Depsol DS: technologia NARVA

Rury najwyższej jakości firmy NARVA - Made in Germany .

Przy projektowaniu rur kolektora, które produkowane są w firmie NARVA w Brand-Erbisdorf (Saksonia), wykorzystano procesy kontrolne oraz doświadczenia nabyte w okresie 40 lat produkcji artykułów oświetleniowych.
W Brand-Erbisdorf powstała w siedzibie firmy NARVA niepowtarzalna w Niemczech Instalacja produkcyjna rur próżniowych do zastosowania w kolektorach słonecznych. W rurach tych utworzone jest jedyne w swoim rodzaju połączenie szkło-metal, które firma NAVA zgłosiła do opatentowania. Ponadto wysokiej jakości rury wytrzymują maksymalną temperaturę podczas przestoju do 300 stopni Celsjusza. Dzięki doskonałej kontroli jakości podczas procesu produkcji zapewnia się stałą jakość w produkcji seryjnej.

Tuba szklana - rura
Ubogie w żelazo i wysokiej przezroczystości szkło specjalne tuby szklanej (rury) przepuszcza całe spektrum promieniowania słonecznego aż do pasma UV i dlatego przystosowane jest do przekształcenia w ciepło również promieniowanie ultrafioletowe. Tuba szklana (rura) zaopatrzona jest w warstwę anty-refleksową wytworzoną na bazie cząstek nano. Zwiększa to poziom transmisji do 96%, zapobiega zjawisku wietrzenia i dodatkowo zabezpiecza szkło przed powstawaniem mikro-rys.

Wytrzymałość na działanie gradu
Rury próżniowe firmy NARVA odznaczają się wybitną odpornością na działanie gradu.
Zostały one poddane testowi kulek lodowych przez Grupę Dozoru Technicznego Nadrenii według normy DIN EN 12975-2:2006. W następnej procedurze testowej całkowicie odpompowane rury kolektora zostały przetestowane na odporność na uderzenia według projektu normy prEN 12975-2:2004. Podczas testu 10-krotnie spuszczano kulkę stalową o masie 150 g pionowo na rurę szklaną umieszczoną w wydrążonym podłożu. Okazało się, że wszystkie próbki wytrzymały wysokość spadania równą 40 cm. 75% próbek wytrzymało wysokość spadania równą 60 cm.

Technologia próżniowa
Wykorzystana została znajomość najnowocześniejszej techniki wytwarzania próżni z uwzględnieniem sorpcyjno-kinetycznego zachowania rur, w których ma zostać wytworzona próżnia.
Długoletnie doświadczenie w zakresie szczelnych połączeń szkło-metal zapewniają długoletnią szczelność. Getery utrzymują stabilną próżnię przez cały okres eksploatacji.

Połączenie szkło-metal
Dla rur próżniowych NARVA opracowano i opatentowano nowego rodzaju połączenie szkło-metal: Rura absorbera przechodzi przez solidną i sprężynującą nasadkę metalową wykonaną ze specjalnego stopu, która od zewnątrz stopiona jest z tubą szklaną. Nowego rodzaju połączenie szkło-metal jest w dużym stopniu odporne na działanie sił poprzecznych oraz wstrząsów powstających w wyniku działania wiatru czy wydłużenia cieplnego bądź uderzeń kawitacyjnych, ponieważ konstrukcja przyjmuje momenty zginające przenoszone przez rurę absorbera na część metalową, bez obciążania części szklanej. Ponadto nasadka metalowa charakteryzuje się bardzo niewielką przewodnością cieplną. Minimalizuje to ewentualne straty ciepła. Obciążenia części szklanej spowodowane zmianami temperatury są tak mocno tłumione, że nawet zraszanie zimną wodą w stanie stagnacji nie prowadzi do powstawania szkód.
W rurach próżniowych NARVA zastosowano najnowocześniejsze wysoce efektywne materiały do budowy absorbera, wraz z powłoką azotynu i tlenku tytanu firmy TINOX.

Współosiowa rura rozdzielacza:
Rura rozdzielacza jest rurą współosiową o niewielkim oporze. Ta szczególna konstrukcja została opracowana wyłącznie kolektorów rurowo-próżniowych i posiada ona specjalne łączniki w których mocowane są rury. Pierścienie uszczelniające wykonane z materiału o wybitnej odporności cieplnej zapewniają szczelność połączenia. Ta udana konstrukcja połączenia pomiędzy rurą rozdzielacza a rurami zapobiega także zbyt głębokiemu osadzeniu rur w rozdzielaczu i działa jako ogranicznik głębokości osadzenia. Oznacza to identyczną wartość zeta w każdym odgałęzieniu, co zapewnia równomierny przepływ w każdej indywidualnej rurze.
Właściwości połączenia szkło-metal rury próżniowej NARVA.

Dotychczas dla rur kolektora, którego powierzchnie absorbera znajdują się w próżniowej przestrzeni wewnętrznej stosowano dwa połączenia szkło-metal.

1.Próżnioszczelny zacisk dociskowy

W przypadku tego połączenia szkło-metal, podobnie jak w przypadku słoika wekowego, pokrywka, tu wykonana z metalu, została dociśnięta na gorąco strumieniem powietrza do tuby szklanej (rury). Za uszczelkę nie służy tu jednak pierścień gumowy lecz szkło ołowiowe, które w tym procesie ulega stopieniu. Występujący tu problem polega na tym, iż łączą się ze sobą trzy różne materiały i muszą przy tym zapewniać połączenie próżnioszczelne. Przede wszystkim połączenie może utracić swoją szczelność w przypadku działania dużych różnic temperatury. Pod względem mechanicznym połączenie jest solidne.

2.Klasyczne połączenie szkło-metal

W metodzie tej ostrze w kształcie rury wykonane z metalu (np. miedzi) zostaje dociśnięte do łączącej rury szklanej, której zakończenie zostaje w tym celu rozgrzane w takim stopniu, iż szkło staje się dostatecznie miękkie.

Jeżeli na takie połączenie nie działają żadne siły, na ogół nie występują żadne problemy z utrzymaniem próżni. Jeżeli jednak siły, takie jak parcie wiatru, działają na połączenie, wówczas może ono ulec pęknięciu, przy czym szczególnie krytyczne są tu obciążenia poprzeczne.

3. Połączenie szkło-metal NARVA

Aby uniknąć wyżej wspomnianych problemów opracowano dla rury próżniowej NARVA nowy rodzaj bardzo solidnego połączenia szkło-metal. Celem było uniknięcie niebezpieczeństwa utraty próżni występującego przy metodzie termo-kompresyjnej oraz łamliwości charakterystycznej dla rozwiązań klasycznych. Udało się to poprzez ukształtowanie połączenia szkło-metal w taki sposób, że na szkło nie działa żadne naprężenie rozciągające, kształtując je jak puszkę barometryczną.


Rozwiązanie NARVA objęte zostało międzynarodową ochroną patentową:
Międzynarodowe zgłoszenie patentowe: PTC/DE2006/001244 z dnia 13.07.2006
Numer publikacji międzynarodowej: WO 2007/033630

Rura nośnika ciepła połączona jest lutem wysokiej jakości z promieniście falowaną pokrywą metalową połączenia szkło-metal. Lut wykonany jest ze specjalnego stopu o współczynniku wydłużenia cieplnego takim jak tuba szklana.

Kombinacja materiałów połączenia szkło-metal stosowana jest z powodzeniem od dziesięcioleci w procesie produkcji źródeł światła.

Wybrana konstrukcja GMV wytrzymuje 1000-krotnie powtarzane badanie według normy EN 12975-2, zarówno uderzenia kawitacyjne jak również zmienne obciążenia cieplne poprzez zraszanie zimną wodą od stanu stagnacji, bez problemów .

Również siły poprzeczne oraz wstrząsy wywołane działaniem wiatru czy wydłużeniem cieplnym nie niszczą połączenia szkło-metal nowej generacji. Konstrukcja przejmuje momenty zginające przenoszone są przez rurę wyprowadzania ciepła, na koncentrycznie przebiegające profile pokrywy metalowej. W ten sposób właściwe połączenie metalu ze szkłem praktycznie nie jest obciążone, ponieważ tuba szklana przejmuje siły szczątkowe poprzez zawinięte obrzeże szkła. W ten sposób zapobiega się obciążeniu mechanicznemu właściwego połączenia.

Ponadto materiał na komponenty metalowe połączenia szkło-metal został dobrany w taki sposób, że wykazuje on niewielką przewodność cieplną, co minimalizuje straty ciepła, jakie mogą być w rurze nośnika ciepła.

Dotychczasowe próby praktyczne oraz szerokie doświadczenie w zakresie współpracy z klientami potwierdziły wysoką jakość wybranego przez firmę NARVA rozwiązania połączenia szkło-metal.