|
Rura próżniowa Rury próżniowe są głównym elementem przetwarzającym energię słoneczną na cieplną. Rury próżniowe są od lat stosowane w Niemczech, Kanadzie, Wielkiej Brytanii czy Chinach. Obecnie producenci kolektorów wykorzystują kilka rodzajów rur próżniowych. Najpopularniejszym jest typ oparty na tzw. podwójnej szklanej rurze próżniowej. Podstawową zaletą tego typu jest wysoka sprawność i pewność działania przy stosunkowo niewysokim koszcie wytworzenia.
Wszystkie rury próżniowe tego typu składają się z dwóch szklanych rur wykonanych ze specjalnego szkła borokrzemowego. Zewnętrzna rura jest przezroczysta pozwalając promieniom słonecznym penetrować wnętrze z minimalną stratą spowodowaną odbiciem. Wewnętrzna rura powleczona jest specjalną warstwą absorbera (Al/N/Al). Absorber to substancja o doskonałym pochłanianiu promieniowania słonecznego (>92%) i minimalnej emisji do otoczenia (<10%). Jeden koniec obu rur jest łączony na stałe (przez stopienie szkła) i z przestrzeni pomiędzy rurami wypompowywane jest powietrze. Po uzyskaniu odpowiedniego poziomu próżni drugi koniec rur jest łączony na stałe (przez stopienie szkła). Wytworzenie próżni między ściankami rur jest najważniejszą cechą tego typu rur. Dlaczego próżnia? Jak zapewne wiadomo najlepszym izolatorem cieplnym jest właśnie próżnia co wykorzystano w konstrukcji zwykłego termosu. Zastosowanie takiej izolacji zapewnia, że raz pochłonięta przez absorber energia promieni słonecznych nie ucieknie w postaci ciepła na zewnątrz rury. Izolacja jest tak dobra, że nawet jeżeli temperatura wewnętrznej rury osiągnie 1500C to zewnętrzna rura pozostaje chłodna. Oznacza to, że kolektory z rurami próżniowymi będą działały bez strat nawet wtedy gdy w zwykłych kolektorach płaskich następuje duży spadek wydajności spowodowany wzrostem strat do otoczenia (w czasie dużych wartośći Delta-T). Ze względów eksploatacyjnych dla utrzymania próżni w długim okresie działania rury stosowane są rozwiązania takie jak w konstrukcjach kineskopów - pokrycie barem (metal ziem rzadkich) pewnej powierzchni rury. Podczas produkcji rury próżniowej pierścień wystawiony jest na działanie wysokiej temperatury, powoduje on osiadanie czystego baru na dolnym końcu powlekanej absorberem rury. Warstwa baru aktywnie uczestniczy w utrzymywaniu próżni poprzez wychwytywanie cząstek gazowego CO,CO2,N2,O2,H2O i H2, które mogą pojawić się w przestrzeni między rurami w trakcie przechowywania i montażu kolektorów. Warstwa baru również jest wskaźnikiem stanu próżni w przestrzeni między rurami. Jeżeli dolna część rury ma barwę metalicznie srebrzystą to próżnia jest zachowana, jeżeli nastąpi utrata szczelności rury barwa zmienia się na mleczno białą. Łatwa jest więc kontrola stanu jakości rury.
Rury próżniowe w kolektorze ułożone są równolegle tworząc płaszczyznę nachyloną pod pewnym kątem do poziomu. Optymalny kąt ustawienia kolektora zależy od szerokości geograficznej miejsca zamontowania kolektora.
|
