Вакуумно-тръбните колектори се използват и в двата вида слънчеви системи – комбинираните и сплит. Тъй като комбинираните клетки се произвеждат само с него, то решихме да го разгледаме в тази статия.
Както показва и името му, този колектор се състои от тръби с вакуум. Тръбите са успоредни, наредени в стойка, като всяка от тях се състои от две, вложени една в друга тръби. Външната тръба е от закалено стъкло за защита от градушка и лоши атмосферни условия, а между двете тръби има вакуум за изолация на абсорбираната от вътрешната тръба топлинна енергия. Според това какво има във вътрешната тръба, различаваме два вида: колектори с мокри тръби – „термосифон“, и колектори със сухи тръби „heat pipe“.
Принцип на действие на вакуумно-тръбен колектор с мокри тръби – термосифон
Поради принципа си на действие този колектор (за разлика от всички други) не може да се монтира самостоятелно, а само в комбинация с външен бойлер, образувайки комбинирана слънчева клетка.
Вътрешната тръба е куха и като влиза в бойлера образува скачен съд или един обем. Когато бойлерът се пълни, автоматично се напълват и всички тръби. Когато тръбите се огреят от слънчевите лъчи, водата във вътрешната тръба се загрява и под влияние на конвекцията се изкачва нагоре. Затоплената вода от всички тръби постъпва в бойлера – най-високата точка в клетката, и се акумулира там.
- Най-характерното нещо за клетката с такъв колектор, е че водата в него не е под налягане. В бойлера има поплавък, който при изразходване на топлата вода слиза надолу и освобождава клапан, за да се допълни бойлерът от тръбата със студена вода. При достигне на високи температури водата започва да се изпарява в атмосферата;
- Липсата на налягане обуславя и другата най-голяма особеност на тази клетка – водата се черпи от нея по гравитачен способ. Това означава, че е необходима значителна височина между клетката на покрива и консуматора (например Вашия душ), за да имате достатъчно налягане. Колкото по-малко е това разстояние, толкова по-малко ще бъде налягането, с което ще излиза топлата вода.
Предимства:
- Голямо предимство на този вид клетка е, че през лятото тя на практика не може да прегрее. При достигане на висока температура водата се изпарява в атмосферата. След падане на нивото клапанът долива студена вода и разхлажда бойлера. В случая единственият недостатък е, че се губи вода в изпарение;
- Колекторът е винаги в комбинация с бойлер, така че може да не монтирате вътрешен бойлер;
- Системата е максимално опростена, поради което е с най-ниска цена от всички слънчеви клетки;
- Бойлерът има вградено подгряване, за да може да се използва и през зимата. В такъв случай се слага управление, и датчикът автоматично включва нагряването когато отчете, че температурата е спаднала под зададеното ниво.
Недостатъци
- Най-големият недостатък на тази система е, че ако има малка височина между нея и Вашата баня, налягането ще е ниско и може да Ви създаде дискомфорт;
- Фактът, че бойлерът е на открито е голям недостатък, защото през студените месеци топлинните загуби са много високи и това прави нерентабилно използването на клетката;
- Друг голям недостатък е това, че всички тръби образуват един голям скачен съд. Макар че става въпрос за отделни тръби, в горната си част те са отворени (горният край, който влиза в бойлера). Ако поради някаква причина – градушка, вандализъм или друго, се счупи дори и една от тръбите, то цялата клетка се изпразва и спира да функционира.
