Colectoarele solare cu tuburi vidate – mai eficiente decât colectoarele plane?

Dacă este să comparăm randamentul diferitelor tipuri de colectoare solare constatăm că există o diferenţă foarte mică între colectoarele cu tuburi vidate şi cele plane. Mai mult decât atât, în cazul pierderilor minime de căldură, colectoarele plane se dovedesc mai eficiente decât cele cu tuburi vidate. Cu toate acestea, dacă privim media anuală, avantajele colectoarelor solare cu tuburi vidate sunt mult mai semnificative. Să vedem însă detaliile:

Datorită formei cilindrice şi a amplasării tuburilor vidate, acestea pot colecta razele solare în mod optim pe tot parcursul zilei, în timp ce colectoarele plane funcţionează cu randament maxim doar în perioada amiezii, când razele solare sunt perpendiculare pe stratul absorbant.

Prin extragerea aerului din tuburi, în acestea se creează vid. Vidul are proprietăţi izolatoare deosebit de bune, astfel pierderile de căldură prin conducţie şi prin convecţie sunt reduse în mod semnificativ. Fenomenul este asemănător principiului pe baza căruia este constituit un termos: astfel vântul şi aerul rece va influenţa prea puţin randamentul colectorului solar cu tuburi vidate. Deoarece în cazul colectorului solar plan nu se poate insera un strat izolator între stratul absorbant şi razele solare, în perioadele reci vor creşte pierderile de căldură.

Colectoarele solare cu tuburi vidate funcţionează ireproşabil şi la temperaturi sub 0oC, fiind astfel mai recomandate la suplimentarea necesarului de energie termică pentru încălzire, decât colectoarele plane.

În cazul deteriorării, colectoarele solare cu tuburi vidate pot fi remediate prin înlocuirea facilă şi rapidă a tubului deteriorat, fără a fi necesară golirea întregului sistem. În cazul deteriorării sticlei colectorului plan însă, acesta trebuie înlocuit în totalitate, iar sistemul de încălzire trebuie golit, apoi adus din nou sub presiune.

Datorită stratului de absorbţie selectivă şi a izolaţiei termice, colectoarele solare cu tuburi vidate pot funcţiona şi pe vreme înnorată, asigurând producerea apei calde menajere.

Avantajele colectoarelor solare cu tuburi vidate permit utilizarea unei suprafeţe de captare mai mici decât în cazul colectoarelor plane. De exemplu, în cazul unei familii cu 4-5 persoane, apa caldă necesară pe parcursul unei veri poate fi asigurată în totalitate cu un colector cu 30 de tuburi şi un boiler de 300 de litri. La nivel anual, aproximativ 70% din necesarul de apă caldă menajeră poate fi asigurat în acest fel.

Randamentul colectoarelor solare plane este comparabil cu cel al colectoarelor cu tuburi vidate doar în zilele fierbinţi de vară. Dacă luăm în considerare media anulă, randamentul colectoarelor solare cu tuburi vidate raportat la suprafaţa colectorului este cu 25-40% mai mare decât cel al colectoarelor plane.