Vakuuminių saulės kolektorių konstrukcija ir privalumai

Vakuuminių vamzdžių tipai

Yra penkių tipų vakuuminiai vamzdžiai, skirti saulės kolektoriams. Jie skiriasi vidine struktūra ir dizainu. Be to, kiekvienas iš jų gali būti papildytas metaliniu (dažniausiai aliuminio) absorberiu, kuris įdedamas į stiklinę kolbą vamzdelio pavidalu.

Svarbu!
Dauguma gamintojų apatinį tarpą tarp stiklinių sienelių užpildo bariu – jis sugeria dujų nešvarumus ir pagerina šilumos izoliacijos savybes. Jo nebuvimas gali sumažinti kolektoriaus efektyvumą iki 15%.

Termosifoniniai (atviri) vakuuminiai vamzdeliai

Šio tipo saulės kolektorių vamzdžiai naudojami kolektoriuose su išorine talpa. jie užpildyti vandeniu ir sudaro vieną tūrį su rezervuaru. Pašildytas vanduo iš kolbos pakyla į baką, o atvėsęs nukrenta žemyn.

Termosifoniniai vakuuminiai kolektoriai naudojami šioms reikmėms:

1. Prijungimui prie karšto vandens tiekimo sistemos;
2. Regionuose, kuriuose šaltuoju metų laiku yra aukštas insoliacijos lygis;
3. Sezoniniam naudojimui (pavasarį, vasarą, rudenį).

Koaksialinis vamzdis (šilumos vamzdis)

Tai yra labiausiai paplitęs vakuuminių vamzdžių tipas. Jame stiklinės kolbos viduje yra varinis vamzdelis, pripildytas žemos virimo temperatūros skysčio arba žemo slėgio vandens.

Kaitinamas skystis arba vanduo pradeda virti, garai kyla aukštyn, kartu šildami nuo varinių sienelių. Viršutinėje dalyje jis patenka į šilumokaitį – gale esantį pratęsimą, kuriame per sieneles atiduoda šilumą aplinkui cirkuliuojančiam vandeniui.

Atvėsus, garai kondensuojasi ant šilumokaičio sienelių ir nuteka žemyn. Ciklas kartojamas iš naujo.

Scheminė koaksialinio vamzdžio ir šilumokaičio vidinė struktūra.

Dvi koaksialiniai vamzdeliai

Tokio šilumos imtuvo veikimo principas yra toks pat kaip ir ankstesnio, su viena išimtimi - prie vieno šilumokaičio prijungiami du variniai vamzdeliai su skysčiu. Dviguba sistema leidžia efektyviau pašalinti šilumą, o didelė šilumokaičio sienelių talpa ir plotas greitai sušildo vandenį.

Vakuuminiai kolektoriai su dviguba koaksialine sistema montuojami kur reikia:

1. Užtikrinkite nedidelį didelio vandens kiekio šildymą;
2. Saulėtą dieną reikia šilumos energijos;
3. Aukštas vidutinis insoliacijos lygis;
4. Per sistemą greitai siurbiamas vanduo.

Plunksnų vakuuminiai vamzdeliai

Jų konstrukcija turi papildomą šilumokaitį, leidžiantį efektyviau pašalinti šilumą iš stiklinės lemputės vidaus. Paprastai jis pagamintas iš dviejų išilginių plokščių, esančių vario aušintuvo šonuose.

Priešingu atveju veikimo principas yra toks pat kaip ir bendraašio vamzdžio.

U formos vakuuminiai vamzdžiai (U tipo)

Ši sistema iš esmės skiriasi nuo ankstesnių. Jame naudojamos dvi linijos – šaltam ir šildomam vandeniui.

Stiklinėje kolboje, per kurią teka vanduo, sumontuotas angliškos raidės U formos šilumokaitis. Iš linijos su šaltu vandeniu jis patenka į ją, įkaista ir grįžta į vamzdį su pašildytu vandeniu.

U formos vamzdžių kolektorius yra efektyviausias, tačiau jį sumontuoti sunkiau. Srauto linijos surinkimo metu tvirtinamos suvirinant variniais vamzdeliais stiklinės lemputės viduje. Pasirodo, viena integruota sistema, pasižyminti dideliu energijos vartojimo efektyvumu, tačiau mažai prižiūrima.

Kolbos montavimas ant U formos vario vamzdelio.

Vakuuminio tipo kolektorių privalumai ir trūkumai

Pagrindinis įrenginių privalumas yra beveik visiškas šilumos nuostolių nebuvimas eksploatacijos metu. Tai užtikrina vakuuminė aplinka, kuri yra vienas kokybiškiausių natūralių izoliatorių. Tačiau privalumų sąrašas tuo nesibaigia.Įrenginiai turi kitų ryškių pranašumų, pavyzdžiui:

• darbo efektyvumas žemoje temperatūroje (iki -30 °С);
• gebėjimas kaupti temperatūrą iki 300°C;
• maksimali galima šiluminės energijos sugertis, įskaitant nematomą spektrą;
• veikimo stabilumas;
• mažas jautrumas agresyvioms atmosferos apraiškoms;
• mažas vėjo pralaidumas dėl vamzdinių sistemų, galinčių pro jas praleisti skirtingo tankio oro mases, konstrukcijos ypatybių;
• aukštas efektyvumo lygis vidutinio ir vėsaus klimato regionuose su nedideliu skaičiumi giedrų ir saulėtų dienų;
• ilgaamžiškumas, laikantis pagrindinių eksploatavimo taisyklių;
• prieinamumas remontui ir galimybė pakeisti ne visą sistemą, o tik vieną sugedusį fragmentą.

Trūkumai yra tai, kad kolektoriai nesugeba savaime išsivalyti nuo šalčio, ledo, sniego ir didelės komponentų, reikalingų įrenginiui surinkti namuose, kaina.

Kaip teisingai įdėti įrenginį

Norint, kad vakuuminis kolektorius veiktų visavertiškai ir efektyviai aprūpintų gyvenamąją erdvę reikiama energija, būtina rasti jam tinkamiausią vietą ir teisingai orientuoti įrenginį pasaulio dalių atžvilgiu.

Šiaurinio pusrutulio gyvenvietėse svarbu kolektorių pastatyti pietinėje namo stogo dalyje arba saulėtoje aikštelės pusėje. Pageidautina užtikrinti minimalų prietaiso plokštumos nuokrypį.

Jei nėra galimybės nukreipti paviršiaus į pietus, verta rinktis iš vakarų ir rytų labiausiai šviesų kampą atviroje erdvėje.

Energetinio saulės komplekso neturėtų uždengti kaminai, dekoratyviniai stogo dangos fragmentai, besidriekiančios medžių šakos ir aukšti gyvenamieji ar techniniai pastatai. Tai sumažins darbo efektyvumą ir sumažins aktyviųjų elementų šildymo lygį.

Jei įrenginys sumontuotas teisingai, jis tieks beveik tą pačią šilumos galią ištisus metus, nepriklausomai nuo sezono.

Jei nėra didelės patirties atliekant kompleksinius remonto, montavimo ir santechnikos darbus, neracionalu vamzdžių evakavimą atlikti namuose. Šis procesas užima daug laiko ir reikalauja specialių žinių bei specializuotos įrangos.

Be to, pačių pagamintų vakuuminio tipo elementų efektyvumas yra daug mažesnis nei gamyklinių dalių. Todėl protingiausia yra pirkti produktus iš specializuoto gamintojo, o tada pabandyti surinkti keletą sekcijų namuose.

Saulės kolektorių įvairovė

Saulės sistemos klasifikuojamos pagal vamzdžių konstrukcijos ypatybes ir šilumos kanalo, naudojamo kaip imtuvas, tipą:

1. Namų šildymui skirto vakuuminio saulės kolektoriaus koaksialinis modelis yra dvigubo stiklo kolba, kurios ertmėje išpumpuojamas oras. Ant paviršiaus padengiama sugerianti danga, todėl energija perduodama iš paties vamzdelio.

2. Plunksnos konstrukcija vienasienė, tuštuma čia yra šiluminio kanalo erdvėje, kurios dalis kartu su akumuliatoriumi integruota į kolbą.

4. Priverstinės cirkuliacijos sistemose įrengiamas mažos galios siurblys, padedantis perkelti terpę. Tuo pačiu metu energijos suvartojimas yra daug mažesnis nei energija, gaunama privačiam namui šildyti.

5. Taip pat skiriasi grandinių skaičius. Paprasčiausiuose kolektoriuose šildymo vanduo šildomas ir vartojamas iš akumuliacinės talpos.

6. Sudėtingesni susideda iš vakuuminio vamzdelio ir skysčių mėginių ėmimo elementų. Įrenginyje yra neužšąlantis ir netoksiškas nešiklis su antikoroziniais ir putojančiais priedais. Šis metodas patikimai apsaugo įrangą nuo druskų ir apnašų bei prisideda prie ilgesnio veikimo kaitinant.

Modelių ir jų charakteristikų apžvalga

Šiuo metu Kinija pirmauja saulės energija varomų kolektorių gamyboje.Remiantis privačių namų savininkų atsiliepimais, vietiniai gamintojai taip pat tiekia gerų savybių turinčią įrangą. Europietiški įrenginiai yra gana brangūs, tačiau laikui bėgant prietaisų pirkimo ir montavimo išlaidos visiškai pateisinamos. Garsiausios įmonės gamina šiuos kolekcionierius:

Santechnikai: naudodami šį maišytuvo priedą už vandenį mokėsite iki 50 % MAŽIAU

Kolekcionieriai „Dacha“ ir „Universal“ yra žinomiausi vietinio gamintojo įrenginiai. SCH-18 yra labai efektyvus, kai kondensato temperatūra siekia iki 250°C. Kolbos pagamintos iš raudono vario, aušinimo skystis skystas. Vandens nebuvimas vakuume užtikrina atsparumą šalčiui. Tvirtas korpusas gerai atsparus vėjui. Vamzdynas apsaugotas poliuretano kolektoriumi. Guminiai nuo dulkių sandarikliai neleidžia patekti dulkėms ir nuosėdoms.

Jie efektyviai veikia esant temperatūrai iki -35°C, funkcionalumo tipas – slėginė šildymo sistema. Yra valdiklis šildytuvo valdymui, vamzdžių dydis 1800 mm, bako tūris 135-300l, kaitinimo elemento galia 1,5-2 kW. Kolektoriai gaminami pagal tarptautinius sertifikatus, kurie užtikrina jų saugumą ir patikimumą.

Kolekcininko pasirinkimo kriterijai

Jei planuose yra vakuuminio šildymo kolektoriaus pirkimas, turėtumėte atkreipti dėmesį į keletą niuansų, kurie padės apsispręsti dėl modelio:

1. Plokščiam stogui tinka vamzdinė saulės sistema. Su dideliu vėju jis laikysis tvirtai ir stabiliai.

2. Studijuojant technines charakteristikas, reikia atsižvelgti į vamzdžių skaičių, jų tipą, matmenis, įrangos plotą.

3

Taip pat svarbu žinoti skysčio tūrį, prietaiso matmenis, absorberio paviršių, kolbų stiklo kokybę ir izoliatoriaus storį.

4. Norint apskaičiuoti realų našumą, reikia išsiaiškinti šildymo plotą, šilumos nuostolių kiekį, klimato ypatybes, karšto vandens suvartojimą per dieną.

5. Perkant kolektorių taip pat reikia atsižvelgti į papildomas išlaidas montuojant komponentus: baką, akumuliatorių ir šilumokaitį.

Vartotojų nuomonės

Nepaisant gana didelių sąnaudų, saulės kolektorių įrenginiai sulaukė didelio susidomėjimo, ką liudija tokias šildymo sistemas naudojusių savininkų atsiliepimai:

„Norint sutaupyti, teko atkreipti dėmesį į saulės kolektorius, skirtus naudoti privačiame pensione. Sezono metu karšto vandens suvartojimas yra gana didelis, reikėjo pasirinkti alternatyvų karšto vandens tiekimo ir šildymo būdą

Kinijos gamintojas „Shentai“ siūlo įsigyti įrangą už prieinamą kainą, todėl apsistojau ties jų gaminiais, juolab kad atsiliepimai dažniausiai teigiami. Pagal skaičiavimus man buvo rekomenduota reikiama galia, greitai atvežė ir sumontavo visą įrangą. Palyginti su katilo kaina kiekviename kambaryje, sutaupyta didžiulė. Darbe nebuvo jokių trūkumų ir nesklandumų.

Jevgenijus Gončaras, Krasnodaras.

„Dabar visi žmonės stengiasi pereiti prie pelningesnio šildymo šaltinio. Pasitikėdami atsiliepimais, savo kotedžui užsakėme ir Paradigma kolektorių. Iš pradžių jie naudojo jį kaip atsarginį variantą, po metų jie įsitikino efektyvumu ir visiškai perėjo prie namo aprūpinimo saulės sistema. Buvome susirūpinę, kad vamzdžiai gali būti pažeisti dėl blogo oro ar vėjo, tačiau jie yra patvarūs, net nebijo uragano. Dėl kaupimo sistemos jums nereikia jaudintis dėl darbo nutraukimo. Trūkumų neradome, esame patenkinti savo pasirinkimu, nors kaina gana aukšta.“

Angelina, Maskva.

„Įrengėme Andi Group prekės ženklo SCH-18 kolektorių, nes atsiliepimai apie įmonę geri. Nelabai išmanau technines savybes, vyras išsirinko įrenginį. Bet man patinka, kad tai veikė tik sezoną, o taupymas jau jaučiamas. Tiesa, šiemet saulės buvo daug, tad energijos kaupimas praktiškai nenutrūko.Vienintelis trūkumas yra tas, kad ne visada pakankamai galios, gerai veikia šildymas, o karšto vandens suvartojimas turi būti santūresnis, nes šeima didelė. Žiūrėsim, kaip kolekcininkas save parodys ateityje“.

Marina, Rostovas prie Dono.

„Dirbu privačiame darželyje. Savininkas prieš dvejus metus ant stogo įrengė saulės sistemą „Micoe“. Karštas vanduo turi būti vartojamas nuolat, o patalpose turi būti optimali temperatūra, o tai yra tinkamos išlaidos. Su nauja įranga pasirodo pilnai aptarnauti šildymą, tiekti karštą vandenį be pertraukų, taip pat šildyti baseiną. Net ir naktį visos sistemos veikia puikiai. Kadangi nepastebėjau jokių trūkumų, galvoju įsigyti tokį patį įrenginį ir savo namams, juolab, kad kaina yra priimtina. Jums tereikia perskaityti atsiliepimus, kad pasirinktumėte tinkamą modelį.

Daria, Jekaterinburgas.

Kaina

Visos įmonės turi savo vakuuminių saulės kolektorių kainų intervalą.

Rengiant saulės šildymo sistemos biudžetą, svarbu atlikti išankstinius skaičiavimus ir nuspręsti dėl tinkamo varianto. Apytikslė kaina parodyta lentelėje:

Įmonė, gamintojas, modelis	Absorbcijos plotas, m2	Vamzdžių skaičius	Matmenys, mm	Svoris, kg	Kaina, rubliai
Kinija 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
Andi grupė, Rusija Kotedžas XF-II Vagonas CP-II SCH-18	0,55-0,8 2-5 2,3	10-200 15-35 18	2350 x 1000/2050/160 2350 x 1300/3200/160 2020x1640x155	50-100 65-170 55	20 000-50 000 60 000-120 000 30 000-35 000
Vokietija MUP Star Azzuro 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
Shentajus, Kinija, Nyderlandai SCM 58 200 STH	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, Vokietija 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

Kaip veikia vakuuminis kolektorius?

Šiuolaikiniai vakuuminiai įrenginiai, aprūpinantys patalpas šiluma ir karštu vandeniu dėl saulės energijos, technologiškai šiek tiek skiriasi ir skirstomi į tokius tipus kaip:

• vamzdinis be stiklo apsauginės dangos;
• modulis su sumažinta konversija;
• standartinė plokščia versija;
• prietaisas su skaidria šilumos izoliacija;
• oro blokas;
• plokščias vakuuminis kolektorius.

Visi jie turi bendrą struktūrinį panašumą, todėl juos sudaro:

• išorinis skaidrus vamzdis, iš kurio visiškai išpumpuojamas oras;
• šildomas vamzdis, esantis dideliame vamzdyje, kuriame juda skystas arba dujinis aušinimo skystis;
• vienas arba du surenkami skirstytuvai, prie kurių tvirtinami didesnio kalibro vamzdžiai ir įdedama į vidų įdėta plonų vamzdelių cirkuliacinė grandinė.

Visas dizainas kažkuo primena termosą permatomomis sienelėmis, kuriame išlaikoma neregėtai aukšta šilumos izoliacija. Dėl šios savybės vidinio vamzdžio korpusas įgyja galimybę kokybiškai sušilti ir pilnai atiduoti energijos išteklius viduje cirkuliuojančiam aušinimo skysčiui.

Vakuuminių kolektorių veislės

Vakuuminių kolektorių veislės

Kolektorių konstrukcijoje naudojami dviejų tipų stiklo vamzdžiai:

• bendraašis;
• plunksna.

Pažvelkime į kiekvieną iš jų atidžiau.

Vamzdis koaksialus

Tai savotiškas termosas, susidedantis iš dvigubos kolbos. Išorinė kolba padengta specialia medžiaga, kuri sugeria šilumą. Tarp dviejų vamzdžių susidaro vakuumas. Tai leido užtikrinti, kad šiluma eksploatacijos metu būtų perduodama tiesiai iš stiklinių kolbų.

Kiekvieno vamzdelio viduje yra dar vienas – varinis (užpildytas eterinio skysčio). Kylant temperatūrai šis skystis išgaruoja, perduoda susikaupusią šilumą ir kondensato pavidalu teka atgal. Tada ciklas kartojasi vėl ir vėl.

Plunksnų vamzdelis

Tokie vamzdeliai susideda iš vienasienės kolbos. Beje, atsižvelgiant į sienelės storį, jie žymiai viršija bendraašius analogus. Varinis vamzdis sutvirtintas specialia gofruota plokšte, apdorota drėgmę sugeriančia medžiaga. Pasirodo, oras šiuo atveju išpumpuojamas iš viso šiluminio kanalo.

Tokie kanalai, beje, taip pat skiriasi:

• tiesioginis srautas;
• "Hitpipe".

Tokie kanalai kaip „Hitpipe“

Šilumos perdavimas vakuuminiame saulės kolektoriuje „Heat Pipe“

Kitas jų pavadinimas yra šilumos vamzdžiai. Jie veikia taip: eterinis skystis uždaruose vamzdžiuose kylant temperatūrai pakyla kanalu aukštyn, po to ten kondensuojasi specialiai įrengtame šilumos kolektoriuje.Pastarajame skystis perduoda šiluminę energiją ir nusileidžia vamzdeliu žemyn. Iš šilumos kolektoriaus šiluma cirkuliuojančiu aušinimo skysčiu perduodama toliau į sistemą.

Koaksialinis vakuuminis šilumos vamzdis su 2 vamzdžių kolektoriumi

Būdinga, kad metaliniai vamzdžiai čia gali būti ne tik variniai, bet ir aliuminiai.

Tiesūs kanalai

Kiekviename iš šių kanalų stikliniame vamzdyje vienu metu yra du metaliniai vamzdžiai. Pagal vieną iš jų skystis patenka į kolbą, ten įkaista ir išeina per antrąją.

Privalumai ir trūkumai

Saulės vakuuminiai kolektoriai turi mažesnius šilumos nuostolius lyginant su plokščiaisiais. Vakuuminių nanotechnologijų panaudojimas kolektorių gamyboje leido pasiekti aukštą saulės sistemų efektyvumą ir patikimumą.

Apsvarstykite pagrindinius vakuuminių kolektorių naudojimo pranašumus:

1. Spektaklis. Kolektoriaus vamzdeliuose yra vakuumas – idealus šilumos izoliatorius, leidžiantis palaikyti optimalų šilumos lygį net rudens-žiemos laikotarpiu. Išlaikant aukštą efektyvumo lygį, vakuuminio kolektoriaus našumas yra 40% didesnis nei plokščiojo kolektoriaus.
2. Patikimumas. Vakuuminių kolektorių tarnavimo laikas yra apie 30 metų. Jų ilgaamžiškumą ir nenutrūkstamą veikimą lemia šiuolaikinės patvarios medžiagos. Vakuuminiai vamzdžiai pagaminti iš aukštos kokybės vario. Išorinis vamzdžių korpusas išlietas iš borosilikatinio stiklo, kuris gali atlaikyti dideles apkrovas. Vakuuminių kolektorių naudojimas ypač svarbus klimato zonoms, kur škvalai, uraganai, kruša nėra neįprasta.
3. Saulės energijos naudojimo efektyvumas. Vakuuminio kolektoriaus absorberio cilindrinė forma fiksuoja ir sulaiko net išsklaidytą saulės energiją, kuri nepajėgia konvertuoti plokščio korektoriaus. Iš vieno kvadratinio metro vakuuminės saulės sistemos absorberio galima sulaikyti saulės energijos 40% daugiau nei iš panašaus plokščio saulės energijos įrenginio ploto. Vamzdžių apvalumas leidžia gauti iki 97% saulės energijos nuo ankstyvo ryto iki vėlyvo vakaro.
4. Naudojimo paprastumas. Pažeidus vakuuminį vamzdelį, jį galima pakeisti nestabdant sistemos veikimo (cirkuliuojančio skysčio nuleisti nereikia). Trūkstant šilumos, galite pridėti kelis vamzdelius, o esant pertekliui, laikinai jį išimti. Nuvalius vakuuminį kolektorius nuo sniego ar apledėjimo, jis greitai pradeda veikti. Dėl plonos stiklo dangos kolektoriaus paviršius turi mažą šiluminę inerciją.
5. Vandens dezinfekcija. Vandens šildymo temperatūra saulės sistemos veikimo metu pasiekia aukštus lygius, o tai užtikrina jo dezinfekciją ir neleidžia daugintis patogeniniams organizmams.
6. Lengvas montavimas. Montuojant vakuuminius kolektorius ypatingų sunkumų nekyla, svarbiausia laikytis kolektoriaus pastatymo kampu, kad vamzdeliuose esantis skystis tekėtų žemyn.

Saulės šildymo trūkumai nukrenta į itin žemą efektyvumą esant žemai temperatūrai ir naktį, todėl kyla klausimas, kad ši šildymo sistema negali būti vienintelė namuose. Be to, vakuuminiai saulės kolektoriai yra brangesni nei plokštieji.

Vakuuminio tipo saulės kolektorių įrenginiai tampa vis populiaresni tarp gyventojų ir didelių įmonių. Jei anksčiau daugelį gąsdino leidimo kaina, šiandien įrangos kaina šiek tiek sumažėjo, o funkcionalumas pagerėjo ir buvo pakeistas.

SKE tipo vakuuminio vamzdžio veikimo principas.

Saulės sistemos veikimo raktas yra stiklinis vakuuminis vamzdis. Kiekvienas vakuuminis vamzdelis susideda iš dviejų stiklinių kolbų.

Išorinė kolba pagaminta iš itin tvirto borosilikatinio stiklo, kuris atlaiko krušą, kuri krenta 18 m/s greičiu, o skersmuo iki 35 mm.

Vidinė kolba taip pat pagaminta iš borosilikatinio stiklo ir padengta specialia trijų lygių danga, palaipsniui keičiant sugeriančius ALN/AIN-SS/CU sluoksnius. Naudojant naujas technologijas, pasiekiamas aukštas sugerties koeficientas ir žema atstūmimo galimybė, kuri leidžia pasiekti +380 ° C vamzdžio viduryje esant tiesioginei saulei, nepažeidžiant paties gaminio.

Oras išpumpuojamas tarp dviejų stiklinių lempučių, kad būtų sukurtas vakuumas, kuris apsaugo nuo atvirkštinio šilumos laidumo ir konvekcijos šilumos nuostolių. Stiklinės lemputės viduryje yra hermetiškas šilumos vamzdelis (HEAT PIPE), pagamintas iš gryno raudono vario, kurio viduryje yra lengvai verdantis ir garuojantis skystis, kuris atlieka šilumos perdavimo aušinimo skysčiui funkciją. Žemiau esančiame paveikslėlyje parodytas vakuuminio vamzdžio veikimo principas.

Pagrindinis saulės spinduliuotės intensyvumas antžeminėmis sąlygomis yra spektriniame diapazone 0,28 µm – 3 µm. Borosilikatinis stiklas praleidžia saulės spinduliuotės bangas 0,4 mikronų – 2,7 mikronų diapazone. Prasiskverbdama pro išorinę skaidrią kolbą, energija išlaikoma antroje kolboje, kuri yra padengta labai selektyvaus nepermatomo absorberio sluoksniu.

Dėl absorberio šviesos sugerties ir vėlesnės jos emisijos bangos ilgis padidėja iki 11 mikronų. Stiklas yra nepralaidi kliūtis tokio ilgio elektromagnetinei bangai. Saulės energija, krintanti ant absorberio, yra įstrigusi. Sugerdamas saulės spinduliuotę, absorberis, net ir be išorinės kolbos, gali įkaisti iki + 80 ° C temperatūros. Iki tokios temperatūros įkaitintas absorberis išskiria šiluminę energiją, kuri, prasiskverbdama per antrosios kolbos korpusą, perduodama į ŠILUMOS VAMZDĮ. Dėl šiltnamio efekto atsiradimo, kurio pagrindas yra po stiklu susikaupusi energija, antros kolbos viduryje temperatūra pakyla iki +180°C. Šia šiluma šildomas žemai verdantis ir garuojantis skystis, kuris esant +25°С - +30°С, virsdamas garais, pakildamas perduoda šilumą į darbinę ŠILUMOS VAMZDŽIO dalį, kur vyksta šilumos mainai su aušinimo skysčiu. Dėl šilumos išsiskyrimo garai kondensuojasi ir nuteka į ŠILUMOS VAMZDŽIO dugną, o ciklas kartojasi dar kartą.

Didelis šilumos perdavimo koeficientas lengvai verdant ir garuojant skysčiui, mažas jo kiekis ir santykinai mažas HEAT PIPE dydis užtikrina efektyvų šilumos laidumą. HEAT PIPE veikia kaip terminis diodas. Šilumos laidumas yra labai didelis viena kryptimi (aukštyn) ir mažas priešinga kryptimi (žemyn).

Siekiant išlaikyti vakuumą tarp dviejų stiklinių kolbų, apatinėje kolbos vidinėje dalyje uždedamas bario sluoksnis. Laikymo ir veikimo metu jis aktyviai sugeria CO, CO, N, O, HO ir H. Bario sluoksnis taip pat aiškiai parodo vakuumo būseną. Balta reiškia, kad pažeidžiamos vakuumo sąlygos.

Idealus vakuuminių ir terminių varinių vamzdžių derinys, palyginti su plokščiaisiais kolektoriais, suteikia mums šiuos pranašumus:

Aukštas šiluminis efektyvumas. dėl šiuolaikinių šilumos perdavimo būdų, aukštos kokybės sugeriančios dangos.

Platus darbų spektras: dėl mažos šiluminės talpos gali dirbti esant dideliam debesuotumui (infraraudonųjų spindulių, kurie praeina pro debesis), diapazone.

Kiekvienas vamzdelis veikia nepriklausomai vienas nuo kito. Kadangi antifrizas nepatenka į vamzdžio vidurį, o jo prieigą riboja šilumokaitis, fizinės žalos atveju kolektorius dirba toliau.

Mažesnis kolektoriaus svoris ir geresnis paties kolektoriaus efektyvumas.

Dėl vakuumo geresnis darbo efektyvumas žiemą. Vamzdis gali atlaikyti iki -50°C temperatūrą.

Vakuuminių vamzdžių veikimo principas

Saulės kolektoriaus vakuuminių vamzdžių funkcija – sugerti saulės spinduliuotę ir neleisti jai patekti į aplinką.Šiluminė energija iš darbinės vakuuminio saulės kolektoriaus dalies gali išeiti dviem būdais – dėl tiesioginio šilumos perdavimo ir infraraudonųjų spindulių pavidalu.

Ertmė tarp stiklo sienelių beveik visiškai pašalina tiesioginio šilumos perdavimo vakuume galimybę, nėra medžiagų molekulių, kurios galėtų ją perduoti.

Atrankinė danga (absorbentas) sugeria saulės energiją ir neleidžia jai išeiti į lauką. Yra įvairių tipų tokių dangų, kurios skiriasi absorbcija ir spinduliuote.

Stiklas atspindi dalį saulės spinduliuotės, tačiau ji yra nereikšminga – matoma šviesa sudaro tik dalį sugerto spektro. Kokybiški kolektoriai gaminami iš didelio stiprumo borosilikatinio stiklo, kuris yra atsparus mechaniniams pažeidimams.

Borosilikatinis stiklas sunkiai subraižomas arba matinis, jis tarnauja dešimtmečius, nekeičiant pralaidumo.

Plokšti kolektoriai

Plokščiasis saulės kolektorius šildo aušinimo skystį naudodamas plokštelinį absorberį. Jis sutvarkytas gana paprastai. Tiesą sakant, tai yra daug karščiui atsparaus metalo plokštė, viršuje juodai nudažyta specialiais dažais. Prie apatinio plokštės paviršiaus tvirtai pritvirtinamas (suvirinamas) serpantininis vamzdelis, kuriuo cirkuliuoja skystis.

Juodi selektyvūs dažai maksimaliai sugeria saulės šviesą, o jų atspindys beveik lygus nuliui. Sugerti spinduliai šildo po absorberiu esantį aušinimo skystį, kuris, savo ruožtu, tiekiamas toliau į sistemą. Siekiant sumažinti šilumos nuostolius, absorberis izoliuotas nuo kolektoriaus korpuso ir grūdinto stiklo, kuriame beveik nėra geležies oksidų. Jis montuojamas virš absorberio ir atlieka viršutinio korpuso dangčio funkciją. Be to, tokio stiklo naudojimas leidžia sukurti savotišką „šiltnamio efektą“, kuris dar labiau padidina absorberio įkaitimą, taigi ir aušinimo skysčio temperatūrą.

Kaip surinkti oro kolektorių

Jei nuspręsite saulės sistemą surinkti savo rankomis, pirmiausia pasirūpinkite visais reikalingais įrankiais.

Ko reikės darbe

1. Atsuktuvas.

2. Reguliuojami, vamzdiniai ir lizdiniai veržliarakčiai.

Kištukinių raktų rinkinys

3. Plastikinių vamzdžių suvirinimas.

Plastikinių vamzdžių suvirinimas

4. Perforatorius.

Perforatorius

Surinkimo technologija

Surinkimui pageidautina įsigyti bent vieną asistentą. Pats procesas gali būti suskirstytas į kelis etapus.

Pirmas lygmuo. Pirmiausia surinkite rėmą, geriausia iš karto toje vietoje, kur jis bus sumontuotas. Geriausias variantas yra stogas, kuriame galite atskirai perkelti visas konstrukcijos detales. Pati rėmo montavimo procedūra priklauso nuo konkretaus modelio ir yra nurodyta instrukcijose.

Antrasis etapas. Tvirtai pritvirtinkite rėmą prie stogo. Jei stogas yra šiferis, naudokite apvalkalo siją ir storus varžtus; jei jis yra betonas, naudokite įprastus inkarus.

Paprastai rėmai yra skirti montuoti ant plokščių paviršių (maksimalus 20 laipsnių nuolydis). Pritvirtinkite rėmo tvirtinimo taškus prie stogo paviršiaus, kitaip jie nutekės.

Trečias etapas. Galbūt sunkiausia, nes ant stogo tenka kelti sunkų ir didelių gabaritų talpyklą. Jei nėra galimybės naudoti specialią įrangą, apvyniokite baką storu audiniu (kad išvengtumėte galimos žalos) ir pakelkite ant troso. Tada pritvirtinkite baką prie rėmo varžtais.

Ketvirtasis etapas. Tada turite sumontuoti pagalbinius mazgus. Tai gali apimti:

• kaitinantis elementas;
• temperatūros jutiklis;
• automatizuotas oro kanalas.

Sumontuokite kiekvieną dalį ant specialios minkštinančios tarpinės (jos taip pat yra komplekte).

Penktas etapas. Atneškite santechniką. Norėdami tai padaryti, galite naudoti bet kokios medžiagos vamzdžius, jei jie gali atlaikyti 95 ° C temperatūrą. Be to, vamzdžiai turi būti atsparūs žemai temperatūrai. Šiuo požiūriu tinkamiausias yra polipropilenas.

Šeštas etapas. Prijungę vandens tiekimą, užpildykite akumuliacinį baką vandens ir patikrinkite, ar nėra nuotėkio. Pažiūrėkite, ar vamzdynas nesandarus – palikite užpildytą baką kelioms valandoms, tada atidžiai viską apžiūrėkite ir, jei reikia, ištaisykite problemą.

Septintas etapas. Įsitikinę, kad visų jungčių sandarumas yra normalus, tęskite šildymo elementų montavimą. Norėdami tai padaryti, apvyniokite varinį vamzdelį aliuminio lakštu ir įdėkite į stiklinį vakuuminį vamzdelį. Ant stiklinės kolbos dugno uždėkite laikantį puodelį ir guminį dėklą. Įdėkite varinį antgalį kitame vamzdžio gale iki galo į žalvarinį kondensatorių.

Belieka tik užfiksuoti puodelio užraktą ant laikiklio. Likusius vamzdžius sumontuokite taip pat.

Aštuntas etapas. Ant konstrukcijos sumontuokite tvirtinimo bloką ir tiekkite jam 220 voltų maitinimą. Tada prie šio bloko prijunkite tris pagalbinius mazgus (juos įdiegėte ketvirtame darbo etape). Nepaisant to, kad tvirtinimo blokas yra atsparus vandeniui, pabandykite jį uždengti skydeliu ar kita apsauga nuo atmosferos kritulių. Tada prijunkite valdiklį prie įrenginio – jis leis stebėti ir reguliuoti sistemos darbą. Įdiekite valdiklį bet kurioje patogioje vietoje.

Tai užbaigia vakuuminio kolektoriaus montavimą. Valdiklyje įveskite visus reikiamus parametrus ir paleiskite sistemą.