Solární vakuové kolektory Junkers

Solární vakuové kolektory Bosch

Junkers, značka společnosti Bosch Termotechnika, zdokonaluje svůj solární sortiment a představuje vakuové trubicové kolektory. V nabídce jsou hned dva vakuové kolektory označené VK 140-1 a VK 280-1, které mimo ušlechtilého vzhledu nabízí také výjimečný výkon v poměru k ploše kolektoru.

Přehled kolektor VK 140-1 a VK 280-1

Výjimečného výkonu je dosaženo pomocí válcové dvojstěnné celoskleněné koncentrické trubky, podobné Dewarově nádobě - termosce, která obklopuje vlastní absorbér s přímo protékaným „U-registrem“ z ušlechtilé oceli. Mezi oběma skleněnými stěnami je vytvořeno vysoké vakuum, kterým je izolován absorbér a zabraňuje tak tepelným ztrátám. Na povrchu dutiny vnitřní skleněné trubice je potom nanesena vysoce selektivní vrstva s keramicko-kovovým spektrálně selektivním povrchem, který pohlcuje přímé i difúzní sluneční záření a přenáší jej na vlastní absorbér. Absorbér je tvořen též hliníkovou, teplosměnnou a dobře vodivou válcovou lamelou, která má co nejtěsnější styk se skleněnou vnitřní trubkou a trubkami U-registru, jimiž protéká teplonosná kapalina. Pro vyloučení výskytu zbytkových plynů ve vakuovém prostoru trubkových registrů se používá rychle oxidující kov – barium, který reaguje se zbytkovými plyny a vzduchem a usadí se na dně vakuované trubky. Tím se na dně trubky vytvoří stříbrně zbarvená vrstva, která udržuje stabilitu vakua a může sloužit i jako indikátor neporušenosti vakua, neboť při porušení těsnosti vakuované trubky a při vniknutí většího množství vzduchu se stříbrně zbarvené barium zbarví bíle. Tím se jednoznačně pozná porušení funkčnosti vakuové trubice a nutnost její výměny. I na to výrobce myslel, jelikož trubice se nechá bez vypouštění speciální solární nemrznoucí teplonosné kapaliny jednoduše vyměnit.

Detailní pohled – VK 140-1 a VK 280-1

Při úniku vakua se stříbrný potah U trubek zbarví bíle. Tím lze rozpoznat, zda je v systému nadále vakuum. Viditelné svorky mají význam jen pro výrobní proces a nemají žádný význam pro funkci kolektoru.

Samotný kolektor je dodávaný ve smontovaném stavu a skládá se, mimo vlastních vakuových trubic, z několika částí. Základem je hliníkový rám kolektoru, na jehož horní části (při pohledu na kolektor) je upevněn rozdělovač, ze kterého jsou vyvedeny trubice absorbéru – přímo protékaného U-registru tvořené trubkami z ušlechtilé oceli tvarovanými do tvaru protáhlého písmene „U“ s natěsno připevněným plechem válcového tvaru, který přenáší teplo ze selektivní vrstvy na vnitřním povrchu vakuové trubice na teplonosnou kapalinu proudící trubkami absorbéru. Na obou koncích rozdělovače jsou hydraulické přípojky a přípojky pro čidlo snímání teploty, čímž se konstrukce kolektoru maximálně přizpůsobuje potřebám stavby a instalace.

Detailní pohled – VK 140-1 a VK 280-1

Rozdělovač současně fixuje skleněné vakuové trubice v horní části. Spodní, uzavřená část trubic, je fixována držákem trubic upevněným na spodní části rámu. Tento držák je konstruován tak, aby umožnil jednoduchou a rychlou výměnu případně poškozené jednotlivé vakuové trubice bez nutnosti demontáže kolektoru.

V prostoru pod skleněnými vakuovými trubicemi je na rámu hliníkové zaostřovací soustředné zrcadlo CPC (Compound Parabolic Concentrator = složený parabolický koncentrátor) složené ze vzájemně se překrývajících segmentů. Toto kovové zrcadlo se speciálním keramickým povlakem odráží a směřuje sluneční paprsky při různých úhlech dopadu a difúzní záření ideálně na trubky absorbéru.

Junkers nabízí dvě velikosti kolektorů VK 140-1 s 6 trubicemi a s hrubou plochou 1,43 m2 a VK 280-1 s 12 trubicemi a hrubou plochou 2,86 m2, které lze vzájemně spojovat a kombinovat s ohledem na požadovaný výkon a účel.

Hrubá plocha kolektoru
Plocha apertury
Absorbční plocha
Rozměry (VxŠxH)
Objem
Hmotnost
Max. provozní tlak
Jmenovitý průtok
Účinnost
Lineární součinitel a1
Kvadratický součinitel a2
Tepelný výkon
dT = 0K
dT = 40K
dT = 60K
m2
m2
m2
mm
Litry
51 kg
bar
l/h
%
W/(m2K)
W/(m2K2)
Wp_th
1,43
1,28
1,06
2058x704x104
0,97
24
10
~46
0,644
0,749
0,005
824
776
744
2,86
2,57
2,14
2058x1392x104
2,12
43
10
~92
0,644
0,749
0,005
1655
1558
1493

Kolektor je testován na odolnost proti kroupám dle EN 12975-2 a má, dnes již odborníky v oblasti solární techniky, požadovaný certifikát Solar Keymark – nepostradatelnou a uznávanou evropskou značkou kvality kolektoru.

Hlavní výhodou trubicových kolektorů Junkers je, mimo výše již uvedené, vyšší tepelný výkon, který vynikne zvláště tehdy, je-li vyšší teplotní diference mezi vnější teplotou ovzduší a vnitřní teplotou v absorbéru (slunečné zimní dny, kdy mrzne, ale slunce svítí a ohřívá kolektor). To je s výhodou předurčuje k využití v systémech s podporou vytápění, i když jejich lepší parametry se samozřejmě projeví i v systémech pro ohřev teplé vody nejen v zimě, ale i v tzv. přechodném období. Napomáhá tomu koncentrátor – CPC zrcadlo, který ideálně odráží dopadající paprsky, jejichž úhel dopadu se mění jak v průběhu dne, tak i v průběhu roku.

Kolektory je možno umístit na sedlové střechy s vhodným sklonem pomocí držáků i na ploché střechy, kde se docílí sklonu 30° až 45° nebo na fasádu ve sklonu 45° až 60°. Možné je i svislé ukotvení na fasádě, smíříme-li se s nepatrným snížením výkonu.

Řez trubicovým kolektorem VK:

Trubicové vakuové kolektory Junkers nejen že přináší již zmíněné výhody koncovému uživateli, ale zabírají i menší plochu v porovnání s deskovými kolektory pro zajištění shodného výkonu a jsou „montážně velice přátelské“ i pro instalatérské a montážní firmy.

To, čím značka Junkers dále boduje je kompletnost dodávky pro snadnou montáž kolektoru(ů) na místo určení a jejich připojení na systém. Stejně jako u plochých kolektorů je k dispozici řada sad pro montáž na sedlové střechy, a to s taškami, vydutými taškami, šindeli nebo zvlněnou střešní krytinou. Pro montáž na plochou střechu a fasádu pak nabízíme stojany s možností nastavení úhlu sklonu.

Sestavení kolektorového pole a hydraulické propojení mezi sousedními kolektory se provádí jednoduše pomocí šroubení se svěrnými kroužky, na něž se po utažení přiloží izolace a krytka. K upevnění kolektoru slouží sady montážních lišt, upínacích čelistí a šroubů. Pro snadnou manipulaci při dopravě a montáži je rám kolektoru opatřen manipulačními rukojeťmi.

O tom, že Junkers myslí opravdu na všechno svědčí i to, že kolektor balený v kartonovém obalu je navíc opatřen speciální folií, která jej chrání před přehřátím během montáže a do fáze plnění teplonosnou kapalinou. Vzhledem ke konstrukci hydrauliky se tyto kolektory plní výhradně pumpou pro solární systémy, kterou montážním firmám můžeme nabídnout k nákupu a trvalému používání nebo po dohodě s oddělením ASA k zapůjčení pro méně častou instalaci solárních systémů.

Plnění a uvádění do provozu:

  • Na základě konstrukce hydrauliky kolektoru VK 280 se smí provádět plnění a tím i odvzdušnění jen pumpou pro solární systémy
  • Všechny kolektory jsou zakryty fólií, aby byly chráněny před přehřátím během procesu plnění
  • Fólie by měla být odstraněna nejpozději 4 týdny po instalaci

Zbytek solárních setů tvoří prvky, známé ze sad s plochými kolektory – solární čerpadlová stanice AGS, expanzní a předřadné nádoby, solární zásobníky TV o objemu 300, 400, 500 litrů a kombinovaný zásobník s objemem 750 litrů pro sytém ohřevu TV a podpory vytápění.

Solární set lze regulovat samostatnou regulací TDS 100 a TDS 300. Pokud se ale systém použije u novostavby, je výhodné spojit ho s ekvitermní regulací vytápění FW…Junkers přes modul ISM 1 nebo ISM 2 a využít tak značkou Junkers patentovaného systému SolarInside, který šetří – proti jiným systémům regulace až 15 % paliva – plynu – při ohřevu TV a až 5% paliva na systému s podporou i vytápění.

„Ve spojení s patentovaným systémem SolarInside představují vakuové kolektory Junkers velmi zajímavou příležitost k podstatnému snížení provozních nákladů na ohřev TV a vytápění,“ uvádí poradce pro projektanty Vladimír Štaif specialista značky Junkers.