Σύγκριση μεταξύ Σωλήνων Κενού & Επίπεδων Συλλεκτών

solar_water_heater

 

 

 

 

 

 

  Συλλέκτης Σωλήνων Κενού Επίπεδος Συλλέκτης
1 Γρήγορη παραγωγή θερμότητας

Αργή παραγωγή θερμότητας
2 Η απόδοση συλλέκτη σε υψηλότερη θερμοκρασία είναι υψηλή

Η απόδοση συλλέκτη σε υψηλότερη θερμοκρασία είναι χαμηλή
3 Η απώλεια θερμότητας στους σωλήνες κενού κατά τη διάρκεια της ημέρας είναι αμελητέα.

Η απώλεια θερμότητας στον επίπεδο συλλέκτη καθώς και της δεξαμενής κατά τη διάρκεια της ημέρας είναι υψηλή λόγω της αγωγής.
4

Συναγωγή και απώλειες είναι χαμηλές.

Συναγωγή και απώλειες είναι υψηλές
5

Η εκπομπή είναι χαμηλή

Η εκπομπή είναι υψηλή
6

Ικανοποιητική απόδοση ακόμη και σε ακραίες συνθήκες κρύου  (-18 βαθμούς  C).

Πήξης του νερού πραγματοποιείται σε μεγάλο υψόμετρο προκαλώντας ζημιά στο συλλέκτη.
7 Θερμοκρασίες από 60deg έως 120 deg.

Θερμοκρασίες από 60 deg έως 80 deg .
8 Σύστημα δεξαμενής ζεστού νερού μονωμένο με πολυουρεθάνη -μονωτικό υλικό το οποίο δεν απορροφά νερό ή την υγρασία

Οι συλλέκτες και οι δεξαμενές με μόνωση υαλοβάμβακα / πετροβάμβακα, απορροφούν υγρασία και βρέχονται κατά την περίοδο των μουσώνων μειώνοντας την αποτελεσματικότητα του συστήματος
9 Αμελητέα κλιμάκωση των σωλήνων που μπορεί να καθαριστεί και με το χέρι (εσωτερική διάμετρος σωλήνα κενού 37 χιλιοστά). Συνεπώς, απώλεια αποτελεσματικότητας ελάχιστη.

Βαριά κλιμάκωση των σωλήνων χαλκού / αλουμινίου που δεν μπορεί να καθαριστεί με το χέρι αφού η διάμετρος οπής είναι 12,50 χιλιοστά, προκαλώντας σημαντική απώλεια στην απόδοση του συστήματος.
10  Οι γυάλινοι σωλήνες – απορροφητές του συλλέκτη είναι κυλινδρικοί οπότε οι ακτίνες του ήλιου πίπτουν υπό γωνία 90μοιρών καθ’ όλη την ημέρα. Ως εκ τούτου η απορρόφηση θερμότητας βρίσκεται πάντα στο «ζενίθ».

Τα πτερύγια και οι σωλήνες του συλλέκτη είναι επίπεδα και ως εκ τούτου οι ακτίνες του ήλιου πίπτουν υπό γωνία 90 μοιρών το μεσημέρι μόνο οπότε έχουμε και μέγιστη απορρόφηση.
11 Σε περιοχές με μέση διαθεσιμότητα ηλιακής ενέργειας, υπερδιαστασιολόγηση του συστήματος συλλεκτών γυάλινων σωλήνων κενού δεν χρειάζεται.

Μεγαλύτερου μεγέθους διαστασιολόγηση συστήματος απαιτείται για να αποδοθεί το επιθυμητό αποτέλεσμα. Ως εκ τούτου, πρόσθετο κόστος.
12 Εναλλάκτης θερμότητας δεν απαιτείται

Εναλλάκτης θερμότητας απαιτείται
13 Υψηλή τεχνολογία σε ανταγωνιστικές τιμές. Σύστημα κοστολόγησης ανά μονάδα νερού που είναι φτηνό.

Παλιά τεχνολογία σε υψηλότερες τιμές
14 Διαθεσιμότητα ζεστού νερού για 350 μέρες το χρόνο

Διαθεσιμότητα ζεστού νερού για 300 μέρες το χρόνο (όπως ισχυρίζεται)
15 Ζωή συστήματος πάνω από 15 χρόνια

Ζωή συστήματος πάνω από 15 χρόνια
16 Είναι πολύ εύκολο να αντικαταστήσετε τους γυάλινους σωλήνες

Είναι πολύ δύσκολο να αντικαταστήσετε το γυάλινο φύλλο
17 Η ποιότητα του νερού δεν επηρεάζει το σύστημα

Η ποιότητα του νερού επηρεάζει το σύστημα δημιουργώντας πρόβλημα στους μεταλλικούς σωλήνες.
18 Απαιτεί λίγη συντήρηση

Απαιτεί υψηλή συντήρηση
19 Αρμολόγηση των συλλεκτών δε χρειάζεται

Αρμολόγηση των συλλεκτών  χρειάζεται

 

Η πιο πρόσφατη τεχνολογία Σωλήνων Κενού Vs συμβατικών Επίπεδων Συλλεκτών

Οι ηλιακοί θερμικοί συλλέκτες μπορούν δυνητικά να αποκτήσουν ενέργεια μέσω ακτινοβολίας, αγωγής και συναγωγής. Σύμφωνα με τον πρώτο νόμο της θερμοδυναμικής, η θερμική ενέργεια μεταβαίνει από το ζεστό στο κρύο, οπότε, όταν εξετάζουμε συγκεκριμένα τη μεταφορά ενέργειας στους ηλιακούς συλλέκτες, η αγωγή και συναγωγή σημαίνουν σχεδόν πάντα τη μεταφορά ενέργειας από το θερμότερο συλλέκτη στο ψυχρότερο αέρα του περιβάλλοντος. Γι’ αυτό το νερό οικιακής χρήσης πρέπει να θερμαίνεται στους 60 °C ή περισσότερο. Για να είναι αποτελεσματικός ένας ηλιακός συλλέκτης πρέπει να ελαχιστοποιεί την αγωγιμότητα (με τη χρήση καλής μόνωσης) και τη συναγωγή (με τη χρήση ενός φράγματος στεγανοποίησης). Ένας ηλιακός θερμικός συλλέκτης ως εκ τούτου, μπορεί να παράγει ενέργεια μόνο μέσω της ακτινοβολίας, εξ ου και η ανάπτυξη επιλεκτικών επιστρώσεων που απορροφούν την ακτινοβολία, αλλά περιορίζουν την ποσότητα που επανεκπέμπεται.

Κίτρινο: επίπεδος συλλέκτης, Κόκκινο: συλλέκτης σωλήνων κενού

Το παραπάνω γράφημα (% αποτελεσματικότητα / θ°C πάνω από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος) υποδεικνύει τους τρόπους με τους οποίους η ενέργεια μεταδίδεται στους τυπικούς σύγχρονους Σωλήνες Κενού και στους συμβατικούς Επίπεδους Συλλέκτες, όταν οι συλλέκτες είναι θερμότεροι από τον περιβάλλοντα αέρα. Όπως μπορείτε να δείτε, και οι δύο τύποι συλλεκτών παράγουν ενέργεια μέσω της ακτινοβολίας. Ωστόσο, ένας επίπεδος συλλέκτης έχει απώλειες ενέργειας λόγω της αγωγής, μειώνοντας έτσι την ποσότητα ενέργειας που μπορεί να μεταφερθεί στη δεξαμενή του ζεστού νερού. Αντίθετα, στην περίπτωση των Σωλήνων Κενού δεν υπάρχει σχεδόν καμία απώλεια ενέργειας από τον συλλέκτη επειδή δεν πραγματοποιείται αγωγή. Επειδή το μεγαλύτερο ποσοστό από τη συλλεγόμενη ενέργεια είναι παγιδευμένο, μπορεί να μεταφερθεί περισσότερη ενέργεια στο εσωτερικό σύστημα του ζεστού νερού.

Οι Σωλήνες Κενού είναι ο μόνος αποτελεσματικός τρόπος για να σταματήσει να «διαρρέει» ενέργεια από το σύστημα. Η αγωγή παρατηρείται ακόμα και στους επίπεδους συλλέκτες φυσικού αερίου ή διπλών τζαμιών. Ανεπαρκής μόνωση για έναν επίπεδο συλλέκτη σημαίνει ότι επηρεάζεται από τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος αέρος, από το ψυχρό αέρα και την εξάτμιση της υγρασίας από την επιφάνειά του. Ένας συλλέκτης σωλήνων κενού λειτουργεί σχεδόν ανεξάρτητα από αυτές τις επιρροές, αφού το κενό λειτουργεί ως ένα αδιαπέραστο φράγμα που εμποδίζει τη συλλεγόμενη ενέργεια να διαφύγει. Ένας συλλέκτης σωλήνων κενού μια ημέρα ηλιόλουστου χειμώνα με 0° C έξω, παράγει σχεδόν τόση ενέργεια όση σε μια ημέρα ηλιόλουστου καλοκαιριού.

Το ποσό της ενέργειας που μπορεί ένας συλλέκτης να παράγει μέσω ακτινοβολίας, μειώνεται καθώς η θερμοκρασία του συλλέκτη αυξάνεται πάνω από τη θερμοκρασία του αέρος του περιβάλλοντος. Το γράφημα υποδεικνύει την αποτελεσματικότητα ενός τυπικού σύγχρονου συλλέκτη σωλήνων κενού και ενός συμβατικού επίπεδου συλλέκτη στην απόκτηση ενέργειας σε διαφορετικές θερμοκρασίες υψηλότερες της θερμοκρασίας εξωτερικού περιβάλλοντος. Διαπιστώνουμε εύκολα ότι η αποτελεσματικότητα όλων των συλλεκτών πέφτει καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται πάνω από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, αλλά είναι σημαντικό να συγκριθούν οι αποδόσεις στη συγκεκριμένη θερμοκρασία νερού που στοχεύεται. Αν υποθέσουμε ότι προσπαθούμε να θερμάνουμε νερό οικιακής χρήσης στους 50°C πάνω από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, τότε το σύστημα σωλήνων κενού διαπιστώνεται ως 88% αποτελεσματικό, ενώ η αποτελεσματικότητα του συστήματος των επίπεδων συλλεκτών έχει πέσει στο μόλις 58%. Τα στοιχεία αυτά αφορούν στο πόσο αποτελεσματικά παράγουν ενέργεια οι συλλέκτες σε διαφορετικές θερμοκρασίες πάνω από τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος αέρος.

 

Οι δοκιμές έχουν δείξει ότι κατά τη διάρκεια του έτους και ανά m² συλλέκτη, ένα υψηλής ποιότητας σύστημα σωλήνων κενού, όπως οι «Sunflower Ηλιακοί Θέρμανσης Νερού», θα παράγει περίπου διπλάσια ενέργεια για τη θέρμανση του νερού από ένα σύστημα 4m² επίπεδου συλλέκτη. Ακόμα κι αν στη διάρκεια του έτους ένα σύστημα επίπεδου συλλέκτη παράγει παρόμοια ποσότητα ενέργειας με ένα σύστημα σωλήνων κενού 2m², το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας παράγεται κατά τη διάρκεια των καλοκαιρινών μηνών κάτι που δεν είναι σκόπιμο αφού η μεγαλύτερη ανάγκη ζεστού νερού χρήσης εμφανίζεται κατά τους χειμερινούς μήνες. Η μπλε σκιασμένη περιοχή στο γράφημα, εδώ υποδεικνύει την ποσότητα του ζεστού νερού που απαιτείται καθ 'όλη τη χρόνια. Οι χρωματιστές γραμμές δείχνουν τη συνεισφορά που διάφορα συστήματα θα μπορούσαν να έχουν σε αυτή την απαίτηση. Κάθε ποσότητα ενέργειας που παράγεται παραπάνω από την ενέργεια που παράγεται για το απαιτούμενο νερό χρήσης χάνεται, έτσι ουσιαστικά δεν υπάρχει όφελος για την εγκατάσταση ενός συστήματος επίπεδου συλλέκτη μεγάλου μεγέθους. Σχετική υπέρυθρη φωτογραφία, στον τύπο ηλιακού συλλέκτη σωλήνων κενού εμφανίζει μαύρο, δηλαδή σχεδόν καμία απώλεια θερμότητας, άρα η αποτελεσματικότητα στη διατήρηση θερμότητας είναι πολύ καλή.

 

Μετάφραση από http://www.sunflower-solar.com/