Solární vákuové trubice
Klíčovou součástí solárních trubicových kolektorů je vakuová trubice.
Historie vývoje trubicových kolektorů
Technologie vakuových trubic byla vyvinuta na Univerzitě Qing Hua v Pekingu na počátku 80. – jejich let s pilotní výrobou v roce 1985. V roce 1988 roční výroba trubic byla jen 30 000 ks. Po investici do výroby vládou v roce 1997 již dosáhla 2,5 milionu kusů.
Nejprve byly trubice dodávány pouze na vnitřní trh s nevýznamným exportem do Japonska, Jižní Ameriky a jihovýchodní Asie v počtu 100 tis. ks v roce 1995. Největší překážkou rozšíření exportu i na EU byly solární bojlery – ohřívače, které nedosahovaly parametrů pro EU, ale v roce 2007, prošly certifikací Evropské unie CE.
V roce 1998 Qing Hua měla pod kontrolou 70% výroby vakuových trubic v Číně. Odchodem klíčových manažerů z podniku se patentová ochrana výrobku již nedala udržet. Začaly vznikat podniky na výrobu trubic po celé Číně a později všude ve světě.
Vakuové trubice.
Vakuové trubice absorbují sluneční energie, kterou mění na teplo ohřevem vody.
Každý vakuová trubice se skládá ze dvou skleněných trubic vyrobených z velmi silného borosilikátového skla. Vnější trubka je transparentní umožňující světelným paprskům projít s minimálním odrazem.
Vnitřní trubka je potažena speciální selektivní vrstvou (Al-N/Al), který se vyznačuje vynikající absorpcí slunečního záření a minimálními odrazovými vlastnostmi.
Vzduch je odváděn z prostoru mezi dvěma skleněnými trubicemi, aby se vytvořilo vakuum, a tak se eliminují tepelné ztráty.
Vakuové trubky jsou schopny pohlcovat energii z infračervených paprsků, které projdou mraky a pracují i v nízkých teplotách a nízké sluneční intenzitě.
Vakuum v evakuované skleněné trubice je menší než 5 × 10-3PA.
Tento typ vakuové trubky je vybrán pro svou spolehlivost, výkon a nízkou výrobní cenu. Má vynikající odolnost proti korozi a dlouhá životnost (až 15 let)
Sklo je odolné i proti velkým kroupám. Snad největším nebezpečím jsou nárazy tvrdými ostrými předměty značné razance. Oprava trubicového kolektoru je jednoduchá a spočívá ve výměně poškozené trubice.
Vakuové trubice jsou zarovnány paralelně, úhel montáže závisí na zeměpisné šířce. Při orientaci na jih trubice pasivně odebírají teplo ze slunce po celý den.
Účinnost ohřívače vody je závislá na řadě faktorů, jedním z nejdůležitějších je úroveň oslunění v daném regionu.
Mapa slunečního záření
Na našem území dopadá přibližně okolo 1000 až 1300 kWh sluneční energie na pouhý jeden metr čtvereční za rok. V letních měsících je sluneční energie nejvíce, zhruba okolo 75% z této hodnoty a zbylých 25% se rozprostře do zbývajících ročních období. V jednom roce u nás svítí slunce přibližně 1400 až 1700 hodin. Tyto hodnoty měří Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ) a myslí se jimi čisté sluneční záření bez přítomnosti oblačnosti.
Jak vidíme na mapě, republika se rozděluje do sedmi oblastí podle intenzity slunečního záření vyjádřeného v MJ/m2 za rok. Nejteplejším územím se stává oblast jižní Moravy při hranicích se Slovenskem a Rakouskem, a to s hodnotami 4001 – 4100 MJ/m2. Od této oblasti vidíme postupné zesvětlování barev, což značí slábnutí sluneční energie. Dostáváme se tak přes celé území ČR až k severo-západní hranici, kde nám hodnota klesá až na 3400 MJ/m2.
