Wybór kolektora słonecznego ze względu na rodzaj absorbera

Wybór typu kolektora słonecznego to jeden z dylematów inwestora. Najkorzystniejszą relację ceny do wydajności cieplnej oferują kolektory płaskie. Jedynie część kolektorów próżniowych uzyskuje wyższe wydajności cieplne od kolektorów płaskich w typowym zakresie pracy. Rynek oferuje całą gamę kolektorów próżniowych o niskich sprawnościach pracy i jednocześnie wyższych cenach niż dla kolektorów płaskich. Ich zastosowanie jest więc w takim przypadku nieuzasadnione zarówno po względem technicznym, jak i ekonomicznym.

Konstrukcja kolektorów płaskich również ulegała i nadal ulega zmianom. Sprawność kolektora słonecznego zależy przede wszystkim od absorbera, przykrycia szklanego oraz izolacji cieplnej obudowy. Od przykrycia kolektora zależy przepuszczalność promieniowania słonecznego, która powinna być jak najwyższa niezależnie od kąta padania promieni słonecznych. Od izolacji cieplnej obudowy uzależnione są bezpośrednio straty ciepła do otoczenia, a więc jednocześnie odgrywa ona wpływ na wydajność cieplną kolektora słonecznego.

Absorber kolektora słonecznego uznaje się powszechnie za jego „serce” kolektora, jako element odpowiadający za pozyskiwanie promieniowania słonecznego, wytwarzanie i oddawanie ciepła.

Absorbery w kolektorach słonecznych wykonywane są obecnie z użyciem dwóch materiałów: miedzi oraz aluminium. O ile wcześniej standard stanowiły absorbery całkowicie miedziane, to obecnie standardem rynkowym stały się absorbery aluminiowo-miedziane (Al-Cu), to znaczy z blachą aluminiową i orurowaniem. Oferują one niższą cenę zakupu dzięki zastąpieniu miedzi przez aluminium, a jednocześnie orurowanie miedziane pozwala zachować standardowe reguły wykonywania instalacji solarnej.

Jakie cechy posiadają kolektory słoneczne w zależności o zastosowanego rodzaju absorbera? Jakie wynikają z tego korzyści oraz wymagania montażowe?

Absorber miedziano-miedziany (Cu-Cu):

tradycyjna technologia, ustępująca na rzecz popularyzacji aluminium, z uwagi na rosnące ceny miedzi,
wysoki standard techniczny – miedź jako materiał o wysokiej przewodności cieplnej, trwałości, odporności na korozję i wytrzymałości cieplnej,
dogodne łączenie tego samego materiału (blachy i orurowania), możliwość stosowanie różnych technologii łączenia,
możliwość pokrywania absorbera miedzianego niestandardowymi powłokami,
szerokie możliwości wykonania instalacji solarnej, także z rur miedzianych i z połączeniami lutowanymi.

Absorber aluminiowo-miedziany (Al-Cu):

obecny standard rynkowy w budowie kolektorów słonecznych,
optymalizacja kosztu kolektora słonecznego, obniżenie ceny w stosunku do kolektorów z absorberami całkowicie miedzianymi,
zachowanie orurowania z miedzi, pozwala wykonywać standardową instalację solarną, także z rur miedzianych i z połączeniami lutowanymi,
absorbery aluminiowe wykonywane jedynie z pokryciami tzw. „niebieskimi” (np. tlenki tytanu),
w stosunku do kolektorów z absorberami miedzianymi w całości, zazwyczaj porównywalne sprawności pracy (porównując kolektory tego samego producenta).

Absorber aluminiowo-aluminiowo (Al-Al):

rozwijający się dopiero trend rynkowy w budowie kolektorów słonecznych,
nowa technologia wprowadzająca korzystniejszy poziom ceny w stosunku do wydajności cieplnej,
niższy koszt kolektora zwiększa możliwości zakupu instalacji solarnej,
łączenie jednego materiału zmniejsza ryzyko występowania nadmiernych naprężeń (jednakowa rozszerzalność cieplna), korozji galwanicznej (jak dla dwóch różnych materiałów) i pozwala na łatwy recycling w przyszłości,
zastosowanie orurowania z aluminium, wprowadza konieczność stosowania elementów instalacji solarnej neutralnych dla aluminium (m.in. brak rur miedzianych, elementów mosiężnych, połączeń lutowanych).

Absorber kolektora słonecznego powinien być brany pod uwagę przy jego wyborze, jako jeden z głównych czynników decydujących o koszcie zakupu i sprawności kolektora słonecznego. Obecnie jednak dominujące rozwiązanie stanowią absorbery aluminiowo-miedziane (Al-Cu). Zapewniają one optymalne koszty zakupu kolektora słonecznego i jego wydajności. Nie wymuszają także stosowania niestandardowych zasad budowy instalacji solarnej.