KWALIFIKACJA ELE10 - CZERWIEC 2020

PYTANIE NR 2.
Element kolektora rurowego oznaczony cyfrą 1 to
Ilustracja przedstawia schematyczny rysunek kolektora rurowego, który jest elementem systemu energetyki odnawialnej.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Rurka cieplna w kolektorze rurowym (heat pipe) jest elementem, który odbiera ciepło z absorbera w rurze próżniowej i przekazuje je w górnej części do kolektora zbiorczego przez skraplacz/kondensator. Nie jest nią sama rura szklana z próżnią ani przewód transportujący glikol w instalacji.

Pełne wyjaśnienie:

W kolektorach rurowych próżniowych spotyka się często konstrukcję z rurką cieplną (heat pipe). Jej zadaniem jest przeniesienie energii cieplnej z obszaru absorbera (wewnątrz rury próżniowej) do części górnej, gdzie ciepło trafia do kolektora zbiorczego (manifoldu) i dalej do wymiennika/obiegu solarnego.

Odpowiedź "rurka cieplna" jest poprawna, ponieważ opisuje cały element odpowiedzialny za transport ciepła dzięki odparowaniu i skraplaniu czynnika roboczego wewnątrz rurki. W praktyce w górnej części rurki cieplnej znajduje się odcinek oddający ciepło (często nazywany skraplaczem lub kondensatorem), ale to nadal jest część rurki cieplnej, a nie osobny "przewód glikolu".

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne:

  • "rura szklana z próżnią" to osłona i element ograniczający straty ciepła (izolacja próżniowa). Pełni inną funkcję niż przenoszenie ciepła do kolektora zbiorczego.
  • "zbiorczy przewód glikolu" odnosi się do elementów obiegu solarnego (kolektor zbiorczy, kanały czynnika grzewczego) umieszczonych zwykle w górnej belce/manifoldzie. To nie jest element znajdujący się w pojedynczej rurze próżniowej jako "wkład" transportujący ciepło w technologii heat pipe.
  • "kondensator rurki cieplnej" jest nazwą części rurki cieplnej (odcinka oddającego ciepło). Jeśli oznaczenie na rysunku dotyczy całego elementu, wybór samej części jest zbyt wąski i nie odpowiada temu, co zwykle identyfikuje się jako "1" dla całej rurki cieplnej.

Wskazówka egzaminacyjna: w kolektorze typu heat pipe glikol nie przepływa przez pojedynczą rurę próżniową; krąży w kolektorze zbiorczym i odbiera ciepło z górnych końcówek (skraplaczy) rurek cieplnych.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Kolektor rurowy próżniowy to kolektor słoneczny zbudowany z wielu szklanych rur z przestrzenią próżniową, która ogranicza straty ciepła. W zależności od konstrukcji w rurach może znajdować się absorber z układem przepływowym lub rurka cieplna (heat pipe) przekazująca ciepło do kolektora zbiorczego.
Rurka cieplna (heat pipe) to zamknięty element, w którym czynnik roboczy odparowuje w cieplejszej części, a następnie skrapla się w chłodniejszej, oddając ciepło. W kolektorze rurowym przenosi energię z absorbera w rurze do górnej belki (manifoldu).
Rura szklana z próżnią pełni głównie funkcję izolacyjną (zmniejsza konwekcję i przewodzenie), a rurka cieplna odpowiada za transport ciepła. Choć oba elementy są "rurami", mają inną rolę i zwykle są z innych materiałów oraz pracują w innym środowisku (próżnia vs wnętrze heat pipe).
Kondensator (skraplacz) rurki cieplnej znajduje się w górnej części, tam gdzie rurka styka się termicznie z kolektorem zbiorczym. To w tym miejscu para czynnika roboczego oddaje ciepło, skrapla się i wraca w dół rurki, zamykając obieg wewnętrzny heat pipe.
W typowej konstrukcji heat pipe glikol nie przepływa przez wnętrze pojedynczej rury próżniowej. Glikol krąży w kolektorze zbiorczym (górnej belce) i odbiera ciepło z końcówek rurek cieplnych. To ważne rozróżnienie przy diagnozie usterek i podczas montażu.
Na schemacie rurka cieplna jest zwykle pokazana jako metalowa wkładka wewnątrz rury próżniowej, zakończona u góry grubszą końcówką wchodzącą do kolektora zbiorczego. Rura szklana z próżnią otacza całość, natomiast przewody glikolu są w górnym module (manifoldzie).
Najczęściej myli się rurkę cieplną z rurą próżniową (bo obie są "rurami") oraz przypisuje się glikol do wnętrza rury próżniowej w systemie heat pipe. Częsty jest też błąd "część zamiast całości", gdy wybiera się kondensator zamiast całej rurki cieplnej.
Kolektory rurowe z heat pipe stosuje się często tam, gdzie liczy się dobra praca przy niższych temperaturach otoczenia i ograniczenie strat ciepła. Ułatwieniem bywa też serwis: w wielu konstrukcjach można wymienić pojedynczą rurę bez ingerencji w obieg glikolu w całej instalacji.
Próżnia ogranicza straty ciepła przez konwekcję i zmniejsza przewodzenie w porównaniu do powietrza. Dzięki temu absorber i elementy przenoszące ciepło mogą osiągać wyższą temperaturę przy tych samych warunkach nasłonecznienia, co zwykle przekłada się na lepszy uzysk energetyczny.
Ucz się na rysunkach i przekrojach: rozróżniaj rurę próżniową, absorber, rurkę cieplną oraz kolektor zbiorczy z obiegiem glikolu. Pomaga też kojarzenie funkcji: "próżnia izoluje", "heat pipe przenosi ciepło", "glikol odbiera ciepło w manifoldzie".
info

Około 40% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że rurka cieplna w kolektorze rurowym (heat pipe) jest elementem, który odbiera ciepło z absorbera w rurze próżniowej i przekazuje je w górnej części do kolektora zbiorczego przez skraplacz/kondensator.

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Kolektor słoneczny" – opis typów kolektorów i budowy, https://pl.wikipedia.org/wiki/Kolektor_s%C5%82oneczny (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia (PL): "Rurka cieplna" – zasada działania heat pipe, https://pl.wikipedia.org/wiki/Rurka_cieplna (dostęp: 2026-02-27)
  • Duffie, J.A.; Beckman, W.A., "Solar Engineering of Thermal Processes" (podstawy kolektorów słonecznych i wymiany ciepła) – źródło książkowe, wydanie niezweryfikowane w tym zadaniu

Materiały:

  • Instrukcje montażu i serwisu kolektorów rurowych (heat pipe) od producentów – schematy budowy i nazewnictwo
  • Podręczniki z zakresu energetyki słonecznej (kolektory cieczowe, próżniowe) – rozdziały o kolektorach rurowych
  • Materiały dydaktyczne do kwalifikacji ELE.10 dotyczące instalacji solarnych i ich uruchamiania

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego