Слънчеви колектори
Понастоящем технологията на вакуумните тръби е най-ефективната от тези, използвани в слънчевите топлинни колектори.
За известно време това беше много скъпа система и трудно достъпна. Тази система обаче става все по-достъпна за някои приложения, както се вижда от разпространението на компактни термосифонни системи за гореща вода с вакуумни тръби, които през последните години нахлуха на пазари като Мексико.
Защо вакуумните колектори са по-ефективни от плоските? За да се даде по-точен отговор, е необходимо да се знаят физическите процеси, чрез които топлинната енергия преминава от едно тяло в друго и които се намесват в процесите, които определят по-голямата или по-малката ефективност на един колектор по отношение на друг.
Начини за пренос на топлина
Има 3 начина, по които топлината се предава от едно тяло на друго:
Шофиране- Това е предаването на топлина, което се случва между две тела при различни температури, които са в пряк физически контакт или между две области на едно и също тяло при различни температури. Потокът на топлопреминаване ще зависи от това колко голяма е контактната повърхност между двете области с различни температури и от топлинния дисбаланс, който съществува между тях. Този тип предаване се проверява емпирично чрез докосване на горещо тяло (то предава топлина към нас) или чрез задържане на метален елемент, подложен на огън (ще забележим, че топлината постепенно се разпределя в обекта)
Конвекция- Вид предаване на топлина, което се случва само между течности, а не между твърди вещества. Това се случва, защото с повишаването на температурата на течността тя губи плътност и се повишава над най-студената и плътна среда, пренасяйки топлината си към последната. Този тип предаване може да бъде тествано емпирично чрез поставяне на ръка върху радиатор или печка. Ще се усети лек нагоре поток топъл въздух
Радиация. В този случай не се изисква телата да са в контакт, за да предават топлина и дори могат да съществуват във вакуум между тях. Всяко тяло, поради простия факт, че се намира при температура, по-висока от абсолютната нула (-273 градуса по Целзий), излъчва електромагнитно излъчване. Колкото по-висока е температурата му, толкова по-голямо излъчване излъчва
Например две тела, едното при 30 градуса по Целзий, а другото при 130 градуса по Целзий, ще излъчват лъчиста енергия. Когато бъдат поставени един до друг, ще има обмен на радиация между тях. Този на 10 градуса ще абсорбира много енергия от излъчването на тялото от 130 градуса и ще даде малко. Така 130-градусовото тяло ще излъчва много повече радиация, отколкото е способно да поеме от 10-градусовото тяло. При липса на други външни агенти, крайният резултат ще бъде, че 10-градусовото тяло ще се нагрее, а 130-градусовото тяло ще се охлади, докато и двамата достигнат еднаква температура и абсорбират и отделят едно и също количество енергия. Най-ясният пример за този вид пренос на топлина дава самото Слънце, което е с много висока температура и ни изпраща топлината си през празното пространство.