Příspěvek ukazuje na možnosti zvýšení efektivity plochého solárního kolektoru využívajícího ploché vakuové dvojsklo jako krycí zasklení. Výsledky teoretického modelování ukazují, že v případě použití pokročilého vakuového dvojskla se speciálním nízkoemisivním povlakem (emisivita 20 %, propustnost slunečního záření 80 %) je možné dosáhnout parametrů účinnosti významně převyšujících hodnoty běžné u trubkových vakuových kolektorů (vztaženo k hrubé ploše kolektoru).
Vysokoteplotní aplikace využití sluneční energie, jako je solární chlazení či technologické teplo jsou doménou trubkových vakuových kolektorů s reflektorem nebo bez něho. Zásadní nevýhodou trubkových kolektorů obecně je menší podíl činné plochy kolektoru oproti hrubé ploše, kterou kolektor zaujímá na střeše. Solární trubkové kolektory typu Sydney navíc kvůli omezenému přestupu tepla z povrchu skleněného absorbéru do kapaliny vykazují relativně nízkou „optickou“ účinnost, účinnost při nulových tepelných ztrátách.
Snahy dosáhnout tepelné kvality vakuových trubkových kolektorů v plochém provedení vedly k solárním kolektorům s transparentní tepelnou izolací (vícenásobné zasklení, voštinové průsvitné izolace) či plochým vakuovým kolektorům (vakuovaná skříň kolektoru). Zatímco solární kolektory s transparentní izolací vedou ke zhoršení optické účinnosti (násobné odrazy), ploché vakuové kolektory dostupné na trhu nedosahují v praktických realizacích vysokého stupně vakua a nízkých tepelných ztrát na stejné úrovni jako u trubkových vakuových kolektorů.
Článek se zabývá myšlenkou nahradit jednoduché sklo používané ve většině plochých solárních kolektorů plochým vakuovým dvojsklem, které na jedné straně bude vykazovat nízkou úroveň prostupu tepla (nízkoemisivní povlak, vysoké vakuum) a na druhé straně vysokou propustnost sluneční energie (antireflexní povlaky). Ploché solární kolektory s nízkou tepelnou ztrátou na úrovni vakuových trubkových kolektorů a zároveň s dostatečně vysokou optickou účinností by bylo možné efektivně využít pro integraci do plochy střech a fasád obytných či průmyslových budov, která je k dispozici.*
Celý článek vyjde v časopise Alternativní energie č. 4/2014.
Autoři: Viacheslav Shemelin, Tomáš Matuška, Univerzitní centrum energeticky efektivních budov ČVUT, Ústav techniky prostředí, Fakulta strojní, ČVUT v Praze
Obrázky:
Hledají se možnosti jak zvýšit efektivitu plochého solárního kolektoru. Foto archiv/Konex
Konfigurace variant zasklení kolektoru (zleva doprava: REF, VG1, VG2).
Porovnání plochých vakuových kolektorů s trubkovým vakuovým kolektorem, vztaženo k hrubé ploše kolektoru
Křivky účinnosti variant kolektorů – výsledky modelování.
