Ako si vybrať správny typ solárneho kolektoru

V praxi v našich podmienkach sa používa niekoľko typov solárnych kolektorov:

  • bazénové plastové solárne absorbéry - určené pre sezónny ohrev chlórovanej vody v bazéne, je potrebné ich v jeseni vypustiť,
  • ploché solárne kolektory - najčastejšie používaný solárny kolektor v našich zemepisných podmienkach. Svojimi vlastnosťami uspokojí požiadavku na ohrev vody, ohrev bazénov, či podporu vykurovania. Poskytuje najlepší pomer výkon/cena, 
  • ploché vákuové slnečné kolektory - používajú sa pre solárne systémy s vyššími výkonmi, s potrebou výkonu pri nepriaznivých podmienkach. Vhodné najmä pri podpore vykurovania, či ohreve interiérových bazénov,
  • trubicové vákuové slnečné kolektory - používajú sa pre solárne systémy na podporu vykurovania, alebo tam, kde potrebujeme výkon pri zlých podmienkach (nízka vonkajšia teplota ap.) Je možné ich montovať kolmo na fasádu, prípadne vodorovne.

Neexistuje najlepší, ani najhorší druh solárneho kolektora. Každý z týchto typov solárnych kolektorov je výhodnejší pre istý solárny systém umiestnený v istom prostredí.

Výkon solárneho kolektora

Reálne zhodnotiť výkon solárneho kolektora je obtiažne.

Jediné, čo môžeme urobiť jednoducho - je porovnať kolektory na základe laboratórne zistených vlastností kolektorov (ako je napr. optická priepustnosť skla kolektora, absorbčná schopnosť absorbéra, či kvalita zateplenia kolektora) pri istej intenzite ožiarenia ich absorbéra. Na základe teoretickej výkonovej krivky konkrétneho kolektora potom môžme porovnať kolektory navzájom, či porovnať náš kolektor s typickou krivkou kolektorov.

 

Obrázok udáva typickú výkonovú krivku jednotlivých typov kolektorov pri ožiarení 800 W/m2 a rôznej hodnote Tm-Ta (rozdiel teploty okolitého vzduchu a teploty kvapaliny v kolektore). Vidno, že vákuové trubice sú výrazne účinnejšie pri rozdiele teploty vonkajšieho vzduchu a kvapaliny v kolektore napr. 40 K, to znamená napr. vonku -10 a kvapalina v kolektore +30 °C. 

Výkon kolektora pri rôznych podmienkach však treba dať do súvisu s typom solárneho systému - pri ohreve vody, či exteriérového bazénu je z hľadiska investície určite výhodnejšie získať zo solárneho kolektora čo najviac pri dobrých podmienkach (jar - jeseň). Pri nízkej intenzite slnečného žiarenia a nízkych vonkajších podmienkach je celkový výkon solárneho systému nízky, každú kWh naviac získame len za vysokú dodatočnú investíciu.

Životnosť, spoľahlivosť solárnych kolektorov

Kvalitu solárneho kolektora môžeme posúdiť aj jeho technickým prevedením.

U plochých kolektorov je kritickým miestom:

  • uchytenie meandra kolektora (medená rúra, ktorou tečie solárna kvapalina) na absorbér (absorbčná plocha) kolektora. Nekvalitný spoj môže mať za následok odtrhnutie meandra od absorbéra,
  • tesnosť a pevnosť vane kolektora,
  • hrúbka a pevnosť solárneho skla,
  • stálosť a degradácia náteru absorbčnej plochy.

U vákuových trubíc je to hlavne:

  • kvalita skla - často vidíme prasknuté sklo, či zabielené sklo trubíc po tom, čo zo skla uniklo vákuum,
  • kvalita uchytenia trubice v zberači kolektora
  • zateplenie zberača
  • kvalita náteru absorbčnej vrstvy

Ďalší údaj, ktorý by nás mal zaujímať, je stagnačná teplota, t.j. akú maximálnu teplotu dosiahne kolektor v prípade, že z neho neodoberáme teplo. 

Certifikát solárnych kolektorov

Slnečné kolektory sa testujú v Európe v špecializovaných laboratóriách, niekedy v súčinnosti s vyhodnocovanou inštaláciou v štandardných exteriérových podmienkach.

Testovanie solárnych kolektorov spočíva najmä v:

  • testovaní pevnosti kolektoru voči nárazom, tlaku a vibráciám (prudký dážď, krúpy, vietor ap.),
  • testovanie vodotesnosti skrine slnečného kolektoru,
  • testovanie max. pracovnej teploty slnečného kolektoru,
  • testovanie výkonnosti slnečného kolektoru - ožarovaním slnečného kolektoru v súčinnosti so zmenami teploty okolia slnečného kolektoru (test výkonnosti slnečného kolektoru)

Na slovensku získal poverenie na testovanie termických solárnych kolektorov podľa systému SOLAR KEYMARK skúšpbný ústav TSU Piešťany. Na svojej stránke www.tsu.sk uvádza zozam certifikovaných kolektorov. Takisto odporúčame pri výbere solárneho kolektoru sa riadiť medzinárodnými certifikačnými agentúrami, ako napr.  Fraunhofer ISE Freiburg (Nemecko www.ise.fraunhofer.de, www.ise.fhg.de) a TÜV Rheinlad/Berlín-Brandenburg (www.tuv.com) , Arsenal-Research (Rakúsko, www.solarwaerme.at, www.arsenal.ac.at), alebo Institut für Solartechnik SPF Rapperswil (Švajčiarsko, www.spf.ch).

SPF inštitút na svojej stránke (http://www.spf.ch/spf.php?lang=en&fam=1&tab=1)uvádza výsledky testovania výkonu niektorých kolektorov v reálnych podmienkach.

Klamlivá reklama

V praxi sa stretneme s producentmi, alebo predajcami solárnych systémov, ktorí podávajú nepresné, obecné informácie, informácie vytrhnuté z kontextu, alebo argumentujú emotívnymi argumentmi - ktoré s technickými údajmi nemajú nič spoločné. Využívajú to, že laická verejnosť nevie posúdiť ani zhruba výkon a kvalitu solárneho kolektoru:

 

  • Napr. "Tepelný zisk solárneho kolektoru môže byť až 1000 kWh"... pritom neudáva pri akej intenzite slnka, teplote vzduchu, či teplote kvapaliny v kolektore, pri akej ploche kolektora ap.
  • ...alebo... "náš kolektor pracuje aj pri zamračenej oblohe" (každý kolektor prijíma aj difúzne - rozptýlené žiarenie). No každý kolektor premení len časť žiarenia, ktoré dopadne na jeho absorbér zo slnka na teplo. Ak slnko v zime svieti napr. intenzitou 100 W/m2, žiaden kolektor z toho nemôže ani teoreticky vyrobiť viac energie, ako 100W (ak by bol ideálny) na 1m2 jeho absorbéra...
  • ...alebo - najmä pri zakrivených (polooblúkových) absorbéroch vákuových trubíc - "Na náš kolektor dopadajú slnečné lúče po celý deň kolmo" - pravdou je, že slnečné lúče dopadajú po celý deň kolmo len na jednu priamku, ktorá je na oblúkovom absorbéri v kolmej polohe voči slnku, na ostatnú časť zakriveného absorbéra slnečné lúče nedopadajú kolmo nikdy...

Na posúdenie skutočného výkonu a vlastností solárnych kolektorov odporúčame riadiť sa medzinárodnými certifikačnými agentúrami.