Αρχική » Αφιερώματα » Ηλιακοί συλλέκτες με σωλήνες κενού » Ηλιακοί συλλέκτες με σωλήνες κενού

Ηλιακοί συλλέκτες με σωλήνες κενού

Ε χουν περάσει περίπου τρία χρόνια από τότε που έγραφα σχετικά στον «Υ» με τίτλο «θεαματικά επιτεύγματα της Κίνας». Άλλαξε τίποτε από τότε; Και βέβαια άλλαξε. Έγραφα τότε ότι το 2005 εγκαταστάθηκαν στην Κίνα περίπου το 50% της παγκόσμιας παραγωγής συλλεκτών. Το ποσοστό αυτό το 2009 έχει ξεπεράσει το 75%. Το ποσοστό των ΗΠΑ σχεδόν μηδενικό. Άλλη αλλαγή. Ναι σήμερα πάνω από το 70% των ηλιακών συλλεκτών είναι συλλέκτες με σωλήνες κενού. Τι σημαίνει αυτό; Σημαίνει ότι μόνο η Κίνα καταναλώνει το 65 – 70% της παγκόσμιας παραγωγής ηλιακών συλλεκτών και ότι στην Κίνα το 90% περίπου των συλλεκτών είναι συλλέκτες κενού.
Μιλάμε βέβαια για έτοιμους συλλέκτες. Υπάρχουν όμως εκατοντάδες κατασκευαστές που αγοράζουν έτοιμους σωλήνες. Εκεί η Κίνα έχει σχεδόν μονοπωλήσει την αγορά. Πάνω από το 90% των σωλήνων κενού κατασκευάζονται στην Κίνα. Αν αγοράσετε έναν συλλέκτη με σωλήνες κενού των περισσότερων ελληνικών και ευρωπαϊκών εταιριών είναι σχεδόν βέβαιο ότι οι σωλήνες του θα είναι κινέζικοι. Ένας είναι ο μεγαλύτερος κατασκευαστής σωλήνων κενού στην Ευρώπη, ο Kingspan με έδρα την Μεγάλη Βρετανία και εργοστάσια στην Βόρεια Ιρλανδία και την Ουαλία. Είναι μάλιστα και ο αρχαιότερος κατασκευαστής αφού ξεκίνησε το 1982. Ο δεύτερος (Tsinghua) ξεκίνησε το 1984. Σήμερα ο μεγαλύτερος κατασκευαστής Linua Para-digma (μην σας μπερδεύει η ελληνική λέξη στον τίτλο του -παράδειγμα -κινέζος είναι), ξεκίνησε το 2001. Παράγει περίπου 3.700.000 m2 τον χρόνο. Ο Τσίνγκουα (κινέζος κι αυτός) είναι ο πέμπτος μεγαλύτερος με παραγωγή περίπου 1.200.000 m2. O Kingspan έχει μείνει δέκατος με μόνο 120.000 m2 αλλά εν πάση περιπτώσει είναι ο μόνος μη κινέζος κατασκευαστής στην πρώτη δωδεκάδα.
Πώς όμως οι κινέζοι κατάφεραν να κυριαρχήσουν; Βέβαια το φθηνό εργατικό κόστος είναι ένας σημαντικός παράγοντας, όχι όμως αρκετός για μια τέτοια κυριαρχία. Η εργατικότητα και το οργανωτικό πνεύμα που χαρακτηρίζει τους λαούς της Άπω Ανατολής συνάντησαν στην Κίνα μια παράδοση πολλών αιώνων στην υαλουργία.
Ιαπωνία, Κορέα και Ταϊβάν απουσιάζουν τελείως από την κατασκευή τέτοιων συλλεκτών. Η κινέζικη ποιότητα ήταν πολύ καλή, το κόστος των εργατικών στην Κίνα χαμηλό, κανένας δεν τολμούσε να επενδύσει σε τέτοια κατασκευή.
Στην Ευρώπη η κατασκευή τέτοιων συλλεκτών ξεκίνησε σε μια προσπάθεια παραγωγής ατμού και στην συνέχεια βέβαια ηλεκτρισμού, επειδή τέτοιοι σωλήνες και μόνον μπορούν να ξεπεράσουν κατά πολύ θερμοκρασίες της τάξης των 200 ή 300°C. Οι κινέζοι μειώνοντας το κόστος και την θερμοκρασία λειτουργίας, κατάφεραν να κάνουν έναν τέτοιο συλλέκτη απόλυτα ανταγωνιστικό προς τους συνηθισμένους επίπεδους συλλέκτες. Η σύγκριση του κόστους βέβαια δεν πρέπει να γίνεται με βάση τα m2 του συλλέκτη αλλά τις θερμίδες που κερδίζουμε σε ετήσια βάση. Οι κατασκευαστές έχουν και πρέπει να μας δίνουν τέτοια στοιχεία. Το λέω αυτό γιατί κάθε m2 συλλέκτη με σωλήνες κενού αντιστοιχεί σε μεγαλύτερη επιφάνεια επίπεδου συλλέκτη. Μπορούμε δηλαδή να χρησιμοποιήσουμε μικρότερους συλλέκτες με το ίδιο αποτέλεσμα. Αυτό βοηθάει επιπλέον στο να ικανοποιήσουμε τις ανάγκες περισσότερων διαμερισμάτων με μια υπάρχουσα περιορισμένης επιφάνειας ταράτσας.
Αλλά ας ξεχάσω για λίγο την διαφήμιση της κινέζικης τεχνολογίας για να περιγράψω με λίγες γραμμές την λειτουργία ενός συλλέκτη με σωλήνα κενού.

Πώς λειτουργεί ένας συλλέκτης με σωλήνα κενού

Οι σωλήνες ενός τέτοιου συλλέκτη κατασκευάζονται σαν ένα θερμός.
Υπάρχουν δηλαδή δύο σωλήνες ομόκεντρες. Ο αέρας αφαιρείται από το διάκενο μεταξύ των δύο σωλήνων για να μην χάνεται θερμότητα λόγω μεταφοράς. Ο εξωτερικός σωλήνας επιτρέπει στο φως και την θερμική ακτινοβολία να περάσει προς το κέντρο ενώ εσωτερικά έχει μια επεξεργασία καθρέπτη που δεν επιτρέπει την ακτινοβολία θερμότητας από το κέντρο στο περιβάλλον. Στον εσωτερικό σωλήνα κυκλοφορεί το νερό που θέλουμε να ζεστάνουμε. Η σωλήνα αυτή δεν σκουριάζει, δεν γερνάει όπως τα πλαστικά και αν δεν σπάσει από κάποια βίαιη πρόσκρουση π.χ. κάποια χαλαζόπτωση, ζει αιώνια. Κάποιοι κατασκευαστές τοποθετούν τις σωλήνες αυτές πάνω σε μία αυλακωτή ανοξείδωτη λαμαρίνα, επιφανειακά γυαλισμένη για να χρησιμεύει σαν καθρέπτης. Οι αυλακώσεις έχουν παραβολική μορφή και συγκεντρώνουν την ακτινοβολία του ήλιου και τις πρωινές και τις απογευματινές ώρες στην εσωτερική σωλήνωση. Άλλοι κατασκευαστές τοποθετούν τους σωλήνες τον έναν πλάι στον άλλο έτσι ώστε να ακουμπούν ο ένας στον διπλανό του χωρίς διάκενο μεταξύ τους. Αν κάποιος αγοράσει τους σωλήνες είναι πολύ εύκολο να κατασκευάσει τους συλλέκτες. Αυτό κάνουν και οι περισσότερες ευρωπαϊκές εταιρίες.
Τώρα όσον αφορά τις ΗΠΑ. Η Αμερική είναι η μοναδική ίσως αναπτυγμένη δυτική χώρα που δεν έχει επιβάλλει φόρους στα καύσιμα. Υπάρχουν πολύ μεγάλες εγκαταστάσεις παραγωγής ηλεκτρισμού από φωτοβολταϊκά συστήματα, ηλιακούς θερμοσίφωνες όμως πολύ σπάνια θα συναντήσεις.