Kolektory: płaskie czy próżniowe?

Przy dziennym zapotrzebowaniu na ciepłą wodę dla 4 osób po 50 l, czyli 200 l o temp. ok. 45 st. C, zapotrzebowanie na energię, po uwzględnieniu 10% strat, wynosi ok. 9 kWh. W przeliczeniu rocznym jest to ponad 3 tys. kWh, czyli przy najdroższych paliwach (LPG lub olej opałowy), koszt c.w.u. wynosi ok. 1300 zł. Można je zaoszczędzić, a przy wyborze odpowiedniego zestawu kolektorów, odzyskaną sumę jeszcze zwiększyć, włączając urządzenia do instalacji c.o i tym samym, obniżając koszty ogrzewania domu.

Kolektor pracuje tylko w dzień, w czasie ok. 6 godz. emisji najkorzystniejszego światła. Jego powierzchnia czynna równa 1 m2 daje 3-3,5 kWh energii cieplnej, co oznacza, że 1 m2 urządzenia ogrzać może 50-55 l wody. Zatem, aby ogrzać 200 l wody w ciągu 1 dnia, wystarczy zestaw 2 kolektorów o powierzchni czynnej ok. 1,8-2 m2 każdy – razem 3,5-4 m2. Jednak nie każdy zestaw solarny i nie w każdych warunkach może służyć tym samym działaniom. 

Płaskie kontra próżniowe

Jedną z zasadniczych różnic pomiędzy nimi jest sposób izolowania cieplnego najważniejszego elementu urządzenia – absorbera. W kolektorach płaskim izolatorem jest wełna mineralna, natomiast w próżniowych – izolator idealny, czyli próżnia. Z tego punktu widzenia kolektory próżniowe powinny być bardziej wydajne, podgrzewać czynnik grzewczy (i wodę) do wyższej temperatury, lepiej działać w zimne dni. Jednak ich budowa typu rurka w rurce (dwuścienna rurka próżniowa), może zmniejszyć dostęp promieni, a zatem i ciepła, do znajdującego się w ich wnętrzu czynnika grzewczego. Nie dzieje się tak jedynie w najbardziej zaawansowanej technologii solarów próżniowych typu heat pipe, gdzie rurka jest jednościenna, ze specjalnego szkła antyrefleksyjnego, które przepuszcza nawet do 95% promieniowania. Ten typ jest też bardzo wytrzymały na uderzenia

i dorównuje kolektorom płaskim. Tradycyjne kolektory próżniowe łatwiej ulegają uszkodzeniu, np. gradobiciu, za to też łatwiej je naprawić. Wystarczy wymienić konkretną rurę i urządzenie znów działa, podczas gdy kolektor płaski, trwalszy i bardziej odporny na uderzenia, po zbiciu, czy pęknięciu powłoki wierzchniej, nie nadaje się do użycia i musi być cały wymieniony.

Łatwiejszy i szybszy jest też montaż kolektorów próżniowych, które zawsze są nakładane na połać dachową, mogą też być instalowane na ścianach domu lub na dachach płaskich. Kolektory płaskie wymagają dachu o optymalnym kącie nachylania 45st.-60st. Mogą jednak być zakładane w linii połaci dachowej, w trakcie montażu dachówek. Zastępują wtedy wiele z nich i tym samym zmniejszają koszt pokrycia dachowego. Dzięki temu mogą imitować okna połaciowe i razem z nimi tworzyć na dachu w miarę spójną, geometryczną kompozycję. Z kolektorów płaskich łatwiej też zgarnąć śnieg, podczas gdy z rur kolektora próżniowego zrobić to o wiele trudniej. A im więcej śniegu zalega na powierzchni solaru, tym mniej ciepła dochodzi do jego wnętrza. 

Jednak wydajność kolektorów próżniowych jest zdecydowanie większa od kolektorów płaskich

w zimie, przy mniejszym promieniowaniu i niższych temperaturach. Działają one nawet wtedy, gdy niebo jest zachmurzone, korzystając ze światła odbitego od chmur. Lepiej też grzeją wodę w mroźne, zimowe dni. Wtedy, zmagazynowana w zasobniku c.w.u. woda może być włączona w obieg instalacji c.o. i wspomagać grzanie domu. 

W ten sposób nie są w stanie działać kolektory płaskie. Dlatego są wykorzystywane jedynie do grzania wody użytkowej. Z kolei w lecie kolektory płaskie działają sprawniej od próżniowych. Dzięki temu mogą zasilać w ciepłą wodę nie tylko krany w kuchni i łazienkach, ale także baseny kąpielowe. Z drugiej strony nadmiar gorącej wody w lecie może być problemem – jeśli nie ma basenu, c.w.u zasilana kolektorami płaskimi, ląduje w kanalizacji. Wynika z tego, że nie ma jednoznacznej odpowiedzi, który typ kolektora jest lepszy – wszystko zależy od przeznaczenia i warunków, jakie chcemy uzyskać.