelný výkon z kolektorů přes čerpadlovou jednotku na výměník zásobníku nepřenáší.

Naproti tomu vyšší stagnační teploty na vakuových kolektorech, které jsou způsobeny jeho izolací, dosahují řádově vyšších stagnačních teplot. Lepší izolace vakuového kolektoru má tak výhodu pouze do okamžiku, než  dojde k nahřátí solárního zásobníku na požadovanou teplotu. Pak je jednoznačně již pouze ke škodě. Značně se tak zvyšuje riziko poruchy vlivem vysokého tlaku a teploty na kolektorech. Příčinou tohoto jevu může být netěsnost, která způsobuje rychlejší degradaci nemrznoucí směsi a rychlý konec solárního systému, který se bez dalšího servisu neobejde.  Pokud necháte delší dobu nefunkční solární vakuový systém, jeho uvedení do provozu budou provázet větší finanční náklady. Může dojít k vytvořením glykolových shluků v kolektorech, solárním potrubí a čerpadlové jednotce. U kolektorů může dojít ke snížení průtoku, u čerpadlových jednotek ucpání tlakoměrů a pojistných ventilů, poničení čerpadla a obarvení průtokoměru degradovanou směsí, kdy se tento stává nepoužitelným. Čištění takového systému je velmi náročné i finančně nákladné. Vyšší teploty na kolektorech zároveň zkracují servisní intervaly. Hrazení servisních prací způsobuje prodloužení návratnosti celého solárního systému. 

Odolnost kolektorů proti kroupám

Síla skla vakuového kolektoru je volena co nejslabší s ohledem na zlepšení propustnosti slunečního záření 2 skly vakuové trubice kolektoru. Deskové kolektory mají sílu skla zpravidla 3.2 mm a více, což znamená, že ochrání bez potíží před kroupami apod. Poškozený vakuový kolektoru generuje minimální tepelný výkon vzhledem ke své malé absorpční ploše. Naproti tomu deskové kolektory mají několik m2 absorpční plochy a poškození skla kolektoru je velmi nepravděpodobné, tudíž jeho výkon zůstává po celou dobu životnosti neměnný. Lze se setkat s argumentem, že pokud dojde k poškození vakuové trubice je snadné ji vyměnit. Pokud se rozhodnete tento úkon nechat na servisní firmě, nikdy to nebude levná záležitost. Pokud se rozhodnete tento úkon provést svépomocí, měl byste mít alespoň základní dovednosti a být zručný. Přece jen mějte na paměti, že se jedná o práci ve výškách, na střeše domu. Vakuové kolektory jsou velmi náchylné na kroupy, které je velice snadno poničí. Pro tento případ by všechny vakuové systémy měly být pojištěny. Stojí zde tedy legitimní argument snadná výměna vakuové trubice oproti deskovému kolektoru, který však nemusíte měnit nikdy vzhledem k jeho životnosti a vynikající mechanické odolnosti. Níže naleznete obrázek, kdy kroupy zcela zničili solární vakuové kolektory umístěné na střeše rodinného domu. Snadněji si tak uděláte představu odolnosti jednotlivých typů solárních kolektorů (obrázek 1). Další fotografie znázorňuje poničené skleněné vakuové trubice zametené ze střechy rodinného domu a připravené k odvozu na skládku. (obrázek 2)

vakuove kolektory po kroupach Vakuové kolektory poničené

 

Váha kolektoru, využitelnost v různých ročních obdobích

Vakuové kolektory díky své konstrukci a zhotovení bývají mnohem těžší, než kolektory deskové. Je zde kladen mnohem větší důraz na nosnost krovu. 

Vakuové kolektory umístěné na střeše rodinného domu také snadněji zapadnou sněhem a je tak nutno čekat na oblevu, aby opět začali fungovat. Často se také stává, že sníh a voda, jež se nachází v zimním období mezi jednotlivými vakuovými trubicemi, je při zamrzání roztrhá. Deskový kolektor díky své ztrátě zasklením umožnuje plynulé odtávání sněhu z kolektoru. Možností je také nastavení programu regulátoru na odtávání sněhu z deskových kolektorů. Tento program bývá běžnou součástí všech solárních regulací.

Na vakuové kolektory často firmy poskytují generační záruky. Většina vakuových solárních systémů na kterých jsme prováděli servis nebyla v provozu ani 2 roky. Rozhodnutí jaký solární systém zvolit je tak skutečně rozhodnutím důležitým.

Jsme názoru, že vakuové kolektory nejsou vhodné pro instalace v České republice. Nejsou ani ideální pro ohřev tuv u rodinných domů, neboť stagnace na těchto kolektorech jsou častou příčinou nejrůznějších závad až po totální havárie. Ideální je využití těchto kolektorů tam, kde slouží pouze jako předehřev a nemůže tak docházet k plnému ohřátí tuv a následné stagnaci. Ideální využití naleznou např jako dohřev u vývařoven na nudle, dohřevy velkých bazénů apod. Spíše než v RD bychom viděli jejich uplatnění v komerční sekci.

Výroba vakuových kolektorů probíhá z větší části v Číně. Je tak paradoxem, že tyto kolektory jsou na našem trhu cenově dražší, než spolehlivější deskové kolektory. Vzhledem k výše popsaným jevům při provozování solárních vakuových kolektorů je nemáme zahrnuty v naší nabídce. Na tyto systémy poskytujeme servisní zásahy, věřte, že to ovšem není nic, co bychom dělali s nadšením. Impulzem bývá snaha pomoci zákazníkům, ke kterým se jejich dodavatel otočil zády. Při konzultacích často klademe důraz na to, aby si zákazníci pro své systémy zvolili raději deskové kolektory, které považujeme za vhodnější. Kdo, či jaká firma bude deskové kolektory montovat již není důležité.

Níže naleznete fotografie deskových a vakuových kolektorů v zimním období. Fotografie jsou ze stejného dne a ve stejné lokalitě.

Solární deskové kolektory v zimním období Vakuové kolektory v zimním období

 

Deskový kolektor

Vakuový kolektor

Výhody 

Nevýhody 

Nevýhody

Výhody 

  •  malá váha kolektoru
  •  menší zatížení střechy
  •  velmi odolné solární sklo
  •  vysoká propustnost slunečního záření
  •  spolehlivý a bezporuchový produkt
  •  velká absorpční plocha
  •  menší prostorové nároky na instalaci
  •  nižší stagnační teploty
  •  možnost celoročního provozu
  •  možnost nastavení odtávání sněhu
  •  lepší poměr cena/ výkon
 větší tepelná ztráta
  •  velká váha kolektoru
  •  větší zatížení střechy
  •  křehký produkt
  •  snadno poškoditelný kroupami
  •  horší propustnost slunečního záření
  •  malá absorpční plocha
  •  větší prostorové nároky na instalaci
  •  vyšší stagnační teploty
  •  nemožnost nastavení odtávání sněhu
  •  horší cena/ výkon
  •  asijský produkt ( většinově)
 menší tepelná ztráta