5-9-2010 Werking Zonnecollector:

De zonnecollector bestaat uit vacuüm buizen en werkt op basis van de volgende vijf fysicawetten:
1. hoge warmteabsorptie van een zwart vlak;
2. wanneer een metalen voorwerp een tijd in de zon ligt, wordt het warm;
3. isolerend vermogen van het vacuüm (zoals een thermoskan);
4. warmtetransport door alcohol te verdampen en te condenseren (condensor);
5. verhoogd kookpunt van een gas onder druk (zoals een snelkookpan).

De werking is als volgt:
- het zonlicht valt op de buis van dubbelwandig glas;
- het licht gaat door een eerste glaslaag die doorschijnend is;
- het licht wordt geabsorbeerd door een tweede laag glas, die bedekt is met een zwarte warmteabsorberende coating;
- de warmte kan niet meer naar buiten door de isolerende vacuümlaag tussen de twee glazen wanden (thermosprincipe);
- de warmte wordt binnen in de Heat Pipe (koperen buis) afgegeven aan alcohol, die reeds kookt bij 25°C (hoe warmer, hoe hoger de druk, hoe hoger het kookpunt);
- verdampt alcohol stijgt en als het boven in de schuinstaande Heat Pipe komt, geeft het zijn warmte af aan een koperen reservoir, condenseert en druppelt naar beneden, waardoor de cyclus opnieuw kan beginnen;
- ook de warmte van de Heat Pipe zelf wordt naar boven geleid en geeft ook zijn warmte af aan het koperen reservoir. Dit reservoir kan een temperatuur 250°C bereiken;
- het koperen reservoir geeft zijn warmte af aan het water of aan een antivriesmiddel (glycol), maar komt er niet mee in contact.
- het opgewarmde glycol wordt bovenlangs de zonnecollector door geïsoleerde buizen gepompt naar de buffervaten;
- het glycol geeft via een spiraal in een buffervat zijn warmte af aan kraanwater en/of CV-water.

In vergelijking met andere manieren om dit te bewerkstelligen, zoals een massieve geleider of een leiding met stromend water hebben de vacuümbuizen de volgende voordelen:
- dankzij de dubbelwandige vacuümbuizen is door het thermosprincipe en de coating de absorptie (=warmteopname) maximaal en de emissie (= verlies naar de omgeving) minimaal, hetgeen leidt tot een bijzonder hoge temperatuur;
- dankzij de ronde buizen wordt zowel direct als diffuus zonlicht (op 60% van alle dagen per jaar in Nederland) - zelfs bij ongunstige oriëntatie – optimaal geabsorbeerd;
- de ingestraalde warmte van een groot oppervlak wordt door de Heat Pipe geconcentreerd naar een klein oppervlak (boven in de buis) waar deze geaccumuleerde warmte kan worden overgedragen aan het te verwarmen water of glycol;
- een Heat Pipe heeft een hele lage soortelijke warmte, doordat deze voornamelijk gevuld is met alcoholdamp. Slechts een fractie van zijn volume is gevuld met vloeibare alcohol;
- een Heat Pipe heeft een veel grotere warmtetransportcapaciteit dan massief koper of een leiding met water. Dit komt doordat alle vacuümbuizen parallel gebruikt kunnen worden.