Design e vantaggi dei collettori solari sottovuoto

Tipi di tubi a vuoto

Esistono cinque tipi di tubi a vuoto per collettori solari. Si differenziano per struttura interna e design. Inoltre, ciascuno di essi può essere integrato con un assorbitore di metallo (solitamente alluminio), che viene posizionato all'interno di una fiaschetta di vetro a forma di tubo.

Importante!
La maggior parte dei produttori riempie lo spazio inferiore tra le pareti di vetro con bario: assorbe le impurità del gas e migliora le proprietà di isolamento termico. La sua assenza può ridurre l'efficienza del collettore fino al 15%.

Termosifoni (aperti) tubi a vuoto

Questo tipo di tubi collettori solari viene utilizzato nei collettori con un accumulatore esterno. sono riempiti d'acqua e formano un volume con il serbatoio. L'acqua riscaldata dal pallone sale nel serbatoio e l'acqua raffreddata cade.

I collettori sottovuoto a termosifone sono utilizzati nelle seguenti applicazioni:

1. Per il collegamento all'impianto di alimentazione dell'acqua calda;
2. Nelle regioni con un alto livello di insolazione durante la stagione fredda;
3. Per uso stagionale (primavera, estate, autunno).

Tubo coassiale (condotto termico)

Questo è il tipo più comune di tubo a vuoto. In esso, all'interno di una fiaschetta di vetro, c'è un tubo di rame riempito con un liquido a basso punto di ebollizione o acqua a bassa pressione.

Quando viene riscaldato, il liquido o l'acqua iniziano a bollire, il vapore sale, riscaldandosi contemporaneamente dalle pareti di rame. Nella parte superiore, entra nello scambiatore di calore, un'estensione all'estremità, in cui cede calore attraverso le pareti all'acqua che circola intorno ad esso.

Dopo il raffreddamento, il vapore condensa sulle pareti dello scambiatore di calore e scorre verso il basso. Il ciclo si ripete.

Schematica struttura interna di un tubo coassiale e uno scambiatore di calore.

Doppi tubi coassiali

Il principio di funzionamento di un tale ricevitore di calore è lo stesso del precedente, con un'eccezione: due tubi di rame con liquido sono collegati a uno scambiatore di calore. Il doppio sistema consente una rimozione del calore più efficiente e la grande capacità e l'area delle pareti dello scambiatore di calore riscaldano rapidamente l'acqua.

I collettori sottovuoto con doppio sistema coassiale vengono installati dove necessario:

1. Fornire un piccolo riscaldamento di grandi volumi di acqua;
2. C'è bisogno di energia termica durante una giornata di sole;
3. Alto livello medio di insolazione;
4. C'è un rapido pompaggio dell'acqua attraverso il sistema.

Tubi sottovuoto piuma

Il loro design ha uno scambiatore di calore aggiuntivo, che consente una rimozione più efficiente del calore dall'interno del bulbo di vetro. Solitamente è realizzato sotto forma di due piastre longitudinali poste ai lati di un dissipatore di calore in rame.

In caso contrario, il principio di funzionamento è esattamente lo stesso di quello di un tubo coassiale.

Tubi a vuoto a forma di U (tipo U)

Questo sistema è fondamentalmente diverso dai precedenti. Utilizza due linee: per l'acqua fredda e riscaldata.

Uno scambiatore di calore a forma di lettera U inglese è installato in un pallone di vetro, attraverso il quale scorre l'acqua. Dalla linea con acqua fredda vi entra, si riscalda e ritorna al tubo con acqua riscaldata.

Il collettore a U è il più efficiente, ma l'installazione è più difficile. Le linee di flusso durante il montaggio vengono fissate mediante saldatura con tubi di rame all'interno del bulbo di vetro. Risulta un unico sistema integrale con grande efficienza energetica, ma bassa manutenibilità.

Installazione del pallone su un tubo di rame a forma di U.

Pro e contro dei collettori di tipo sottovuoto

Il principale vantaggio delle unità è l'assenza quasi completa di dispersioni di calore durante il funzionamento. Questo è fornito da un ambiente sottovuoto, che è uno degli isolanti naturali di altissima qualità. Ma l'elenco dei vantaggi non finisce qui.I dispositivi hanno altri vantaggi pronunciati, ad esempio:

• efficienza del lavoro a basse temperature (fino a -30 °С);
• capacità di accumulare temperature fino a 300°C;
• massimo assorbimento possibile di energia termica, compreso lo spettro invisibile;
• stabilità operativa;
• bassa suscettibilità alle manifestazioni atmosferiche aggressive;
• bassa deriva dovuta alle caratteristiche progettuali dei sistemi tubolari in grado di far passare attraverso di essi masse d'aria di diversa densità;
• alto livello di efficienza nelle regioni con clima temperato e fresco con un numero limitato di giornate serene e soleggiate;
• durabilità soggetta alle regole di funzionamento di base;
• disponibilità per la riparazione e possibilità di modificare non l'intero sistema, ma solo un frammento guasto.

Gli svantaggi includono l'impossibilità dei collettori di autopulirsi da gelo, ghiaccio, neve e il prezzo elevato dei componenti necessari per assemblare l'unità a casa.

Come posizionare correttamente il dispositivo

Affinché il collettore sottovuoto funzioni completamente ed efficacemente fornisca allo spazio abitativo l'energia necessaria, è necessario trovare il posto più adatto e orientare correttamente il dispositivo rispetto a parti del mondo.

Per gli insediamenti dell'emisfero settentrionale, è importante posizionare il collettore nella parte meridionale del tetto della casa o sul lato soleggiato del sito. È auspicabile garantire una deviazione minima per il piano strumentale.

Se non è possibile orientare la superficie a sud, vale la pena scegliere tra ovest ed est l'angolo più luminoso nello spazio aperto.

Il complesso solare energetico non dovrebbe essere coperto da camini, frammenti decorativi di coperture, rami di alberi tentacolari e alti edifici residenziali o tecnici. Ciò ridurrà l'efficienza del lavoro e ridurrà il livello di riscaldamento degli elementi attivi.

Se l'unità è posizionata correttamente, fornirà quasi la stessa potenza termica durante tutto l'anno, indipendentemente dalla stagione.

Se non c'è una grande esperienza nell'esecuzione di complessi lavori di riparazione, installazione e impianto idraulico, è irrazionale eseguire l'evacuazione dei tubi a casa. Questo processo richiede molto tempo e richiede conoscenze speciali e attrezzature specializzate.

Inoltre, gli elementi di tipo sottovuoto fatti in casa hanno un livello di efficienza molto inferiore rispetto alle parti di fabbrica. Pertanto, è più ragionevole acquistare prodotti da un produttore specializzato e quindi provare a assemblare diverse sezioni a casa.

Varietà di pannelli solari

La classificazione degli impianti solari avviene in base alle caratteristiche progettuali dei tubi e al tipo di canale termico utilizzato come ricevitore:

1. Il modello coassiale di un collettore solare sottovuoto per il riscaldamento domestico è un pallone a doppio vetro, nella cui cavità viene pompata l'aria. Un rivestimento assorbente viene applicato sulla superficie, quindi il trasferimento di energia avviene dal tubo stesso.

2. La struttura della piuma è a parete singola, il vuoto qui si trova nello spazio del canale termico, parte del quale, insieme all'accumulatore, è integrato nel pallone.

4. Nei sistemi a circolazione forzata, è installata una pompa a bassa potenza per aiutare a spostare il fluido. Allo stesso tempo, il consumo di energia è molto inferiore all'energia ricevuta per il riscaldamento di una casa privata.

5. C'è anche una differenza nel numero di circuiti. Nei collettori più semplici, l'acqua di riscaldamento viene riscaldata e consumata da un serbatoio di accumulo.

6. Quelli più complessi sono costituiti da un tubo a vuoto e da elementi di campionamento del liquido. Il dispositivo contiene un supporto non congelante e non tossico con additivi anticorrosivi e antischiuma. Questo metodo protegge in modo affidabile l'apparecchiatura da sali e incrostazioni e contribuisce a un funzionamento più lungo durante il riscaldamento.

Panoramica dei modelli e loro caratteristiche

Al momento, la Cina detiene il primato nella produzione di collettori alimentati da energia solare.Secondo le recensioni dei proprietari di case private, i produttori nazionali forniscono anche attrezzature con buone caratteristiche in vendita. I dispositivi europei sono piuttosto costosi, ma nel tempo il costo di acquisto e installazione dei dispositivi è pienamente giustificato. Le aziende più famose producono i seguenti collezionisti:

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I collezionisti Dacha e Universal sono i dispositivi più famosi di un produttore nazionale. L'SCH-18 è altamente efficiente con temperature della condensa fino a 250°C. I flaconi sono in rame rosso, il liquido di raffreddamento è liquido. L'assenza di acqua nel sottovuoto garantisce la resistenza al gelo. La robusta custodia resiste bene al vento. La tubazione è protetta da un collettore in poliuretano. Le guarnizioni in gomma antipolvere impediscono l'ingresso di polvere e precipitazioni.

Funzionano efficacemente a temperature fino a -35°C, il tipo di funzionalità è un sistema pressurizzato per il riscaldamento. C'è un controller per il controllo del riscaldatore, la dimensione dei tubi è 1800 mm, il volume del serbatoio è 135-300l, la potenza dell'elemento riscaldante è 1,5-2 kW. I collettori sono fabbricati in conformità con le certificazioni internazionali, che ne garantiscono la sicurezza e l'affidabilità.

Criteri di selezione del collezionista

Se i piani includono l'acquisto di un collettore sottovuoto per il riscaldamento, dovresti prestare attenzione a una serie di sfumature che ti aiuteranno a decidere il modello:

1. Un sistema solare tubolare è adatto per un tetto piano. Con una grande deriva, manterrà saldamente e stabilmente.

2. Studiando le caratteristiche tecniche, è necessario tenere conto del numero di tubi, del loro tipo, dimensioni, area dell'attrezzatura.

3

È anche importante conoscere il volume del liquido, le dimensioni del dispositivo, la superficie dell'assorbitore, la qualità del vetro dei flaconi e lo spessore dell'isolante.

4. Per calcolare la prestazione reale, è necessario conoscere la zona di riscaldamento, la quantità di calore disperso, le caratteristiche climatiche, il consumo di acqua calda al giorno.

5. Al momento dell'acquisto di un collettore, è necessario tenere conto anche dei costi aggiuntivi per l'installazione dei componenti: serbatoio, batteria e scambiatore.

Opinioni degli utenti

Nonostante il costo piuttosto elevato, gli impianti solari hanno riscosso grande interesse, come dimostra il feedback dei proprietari che hanno utilizzato tali sistemi di riscaldamento:

“Per risparmiare denaro, ho dovuto prestare attenzione ai collettori solari da utilizzare in una pensione privata. Durante la stagione il consumo di acqua calda è piuttosto elevato, è stato necessario scegliere un metodo alternativo di fornitura di acqua calda e riscaldamento

Il produttore cinese Shentai si offre di acquistare attrezzature a un prezzo accessibile, quindi ho optato per i loro prodotti, soprattutto perché le recensioni sono per lo più positive. Secondo i calcoli, mi è stata consigliata la potenza necessaria, hanno consegnato e installato tutte le apparecchiature rapidamente. Rispetto al costo di una caldaia in ogni stanza, il risparmio è stato enorme. Non ci sono state carenze o problemi nel lavoro.

Evgeny Gonchar, Krasnodar.

“Ora tutte le persone stanno cercando di passare a una fonte di riscaldamento più redditizia. Fidati delle recensioni, abbiamo anche ordinato un collezionista Paradigma per il nostro cottage. All'inizio lo usarono come opzione di riserva, un anno dopo furono convinti dell'efficacia e passarono completamente a dotare la casa di un sistema solare. Eravamo preoccupati che i tubi potessero essere danneggiati dal maltempo o dal vento, ma sono durevoli, non hanno nemmeno paura di un uragano. Grazie al sistema di accumulo, non devi preoccuparti della cessazione del lavoro. Non abbiamo riscontrato carenze, siamo soddisfatti della nostra scelta, anche se il prezzo è piuttosto alto”.

Angelina, Mosca.

“Abbiamo installato un collettore del marchio Andi Group SCH-18, poiché le recensioni sull'azienda sono buone. Non sono molto esperto di caratteristiche tecniche, mio ​​marito ha scelto il dispositivo. Ma mi piace che abbia funzionato solo da una stagione e i risparmi si fanno già sentire. È vero, quest'anno c'era molto sole, quindi l'accumulo di energia non è stato praticamente interrotto.L'unico inconveniente è che non c'è sempre abbastanza energia, il riscaldamento funziona bene e bisogna essere più moderati con il consumo di acqua calda, dato che la famiglia è numerosa. Vediamo come si mostrerà il collezionista in futuro".

Marina, Rostov sul Don.

“Lavoro in un asilo privato. Il proprietario ha installato un impianto solare Micoe sul tetto due anni fa. Il consumo di acqua calda è costantemente richiesto e gli ambienti devono avere la temperatura ottimale, e questi sono costi decenti. Con la nuova attrezzatura, risulta essere in grado di servire completamente il riscaldamento, fornire acqua calda senza interruzioni e riscaldare anche la piscina. Anche di notte, tutti i sistemi funzionano perfettamente. Visto che non ho riscontrato nessuna mancanza, sto pensando di acquistare lo stesso dispositivo per la mia casa, soprattutto perché il prezzo è ragionevole. Basta leggere le recensioni per scegliere il modello giusto.

Daria, Ekaterinburg.

Prezzo

Tutte le aziende hanno la propria fascia di prezzo per i collettori solari sottovuoto.

Quando si stabilisce il budget per un sistema di riscaldamento solare, è importante effettuare calcoli preliminari e decidere l'opzione appropriata. Il costo approssimativo è riportato nella tabella:

Azienda, produttore, modello	Area di assorbimento, m2	Numero di tubi	Dimensioni, mm	Peso (kg	Prezzo, rubli
Cina SZ47 MZ58	1-3 1,5-4	10-30 10-30	1700×1000/2300×150 2200×1000/2700×155	30-75 40-115	20 000-40 000 25 000-50 000
Gruppo Andi, Russia Cottage XF-II Carro CP-II SCH-18	0,55-0,8 2-5 2,3	10-200 15-35 18	2350x1000/2050/160 2350x1300/3200/160 2020x1640x155	50-100 65-170 55	20 000-50 000 60 000-120 000 30 000-35 000
Germania CPC Stella Azzurra Titan Plus	2,9-5 3-6	14-45 20-50	1060x1060/2050x120 1100x1200/2200x140	39-72 50-120	120 000-150 000 140 000 -170 000
Shentai, Cina, Paesi Bassi SCM 58 STH 200	1,5-2 2-4	10-40 15-45	2300x1000/2200x150 2300x2000/2200x120	40-80 50-120	30 000-50 000 60 000- 80 000
Viessmann, Germania Vitosol 200-T Vitosol 300-T	2,7-3 3-3,7	20-40 20-40	1500x2050/3000x150 1500x2050/3000x150	60-70 60-80	225 000- 300 000 350 000 -420 000

Come funziona un collettore di tipo sottovuoto?

I moderni dispositivi per il vuoto che forniscono agli ambienti calore e acqua calda grazie all'energia solare differiscono in qualche modo tecnologicamente e sono suddivisi in tipi come:

• tubolare senza rivestimento protettivo in vetro;
• modulo con conversione ridotta;
• versione piatta standard;
• dispositivo con isolamento termico trasparente;
• unità d'aria;
• collettore sottovuoto piatto.

Tutti hanno una somiglianza strutturale comune, quindi sono costituiti da:

• tubo trasparente esterno, dal quale viene espulsa completamente l'aria;
• un tubo riscaldato situato in un tubo di grandi dimensioni in cui si muove un refrigerante liquido o gassoso;
• uno o due distributori prefabbricati, a cui sono fissati tubi di calibro maggiore ed è compreso un circuito di circolazione di tubi sottili posti all'interno.

L'intero design ricorda in qualche modo un thermos con pareti trasparenti, in cui viene mantenuto un livello di isolamento termico senza precedenti. Grazie a questa caratteristica, il corpo della camera d'aria acquisisce la capacità di riscaldarsi qualitativamente e cedere completamente la risorsa energetica al liquido di raffreddamento che circola all'interno.

Varietà di collettori sottovuoto

Varietà di collettori sottovuoto

Nella progettazione dei collettori vengono utilizzati due tipi di tubi di vetro:

• coassiale;
• piuma.

Diamo un'occhiata più da vicino a ciascuno di essi.

Tubo coassiale

Questa è una specie di thermos, che consiste in una doppia fiaschetta. Il pallone esterno è ricoperto da una sostanza speciale che assorbe il calore. Si crea un vuoto tra i due tubi. Ciò ha permesso di garantire che il calore durante il funzionamento venisse trasferito direttamente dai flaconi di vetro.

All'interno di ogni tubo ce n'è un altro: il rame (è riempito di liquido etereo). Quando la temperatura aumenta, questo liquido evapora, trasferisce il calore accumulato e rifluisce sotto forma di condensa. Il ciclo poi si ripete più e più volte.

Tubo di piume

Tali tubi sono costituiti da un pallone a parete singola. A proposito, in termini di spessore della parete, superano significativamente le controparti coassiali. Il tubo di rame è rinforzato con una speciale lamiera grecata trattata con un assorbente di umidità. Si scopre che l'aria in questo caso viene pompata fuori dall'intero canale termico.

Tali canali, tra l'altro, sono anche diversi:

• flusso diretto;
• "Hit pipe".

Canali come "Hitpipe"

Trasferimento di calore in un collettore solare sottovuoto tipo “Heat Pipe”

Il loro altro nome è tubi di calore. Funzionano come segue: il liquido etereo in tubi chiusi risale il canale quando la temperatura aumenta, dopodiché vi condensa in un collettore di calore appositamente attrezzato.In quest'ultimo, il liquido trasferisce energia termica e scende lungo il tubo. Dal collettore di calore, il calore viene trasferito ulteriormente nel sistema per mezzo di un refrigerante circolante.

Heat pipe coassiale sottovuoto con collettore a 2 tubi

È caratteristico che i tubi di metallo qui possano essere non solo di rame, ma anche di alluminio.

Canali rettilinei

In ciascuno di questi canali in un tubo di vetro ci sono due tubi metallici contemporaneamente. Secondo uno di loro, il liquido entra nel pallone, si riscalda e esce attraverso il secondo.

Vantaggi e svantaggi

I collettori solari sottovuoto hanno perdite di calore inferiori rispetto a quelli piatti. L'utilizzo delle nanotecnologie del vuoto nella produzione di collettori ha permesso di raggiungere un'elevata efficienza e affidabilità dei sistemi solari.

Considera i principali vantaggi dell'utilizzo di collettori sottovuoto:

1. Prestazione. C'è un vuoto nei tubi del collettore - un isolante termico ideale, che consente di mantenere un livello ottimale di calore anche nel periodo autunno-inverno. Mantenendo l'efficienza ad un livello elevato, le prestazioni del collettore sottovuoto sono superiori del 40% rispetto a quelle del collettore piano.
2. Affidabilità. La vita utile dei collettori sottovuoto è di circa 30 anni. La loro durata e il loro funzionamento ininterrotto sono dovuti ai moderni materiali durevoli. I tubi a vuoto sono realizzati in rame di alta qualità. Il corpo esterno dei tubi è stampato in vetro borosilicato, che è in grado di sopportare carichi elevati. L'uso dei collettori sottovuoto è particolarmente importante per le zone climatiche, dove burrasche, uragani, grandine non sono rari.
3. Efficienza nell'utilizzo dell'energia solare. La forma cilindrica dell'assorbitore del collettore sottovuoto cattura e trattiene anche l'energia solare dispersa, che non è in grado di convertire un correttore piatto. Da un metro quadrato dell'assorbitore di un sistema solare sottovuoto, è possibile trattenere l'energia solare del 40% in più rispetto a un'area simile di un impianto solare di tipo piatto. La rotondità dei tubi permette di ricevere fino al 97% dell'energia solare dalla mattina presto fino a tarda sera.
4. Facilità d'uso. In caso di danneggiamento del tubo sottovuoto, può essere sostituito senza interrompere il funzionamento dell'impianto (non è necessario scaricare il liquido di ricircolo). Con una mancanza di calore, puoi aggiungere più tubi e, con un eccesso, rimuoverlo temporaneamente. Dopo aver pulito il collettore sottovuoto dalla neve o dal ghiaccio, entra rapidamente in condizioni di lavoro. La superficie del collettore ha una bassa inerzia termica grazie al sottile rivestimento in vetro.
5. Disinfezione dell'acqua. La temperatura del riscaldamento dell'acqua durante il funzionamento del sistema solare raggiunge livelli elevati, il che ne garantisce la disinfezione e previene la riproduzione di organismi patogeni.
6. Facilità di installazione. Quando si installano i collettori sottovuoto non ci sono particolari difficoltà, la cosa principale a cui attenersi è posizionare il collettore in un angolo per permettere al liquido all'interno dei tubi di defluire verso il basso.

Gli svantaggi del riscaldamento solare si riducono a un rendimento estremamente basso alle basse temperature e di notte, sollevando così la questione che questo sistema di riscaldamento non può essere l'unico della casa. Inoltre, i collettori solari sottovuoto sono più costosi di quelli piatti.

Gli impianti solari di tipo sottovuoto stanno diventando sempre più popolari tra la popolazione e le grandi aziende. Se prima molti erano spaventati dal prezzo del problema, oggi il costo dell'attrezzatura è leggermente diminuito e la funzionalità è migliorata e modificata.

Il principio di funzionamento del tubo a vuoto tipo SKE.

La chiave per il funzionamento del sistema solare è il tubo a vuoto di vetro. Ogni tubo a vuoto è costituito da due flaconi di vetro.

Il pallone esterno è realizzato in vetro borosilicato estremamente resistente che resiste alla grandine che cade a una velocità di 18 m/s e ha un diametro fino a 35 mm.

Anche il pallone interno è realizzato in vetro borosilicato e rivestito con uno speciale rivestimento a tre livelli con cambio graduale degli strati assorbenti ALN/AIN-SS/CU. Attraverso l'utilizzo di nuove tecnologie si ottiene un elevato coefficiente di assorbimento e una bassa capacità di repulsione, che permette di raggiungere +380°C al centro del tubo sotto il sole diretto, senza danneggiare il prodotto stesso.

L'aria viene pompata tra i due bulbi di vetro per creare un vuoto che impedisce la conduzione del calore inversa e la perdita di calore per convezione. Al centro del bulbo di vetro è presente un condotto termico ermetico (HEAT PIPE), realizzato in puro rame rosso, al centro del quale è presente un liquido leggermente bollente ed evaporante, che svolge la funzione di trasferire calore al liquido di raffreddamento. La figura seguente mostra il principio di funzionamento di un tubo a vuoto.

L'intensità principale della radiazione solare in condizioni terrestri è nell'intervallo spettrale 0,28 µm – 3 µm. Il vetro borosilicato trasmette onde di radiazione solare nell'intervallo 0,4 micron - 2,7 micron. Penetrando attraverso il pallone trasparente esterno, l'energia viene trattenuta sul secondo pallone, che è rivestito con uno strato assorbente opaco altamente selettivo.

Come risultato dell'assorbimento della luce da parte dell'assorbitore e della sua successiva emissione, la lunghezza d'onda aumenta fino a 11 micron. Il vetro è una barriera impenetrabile a un'onda elettromagnetica di questa lunghezza. L'energia solare, che cade sull'assorbitore, è intrappolata. Assorbendo la radiazione solare, l'assorbitore, anche senza pallone esterno, può riscaldarsi fino ad una temperatura di +80°C. L'assorbitore riscaldato a tale temperatura emette energia termica che, penetrando attraverso il corpo del secondo pallone, viene ceduta all'HEAT PIPE. A causa del verificarsi dell'effetto serra, che si basa sull'energia accumulata sotto il bicchiere, a metà del secondo pallone la temperatura sale a +180°C. Questo calore riscalda un liquido bassobollente ed evaporante, che a +25°С - +30°С, trasformandosi in vapore, salendo, trasferisce calore alla parte di lavoro dell'HEAT PIPE, dove avviene lo scambio termico con il liquido di raffreddamento. Il rilascio di calore fa condensare il vapore e fluire nella parte inferiore del TUBO DI CALORE e il ciclo si ripete nuovamente.

L'alto coefficiente di trasferimento del calore dovuto alla facile bollitura ed evaporazione del liquido, la sua piccola quantità e le dimensioni relativamente ridotte del TUBO DI CALORE forniscono un'efficace conduttività termica. HEAT PIPE funziona come un diodo termico. La conducibilità termica è molto alta in una direzione (su) e bassa nella direzione opposta (giù).

Per mantenere il vuoto tra due fiasche di vetro, viene applicato uno strato di bario all'interno inferiore della fiaschetta. Assorbe attivamente CO, CO, N, O, HO e H durante la conservazione e il funzionamento della provetta. Lo strato di bario fornisce anche una chiara indicazione visiva dello stato del vuoto. Bianco significa che le condizioni di vuoto sono violate.

La combinazione ideale di tubi di rame sottovuoto e termici offre i seguenti vantaggi rispetto ai collettori piani:

Alta efficienza termica. grazie ai moderni metodi di trasferimento del calore, rivestimento assorbente di alta qualità.

Ampio raggio di lavoro: grazie alla bassa capacità termica, è in grado di lavorare in nuvole alte (nella gamma infrarossa dei raggi che attraversano le nuvole).

Ogni tubo funziona indipendentemente l'uno dall'altro. Poiché l'antigelo non scorre al centro del tubo e il suo accesso è limitato dallo scambiatore di calore, in caso di danno fisico, il collettore continua a funzionare.

Meno peso del collettore con migliore efficienza del collettore stesso.

Migliore efficienza di lavoro in inverno grazie al vuoto. Il tubo può resistere a temperature fino a -50°C.

Principio di funzionamento dei tubi a vuoto

La funzione dei tubi sottovuoto del collettore solare è quella di assorbire la radiazione solare e impedirne la dispersione nell'ambiente.L'energia termica può lasciare la parte di lavoro del collettore solare sottovuoto in due modi: a causa del trasferimento di calore diretto e sotto forma di radiazione infrarossa.

L'intercapedine tra le pareti di vetro elimina quasi completamente la possibilità di trasferimento del calore diretto sotto vuoto, non sono presenti molecole di sostanze che potrebbero effettuarne il trasferimento.

La copertura selettiva (assorbente) prevede l'assorbimento dell'energia solare e non ne consente l'uscita all'esterno. Esistono diversi tipi di tali rivestimenti, che differiscono per assorbimento ed emissività.

Il vetro riflette parte della radiazione solare, ma è insignificante: la luce visibile costituisce solo una parte dello spettro assorbito. I collettori di qualità sono realizzati in vetro borosilicato ad alta resistenza, resistente ai danni meccanici.

Il vetro borosilicato è difficile da graffiare o opacizzare e dura per decenni senza modificare la produttività.

Collettori piatti

Un collettore solare piatto riscalda il liquido di raffreddamento utilizzando un assorbitore a piastre. È organizzato in modo molto semplice. In realtà, si tratta di una piastra di metallo ad alta intensità di calore, verniciata di nero sulla parte superiore con una vernice speciale. Un tubo a serpentina è saldamente fissato (saldato) alla superficie inferiore della piastra, attraverso la quale circola il liquido.

La vernice selettiva nera fornisce il massimo assorbimento della luce solare e la loro riflessione è quasi zero. I raggi assorbiti riscaldano il liquido di raffreddamento sotto l'assorbitore, che, a sua volta, viene immesso ulteriormente nel sistema. Per ridurre al minimo la perdita di calore, l'assorbitore è isolato dal corpo del collettore e da un vetro temperato, che non contiene quasi ossidi di ferro. È installato sopra l'assorbitore e funge da copertura superiore dell'alloggiamento. Inoltre, l'uso di tale vetro consente di creare una sorta di "effetto serra", che aumenta ulteriormente il riscaldamento dell'assorbitore e quindi la temperatura del liquido di raffreddamento.

Come assemblare un collettore d'aria

Se decidi di assemblare il sistema solare con le tue mani, prenditi prima cura di tutti gli strumenti necessari.

Cosa sarà richiesto nel lavoro

1. Cacciavite.

2. Chiavi regolabili, a tubo ea bussola.

Set chiavi a bussola

3. Saldatura per tubi in plastica.

Saldatura per tubi in plastica

4. Perforatore.

perforatore

Tecnologia di assemblaggio

Per il montaggio, è auspicabile acquisire almeno un assistente. Il processo stesso può essere suddiviso in più fasi.

Primo stadio. Innanzitutto, assemblare il telaio, preferibilmente immediatamente nel luogo in cui verrà installato. L'opzione migliore è il tetto, dove puoi trasferire separatamente tutti i dettagli della struttura. La stessa procedura per il montaggio del telaio dipende dal modello specifico ed è prescritta nelle istruzioni.

Seconda fase. Fissare saldamente il telaio al tetto. Se il tetto è in ardesia, utilizzare una trave di rivestimento e viti spesse; se è in cemento, utilizzare normali tasselli.

In genere, i telai sono progettati per essere montati su superfici piane (pendenza massima di 20 gradi). Sigillare i punti di fissaggio del telaio alla superficie del tetto, altrimenti perderanno.

Terza fase. Forse il più difficile, perché devi sollevare sul tetto un serbatoio di accumulo pesante e dimensionale. Se non è possibile utilizzare attrezzature speciali, avvolgere il serbatoio in un panno spesso (per evitare possibili danni) e sollevarlo su un cavo. Quindi fissare il serbatoio al telaio con le viti.

Quarto stadio. Successivamente, devi montare i nodi ausiliari. Ciò può includere:

• termosifone;
• termometro;
• condotto dell'aria automatizzato.

Installare ciascuna delle parti su una speciale guarnizione ammorbidente (anche queste sono incluse).

Quinta tappa. Accendi l'impianto idraulico. Per fare ciò, puoi utilizzare tubi di qualsiasi materiale, purché resistano a una temperatura di 95 ° C di calore. Inoltre, i tubi devono essere resistenti alle basse temperature. Da questo punto di vista, il polipropilene è il più adatto.

Sesta fase. Dopo aver collegato la rete idrica, riempire d'acqua il serbatoio di accumulo e verificare la presenza di perdite. Verifica se la tubazione perde: lascia il serbatoio pieno per diverse ore, quindi ispeziona attentamente tutto e, se necessario, risolvi il problema.

Settimo stadio. Dopo aver verificato che la tenuta di tutti i collegamenti sia normale, procedere con l'installazione degli elementi riscaldanti. Per fare ciò, avvolgi un tubo di rame con un foglio di alluminio e mettilo in un tubo sottovuoto di vetro. Metti una tazza di contenimento e uno stivale di gomma sul fondo della fiaschetta di vetro. Inserire la punta di rame all'altra estremità del tubo fino in fondo nel condensatore di ottone.

Resta solo da far scattare il cup-lock sulla staffa. Installare il resto dei tubi allo stesso modo.

Ottava tappa. Installare un blocco di montaggio sulla struttura e fornire alimentazione a 220 volt. Quindi collega tre nodi ausiliari a questo blocco (li hai installati nella quarta fase del lavoro). Nonostante il blocco di montaggio sia impermeabile, prova a coprirlo con una visiera o un'altra protezione dalle precipitazioni atmosferiche. Quindi collega il controller all'unità: ti consentirà di monitorare e regolare il funzionamento del sistema. Installare il controller in qualsiasi luogo conveniente.

Questo completa l'installazione del collettore del vuoto. Immettere tutti i parametri necessari nel controller e avviare il sistema.