Kategorija

Novice Tedensko

1 Radiatorji
Snemanje sončnih kolektorjev sami
2 Črpalke
Kako izbrati leseni kotel za ogrevanje hiše?
3 Črpalke
Električno ogrevanje: vrste in metode
4 Gorivo
Žvižganje, trkanje, sitnost! Zakaj plinski kotel povzroča hrup, ali je napačen?
Glavni / Kotli

Zasnova in prednosti vakuumskih sončnih kolektorjev


Sonce nam daje neomejeno količino energije dnevno in brezplačno. Sončno svetlobo lahko imenujemo praktično neizčrpen vir energije. Zato je za človeštvo glavno vprašanje s kakšnimi mehanizmi za pridobivanje te energije. Stalno se ukvarjamo z izumom novih naprav za pretvarjanje sončne svetlobe v druge vrste energije in izboljševanje obstoječih. Inženirji imajo težko nalogo - izkoristiti maksimalno energijo sonca. Za to morate povečati učinkovitost vseh solarnih naprav. Danes bomo o tej vrsti sončnih kolektorjev govorili kot vakuum. Do danes je ta vrsta sončnih kolektorjev najučinkovitejša. Z njim lahko zlahka uporabljate tudi pozimi. Ogrevana voda se lahko uporablja tako za dovod tople vode kot za ogrevanje.

Načrtovanje in načelo delovanja vakuumskega sončnega kolektorja

Glavni del katerega koli sončnega kolektorja je hladilna tekočina, ki kroži v njem. Hladilno sredstvo se segreva, poteka skozi zbiralnik, nato pa v nekem toplotnem izmenjevalniku (kotlu) oddaja toploto, ki ga nabira za dovod tople vode ali ogrevanje. V vlogi nosilca toplote je lahko voda, olje, antifriz. Obstajajo zbiralniki, kjer je hlajenje zrak, vendar so veliko manj učinkoviti kot tekoči.

Sončni vakuumski kolektor

Druga pomembna značilnost vakuumskega kolektorja je, da v notranjih ceveh obstaja posebna tekočina (antifriz, olje). Ko se segreje, vstopi v stanje hlapov in se dvigne. Tam se ohladi in odda toploto drugemu tokokrogu, kjer kroži hladilnik. Po hlajenju, v skladu s fizičnimi zakoni, tekočina postane težja in teče navzdol. In tako kroži v krogu.

Načelo delovanja solarnega vakuumskega kolektorja

Načelo delovanja katerega koli zbiralca te vrste je kopičenje toplote iz sončnega sevanja in njegov prenos na hladilno sredstvo. Vakuumske naprave v tem smislu se ne razlikujejo, vendar imajo številne funkcije. Najprej razumemo, kaj je del vakuumskega razdelilca. To je v resnici sam zbiralnik, vezje za kroženje izmenjevalnika toplote, hranilnik toplote, senzorji, sprejemnik. V vlogi pogona je bil uporabljen rezervoar z vodo.

Zdaj pa več o komponentah vakuumskega kolektorja. Strukturno je naprava izdelana iz cevnih profilov, ki so vzporedno nameščeni v držalo. Pogosto je bila uporabljena shema steklenih steklenih cevi. Steklo je izbrano borosilikat. Notranja cev je prekrita s selektivno plastjo. Njen namen je absorpcija sončne energije in odprava toplotne izgube. Zaradi tega cevi uspešno delujejo v oblačnem vremenu. Vakuumski kolektor deluje pod negativnimi temperaturnimi razmerami na krovu in proč od razpršene sončne svetlobe.

Toplota nastaja iz infrardečega spektra s sevanjem iz sončne svetlobe. Vakuumske cevi so termo. Med njimi se ustvari vakuum, zaradi česar je toplota popolnoma ohranjena. Navsezadnje ima vakuum skoraj nič toplotno prevodnost.

Delo sončnega kolektorja v sončnem sistemu

Sprejemnik je v večini primerov izdelan iz bakra. Kot dodatna zaščita se uporablja izolacija iz poliuretana. Sprejemnik je zaščiten s premazom iz nerjavečega jekla. Sprejemnik ima posebno bakreno tulko, skozi katero se izvaja prenos toplote. Zunanji ogrevalni krog je razdeljen z blokom steklenih cevi. Zaradi tega, če je ena ali več cevi poškodovanih, se delovanje celotnega sistema ne ustavi. In poškodovane cevi lahko nadomestite neposredno med delovanjem zbiralnika, ne da bi se izsesal hladilno sredstvo. To je določen sistem plus.

Toplotni izmenjevalnik deluje kot kotel. Uporablja se kot baterija toplotne energije. V notranjosti toplotnega izmenjevalca je 1 ali 2 spirala, skozi katere je organizirana izmenjava toplote. Sistem vključuje tudi črpalko za kroženje hladilne tekočine, ventile za nastavitev tlaka in količine vode, manometer, priključne cevi, priključek. Priključitev ogrevalnega sistema na pogon uporablja poseben komplet za varno povezavo. Pogon je še vedno opremljen z možnostjo ogrevanja s pomočjo električne energije.

Če je potrebno organizirati dobavo ogrevanja in oskrbe s toplo vodo, se opravi prerazporeditev toplotne energije. Pri doseganju nastavljene vrednosti temperature vode se toplota usmeri v ogrevalni krogotok. Uporabnik lahko spremeni porazdelitev toplote glede na vremenske razmere zunaj njegovega okna. Poleg tega se različne dodatne naprave za ogrevanje lahko priključijo na ogrevalni sistem z vakuumskim razdelilnikom.

Vakuumski sončni kolektor

Vrste vakuumskih sončnih kolektorjev

Z neposrednim termičnim tokom

Vakuumski kolektorji z direktno oskrbo s toploto imajo notranje cevi s hladilnim sredstvom, ki so pritrjene na rezervoar. To pomeni, da je hladilno sredstvo v ceveh in skupnem vezju enako. Shemo si lahko ogledate spodaj.

Vakuumski sončni kolektor z direktnim pretokom toplote

S posrednim toplotnim tokom

Načelo delovanja je enako tukaj, vendar hladilno sredstvo ne pride v stik s tekočino znotraj vakuumskih cevi. Shemo si lahko ogledate na spodnji sliki.

Posredni vakuumski zbiralnik sončne energije

Značilnosti vakuumskih kolektorjev

Učinkovito delovanje takšnih naprav je mogoče le, če upoštevamo priporočila proizvajalca. Najprej morate sistem namestiti pod kotom, ki ga priporoča proizvajalec. Ne pozabite na varnost. Poleti lahko ogrevalni medij doseže 300 stopinj Celzija. Zato je nujno narediti toplotno izolacijsko vezje, kjer kroži. Poleg tega je za takšne cevovode treba uporabiti samo baker ali nerjavno jeklo.

Kot nagiba vakuumskega sončnega kolektorja, če je nameščen na strehi, mora biti enak geografski zemljepisni širini vašega območja. Namestite zbiralnik, kolikor je mogoče, v stavbah, ki bodo porabili toploto. Ne bi smelo biti nobenih predmetov okoli tega, ki bi senila nad zbiralcem. Največja učinkovitost sistema je dosežena, ko so cevi pod kotom 90 stopinj do sončnih žarkov. To so seveda idealni pogoji, ki jih je težko doseči.

Rešitev je lahko poseben stoj, ki spreminja naklon, odvisno od položaja sonca. Vendar so stroški takšnih konstrukcij visoki in izdelujejo vakuumski zbiralnik, ki je že drag, še dražji.

Smer montaže sončnega kolektorja je vedno na jugu. V severnih zemljepisnih širinah je nameščen skoraj navpično. Njihova učinkovitost v zimski sezoni še vedno narašča zaradi absorpcije svetlobe, ki se odbije od snega. Namestitev se lahko izvaja na strehi, stenah in fasadi ter ločeno ob hiši.

Vgradnja električnega ali drugega tipa grelnika poteka po vakuumskem kolektorju. Potem bodo delovali v ekonomičnem načinu, tako da bo temperatura tekočine dosežena, ko bo v zbiralcu segreta. Vzporedno povezovanje z njimi bo napačno.

Prednosti vakuumskih kolektorjev

Glavna prednost vakuumskih kolektorjev je njihovo delo skozi vse leto. Delujejo pri negativnih temperaturah (tudi pri zmrzali do minus 40 centigrade). Vgradnja je nameščena ločeno in cevi vodijo do rezervoarja. Zato je možno dodatno ogrevanje ogrevati iz električnih in plinskih kotlov. Vakuumske sončne kolektorje se lahko namestijo na streho hiše, fasade in v bližini.

Delovanje naprave je mogoče popolnoma avtomatizirati z uporabo krmilnika, obtočne črpalke in senzorjev.

Med glavne prednosti takih zbiralcev so:

  • Visoka učinkovitost;
  • Preprosta namestitev;
  • Dolg servisni čas;
  • Delo v skoraj vseh podnebnih razmerah.

Med minusi je treba upoštevati visoke stroške in posledično tudi dolgo obdobje vračanja.

Naprava in princip delovanja vakuumskega sončnega kolektorja

Vsak dan je sonce dobavitelj neomejenega energetskega potenciala, ki bo na voljo za človeško uporabo že več let. Takšne možnosti narave so glavni dejavniki, da človek izumlja in pretvori v resničnost nove nove možnosti in naprave, ki lahko obdelujejo sončno sevanje v energijo, koristno za človeštvo.

Vakuumski sončni kolektor je učinkovita naprava, ki lahko poganja ne samo žarnico, temveč tudi celoten ogrevalni sistem za sobe.

Reciklirana sončna energija se pretvori v toploto in se prenese v hladilno sredstvo. Takšna uporaba sodobnih naprav se uporablja za ogrevanje prostorov, ogrevanje tekočin, arhitekturne strukture.

Postopek ogrevanja vode iz sonca

Da bi sončno telo ogrelo vodo, je treba izpolniti nekatere predpogoje. V celotnem letu poraba ostaja skoraj na isti ravni. Zato je v vlogi energetskega vira za segrevanje tekočine najbolj učinkovito uporabljati energijo velike zvezde, Sonca.

Če se montaža sončnih kolektorjev pravilno izvede, lahko v hladni sezoni povečajo temperaturo vode za 50-65%, poleti pa do 100%.

Takšni pogoji sistema kažejo, da bo v topli sezoni mogoče opustiti uporabo tradicionalnih ogrevalnih sistemov s plinom ali električno energijo. Uporaba takšnega sistema v poletnem času je tudi izredno dobičkonosna zaradi tega, ker je ustvarjena energija dovolj tudi za pogon nekaterih gospodinjskih električnih strojev, ki delujejo v korist gospodinjstva.

Pomembna prednost sodobnih sončnih naprav za ogrevanje vode je preprostost tehnoloških inovacij, katerih uporaba omogoča udobno, gospodarsko življenje, ne da bi pri tem škodovala okolju.

Razlike pri oblikovanju

Glavna strukturna razlika vakuumskih kolektorjev so steklene cevi, ki so varno pritrjene na osnovni plošči. Takšne cevi so prevlečene s posebno snovjo, ki je sposobna pritegniti sončno toploto. Poleg tega je znotraj te cevi še en, manjši premer.

Treba je opozoriti, da med njimi obstaja vakuum. Zaradi tega vakuumskega vmesnega sloja je večina toplote ohranjena in učinkovitost kolektorja povečana za več kot 30% v primerjavi s ploskim modelom. V takih kolektorjih se voda lahko segreje do 300 ° C.

Naslednja pomembna razlika med vakuumskimi kolektorji je posebna tekočina na dnu cevi, ki se zaradi segrevanja pretvori v paro, ki se dviga in proizvaja enakomerno segrevanje tekočine.

Treba je opozoriti, da je v regijah s kratkim trajanjem dnevne svetlobe in z minus temperaturo, da se izvajanje takšnega delovanja naprave znatno poveča v količini proizvedene toplotne energije.

Kar zadeva ceno, imajo takšne naprave višje stroške kot druge, vendar pa so izhodne lastnosti upravičene po več letih.

Načelo delovanja sončnih kolektorjev

Če govorimo v dostopnem jeziku, potem so sončni kolektorji usmerjeni v uporabo termične sončne energije, njeno kopičenje in naknadno distribucijo opreme za potrebe človeka.

Za boljše razumevanje sistema je treba najprej razumeti, iz česa je sestavljen. Pogosto je tak sistem sestavljen iz zbiralnika, vezja za samega toplotnega izmenjevalca, akumulatorja toplote, temperaturnih senzorjev, sprejemnika. Kot taka se najpogosteje uporablja akumulator za vodo.

Zdaj bomo podrobneje analizirali značilnosti nekaterih delov. Glavna značilnost sprejemnika je sestava zlitine - baker, izoliran s poliuretanskim tipom, zaščiten z anodiziranim aluminijastim premazom. Z njim gre za dobavo toplotne energije. V primeru odkritja okvare v sprejemniku se njegov postopek zamenjave izvede brez posebnih težav, brez potrebe po odtoku vsa zamrznjena tekočina iz izmenjevalnika toplote.

Načelo delovanja kolektorja vakuumske cevi

Temperaturni senzorji se nahajajo na izhodu vakuumskega zbiralnika in na zadnji strani grelne naprave. Na podlagi podatkov senzorja temperature se obtočna črpalka vklopi in izklopi.

V primeru pregrevanja hladilne tekočine (tekočine) v sistemu lahko pride do tako imenovanega nadtlaka, ki ga bo nevtraliziral samo ekspanzijski rezervoar.

Sistem deluje na naslednji način. Kot toplotni nosilec vakuumskega sončnega kolektorja je zamrznjena tekočina, ki se po zgornji coni naprave absorbira toplotno energijo iz posebnih konic iz bakrovih zlitin.

Zaradi uporabe kačjega mehanizma se tekočina v shranjevalnem obroču segreva. Zaprti cikel prenosa toplote se zgodi, dokler temperatura tekočine presega temperaturne indikatorje vode v rezervoarju za shranjevanje. Čas delovanja takega sistema je odvisen od dolžine dneva in temperature okolice.

Neposredni termični vakuumski rezervoarji

V napravah z direktno oskrbo s toploto so vakuumske naprave iz stekla in rezervoarja za shranjevanje pritrjene na en okvir okvirja v nagibu od 40 ° do 60 °. Z gumijastim povezovalnim obročem so vsi vakuumski mehanizmi priključeni na rezervoar.

Načelo delovanja naprave za neposredno shranjevanje vakuuma

S pomočjo zapornega ventila se naprava lahko priključi na vodne linije, poseben zaporni ventil pa spremlja stanje nivojev vodnih mas v posodi za shranjevanje.

Ker je voda v takšnih sistemih vodo, se takšne naprave imenujejo sezonski toplotni izmenjevalci.

Posredni vakuumski zbiralniki

Načelo delovanja opreme, ki ima lastnosti posrednega prenosa toplotnih virov, je nekoliko podobno procesu sistemskih linij centralnega ogrevalnega sistema. Delo v teh povezavah se zgodi zaradi pritiska s plovnih poti.

Prednosti vakuumskih kolektorjev

Za izvedbo sistema se uporabljajo vakuumsko izolirane naprave. Glavna prednost takšnih termičnih priključkov je stalna učinkovitost pri nizkih temperaturah (do -40 ° C) in povečanem tlaku vodovodnih kanalov. Naprava s shranjevalnim rezervoarjem je nameščena ločeno, ki je povezana s posebnimi kovinskimi izdelki.

Da bi dosegli največjo količino sončne energije, je na strehi hiše vgrajen standardni vakuumski zbiralnik in posoda za shranjevanje v zaprtih prostorih. Takšne naprave se imenujejo sploąni split sistemi.

Delovanje posrednih naprav se avtomatizira pri uporabi krmilnikov in črpalka izvaja neprekinjeno cirkulacijo nosilca toplotne energije v sistemu.

Glavne prednosti sončnih kolektorjev so:

  1. Visoka učinkovitost procesa, tudi pri nizkih temperaturah.
  2. Enostavnost vgradnje celotne konstrukcije.
  3. Zbiralec upora proti vetru.
  4. Trajanje dela.

Slabosti uporabe takšnega sistema so visoki stroški opreme, ki se izplačuje po več letih.

Razširjenost sončnih kolektorjev

Do danes je položaj distribucije sončnih kolektorjev doživel manjše spremembe. Zaradi podnebnih sprememb na nekaterih področjih je uporaba sončnih kolektorjev postala bolj priljubljena.

Solarni kolektorji se uspešno uporabljajo tako za uresničevanje domačih potreb kot tudi za ogrevanje stanovanjskih prostorov, v podjetjih različnih velikosti, na rastlinskih nasadih. Ta metoda pridobivanja energije je postala precej priljubljena v evropskih državah, za katere so prihranki najprej: Združene države, Kitajska, Nemčija in tako naprej.

Za ves svet masivni prehod na sončno energijo pomeni preboj v sodobnih tehnologijah, ki zagotavljajo veliko priložnosti za zagotavljanje svetovne populacije brezplačno električno energijo, ki nima škodljivega vpliva na ozračje.

Uporaba takih zbiralcev je odlična alternativa električnemu in plinskemu ogrevanju, saj je okolju prijazna naprava, ki ne oddaja v ozračje. Poleg tega je največja prednost uporabe takšnih naprav gospodarska korist.

Vakuumski sončni kolektor: načelo delovanja + kako se sestavite

Veliko denarja se porabi za oskrbo s toplo vodo in ogrevanje prostorov. Ampak obstaja alternativni vir energije - vakuumski sončni kolektor. Slišal sem o tem? Omogoča vam bistveno zmanjšanje finančnih stroškov vzdrževanja udobja in zagotavlja največji učinek ogrevanja z minimalno toplotno izgubo.

To napravo lahko kupite pri proizvajalcih gospodinjske opreme ali pa se sestavite doma. Da bi izbrali primeren model, je treba preučiti veliko informacij. Pomagali vam bomo določiti glavna merila izbire.

Zato se bo v članku razpravljalo o načinu delovanja in napravi vakuumskega kolektorja, vam bomo povedali o strukturnih značilnostih različnih modelov. Upoštevali bomo vse prednosti in slabosti teh naprav. Gradivo spremljajo video posnetki, iz katerih boste spoznali pomembne značilnosti in načine delovanja vakuumskih kolektorjev.

Načelo delovanja vakuumske enote

Vakuumski sončni kolektor se razlikuje od običajnih sončnih sistemov tako, kot se obdeluje sončna energija. Klasična baterija preprosto sprejme svetlobo in jo pretvori v električno energijo. Zbiralec je prav tako sestavljen iz steklenih cevk z vakuumom, ki se prenesejo znotraj. V enem sistemu so združeni prek posebnih priklopnih postaj.

V vsaki cevi je kanal enega ali dveh bakrenih palic s hladilno tekočino. Z ulovom sončnih žarkov aktivni element segreje materialno hladilno sredstvo, s čimer zagotavlja delovanje kolektorja.

Zaradi tega oblikovanja se močno poveča poraba energije, toplotna izguba pa se znatno zmanjša, saj vakuumska plast omogoča prihranek okoli 95% ujete sončne energije.

Poleg tega se zmanjšuje odvisnost produktivnosti kolektorja od sezonske temperature, temperature okolice in različnih vremenskih pogojev, kot so: vetrovni sunki, delno oblačno vreme, padavine itd.

Kako je vakuumski zbiralec?

Sodobne vakuumske naprave, ki zagotavljajo prostore s toploto in toplo vodo zaradi sončne energije, so tehnološko nekoliko drugačne in so razdeljene v naslednje vrste:

  • cevasti brez steklene zaščitne prevleke;
  • modul z zmanjšano pretvorbo;
  • standardna ploska možnost;
  • naprava s prozorno izolacijo;
  • zračna enota;
  • ploski vakuumski kolektor.

Vsi imajo skupno strukturno podobnost, zato jih sestavljajo:

  • zunanja prozorna cev, od katere je zrak popolnoma izčrpan;
  • ogrevana cev, nameščena v veliki cevi, kjer se premika fluidni ali plinasti prenos toplote;
  • en ali dva montažna ventila, na katera so priključene cevi večjega kalibra, in vključen je krogotok vezja tankih cevi.

Celotna konstrukcija nekoliko spominja na termo s prozornimi stenami, v katerih se vzdržuje izjemno visoka raven toplotne izolacije. Zaradi te funkcije telo notranje cevi pridobi sposobnost ogrevanja s kakovostjo in popolnoma sprosti energijski vir v krožno hladilno sredstvo.

Gradbeni odtenki in klasifikacija

Vakuumski kolektorji so razvrščeni po vrsti steklenih cevi, nameščenih v konstrukciji ali značilnostih toplotnih kanalov. Cevi so ponavadi koaksialni in pero, toplotni kanali pa so v obliki črke U in ravne cevi..

Značilnost koaksialnih cevi

Koaksialne cevi so dvojno stekleno termosko bučko z vakuumskim prostorom, umetno ustvarjenim med stenami. Notranja površina cevi ima plast posebne prevleke, ki absorbira toploto, tako da se dejanski prenos toplote pojavi neposredno iz stene steklene žarnice.

Kot absorpcijski element se baker cev, ki vsebuje eterni sestavek, spoji v stekleno cev. V procesu segrevanja izhlapi, učinkovito sprošča toploto, kondenzira in teče na dno cevi. Potem se ponovi cikel, s čimer se ustvari neprekinjen proces izmenjave toplote.

Značilnosti peresnih cevi

Vakuumske pero cevi imajo večjo debelino stene od koaksialnih in ne vsebujejo dveh, ampak ene bučke. Notranji absorpcijski element iz bakra je vzdolž celotne dolžine dobavljen z vzdržljivim ojačevalnikom - valovita plošča z visoko absorpcijskim premazom.

Zaradi te strukturne značilnosti se vakuum nahaja neposredno v toplotnem kanalu, katerega del, skupaj s absorbentom, je vgrajen neposredno v bučko.

Zbiralci, narejeni na osnovi peresnih vakuumskih cevi, veljajo kot najbolj učinkoviti v svojem razredu, odlično opravljajo naloge in zanesljivo služijo že vrsto let.

Načelo delovanja toplotne cevi za toplotne cevi

Toplotna cev toplotne cevi je sestavljena iz zaprtih cevi, ki vsebujejo tekočinsko sestavo, ki se lahko izhlapi. Pod vplivom sončne svetlobe se segreje, prehaja v zgornjo območje kanala in se tam koncentrira v posebnem toplotnem zbiralniku (kolektorju).

Delovna tekočina v tem trenutku preneha z vsemi nakopičenimi toplotami in spet spušča, da nadaljuje proces.

Toplotni izmenjevalnik toplotne cevi je priključen na toplotni izmenjevalnik zbiralnika s pomočjo posebne vtičnice, ki je tesno povezana s samim 1-cevnim toplotnim izmenjevalnikom ali s 2-cevnim toplotnim izmenjevalnikom.

Sproščena energija iz rezervoarja za toploto potegne hladilno tekočino in jo prenese vzdolž sistema, s čimer zagotavlja razpoložljivost tople vode v pipih in segrevanju v baterijah. Sistem toplotnih cevi je enostaven za namestitev in dokazuje visoko zmogljivost.

V primeru okvare ali odpovedi brez kakršnihkoli težav je mogoče poškodovano vozlišče zamenjati z novim brez uporabe rekonstrukcije celotnega sistema.

Popravila lahko enostavno izvedete neposredno na mestu zbiralnika, ne da bi odstranili enoto in da ne bi dajali nepotrebnih naporov delu.

Opis ravnega izmenjevalnika toplote v obliki črke U

Cev direktnega pretočnega toplotnega izmenjevalnika ima obliko črke U. V notranjosti je krožna voda ali delovna hladilna tekočina ogrevalnega sistema. En del elementa je namenjen hladnemu hladilnemu sredstvu, drugi pa pravilno odstranjuje že segreto.

Med žarenjem aktivna spojina razširi in vstopi v zbiralno posodo, s čimer ustvari naravno kroženje tekočine v sistemu. Posebna selektivna prevleka, ki se nanese na notranje stene, povečuje absorpcijo toplote in poveča učinkovitost sistema kot celote.

U-cevi imajo visoko zmogljivost in zagotavljajo trdni prenos toplote, vendar imajo eno veliko pomanjkljivost. Sestavljajo eno holistično konstrukcijo z manifoldom in so vedno z njo montirane.

Zamenjajte eno samo eno cev, ki ni uspela, ne bo delovala. Za popravilo, bo potrebno popolnoma razstaviti celoten kompleks in postaviti novo na svoje mesto.

Modifikacije funkcij naprav

Pri proizvodnji helioagregatov so termalni kanali in vakuumske steklene cevi za sončne kolektorje združene v različnih kombinacijah.

Najbolj priljubljeni med potrošniki so koaksialni modeli s toplotno cevjo toplotne cevi. Kupce privlači zvesta cena naprav in zelo preprosta, cenovno dostopna storitev skozi celoten življenjski cikel.

Vakuumske naprave z ogrevalnimi kanali izkazujejo visoko zanesljivost in nimajo omejitev pri uporabi tudi v visokotlačnih solarnih termičnih kompleksih.

Naprave s koaksialno bučko, ki vsebujejo ravne kanale U, so prav tako vključene v seznam iskanih. Zanje so značilni takšni parametri kot nizka toplotna izguba in učinkovitost 70% in več.

Stanje je nekoliko razvajen s kompleksnim postopkom popravila, posebnim vzdrževanjem med delovanjem in nezmožnostjo zamenjave posameznega poškodovanega vozlišča. Če se nekaj zgodi z napravo, se razstavi in ​​postavi popolnoma nov kolektor.

Pero cevi so strukturno en cilinder stekla z debelimi, močnimi stenami (odvisno od proizvajalca od 2,5 mm in več). Notranjost vpojnega vložka peresnika tesno prilega delovnemu kanalu iz toplotno prevodne kovine.

Popolnoma popolna izolacija ustvarja vakuumski prostor znotraj steklene posode. Absorbent prenese absorbirano toploto brez izgube in zagotavlja učinkovitost sistema do 77%.

Modeli s peresnim elementom so nekoliko dražji od koaksialnih, vendar zaradi visoke učinkovitosti zagotavljajo popolno udobje v zaprtih prostorih in hitro plačajo sami.

Najbolj učinkovite in produktivne so pernate bučke z notranjimi kanali neposrednega pretoka. Njihova dejanska učinkovitost včasih doseže rekordno raven 80%.

Cena izdelkov je precej visoka, pri izvajanju popravil pa je nujno, da odteče celotno hladilno sredstvo iz sistema in šele nato nadaljuje z odpravljanjem težav.

Kakšen bi moral biti zbiralnik toplote?

Toplotni kolektor je še en zelo pomemben delovni del vakuumskega kolektorja. Skozi ta vozel se nakopičena toplota prenese iz cevi v hladilno sredstvo.

Toplotni kolektor se nahaja v zgornjem delu naprave. Ena od njegovih sestavnih delov, bakrenega jedra, dobi energijo in jo prenese na glavno hladilno sredstvo, ki kroži v zaprtem sistemu "toplotni izmenjevalnik zbiralnika".

Pravilno cirkulacijo zagotavlja majhna črpalka, priključena na sistem. Avtomatizacija, ki deluje v ogrevalnem kompleksu, jasno sledi ravni temperature v kanalih in v primeru, da je padla pod dopustni kritični minimum (na primer ponoči), ustavi delovanje črpalke.

To vam omogoča, da se izognete povratnemu ogrevanju, ko hladilno sredstvo začne pobirati toploto vroče vode, zbrane v posodi za shranjevanje.

Prednosti in slabosti vakuumskih kolektorjev

Glavna prednost enot se imenuje skoraj popolna odsotnost toplotnih izgub med obratovanjem. To zagotavlja vakuumsko okolje, ki je eden najbolj kakovostnih naravnih izolatorjev. Ampak seznam koristi se ne konča tam. Naprave imajo druge posebne prednosti, na primer:

  • učinkovitost pri nizkih temperaturah (do -30 ° C);
  • sposobnost kopičenja temperatur do 300 ° C;
  • največja možna absorpcija toplotne energije, vključno z nevidnim spektrom;
  • stabilnost delovanja;
  • nizka dovzetnost za agresivne atmosferske manifestacije;
  • nizka plovba zaradi strukturnih značilnosti cevnih sistemov, ki lahko prehajajo zračne mase različnih gostot po sebi;
  • visoka raven učinkovitosti v regijah z zmerno in hladno klimo z nekaj jasnimi in sončnimi dnevi;
  • trajnost v skladu z osnovnimi pravili delovanja;
  • razpoložljivost za popravilo in sposobnost, da se ne spremeni celoten sistem, temveč samo en zlomljen fragment.

Pomanjkljivosti vključujejo nezmožnost zbiralcev za samočiščenje pred zmrzaljo, ledom, snegom in visoko ceno sestavnih delov, potrebnih za sestavljanje enote na domu.

Kako sestaviti enoto z lastnimi rokami?

Postopek sestavljanja vakuumskega kolektorja se začne s proizvodnjo okvirja-podlage za delovne predmete. Montira se takoj na mestu, ki je namenjen enoti.

Velikost in mere okvira so v celoti odvisne od modela, ki naj bi bil načrtovan, in so običajno predpisani v navodilu, ki se nahaja med spremljajočimi dokumenti za komponente.

Kraji, kjer se okvir pritrdi na strešno površino, so dodatno pritrjeni s tesnilnim materialom, tako da v prihodnosti v luknjo ne vstopi voda v hišo. Potem se akumulatorski rezervoar dostavi na mesto namestitve in ga pritrdite z vijaki na zgornji del okvirja.

V naslednjem koraku se zbere grelec, temperaturni senzor in avtomatsko odzračevanje zraka. Vse pomožne enote in pripadajoči deli so nameščeni na priloženi mehčalni blazinici. Za pritrditev temperaturnega senzorja se uporablja nasadni ključ.

Nato opremite oskrbo z vodo. V ta namen vzemite cevi iz katerega koli materiala, ki je odporen na nizko temperaturne parametre in lahko prenese do 95 stopinj toplote.

Po povezavi sistema za oskrbo z vodo se hranilnik napolni z vodo in preizkuša za tesnjenje. Če pride do puščanja nekje v roku 3-4 ur, se izločijo.

Na koncu namestite grelne elemente. Za to je bakrena cev ovita z aluminijasto folijo in postavljena v vakuumsko stekleno cevko. Na dnu bučke so postavili pritrdilno skodelico in čevlje iz trpežne in fleksibilne gume.

Zgornji konec bakra cevi je potisnjen v kondenzator medenine, dokler se ne ustavi. Viskozna termična kontaktna mast ni odstranjena iz cevi. Pritrdite blokirni mehanizem na nosilec in pritrdite vse preostale steklene cevi po istem principu.

Na konstrukcijo je pritrjen pritrdilni blok, pripeljan je 220-voltni napajalnik, na sistem pa sta povezani tri pomožne enote - grelni element, zračni ventil in temperaturni senzor.

Slednji je povezan s krmilnikom, ki je zasnovan za pravilno upravljanje kompleksa. V meniju krmilnika naredite želene delovne parametre in zaženite sistem v standardnem načinu.

Kako namestiti napravo?

Da bi vakuumski zbiralnik v celoti deloval in učinkovito zagotavljal življenjski prostor s potrebno energijo, je treba poiskati najprimernejši prostor za to napravo in pravilno usmeriti napravo glede na dele sveta.

Za naselja na severni polobli je pomembno, da se zbiralec nahaja v južnem delu strehe hiše ali na sončni strani mesta. Zaželeno je, da je za ravnino instrumenta minimalno odstopanje.

Če ni možnosti, da bi površino usmerili proti jugu, je treba zahodno in zahodno izbrati najbolj svetlobno perspektivo v odprtem prostoru.

Energetskega sončnega kompleksa ne smejo zapreti dimniki, dekorativni delci strešne kritine, širjenje podružnic dreves ter visoke stanovanjske ali tehnične zgradbe. To bo zmanjšalo učinkovitost dela in zmanjšalo raven segrevanja aktivnih elementov.

Če je enota pravilno nameščena, bo zagotovila skoraj enak prenos toplote skozi celo leto, ne glede na sezono.

Če ni veliko izkušenj pri izvajanju kompleksnih popravil in montažnih in vodovodnih del, je nerazumno, da cevovode evakuirate doma. Ta proces je zelo težko in zahteva posebno znanje in specializirano opremo.

Poleg tega imajo elementi vakuumskega tipa, ki so izdelani neodvisno, veliko nižjo stopnjo učinkovitosti od tovarniških delov. Zato je najbolj smiselno kupiti izdelke specializiranega proizvajalca, nato pa poskušajte zbrati več delov.

Koristen videoposnetek na temo

Podroben, podroben opis vakuumske cevi, načelo njegovega dela in značilnosti delovanja sončnega kolektorja kot celote. Avtor pripoveduje o nekaterih zanimivih odtenkih in kaže, da je namestitev prava alternativa plinskemu kotlu.

Zanimive informacije o delu sončnega kolektorja v zimskem času.

Kako pravilno namestiti vakuumski sončni kolektor s svojimi rokami doma. Vse odtenke procesa, priporočila in koristne nasvete.

Poznavanje osnovnega principa delovanja cevastega vakuumskega sončnega kolektorja je zelo enostavno sestaviti sklop s svojimi rokami, ki v celoti ustreza vašim posameznim individualnim zahtevam in potrebam. To ni preveč težko narediti, vendar zahteva večjo pozornost, temeljitost in določene spretnosti, sicer se znatno poveča nevarnost poškodovanja celice in motnje integritete.

Načrtovanje in načelo delovanja vakuumskega sončnega kolektorja

Učinkovitost te vrste zbiralnikov ob zagotavljanju visoke stopnje vakuuma bo okoli 98%. Praviloma je na strehi objekta izdelana sončna vakuumska kolektorja, ki omogoča maksimalno uporabo svoje površine. Kolesni kotnik je izveden v razponu od 5 do 90 stopinj. Najmanjše vrednosti kota naklona sončnega kolektorja omogočajo kroženje hladilne tekočine. Trajnost uporabe vakuumskih sončnih celic je precej visoka in je več kot 20 let. Potrošnik ima več možnosti: lahko kupite vakuumski sončni kolektor ali ga naredite sami. Cena vakuumskih sončnih celic je povsem dostopna, zato je uporaba takšnih sistemov zelo primerna.

Načrtovanje in načelo delovanja vakuumskega sončnega kolektorja

Namen ploščatega vakuumskega sončnega kolektorja je zagotoviti kopičenje sončne energije v vseh vremenskih razmerah in temperaturi okolice.

Vsebina:

Kako deluje zbiralec?

  • Eden od najpomembnejših elementov načrtovanja je avtomatizirana cisterna za izmenjavo toplote, ki lahko pretvori, vzdržuje in vzdržuje toploto, pridobljeno iz kopičenja sončne energije, in iz dodatnih virov energije, ki se uporabljajo za zagotavljanje učinkovitosti ogrevalnega sistema kot celote.
  • Voda, ki se ogreva na določeno temperaturo iz toplotnega izmenjevalnika, ki se nahaja v notranji enoti, se napaja v radiatorje, ki se uporabljajo za ogrevalni sistem, medtem ko voda v rezervoarju vstopi v rezervoar, da vzdržuje vročo vodo.
  • Vgrajena je krmilna enota, ki nadzoruje delovno temperaturo enot in izbira potrebnega načina delovanja sistema. Odgovoren je za tok energije toplotnega nosilca skozi toplotni izmenjevalec in določa, kje je potrebno usmeriti toploto: na oskrbo z vodo ali ogrevanje.
  • Ponoči avtomatizacija vzdržuje minimalne parametre sistema in podpira vrednosti nastavljene temperature.
  • Glavna prednost uporabe vakuumskih sončnih kolektorjev za ogrevanje doma je njihova nizka vztrajnost. Hkrati njihova uporaba omogoča celovito oskrbo s toplo vodo in ogrevanje v hladnem obdobju, kar omogoča varčevanje tradicionalno uporabljenih virov toplotne energije.

Postavitev in zasnova sončnega kolektorja

Glavne enote vakuumskega zbiralnika: neposredno vakuumski zbiralnik, toplotni izmenjevalnik rezervoarja in sistemski regulator solarnih sistemov za ogrevanje vode. Strukturno je vakuumski kolektor izdelan v obliki cevastih profilov, povezanih v vzporednih vrsticah. Praviloma se uporabljajo steklene steklene cevi iz borosilikatnega stekla. Za prekrivanje notranje cevi se selektivni sloj uporablja za absorpcijo sončne energije in za odpravo toplotne izgube. Funkcionalnost takšnih cevi omogoča, da jih uporabljajo v oblačnem vremenu. Pri negativnih temperaturah se direktna in raztresena sončna svetloba pretvori v toploto. Za ustvarjanje toplote se uporablja tudi naravno infrardeče sevanje. Zasnova vakuumske cevi se izvaja po principu termosa: izdelana je iz dveh cevi različnih premerov, med katerimi je vzdrževan vakuum. Vakuum ima skoraj nič toplotno prevodnost in zagotavlja visoko raven toplotne izolacije.

  • Vakuumske cevi v vseh sezonskih sistemih imajo dodatne toplotne cevi ali toplotne cevi. Zdi se, da so bakrene cevi napolnjene s tekočino z nizkim vreliščem. Pri neposredni izpostavljenosti toplotnemu uparjanju tekočine pride. To povzroči vročino cevi same. Potem pa se pora dvigne na vrh, ki se nahaja zgoraj, kjer kondenzira in prenese toploto na nosilec toplote v glavnem tokokrogu ali posebno tekočino v ogrevalnem krogu. Potem kondenzat teče po stenah in postopek se nadaljuje.
Kako deluje sončni kolektor
  • Zbiralni sprejemnik je običajno narejen iz bakra. V tem primeru se najpogosteje uporablja dodatna poliuretanska izolacija. Sprejemnik je za dodatno zaščito pokrit s pokrovčkom iz nerjavečega jekla. Prenos toplote se izvede z bakrenim "rokavom" sprejemnika. Ogrevalni krog je ločen od bloka cevi, ki vam omogoča, da vzdržujete sistem, ko se ena ali več cevi prekinejo. Zamenjava poškodovanih cevi se izvaja brez izpraznitve uporabljene tekočine iz delovnega kroga.
  • Toplotni izmenjevalnik rezervoarja opravlja funkcije kotla in se uporablja za shranjevanje in shranjevanje toplote. Rezervoar praviloma ima eno ali dve spirale za izmenjavo toplote znotraj zgradbe.
  • Tipična zasnova sistema običajno vključuje črpalko, manometer in tlačni ventil, ventil za regulacijo količine vode, različne priključne mehanizme in ventile, vključno s kompletom, ki zagotavlja varno povezavo rezervoarja z ogrevalnim sistemom, varnostni ventil s tlakom 6 atm. Tank je lahko dodatno opremljen z električnim grelcem z močjo 1-3 kW.
  • Če je potrebno zagotoviti enkratno oskrbo s toplo vodo in ogrevanjem, se nabira sončna energija. Ko je dosežena nastavljena vrednost temperature, se dobava toplote samodejno prenese v ogrevalni krogotok. Nastavitve za prerazporeditev toplote se lahko spremenijo glede na sezono ali podnebno območje. Na ta ogrevalni sistem lahko priključite dodatne grelne naprave.
  • Krmilnik sistemov za ogrevanje vode se uporablja za nastavitev temperaturnih vrednosti v rezervoarju toplotnega izmenjevalnika in zbiralcu ter določanje potrebnega načina obratovanja vakuumskega sončnega kolektorja glede na pridobljene podatke.
  • Glavne funkcije krmilnika so naslednje: prikaz temperature v glavnih enotah: zbiralnik, posoda, prikaz vrednosti temperature v povratnem toku hladilnega sredstva, nastavitev začetne temperature, pri kateri se uporablja prisilna cirkulacija v hladilnem sredstvu, zaženi in zaustavite časomer celotnega sistema ogrevanja, določanje temperature in trajanja delovanja funkcije dodatnega ogrevanja, nastavitev najnižje temperature, indikacija poškodovanih senzorjev.

Vrste sončnih sistemov

Obstajajo dve glavni vrsti sončnih sistemov: sezonske, vse sezone ali celo leto.

Vakuumske sončne celice, izdelane na podlagi direktne tehnologije prenosa toplote, so sezonski sistemi. Načelo delovanja takšnih sistemov je precej preprosto: voda iz cisterne vstopi v priključene bakrene cevi, kjer se segreva in nato vrne v vezje.

Toplota v tej vrsti sončnih celic se prenaša v vodo brez uporabe dodatnih elementov in enot pri delu. To zahteva veliko količino vode v toplotnem izmenjevalniku (od 60 do 200 litrov). Glavne prednosti sezonskih sistemov so nizki stroški z visoko učinkovitostjo, ki znašajo 98%. To je seveda odvisno od uporabe in nakupa selektivnega premaza za sončne kolektorje.

S celoletnimi sistemi so vakuumske sončne celice, ki so še dodatno nameščene toplotne cevi. Načelo delovanja takih kolektorjev je podobno delu naprav za centralno ogrevanje. Posebna tekočina teče skozi zbiralnik in tuljavo ("brez zmrzali"). Ta tekočina je zasnovana tako, da se toplota iz bakrenih cevi. Nato vstopi v posodo, pri čemer se nabira toplota za neposredno segrevanje vode skozi tuljavo. Postopek poteka, dokler niso temperaturne vrednosti rezervoarja in hladilnika enake. Črpalko nadzira elektronika, temperaturni senzorji pa so nameščeni tako v zbiralcu kot v rezervoarju za shranjevanje. Tlak v sistemu je lahko večji od zahtevanih vrednosti, pri čemer ni potrebe po porabi vode. Razširitveni rezervo se prav tako izogiba takim situacijam.

Obseg solarnih sistemov je večplasten in vključuje: zagotavljanje stanovanjskih prostorov, socialnih in kulturnih objektov s toplo vodo in ogrevanjem. Hkrati prihranek virov doseže 50%. Uporablja se v kombinaciji s "toplimi tlemi". Če želite hišo zagotoviti s toploto, potem lahko kupite vakuumski sončni kolektor ali pa ga naredite sami. Stroški vakuumskih kolektorjev za ogrevanje na domu so dovolj visoki, vendar produktivnost in energetska intenzivnost takih sistemov nadomeščata materialne stroške. Treba je upoštevati, da je zanesljivost zbiralnika, ki jo sestavljajo in nameščajo strokovnjaki, višja od tiste, ki jo izdeluje samoproizvajalec.

Solarni kolektor: odprt, vakuum, ravno. Načelo delovanja

Sončni kolektor je umetna struktura ali naprava, ki absorbira sončno sevanje in jo pretvori v toplotno energijo, ki se uporablja za ogrevanje gospodinjske vode (dovod tople vode).

Beseda zbiralec (eng. Sollect) je v tem smislu prevedena kot - zbirati zbiralca.

Na splošno je namestitveni načrt, ki vključuje sončni kolektor, kompleksen in je sestavljen iz:

  • tipalo, ki določa temperaturo v zbiralniku in sončnem kolektorju;
  • akumulacijski ali ekspanzijski rezervoar;
  • obtočna črpalka;
  • temperaturni senzorji za ogrevanje vode, pod pogojem, da ni dovolj ogrevanja od sončnega kolektorja;
  • sončni regulator.

Ta naprava mora imeti priključke na sistem hladne in tople vode (ali ogrevalni sistem), foto 1.

Fotografija 1. Splošna shema dela in povezava sončnega kolektorja

Obstajajo različne vrste sončnih kolektorjev:

  1. Odprite sončne kolektorje.
  2. Vakuumski sončni kolektorji.
  3. Ploščati sončni kolektorji.

Odprite sončne kolektorje

Odprti kolektorji - opremljeni s površino gume ali plastike, ki ima visok absorpcijski koeficient sončnih in svetlobnih žarkov. V tem zbiralcu njena površina ni prekrita s steklom, foto 2.

Fotografija 2. Solarni kolektor odprte vrste

Uporablja se v odprtih sončnih sistemih za ogrevanje vode v bazenih in zmanjšuje porabo plina za ogrevanje na 50... 70%, kar je v našem času zelo pomembno.

Odprte zbiralce je treba uporabljati v topelih državah. V Ukrajini je priporočljivo, da se uporablja samo v južnih regijah države.

Odličen kolektor:

  • svetlobna oprema;
  • preprosta zasnova in njegova namestitev;
  • relativno nizki stroški.

Škode odprtega zbiralnika:

  • neposredna odvisnost produktivnosti kolektorja od temperature okolja in vremena (oblaki, veter);
  • Uporablja se samo za ogrevanje bazenske vode in za poletne prhe;
  • kratka življenjska doba (1... 3 leta).
  • nizka učinkovitost sistema.

Vakuumski sončni kolektorji

Vakuumski kolektor - je izboljšana različica odprtega kolektorja, foto 3. Značilnost tega zbiralnika je uporaba vakuuma kot zelo učinkovitega toplotnega izolatorja. Vakuum je med zunanjim steklom in toplotno absorbirajočo površino kolektorja. Ta zasnova lahko znatno zmanjša izgube toplote in zmanjša odvisnost zmogljivosti rezervoarja na temperaturi okolja in vremenu (veter, padavine, oblačnost). Izboljšanje učinkovitosti vakuumskega kolektorja je povezano tudi z njegovim delom na principu učinka zrcala (slika 4), ki obsega uravnavanje toplotne kapacitete kolektorja glede na višino sonca.

Vakuumski kolektorji so izdelani v naslednjih vrstah:

  • cevaste - so zaprti vakuumske cevi;
  • ravne - so plošče, vakuum v katerem so podprti s črpalkami.

Fotografija 3. Vakuumski sončni kolektorji

Fotografija 4. Zrcalni učinek zbiralnika vakuumske cevi. Načelo delovanja

Tubular Vacuum Collectors

Tubular collectors sestavljajo naslednji elementi:

  • Okvir okvirja;
  • ohišje toplotnega izmenjevalca;
  • steklene vakuumske cevi.

Odvisno od zasnove toplotnega kanala in steklenih cevi se cevni vakuumski kolektorji delijo v skladu z naslednjimi konstrukcijskimi značilnostmi:

  • po vrsti steklene cevi: koaksialni ali pero;
  • po vrsti toplotnega kanala (proizveden s toplotno cevjo "toplotna cev" (toplotna cev) in z direktnim pretokom toplotne cevi);

Koaksialna steklena cev je bila izdelana kot termos - dve cevki različnih premerov, vstavljeni drug v drugega, zrak je bil izčrpan in med njimi je nastal vakuum, foto 5.

Vakuumska cev iz penastega stekla je cev z eno steno, del toplotnega kanala in absorberja pa je nameščen znotraj cevi v vakuumskem okolju, foto 6.

Fotografija 5. Koaksialna vakuumska cev

Slika 6. Periferne cevi vakuumske cevi

Tubularni vakuumski kolektorji so po videzu podobni termosu in so sestavljeni iz cevi, v kateri je nameščena cev manjšega premera. Zrak med površinami cevi se deflacionira, npr. Ustvari se vakuum, ki je toplotni izolator za zmanjšanje toplotne izgube. Notranja površina notranje cevi je prekrita z zelo selektivnim slojem, iz katerega se z aluminijastimi ploščami količina prejete toplote zbira in prenese v bakreno U-obliko ali koaksialno cev z ogrevano tekočino.

Iz slike 7 je razvidno, da sta dve aluminijasti plošči znotraj aluminijaste plošče: ena z ogrevano tekočino in druga s hladno tekočino. Vse cevi s tekočimi cevmi za prenos toplote združimo v celoten hidravlični sistem, foto 8.

Cilindrična oblika cevi omogoča povečanje sončnih žarkov, ki v vsakem času dneva in leta sprejemajo sončne žarke pravokotno na cevno os - kar močno poveča učinkovitost celotnega sistema in omogoča, tudi v zelo šibki sončni svetlobi, toploto vode v sistemu tople vode.

Fotografija 7. Vakuumski zbiralnik v oddelku

Slika 8. Hidravlični zbiralni sistem

Proizvajajo se cevni vakuumski kolektorji različnih modelov. Na kratko preberite najpogostejše vrste zbiralnikov sesalnih cevi:

  • direktni vakuumski toplotni zbiralnik vode (termosifonski sistem);
  • vakuumski zbiralnik z neposrednim prenosom toplote v vodo in izmenjevalnik toplote, vgrajen v rezervoar;
  • vakuumski kolektor s termokubami.

Neposredni zbiralnik toplote v vodo (termosifonski sistem)

Sistem zbiralne cevi je povezan s hranilnikom, skozi katerega voda teče neposredno v vakuumske cevi, foto 9, kar je velika prednost, saj se zmanjšajo toplotne izgube. Voda v ceveh se segreva in vstopi v toplotni izmenjevalnik po principu naravne konvekcije, zato je sistemska posoda vedno nameščena nad zbiralnimi cevmi. Voda v rezervoarju, ki se je segrela in ohladila, se seveda v cevi spušča.

Značilnost termosifonskega sistema ni samo sposobnost kopičenja določene količine toplote, temveč tudi nekaj časa zadržati določeno količino tople vode v rezervoarju. Neposredni prenos toplote vakuumski zbiralnik v vodo se pogosto uporablja za začetno segrevanje vode, nato pa glavni sistemi segrevajo vodo do želene temperature.

Neposreden prenos toplote vakuumski zbiralnik v vodo velja za poceni in ima enostavno konstrukcijo.

Pomanjkljivosti vakuumskega kolektorja z neposrednim prenosom toplote v vodo:

  1. Nerazumno je, da v tej regiji z negativnimi temperaturami uporabljamo sončne kolektorje te vrste.
  2. V sistemu tlačnih kolektorjev ni dovoljeno več kot 0,2 atm, saj ima hladilno sredstvo neposreden stik s cevjo. Zato ta razdelilnik ne more delovati pod visokim pritiskom.
  3. Kolektor učinkovito deluje samo pri pozitivnih temperaturah okolja.

Fotografija 9. Vakuumski zbiralnik z neposrednim prenosom toplote v vodo (termosifonski sistem)

Neposredni toplotni zbiralnik z vgrajenim vodom in toplotnim izmenjevalnikom v rezervoarju

Pretočni kanal zmanjša izgubo segretega fluida na poti do izmenjevalnika toplote, foto 10, t.j. direktni prenos toplote v toplotni izmenjevalnik (voda) brez "posrednikov". Pod vplivom sončne svetlobe na cev se tekočina vre ali preprosto segreje, se pretvori v paro in prenese toplotno energijo v toplotni izmenjevalnik, ki je neposredno v cev. V toplotnem izmenjevalniku se pena kondenzira in se vrne v vsako kolektorsko cev. Takšen sistem je zelo učinkovit in omogoča, da kolektor deluje v ekstremnih pogojih tudi pri temperaturi okolja -35 ° C.

Fotografija 10. Zbiralnik vakuumske cevi z direktnim prenosom toplote v vodo in toplotnim izmenjevalnikom, vgrajenim v rezervoar

Vakuumski razdelilnik s toplotnimi cevmi

Namesto običajnih vakuumskih cevi je zbiralnik opremljen z bolj naprednimi termokubami, ki so cevko tankoslojnega bakra, napolnjenega z vreliščem. Kolektor je sestavljen iz sklopa toplotnih cevi, - ko sončna svetloba zadene cevi, se vrela tekočina (npr. Inorgatik) izkopa na temperaturo 250... 380 ° C, njegova para pa se dvigne na vrh cevi, ki je kondenzator, odvaja toploto in ohladi, in se nato vrne na dno toplotnih cevi. Načelo delovanja je prikazano na sliki 11.

Fotografija 11. Vakuumski zbiralnik s toplotnimi cevmi. Termotube in načelo delovanja

Ploski vakuumski kolektorji

Vakuumski ploščat kolektor se razlikuje od običajnega ploskovnega kolektorja s prisotnostjo vakuuma na sredini sistema, da se zmanjša izguba toplote, Slika 12. Ploski vakuumski kolektor ima visoko zmogljivost v primerjavi z drugimi ravnimi kolektorji, vendar njegova distribucija omejuje dejstvo, da je zelo draga. Tudi tak kolektor je zelo težko namestiti in delati.

Fotografija 12. Stanovanjski vakuumski zbiralnik

Pluse vakuumskega kolektorja:

  • visoka učinkovitost sistema skozi celo leto in tudi pozimi. V primerjavi z drugimi vrstami kolektorjev, cevni vakuumski kolektor proizvede za 30... 40% več toplote v celotnem letu;
  • sposobnost dela pri nizkih temperaturah (ne vseh vrst);
  • nekateri proizvajalci proizvajajo cevaste kolektorje s površino udarnega odpornega stekla, ki lahko prenese vpliv toče ali rahlo kapljico;
  • z nizko vetrno zasnovo vam omogoča, da zanesljivo pritrdite opremo z manj napora in stroškov.
  • bolj vzdržljiv sistem. Če je ena cev poškodovana, je relativno enostavno zamenjati, kar sploh ni mogoče pri ploščatih kolektorjih;
  • možnost ogrevanja vode na temperaturo 130... 200 ° C

Vakuumski zbiralnik:

  • višji stroški; po ocenah proizvajalcev je obdobje vračanja kolektorskega sistema 1... 5 let;
  • velika velikost in težka teža;
  • v Ukrajini se lahko učinkovitost vakuumskega kolektorja v zimskem obdobju zmanjša zaradi padavin v obliki snega in zmrzali;
  • nizka življenjska doba, sistem se boji toče (bolj značilen za izdelke iz Kitajske);
  • eden od glavnih napak sistema je inkontinenca vakuuma v sistemu (bolj značilna za izdelke iz Kitajske).

Področje uporabe. Vakuumski sončni kolektorji se uporabljajo za ogrevanje gospodinjske vode ali v ogrevalnem sistemu. Vakuumski zbiralnik omogoča, da poleti v celoti dobi povsem vročo domačo vodo, pozimi kolektor pa pokriva le do 60% celotne porabe tople vode. Pri polnjenju hladilne tekočine, ki se ne zamrzne, lahko kolektor uporabljate za ogrevanje in v hladnem vremenu pri temperaturi -5... -10 ° С.

Ploščati sončni kolektorji

Ploski sončni kolektor je ena izmed najpogostejših vrst sončnih kolektorjev, ki delujejo na principu učinka tople grede, in sicer, da skoraj vsi sončni žarki prehajajo skozi steklo in padejo na površino sončnega kolektorja (slika 13).

Pri ravnem sončnem kolektorju se uporablja navadno ali posebno kaljeno steklo s prepustnostjo spektralnega območja 0,4... 1,8 μm in doseže 95%, nato pa v spodnjem delu kolektorja uporabimo prevleko, ki absorbira toploto, z 90-odstotno učinkovitostjo (visoko selektivno prevleko). Površina stekla se uporablja mat, ki absorbira več sončne svetlobe kot sijajna površina.

Fotografija 13. Ploščati sončni kolektor

Ploščati sončni kolektor sestavljajo naslednji glavni elementi:

  • stanovanja;
  • absorber in prevleka za absorpcijo toplote;
  • prozoren zaščitni premaz (ponavadi steklo);
  • toplotna izolacijska prevleka (ponavadi mineralna volna v kombinaciji z reflektivno aluminijasto folijo);
  • oprema za pritrjevanje.

Telo ravnega sončnega kolektorja je običajno narejeno iz aluminija ali eloksiranega aluminija in je zasnovano tako, da zaščiti glavno opremo od zunanjih vplivov in pritrditve na podnožje strešne strehe ali manj pogosto do stene hiše.

Absorber je glavni element ploščatega kolektorja. Absorber je običajno bakrena plošča s prevleko, ki absorbira toploto. Pretočni cevovod spoji na adsorber, da se odstrani toplota, ki jo je mogoče namestiti v skladu z dvema shemama: "meander" in "harfo". Absorber postavite v stekleno ohišje. Ena površina, ki je prekrita s toplotno absorbirajočo plastjo, sprejema sončno sevanje, druga stran (nasprotno) pa zmanjša toplotno izgubo, izolirana s posebnim materialom. Toploto se odstrani iz prevleke, ki absorbira toploto, skozi izmenjevalnik bakra ali aluminija, znotraj katerega se voda ali antifriz namestita kot toplotni nosilec.

V različnih modelih ravnih sončnih kolektorjev so lahko:

  • bakreno lir v obliki absorberja, katerega površina je prevlečena z visoko selektivnim črnim kromom, kar omogoča vzporedno povezavo kolektorjev, foto 14a;
  • baker absorber, meander z visoko selektivno prevleko "Sunselect", foto 14b;
  • bakreno absorpcijsko dvojno lirno oblikovan z zelo selektivnim premazom "Eta plus", foto 14c.

Fotografija 14. Naprave ploskih kolektorjev: a) absorber iz bakrene lire; baker absorber, meander; c) dvopolni absorpcijski baker

V ravnih sončnih kolektorjih uporabite naslednje vrste stekla, foto 15:

  • navadno steklo;
  • posebno kaljeno steklo. Posebna značilnost je povečana trdnost udarca in veliko odvračanje.
  • antirefleksno steklo je steklo, na obeh površinah pa se uporablja poseben sloj, ki odpravlja odsev sončne svetlobe in zato največ absorbira sevanje na absorberju (do 96%);
  • polarno steklo (samočistilno steklo); Površina takšnega stekla je prekrita s posebno plastjo titanovega dioksida, kar vodi do izgorevanja vseh organskih delcev na soncu, ki se usede na površini zbiralnika, dež pa iztisne ostanke, pri čemer ostane steklo čisto.

V dražjih različicah ravnega sončnega kolektorja se namesto običajnega zaščitnega stekla uporablja polikarbonatno steklo, ki omogoča dobro sončenje, vendar je bolj odporno proti udarcem.

Fotografija 15. Sposobnost absorpcije in odsev sončne svetlobe: anti-odsevno steklo (levo) in posebno kaljeno steklo (desno)

Zelo pomembno je, da imajo ravne kolektorje dobro toplotno izolacijo, kar zmanjša izgubo toplote. Tipično je toplotna izolacija ploskih kolektorjev nastavljena na debelino 20... 60 mm iz mineralne volne in odsevnega aluminijastega filma.

Za našo regijo, poleti v Ukrajini je največja zmogljivost ravnega sončnega kolektorja 50 litrov (temperatura 50... 60 ° C) na dan z 1 m 2 kolektorjem.

Pluse ravnih sončnih kolektorjev:

  1. Visoka zmogljivost (učinkovitost nad 50%).
  2. Enostavna in zanesljiva oblika.
  3. Visoka obstojnost opreme (več kot 50 let, proizvajalec ponavadi daje garancijo za 10 let delovanja).
  4. Možnost dela skozi celo leto.
  5. Učinkovito delujejo, ko je potrebno segrevati vodo višje za 20... 40 ° C od temperature okolja.

Slabosti ravnih sončnih kolektorjev:

  1. Nizka produktivnost v zimskem času in v neugodnih vremenskih razmerah za zbiralca (v primerjavi s kolektorjem vakuuma).
  2. Najvišja učinkovitost ploskovnega kolektorja dosežemo le, če je sončna svetloba pod pravim kotom, t.j. opoldne.
  3. Potrebuje občasno čiščenje prahu, umazanije, snega.
  4. Ko je zbiralec poškodovan, je potrebno izvesti popolno zamenjavo naprave in ne ločenega elementa, kot se to dogaja v cevnih zbiralnikih.

Kot smo že omenili, so ploski zbiralniki ponavadi nameščeni na strehi ali na stenah hiš. Optimalna rešitev je namestitev sončnega kolektorja na stopnji gradnje hiše, ki lahko znatno zmanjša izdatke denarja za kritine.

V tem primeru so ploski kolektorji enostavno vgrajeni v okvir strehe, foto 16, in jih lahko uporabite skupaj s sončnimi ploščami in mansardnimi okni (to okno ali zbiralnik je težko ločiti od razdalje). Takšno konstrukcijo kolektorjev, katerih velikost sovpada z glavnimi tipičnimi velikostmi spalnikov, izdelujejo proizvajalci ROTO (Nemčija) in VELUX (Danska).

Fotografija 16. Vgrajen ploski kolektor na strehi

V zavihku. 1 prikazuje primerjavo najpomembnejših prednosti in slabosti vakuumskih in ravnih kolektorjev.

Primerjalna tabela prednosti in pomanjkljivosti cevastih vakuumskih in ravnih kolektorjev

Top