A vákumcső technológiai sajátosságának köszönhetően hideg időben és szórt sugárzás esetében is jól teljesít, így a vákumcsöves kollektorokat elsősorban fűtésrásegítés céljából ajánljuk. A fűtésrásegítés mellett a használati melegvíz is előállításra kerül.

 

 

Itt egymással párhuzamosan kapcsolt fűtőcsövek (heat pipe-ok) kapcsolódnak egy hőgyűjtő idomba. A fűtőcsövek gyűjtik össze a nap melegét (hőenergiát), azt átadják a hőgyűjtő idomban lévő folyadéknak. A napkollektorban megmelegedett folyadékot vezetjük a melegvíztároló hőcserélő csőkígyójába, ahonnan lehűlve, energiáját a használati viznek átadva tér vissza. A napkollektorban mindíg ugyanaz a folyadék kering, ezért nevezzük ezt a rendszert zárt rendszernek.

A hőgyűjtő idomba a fűtőcsövek (heat-pipe-ok) fejrésze csatlakozik. A hőgyűjtő idomban lévő furat, melybe a fűtőcsövet kell beilleszteni, le van választva a kollektorban keringő hőszállító folyadéktól. Ez azt jelenti, hogy a hőgyűjtő idom összekötve a hőcserélővel feltölthető (és ellenőrizhető) a fűtőcsövek behelyezése nélkül is. További előny, hogy a fűtőcső esetleges meghibásodásakor (például az üveg eltörésekor) nem kell megbontani semmilyen folyadékhálózatot. A vákuumcső egyszerűen cserélhető. A jobb hőátadás érdekében a fűtőcső behelyezésekor a fejrészt hővezető pasztával kell bekenni, és úgy behelyezni.

A hőgyűjtő idomhoz kapcsolódóan: az idom mellett egy vékony rézcső látható. Ebben helyezkedik el a hőmérő szonda, mely az elektromos vezérléshez kulcsfontosságú adatot szolgáltat. A keringetést az elektronikus vezérlő áramkör csak akkor engedélyezi, ha az itt mért hőmérséklet magasabb, mint a használati melegvíztárolóban mért érték - ezzel biztosítva azt, hogy ha nincs hőtermelés, akkor ne hűljön ki a használati melegvíztárolóban lévő melegebb víz.

 

A napkollektorok alkalmazhatóak még alacsony hőmérsékletű fűtés kiegészítő táplálására, akár lakóházakban, állattartó telepeken, növényházakban, ipari létesítményekben, nyaralóépületek temperálására (fagymentesen tartására), vagy nyáron medencék vizének a melegítésére.

 

Fűtőcső (heat-pipe)

A fűtőcsövekbe gyárilag olyan folyadékkeveréket töltenek, melynek forráspontja alacsonyabb a vízénél. Amikor a fűtőcső hőmérséklete a folyadékkeverék forráspontja fölé emelkedik, a csőben lévő folyadék légnemű halmazállapotúra változik. Ez a gáz gyorsan tud áramlani a fűtőcső hőátadó végéhez (fejrész), ott a hőgyűjtő idomban keringetett folyadéknak átadja a begyűjtött hőenergiát, lehűl és újra folyadék halmazállapotúra változik. A folyadék visszafolyik a fűtőcső aljába, ahol újra melegszik és újra gázzá alakul. Ily módon kialakul egyfajta cirkuláció a fűtőcsőben. Felül melegebb gáz, alul hűvösebb folyadék. Ha a gáz lehűl, újra folyadék lesz belőle. Ha a folyadék felmelegszik, újra gáz lesz belőle. A gáz mindig felülre törekszik, a folyadék mindig lefelé folyik. Ezért kell a fűtőcsöveket mindig lejtéssel felszerelni (még az egyenlítőnél is).

 

A fűtőcsöveket rézből készítik, alumínium fűtőbordával veszik körbe. A fűtőborda - a rézcső eredeti felszínéhez képest - nagyobb felületével meggyorsítja a rézcsőben lévő folyadék hőfelvételét. Az így előkészített rézcsövet olyan üvegcsőben helyezik el, mely duplafalú, a belső cső külső felülete abszorber-réteggel van bevonva a jobb hőhasznosítás érdekében. Az abszorber réteg olyan gőzölt fémréteg, mely sok hőt képes elnyelni, de keveset ver vissza. A fűtőborda egyben a rézcső üvegcsövön belüli pozícionálását is hivatott szolgálni. A két üvegcsövet légmentesen lezárják, közülük a levegőt kiszívják (vákuumot állítanak elő).

Ez a vákuum az abszorber-felületet is védi a mechanikai sérülésektől. Az üvegcső közepébe helyezett rézcsövet hőszigetelő dugóval szigetelik le. A fűtőcső a dugóból kinyúló résszel (fejrész) kapcsolódik a hőgyűjtő idomhoz.

A vákuum nagyon jó hőszigetelő, ezért ez a fajta napkollektor még télen, napos időben, fagypont alatti hőmérsékleten is tud hőenergiát gyűjteni.

A fűtőcsőben lévő folyadék forráspontja ennek figyelembe vételével megfelelően alacsony hőmérsékletre lett tervezve.