Um argumento de longa data existente entre protagonistas destas duas tecnologias. Alguma desta pode ser relacionado com a estrutura física da colectores de vácuo, que têm uma área de absorvância descontínua. Uma matriz de tubos evacuados em um telhado tem 1) de espaço aberto entre os tubos colectores e 2) o espaço (vácuo-cheia) ocupada entre os dois tubos de vidro concêntricas de cada tubo colector. Por conseguinte, um metro quadrado de área do telhado coberto com tubos evacuados (colector área bruta) é maior do que a área que compreende os absorvedores de reais (área placa absorvente). Se tubos evacuados são comparados com colectores planos com base na área do telhado ocupada, uma conclusão diferente pode ser alcançado do que se as áreas de absorção foram comparados. Além disso, a maneira como o ISO 9806 padrão [7] especifica a maneira na qual a eficiência de colectores solares térmicos deve ser medido é ambígua, uma vez que estes podem ser medida quer em termos de área bruta ou em termos de área de absorção. Infelizmente, a saída não é dado poder para colectores térmicos como é para painéis fotovoltaicos. Isso torna difícil para os compradores e engenheiros para tomar decisões informadas.
[Duvidosa - discutir] [duvidosa - discutir]
Uma comparação entre a produção de energia (kW.h / dia) de um coletor de placa plana (linhas azuis; Termodinâmica S42-P [duvidosas - discutir]; absorvedor de 2,8 m2) e um coletor de tubo de vácuo (linhas verdes; SunMaxx 20EVT [duvidosa - discutir]; absorvedor 3,1 m2 Os dados obtidos a partir dos documentos de certificação SRCC na Internet [duvidosa - discuss] Tm-Ta = diferença de temperatura entre a água no colector ea temperatura ambiente Q = insolação durante as medições Em primeiro lugar, como (Tm.... -Ta) aumenta o colector de placa plana perde eficiência mais rapidamente do que o colector de tubos evac. Isto significa que o colector de placa plana é menos eficiente na produção de água superior a 25 graus C acima da temperatura ambiente (isto é, à direita das marcas vermelhas no gráfico) . [duvidosa - discutir] Em segundo lugar, mesmo que a saída de ambos os coletores cair fortemente em condições Nublado (insolação baixo), o coletor de tubo de evacuação produz significativamente mais energia sob nebulosidade do que o coletor de placa plana Embora muitos fatores obstruir a extrapolação a partir de dois. coletores para duas tecnologias diferentes, acima, as relações básicas entre suas eficiências permanecem válidas [duvidosa - discutir].. Um teste de campo [? que] ilustrando as diferenças discutidas na figura à esquerda Um coletor de placa plana e um de tamanho semelhante evacuado colector de tubos foram instalados adjacentemente em um telhado, cada um com um tanque de controlador de bomba, e armazenamento. Várias variáveis foram registados durante um dia, com chuva intermitente e nuvem. linha Verde = irradiação solar. A linha superior castanho indica a temperatura do colector de tubos evac para as quais ciclismo da bomba é muito mais lento e até mesmo de paragem para cerca de 30 minutos durante as partes frias do dia (irradiação baixo), indicando uma baixa taxa de recolha de calor. A temperatura do colector de placa plana caiu significativamente durante o dia (inferior linha púrpura), mas começou a bicicleta novamente no final do dia quando a irradiação aumentada. A temperatura no tanque de armazenamento de água do sistema de tubo de evacuação (gráfico azul escuro) aumentou 8 graus C durante o dia, enquanto que a do sistema de placa plana (luz gráfico azul) só se manteve constante. Cortesia ITS-solar [quem?].
Colectores planos costumam perder mais calor para o ambiente de tubos de vácuo e esta perda aumenta com a diferença de temperatura. Então eles são a escolha geralmente inadequado de coletor solar para aplicações de alta temperatura comerciais, tais como a produção de vapor de processo. Colectores de vácuo têm uma área inferior a placa absorvente razão de área bruta (tipicamente 60-80% da área bruta) em comparação com placas planas. (Em primeiros desenhos a área absorvente apenas ocuparam cerca de 50% do painel colector. No entanto, este foi alterado como a tecnologia avançou para maximizar a área de absorção.) Com base na área da placa absorvedor, a maioria dos sistemas de tubo de vácuo são mais eficientes do que por metro quadrado equivalentes planas sistemas de placas. Isto torna-os adequados onde o espaço de telhado é limitante, por exemplo, onde o número de ocupantes de um edifício é maior do que o número de metros quadrados de área de telhado adequados e disponíveis. Em geral, por metro quadrado instalado, tubos de vácuo fornecer energia marginalmente mais quando a temperatura ambiente é baixa (por exemplo, durante o inverno) ou quando o céu está encoberto por longos períodos. No entanto, mesmo em áreas sem muito sol e calor solar, algumas de baixo custo colectores planos podem ser mais eficiente do que colectores de vácuo. Embora várias empresas europeias fabricar colectores de vácuo, o mercado de tubo de vácuo é dominado por fabricantes no Oriente. Várias empresas chinesas têm registos longo favoráveis de 15-30 anos. Não há nenhuma evidência clara de que as duas tecnologias de colecção (placa plana e um tubo de vácuo) diferem em termos de fiabilidade a longo prazo. No entanto, a tecnologia de tubo de vácuo é mais jovem e (especialmente para as novas variantes com tubos de calor fechados) ainda precisa provar vidas equivalentes de equipamento, quando comparado com placas planas. A modularidade de tubos evacuados pode ser vantajoso em termos de extensibilidade e manutenção, por exemplo, se o vácuo em um tubo especial diminui.
Gráfico com os colectores planos superando tubos de vácuo até 120 ° F acima da temperatura ambiente e, com fundo cinza, a faixa de operação normal para solares domésticos de água quente. [8]
Para uma área de absorção dado, tubos evacuados pode, portanto, manter a sua eficiência sobre uma ampla gama de temperaturas ambientes e os requisitos de aquecimento. Na maioria dos climas, colectores planos geralmente será uma solução mais rentável do que tubos de vácuo. Quando empregada em matrizes, quando considerados em vez em uma base por metro quadrado, os eficientes, mas caro colectores de vácuo pode ter um benefício líquido no inverno e também dar vantagem real nos meses de verão. Eles estão bem adaptados ao frio as temperaturas ambiente e funcionam bem em situações de sol consistentemente baixo, fornecendo calor de forma mais consistente do que colectores planos por metro quadrado. Por outro lado, o aquecimento de água por um meio para a quantia baixa (isto é, Tm-AT) é muito mais eficientemente realizada por colectores planos. Água quente para uso doméstico freqüentemente se enquadra nesta categoria médio. Vidrados ou esmaltados coletores planos são os dispositivos preferidos para aquecimento de água da piscina. Colecionadores [9] sem cobertura pode ser adequado em ambientes tropicais ou subtropicais, se a água quente para uso doméstico precisa ser aquecido por menos de 20 ° C. Um mapa pode mostrar que tipo é mais eficaz (tanto a eficiência térmica e de energia / custo) para qualquer região geográfica.
Além eficiência, existem outras diferenças. Trabalho EHPT como uma válvula de uma via térmica devido a tubos seu calor. Isto também lhes dá uma temperatura operacional inerente máxima que pode ser considerada uma característica de segurança. Eles têm menos resistência aerodinâmica, o que pode permitir que possam ser estabelecidas para o telhado sem ser amarrado. Eles podem recolher a radiação térmica a partir do fundo para além da parte superior. Os tubos podem ser substituídos individualmente sem desligar todo o sistema. Não há condensação ou corrosão dentro dos tubos. Um obstáculo a uma maior adopção de colectores de vácuo em alguns mercados é a sua incapacidade para passar testes internos de choque térmico onde ISO 9806-2 secção 9 classe b é um requisito para a certificação de durabilidade. [10] Isso significa que, se desprotegidos colectores de vácuo são expostos ao sol por muito tempo antes de ser enchido com água fria, os tubos podem quebrar devido à mudança rápida de temperatura. Existe também a questão de fuga de vácuo sobre a sua vida útil. Painéis planos foram por muito mais tempo e são menos dispendiosas. Eles podem ser mais fácil de limpar. Outras propriedades, tais como a aparência e facilidade de instalação são mais subjetivas.
[Editar] Air
