Repase Heat-pipe kolektroů

[pkougl]

popraskane a dobré trubice

Zdravím solárníky, letos jsem byl nucen udělat repas mých Heat-pipe kolektorů a jelikož jsem na netu nenašel příliš mnoho informací tak bych se rád podělil o získané zkušenosti a mohlo by to někomu pomoct.

Již delší dobu jsem pozoroval postupný úbytek výkonu a tak jsem to chtěl rozlousknout proč - jelikož kolektor je jen ze skla a mědi což jsem považoval za stáločasové materiály. Stáří kolektorů je 5 let. Jako nejpravděpodobnější jsem si myslel že to bude vyschnutím teplovodivé pasty ve styku trubice-sběrač. Tak jsem udělal kontrolu - vytáhnul jednu trubici ale pasta byla stále mazlavá - v tom problém nebyl. Jelikož jsem stále nevěděl kde je zakopaný pes tak jsem jednu trubici snesl ze střechy, vytáhl jsem heat-pipe trubici z skleněné trubice a problém byl na světě (viz foto), trubice byla na spodním konci rozšířená a podélně prasklá, tedy bez teplonosného média. Začal jsem troch pátrat po netu a jak jsem předpokládat tak milí číňané to plní normální vodou což funguje ale jaksi není mrazuvzdorné. To byl pro mě šok a tak co s tím?

Po dlouhém bádání a hledání informací jsem zkusil použít jako teplonosné médium technický aceton který nezamrzá. Další otázka byla jaké množství, moc sem na netu nezjistil tak jsem dal odhadem 10-12ml do trubice. V originálu bylo použito cca 3-5ml vody (dal jsem do mrazáku a opravdu zamrzla) - to jsem z doposud funkčních trubic vylil.
Po podařené pokusu naplnění trubice acetonem následoval test trubice naprázdno a s porovnáním s trubicí originální naplněné vodou. Výsledkem byl fakt že trubice s acetonem rychleji "startuje" - tedy začne se dříve vařit aceton a kondenzovat v předávací baňce. Jelikož tento test pro mě nebyl nijak průkazný tak jsem připravil test výkonu. Na každou trubici (aceton, voda) jsem připevnil 5-ti litrový kanystr s vodou a nastavil rovnocenné podmínky. Výsledek byl z počátku super jelikož aceton měl výkonově navrch ale jak se teplota v kanystrech zvyšovala tak voda začala stahovat náskok a ke konci o chlup vyhrála voda test (bylo to i zaviněno zastíněním kanystru trubice s acetonem vlivem posunu slunce). Tedy pro mě to byl přesvědčivý výsledek že aceton je použitelný ba v zimním období asi i lepší pro svou nižší startovací teplotu.

Následovala sériová oprava trubic popraskaných i ještě dobrých (některé velmi viditelně nafouklé těsně před prasknutím). Dobré od vadných jsou krásně již při vytahování rozeznatelné - dobré mají barvu starší mědi a ty popraskané jsou prakticky černé od cyklického přehřívání a oxidace - nepřenáší teplo a teplota hravě stoupne k 200 stupňům a tím došlo i k změknutí (vyžíhání) vnitřních roznášecích hliníkových lamel zprostředkovávající přenos vnitřního tepla na vlastní heat-pipe trubici.

Provozuji kolektory 5 let a bilance byla taková že z 80 trubic jich bylo 39 popraskaných a 2 evidentně netopili (zčernalé ale nepopraskané)

Vytvořil jsem si jednoduchý postup, jelikož trubice byli z velké části nafouklé tak jsem vyrobil lisovací přípravek (dva plocháče podélně provrtané na průměr trubky 8mm, vzájemně zkolíkované a lisoval jsem pomocí svěráku). Konce trubek jsem odřezal kolečkovou řezačkou pár centimetrů za prasklinou, doposud neprasklé trubice jsem odřezal hned za svárem. Jelikož použitá trubka je cca průměru 8mm a tloušťka stěny 0,8mm tak jsem jí pro lepší práci nastavil měděnou trubičkou 6x1 v délce cca 5cm. Veškeré spoje jsou pájené autogenem a cca 40% stříbrem s tavidlem - jde to velmi dobře.
Takto připravené trubice jsou připravené na plnění. Problém byl v to že se po naplnění trubice musí dostat veškerá vzduch pryč, to se dá udělat tak že jsem v dílně měl na zemi jednoplotýnkový vařič a na něm hrnec z vodou a mírně se voda vařila. Trubice jsem plnil acetonem 10-12ml - množství asi není nijak kritické. takto naplněnou trubici jsem baňkou dolu dal do vroucí vody a konec trubice ucpal prstem, po několika vteřinách je cítit tlak tak ho necháváme mírně unikat až do doby kdy vystoupají páry acetonu až k prstu (velmi rychle se trubka ohřeje), vyndáme trubku z vroucí vody a poté okamžitě trubku uskřípneme (existují na to originál kleště pro chlaďaře nebo si je vyrobíme) a okamžitě zapájíme stříbrem. Toto je velmi důležitý moment - nesmí si trubka chladnutím nasát vzduch dovnitř jinak trubice nebude fungovat. V tento moment bych jen upozornil na fakt kdy jsem upravoval trubice které ještě nebily popraskané - je nutné po vykapání původní vody je vysušit. Dělal jsem to na slunci za použití skleněných origo trubic, po nějaké době se teplota trubiček přehoupne přes 100 stupňů a trubice vysuší. Bez tohoto procesu jsem vyráběl z větší části zmetky.
Po naplnění trubic jsem každou chvilkově otestoval - skleněná trubice na slunci bez odběru tepla má velmi vysokou teplotu tak po zasunutí heat-pipe naplněné trubice se do cca 5-10 sec velmi rychle ohřeje kondenzační baňka a to je správně. Odhadem každá 10-15 trubice nefungovala tak jsem plnění opakoval (vykapat, naplnit a zavařit).

Po úspěšné repasi heat-pipe trubic se trubice zkompletují a samozřejmě kondenzační baňky dostatečně před vložením do sběrače potřou teplovodivou pastou (klasická pasta na chladiče v elektrotechnice). Jelikož jsem toto prováděl za velmi horkých letních dní tak efekt opravy trubic byl okamžitý.

Snad tento popis někomu pomůže ať už k opravě nebo k zjištění proč mu klesá výkon panelů. Pavel K.

detail přípravy nepopraskaných trubic

detail přípravy popraskaných trubic

lisování nafouklých konců pro lepší přenos tepla v kolektoru na hliníkové lamely

vysoušení trubic na slunci pomocí vakuové trubice

detail zapajených trubic po opravě

test výkonu trubic aceton a voda

měření teploty - test výkonu trubic

plnění trubice

[rva]

Velmi zajímavé. U mě jsem tuto závadu nikdy nepozoroval (a doufám, že to tak zůstane). Ale už jsem musel měnit čtyři skleněné baňky (ze šedesáti), protože přes zimu praskly (ve spodní části, kde jsou zatavené se asi zvnějšku vytvořil led). Jinak ty nefunkční jsem poznal tak. že na ostatních se držela námraza, zatímco na těchto dříve roztála (žádné vakuum = žádná izolace).

[kodl69]

Tak tohle asi nikdy s plochými absorbery nebudu řešit. V trubičkách je solaren, jediná chyba je prach na skla zevnitř, ale to asi dokážu sundat a vyčistit... Těch pár procent rozdílu, získaných v zimě by mě fakt za tohle nestál. Ale Heatpipe s destilovanou vodu je fakt úlet... možná tam byl líh, ale nějakou netěsností zdrhnul v plynném stavu. Zkus napsat za rok, kolik těch trubic funguje a kolik jich opravuješ znovu... Potom je ještě řešení mít rubičky průtokové, s nemrzkou a hotovo.

[pkougl]

nene líh tam nebyl, je tam origo voda, dočetl jsem se to různě ve světě, ono ani nemusí být propblém v číňanech ale v českým prodejci, mohl třeba nakoupit trubice do krajů kde nemrzne a prodat je u nás, a tím ušetřit pár halířů , myslim že to je opraveno trvale.

[brumlaj]

dík za potvrzení - z vystavovatelů jsem na výstavě před cca. 8 lety vylomil že HP nejsou mrazuvzdorné, ale dušoval se, že uvnitř termosky nemohou popraskat. Jak vidno, slibem nezarmoutíš a dobře, že jsem příznivým cenám nepodlehnul. A spojení CU-Al v místě kde je vlhko už vůbec.

[pkougl]

V rámci teorie to nezamrzne, jenomže když na to padne sníh, týden smogu a je tam mráz tak trubice zamrznou a oni několikanásobné zamrznutí vydrží ale postupně se nafukují až ta mez tahu povolí a trubice prasknou. Určitě to tak není ve všech heat-pipe, věřím tomu že jsou také originál plněné lihem, acetonem a jiným teplonosným médiem ale plnění vodou nebude ojedinělé. Ono se stačí podívat na ebay kde prodávají náhradní trubice s nemrznoucí náplní a s fotkami popraskaných trubic s vodou jako odrazení kupujících od nákupu opakovaně vodou plněné trubice.
To spojení hliník-měď nic nedělá- toho není se třeba se bát, po pěti letech bez nějaké koroze, ono je tam úplně sucho. I po těchto problémech nelituji volbu na heat-pipe kolektorů, každé má své (pro mě byla výhoda že si to odnesu na střechu sám a namontuji, nasadím trubice a v případě prasknutí třeba skla jednoduše vyměním. S deskáčema je to komplikovanější ale třeba se dají jednodušeji "odmrazit" a sníh z nich sjede).

[rva]

Líbí se mi, jak jsi vyřešil problém s trubicemi, tak nad tím trochu přemýšlím. Není ten problém ne s chováním za mrazu, ale naopak s chováním při přehřátí? Pokud je v trubici kapalina (třeba voda) a nebude se odebírat teplo, trubice se dostane do stagnace, všechna kapalina se vypaří a vzroste tlak v trubici. Pokud v ní bude třeba nedopatřením víc kapaliny, může třeba tlak stoupnout až tak, že dojde k destrukci trubice. U mne ke stagnaci normálně nedochází, je-li tepla moc, ohřívám bazén, nevím, jak u tebe.
Vzhledem k tomu, že v trubici je množství vody malé, bude za mrazu i množství ledu celkem malé a třeba stačí "téct" v trubici bez její destrukce (mám plotové sloupky z celkem tenkostěnných nerez trubek, do kterých v zimě nateče voda a po zamrznutí z jejich konců lezou ledové válečky)

[pkougl]

tím přehřátím to nebude, k tomu u mě nedochází, když stoupne teplota přes 85C tak upustím trochu vody do kanálu a tím bojler ochladím - to je jako pojistka přehřátí, stagnace mi nepřijde ideální. Ono je to tím mrazem, dle objemu vypuštěné vody z trubice to odpovídá délce nafouknuté baňky na trubičce cca 5cm a jak si led utvoří na trubce časem baňku tak už to krásně trhá.

[rob.brno]

Mě zatím měděné trubky v HP trubicích nepopraskaly, koupil jsem asi fakt kvalitní soláry bez vody. Pouze mě kroupy přede 2roky velké jak pinpongáče pomlátili asi 3 skleněné trubice. Koupil jsem 10náhradních(jedna po 100kč) a ty tři vyměnil a jedeme vesele dál. Ted po 4letech provozu blbne trojcesták na přepínání natápění mezi bojlerem a topnou aku - je to holt italský šmejd. Ostatní trojcestáky(tuším švýcarské) jedou OK.

[kodl69]

Ani nemluv, měl jsem italskej směšovací termoventil, za dva roky je poněm, tak sem to zapojil zpátky natvrdo teplou. Úspora byla jistě menší, než kolik ten ventil stál.

[Vladimír Kubíček]

Dobrý den. Super článek a zrovna jsem špekupoval o stejné akci.
Respektive jsem na pokraji oné akce, co jste realizoval.

Spouštěcím okamžikem bylo zjištění po cca 7 letech provozu 2 polí po 20ti trubicích, že teplota na bečce subjektivně lehce klesla. Po vychřici, která mi jednu trubici vyhodila z držáku, jsem si všimnul jednoho rozdílu v trubicích. Pohmatem na skleměné trubice, některé (pár, rozhodně menšina, odhadem 30/70) trubice jsou velmi chladné a některé jsou o poznání teplejší. Dá se na nich udržet ruka, odhadem tak 45 °C.

Skleněné trubice jsou zrcadlové na konci, což by mělo indikovat přítomnost vakua u všech. Rozdíl pak připisuji rozdílům ve vlastním měděné trubici. Neschopnost předávat teplo sběrači, nebo úniku média. Vyndal jsem 7 trubic a zjištění bylo, že 2 trubice se nezasunuly do sběrače. Zdeformovala se podložka (kousek hliníkového plíšku) pod předávajícím zakončením a měděná trubice se stlačila dovnitř skleněné dutiny. Některé byly měděné, pěkně čisté. Některé trubice byly pokryty něco jako měděnkou s nějakým krystalickým povlakem. Prasklinu jsem nenašel, ale zvažoval jsem případný únik média a zbytek toho, co po odpaření zbylo.

Otázkou je, zda povrchová teplota trubice může indikovat poruchu trubice, nebo procesu předávání tepla?
Nemáte s tímto zkušenosti, poznatek?

Budu muset na střechu a pár trubic vyhodím a budu to muset trochu prověřit/proměřit. Zkušebně jsem místo té bílé pasty použil měděnou pastu co dávám na šrouby a podvozek auta. Přišlo mi, že funguje lépe.

[rva]

Teď už je pozdě, ale když mrzne, tak funkční trubice na sobě mají stejně námrazy. Ta s porušeným vakuem je teplejší a námrazu na sobě nemá, nebo první odtává. A k porušení trubice u mě docházelo na spodním zataveném konci - pravděpodobně když tam nešikovně zamrzla stékající voda ze sněhu/námrazy.

[Vladimír Kubíček]

To co píšete, jsem zjistil i pohmatem rukou - rozdílnou teplotu trubic. To lze zjistit za každého počasí.
Mně šlo se dobrat příčině. Ale bez měření se to asi neobejde.

Zkusím demontovat studenou a teplou trubku, prohodit vnitřek, jaká bude změna. Mám ještě nové skleněné trubice, kde se dá předpokládat vákuum z výroby. Zkusím zkombinovat s nimi.

[Pawel]

Osobně jsem to také zjisti, to že byla rozdílná teplota povrchu trubic. Vždy to byla sjetá CU trubka. Trubky jsem zajistil měděnou podložkou a zatím bych řekl že OK. Zřejmě ale dojde na to, že to prodám abych to na střeše sjednotil. Překáží to dalším panelům.

[Pavel54]

Po deseti letech provozu trubicových kolektorů (Westech) mi přišlo, ža mají dost malý výkon. Tak jsem sundal a rozebral deset trubic a našel viz. foto . Špatných heat-pipe bylo pět z deseti. Zajímavé je že nezmrly, nejsou roztažené. Ale rovina lomu odpovídá hladině náplně a dokonce má i stejný sklon.

[rva]

Zajímavé. Rozebírat se mi to nechce, někdy za slunce to zkusím obejít s termokamerou, jestli třeba u vrchní části nebude poznat, jestli je vnitřek teplejší u těch, co jsou v pořádku.

[Pavel54]

Tak jsem zkušebně jednu trubici zrepasoval . A funguje . Vyříznul jsem špatné místo, vložil kousek trubky 6x1mm a zapájel. Do zúženého konce jsem vyvrtal dírku pro naplnění acetonem. Postup podle autora tohoto vlákna . Takže díky moc za návod .

[ACDC]

Jak jsem psal včera o solaretu, tak podobné závady jsem nenašel, spíš teda nehledal. Ale funguje to tak nějak pořád na stejný výkon. Pokud by jedna, dvě trubice nefungovali asi to ani nepoznám. Kontrola se ovšem dělá pohledem na teploměr. Většina nadšenců tady ale měří dálkově a loguje. Asi by se mi to líbilo, ale já mám radši kontrolky a displeje než monitor:)

[madagascar]

Tak mi toto léto také klesla účinnost trubicových kolektorů. Rozebral jsem jednu trubici, byla zčernalá, takže stejný problém, co se tu probírá. Na kolektory je záruka 10 let, mám je zatím 8, tak jsem zkusil reklamaci. Firma ji samozřejmě nechce uznat, píše: "Chemická složka tekutiny je degradovaná vlivem častých stagnací celého systému." Dál mi vyčítají, že jsem měl systém servisovat. Nedali mi ale při instalaci žádný dokument ohledně předepsaného servisu ani mi to neříkali. Předpokládám ale, že stagnace by ve stejné míře probíhaly i při provádění servisu. Jejich výskyt závisí na tom, jak často dojde k plnému nahřátí zásobníku vody. Výměna glykolu a servis nemají na stagnace vliv. Podotýkám, že solár normálně fungoval, kolektor ohříval vodu a mimo stagnace měl i normální teplotu. Co vy na to, dala by se na tom stavět nějaká obrana typu znalecký posudek, ČOI atd? Systém přece musí být vůči stagnacím odolný. Díky.

[Franta2776]

Tak mi toto léto také klesla účinnost trubicových kolektorů. Rozebral jsem jednu trubici, byla zčernalá, takže stejný problém, co se tu probírá. Na kolektory je záruka 10 let, mám je zatím 8, tak jsem zkusil reklamaci. Firma ji samozřejmě nechce uznat, píše: "Chemická složka tekutiny je degradovaná vlivem častých stagnací celého systému." Dál mi vyčítají, že jsem měl systém servisovat. Nedali mi ale při instalaci žádný dokument ohledně předepsaného servisu ani mi to neříkali. Předpokládám ale, že stagnace by ve stejné míře probíhaly i při provádění servisu. Jejich výskyt závisí na tom, jak často dojde k plnému nahřátí zásobníku vody. Výměna glykolu a servis nemají na stagnace vliv. Podotýkám, že solár normálně fungoval, kolektor ohříval vodu a mimo stagnace měl i normální teplotu. Co vy na to, dala by se na tom stavět nějaká obrana typu znalecký posudek, ČOI atd? Systém přece musí být vůči stagnacím odolný. Díky.

Když to nejde po dobrém, našel bych si právníka s ostrými lokty.