logo  

Strona poświęcona technicznym aspektom instalacji

solarnych i nie tylko

 

Rury próżniowe - porównanie

 

 

Nie trzeba już chyba nikogo przekonywać o tym, że  jakość zastosowanych materiałów w kolektorze próżniowym ma kolosalny wpływ na jego pracę. W kolektorze próżniowym takim właśnie podstawowym elementem jest rura próżniowa. Obecnie w tego typu kolektorach jest stosowanych parę typów i rodzajów rur próżniowych. Ograniczę się do opisu najbardziej popularnych rur a więc do rur dwuściennych. Obecnie produkowane rury swoim wyglądem wymiarami, zasadą pracy w niczym nie odbiegają od tych produkowanych sześć lat temu, kiedy stały się one tak bardzo popularne.
Natomiast różnią się bardzo ilością energii, którą możemy z nich uzyskać. Wynika to z ciągłego postępu technologicznego oraz chęcią podnoszenia uzysków energetycznych kolektorów w których są stosowane. Najważniejszym elementem takiej rury jest warstwa absorbcyjna napylona na zewnętrznej stronie wewnętrznej rury. I to ona jest odpowiedzialna za ilość dostarczonego ciepła do blach absorbera. Producenci nie publikują składu chemicznego warstwy absorpcyjnej bo to prawdopodobnie stanowi ich tajemnicę. Natomiast osoby zajmujące się kolektorami próżniowymi są w stanie po wnikliwym obejrzeniu rury odróżnić tą mniej czy bardziej wydajną. Natomiast laik tych subtelnych różnic nie zauważy. Do badań porównawczych zebraliśmy trzy typy rur próżniowych obecnie stosowanych, czwarty typ będący w użyciu jako pierwszy nie jest już od trzech lat produkowany.
Każda z tych rur została zalana wodą  o tej samej temperaturze do pełna i wystawiona na działanie promieniowania słonecznego.

Do pomiarów wykorzystano czujniki temperatury oparte na sensorach  PT 1000 z uwagi na ich dokładność. Proszę zwrócić uwagę, że pierwsze dwie rury od lewej są koloru ciemnogranatowego, natomiast rura po prawej jest ciemno fioletowa.( Choć na zdjęciu nie widać tego dokładnie). Ponieważ jest to nasze pierwsze badanie porównawcze gdzie staraliśmy się tylko porównać tylko przyrosty temperatury w poszczególnych rurach. Odczyty temperatury następowały w różnych przedziałach czasowych, więc jeszcze na ich podstawie trudno wyznaczyć charakterystyki tych rur. Po mimo tego widać wyraźnie różnicę między nimi.


Na podstawie tych odczytów wyraźnie widać, że rura pierwsza od prawej (ciemnofioletowa) osiąga najwyższe przyrosty temperatury. Jest ona obecnie najlepszą  rurą pod względem uzysków temperatury. Producenci uchylając rąbka tajemnicy zdradzili, że w warstwie absorpcyjnej znajdują się takie metale jak chrom, stal nierdzewna, tytan oraz widoczna warstwa miedzi. Obserwując wnikliwie warstwę absorpcyjną widać wyraźnie, że jest ona wyraźnie cieńsza od pozostałych, co prawdopodobnie nie jest bez znaczenia.
Z pobieżnych wyliczeń szacuje, że uzysk energetyczny kolektorów opartych na tych rurach jest o 15% większy od obecnie najlepszych (na zdjęciach środkowa ) rur stosowanych obecnie. Nie bez znaczenia jest również cena tych rur,  która na obecnym poziomie jest trzy razy większa od pozostałych.

Prowadząc te badania porównawcze zaskoczył nas niesamowicie parametr sprawności warstwy absorpcyjnej podany przez producentów rur próżniowych. Otóż wygląda on następująco. Dla rury pierwszej od lewej producent podaje sprawność na poziomie 0,93. Rura środkowa ma sprawność na poziomie 0,96 tak samo jak rura trzecia, fioletowa (pierwsza od lewej).
A więc zrobiliśmy zestawienie zakładając, że fioletowa jest zgodna z podanymi przez producenta sprawnościami.

I II III
0,93
0,96
0,96
69%
88%
100%


I okazało się, że: pierwsza rura o sprawności 0,93 dała nam wynik o ok. 31% gorszy od fioletowej dla której producent podaje sprawność warstwy 0,96. Proszę również zauważyć, że druga i trzecia według producenta mają te same sprawności warstwy a różnica w uzysku wynosi 12%. To już jest kuriozum! Ponieważ nie zajmowałem się wyznaczaniem sprawności tych rur a tylko ich porównaniem to zgodnie ze słusznym stwierdzeniem, że sprawność = wydajność (o ile wzrośnie sprawność o tyle wydajność przy badaniach porównawczych) ta najgorsza rura nie może mieć sprawności 93% a już na pewno nie te o 96% sprawności i o 12% różnych uzyskach.
Jedyny więc wniosek z tych porównań jest taki, że producenci ( celowo lub nie, nie mnie dociekać) podają błędne sprawności warstwy absorpcyjnej. Bo to widać gołym okiem a raczej termometrem. Skoro parametr sprawności warstwy nawet do badań producent podaje i nikt tego nie sprawdza bo nie ma takiego obowiązku to może dojść do celowego zawyżania wyników
Nie jest mi znany przypadek, w którym producent rur dał by je do badań bo w takim przypadku laboratorium wyznaczyło by sprawność warstwy dla wszystkich rur w sposób jednolity. Bada się cały kolektor. Natomiast zaczyna mnie nurtować jaką sprawność ma warstwa w rurze fioletowej bo widać, że jest ona  inaczej zbudowana od pozostałych. Ale pewnie się tego dokładnie nie dowiem a badać nie będę bo wystarczy mi świadomość, że jest ona na razie rurą o najlepszej wydajności co za tym idzie i sprawności

A tak możemy ją rozpoznać.

 

powrót