„Vědci z University Ingolstadt - fakulty užitých věd zkoumali výkony solárních zařízení v rodinném dvojdomku. Cílem jejich projektu byl výzkum využití solární energie v dvojdomku s přestavěným systémem pro přípravu TUV a přitápění a jeho potenciál při redukcích emisí CO2. Dále se vědci zaměřili na vývojové parametry moderních vakuových kolektorů v porovnání s plochými kolektory v průběhu přípravy TUV a přitápění.
Konference ESTEC2005, Freiburg, Německo, 21-22.6.05

Rodinný dům je typický dvojdomek na bavorském venkově. Postaven v sedmdesátých letech minulého století, poté prošel modernizací na začátku let devadesátých. Zimní zahrada je integrována do budovy. Dům má relativně vysoký standard zateplení. Existující topná soustava (kotel na olejová paliva, ploché sluneční kolektory, podlahové vytápění) byla modernizována o integraci trubicových vakuových kolektorů a stratifikační nádrž (viz schéma). Do budovy bylo instalováno měřící zařízení k monitorování termo-dynamických funkcí jednotlivých komponentů daného systému, zvláště energetický výtěžek z obou systémů, vakuových a plochých kolektorů. Kromě toho bylo prováděno šetření i na zásobníku - zde se vědci zajímali hlavně o jeho stratifikační funkci.

Překlad popisek ve schématu - hydraulické schéma a měřící zařízení :

Flat plate collectors - ploché kolektory	Vacuum tube collectors - vakuové trubicové kolektory
Aperture Area - plocha kolektorového pole 6,42 m2	Aperture Area - plocha kolektorového pole 15,6 m2
Gross Area - (účinná) plocha absorbéru 5,7 m2 (1.12)	Gross Area - (účinná) plocha absorbéru 9,7 m2 (1.6)
Weather monitoring - sledování počasí	Stratification tank - stratifikační nádrž
Hot water preparation - příprava TUV	Heating system - topný systém
Oil furnace - kotel na olejová paliva	TR FKR atd..- různé druhy senzorů

Uvážíme-li absorbční plochu kolektoru, tedy čistou plochu absorberu (vyplněné části grafu) pak zjistíme že vakuové trubicové kolektory vykazují vyšší výtěžnost než ploché kolektory na podzim a na jaře. Přirozeně by se dalo předvídat, že energetická výtěžnost vakuových trubicových kolektorů bude růst při porovnání s plochými kolektory v období kdy okolní teplota vzduchu klesá. Z tohoto důvodu je to překvapivé zjištění, když uvážíme vyšší teoretickou i nominální účinnost vakuových kolektorů.

 

Insolation on collector surface - oslunění na kolektorovou plochu

Collector Yield FPC (Aperture Area) - Výtěžnost kolektoru FPC - plochý kolektor - plocha kolektorového pole

Aperture Area - kolektorová plocha

Collector Yield VTC (Aperture Area) - Výtěžnost kolektoru VTC - vakuový trubicový kolektor - plocha kolektor. pole

Aperture Area - kolektorová plocha

Collector Yield FPC (Gross Area) - Výtěžnost kolektoru FPC - plochý kolektor - účinná absorbční plocha

Gross Area - absorbční plocha

Collector Yield VTC (Gross Area) - Výtěžnost kolektoru VTC - vakuový trubicový kolektor - účinná absorbční plocha

Gross Area - absorbční plocha

Ambient Air Temperature - venkovní teplota okolního vzduchu

FPC - Plochý (vzdušný) kolektor

VTC - vakuový trubicový kolektor

Flat plate Collector operates at low insolation and ambient temperature - Plochý kolektor pracuje při nízkém slunečním záření a nízké okolní teplotě

Flat plate Collector works continuously - Plochý kolektor pracuje nepřetržitě

Flat plate Collector (store inlet) - Plochý kolektor (teplotní příkon)

Vacuum Tube Collector starts late and operates short time (insolation decreases) - Vakuový kolektor začíná později a kratší dobu (záření ubývá)

Vacuum Tube Collector (store inlet) - Vakuový kolektor (teplotní příkon)

Insolation - sluneční záření (oslunění)

Ambient Air Temperature (<0ºC) - venkovní teplota okolního vzduchu

Obrázek zobrazuje typické fotografie obou typů kolektorů za podmínek pokrytí sněhem a námrazou.
Sníh může jednoduše sklouznout po hladkém skleněném povrchu plochých kolektorů. V opačném případě je zachycen mezi jednotlivé vakuové trubice a spodní uchycení kolektorových polí i při sklonu 33º.

 Kolektory pokryté sněhem  a námrazou  v průběhu zimního období