Uw partner bij duurzame energie

Uw partner bij duurzame energie

Uw partner bij duurzame energie

Vacuümbuis collector of vlakkeplaat collector?

Qua rendement ontlopen de collectoren elkaar niet veel. Echter is het wel zo dat door het thermosfles principe de vacuümbuis collector veel beter geïsoleerd is dan de vlakkeplaat collector. Bij een lagere omgevingstemperatuur zal de vacuümbuis collector beduidend minder warmte verliezen dan de vlakkeplaat collector.
Dit zorgt er voor dat de vacuümbuis collector in de winter, voor- en najaar tot wel 30% meer warmte oplevert ten opzichte van de vlakkeplaat collector. Door de ruimte tussen de vacuüm-buizen onderling is de hoeveelheid zonne energie constant, over een ruim gedeelte van de dag.
De extra opbrengst (t.o.v. vlakkeplaat collector) wordt IAM genoemd (Incidence Angle modifier). De hoeveelheid warmteoverdracht vloeistof van de vacuümbuis heat-pipe collector t.o.v. de vlakkeplaat is beduidend lager. Het gevolg is dat de collector sneller opwarmt dan de conventionele vlakkeplaat collectoren. De vacuümbuis collector met heat-pipe zal tijdens bewolkte dagen meer rendement opleveren. Door de open structuur is de windbelasting van de vacuümbuis collector minder dan een op dak geplaatste vlakke plaat collector.

Vlakkeplaat collector

De vlakkeplaatcollector is de meest gebruikte zonnecollector in Nederland. Het hart van een vlakkeplaatcollector is een zwarte plaat, de absorber. Boven de absorber zit een glazen plaat. Het zonlicht wordt als het ware ‘gevangen’ achter het glas, als in een broeikas. Door de absorber in een isolerende bak te plaatsen houdt hij warmte goed vast. Het gevolg hiervan is dat de temperatuur van de absorber stijgt. Naarmate de temperatuur van de absorber hoger is dan de omgevingstemperatuur zal de warmtestroom van absorber naar de omgeving groter worden tot die gelijk is aan de opgenomen warmte. De temperatuur van de absorber zal niet verder stijgen. Om de gewonnen warmte te kunnen gebruiken worden aan de absorber koperen leidingen gemonteerd waardoor een warmtemedium (glycol) stroomt. De hete absorber geeft zijn warmte via de koperen leidingen af aan de glycol. De hete glycol circuleert via een spiraalbuis tussen collector en buffer (boiler) en geeft de warmte weer af. De thermische energie (warmwater) kan direct of op een later tijdstip (wanneer de zon niet schijnt) worden gebruikt. Hoe groter de buffer, hoe meer warmte er beschikbaar is.

Vacuümbuis heat-pipe collector

Het principe van de vacuümbuiscollector is te vergelijken met een thermosfles. Twee glazen buizen, de één binnen de ander, zijn van elkaar gescheiden door een vacuüm. Op de buitenkant van de binnenste buis is een zeer dunne spectraal electieve laag opgedampt. Deze spectraal electieve laag absorbeert zichtbaar licht en reflecteert het infrarode deel van het elektromagnetisch spectrum. De warmte-energie kan niet uitstralen. Aan één uiteinde van de twee glazen buizen is een opening naar de binnenkant van de binnenste buis. Daar wordt de warmte afgevoerd via een koppeling, een warmtegeïsoleerde leiding waaraan meerdere vacuümbuiscollector haaks zijn gekoppeld.

De werking is als volgt: Het zonlicht schijnt door de buitenste glazen buis en het vacuüm op de spectraal electieve laag op de binnenste buis. De binnenste buis warmt op. De warmte kan niet door het vacuüm ontsnappen en ook niet als warmtestraling: de warmte zit “gevangen”.

De warmte wordt naar de boiler of vloerverwarming verplaatst door een gesloten systeem van buizen en een pomp via de koppeling met water als medium. Een vernuftig systeem is de heat pipe die zeer eenvoudig en efficiënt de warmte van de binnenste buis kan transporteren naar de koppeling. Bij een heat pipe is het niet nodig om het warmtemedium door het inwendige van de binnenste buis te leiden. De hydraulische weerstand van de vele lange dunne buizen door de collectoren is hoog en zou veel koper kosten. De heat pipe is een enkelvoudige, zeer dunne buis, die zelf het warmtetransport verzorgt met behulp van de zwaartekracht in schuine oriëntatie. Daarom dient dan de vacuümbuiscollector niet horizontaal of verticaal geplaatst te worden.

Vacuümbuis U-pipe collector

Het principe van de vacuümbuis U-pipe collector is te vergelijken met de vacuümbuis heat-pipe collector, echter zonder heatpipe maar met een koperen leidingselsel gevult met overdrachtvloeistof, die het volledige warmtetransport verzorgt. Het voordeel hiervan is dat U-pipe collectoren zowel horizontaal als verticaal geplaatst kunnen worden, hetgeen een groot estetische voordeel kan opleveren.

Opzoek naar een oplossing om duurzame energie op te wekken?