Construction et avantages des capteurs solaires sous vide

Types de tubes à vide

Il existe cinq types de tubes à vide pour capteurs solaires. Ils diffèrent par leur structure interne et leur conception. De plus, chacun d'eux peut être complété par un absorbeur en métal (généralement en aluminium), qui est placé à l'intérieur d'un flacon en verre en forme de tube.

Important!
La plupart des fabricants remplissent l'espace inférieur entre les parois de verre avec du baryum - il absorbe les impuretés du gaz et améliore les propriétés d'isolation thermique. Son absence peut réduire l'efficacité du collecteur jusqu'à 15%.

Tubes à vide thermosiphon (ouverts)

Ce type de tubes de capteurs solaires est utilisé dans les capteurs avec un réservoir de stockage externe. ils sont remplis d'eau et forment un volume avec le réservoir. L'eau chauffée du ballon monte dans le réservoir et l'eau refroidie tombe.

Les collecteurs à vide thermosiphon sont utilisés dans les applications suivantes :

1. Pour le raccordement au système d'alimentation en eau chaude ;
2. Dans les régions à fort ensoleillement pendant la saison froide ;
3. Pour une utilisation saisonnière (printemps, été, automne).

Tube coaxial (caloduc)

C'est le type de tube à vide le plus courant. Dans celui-ci, à l'intérieur d'un flacon en verre, se trouve un tube de cuivre rempli d'un liquide à bas point d'ébullition ou d'eau sous basse pression.

Lorsqu'il est chauffé, le liquide ou l'eau commence à bouillir, la vapeur monte, se réchauffant simultanément des parois en cuivre. Dans la partie supérieure, il pénètre dans l'échangeur de chaleur - une extension à la fin, dans laquelle il dégage de la chaleur à travers les parois vers l'eau qui circule autour de lui.

Après refroidissement, la vapeur se condense sur les parois de l'échangeur de chaleur et s'écoule vers le bas. Le cycle se répète à nouveau.

Structure interne schématique d'un tube coaxial et d'un échangeur de chaleur.

Tubes coaxiaux jumeaux

Le principe de fonctionnement d'un tel récepteur de chaleur est le même que celui du précédent, à une exception près - deux tubes de cuivre avec du liquide sont connectés à un échangeur de chaleur. Le système double permet une évacuation plus efficace de la chaleur, et la grande capacité et la surface des parois de l'échangeur de chaleur chauffent rapidement l'eau.

Des collecteurs sous vide avec un système double coaxial sont installés là où cela est nécessaire :

1. Prévoir un petit chauffage de grands volumes d'eau ;
2. Il y a un besoin d'énergie thermique pendant une journée ensoleillée;
3. Niveau d'ensoleillement moyen élevé ;
4. Il y a un pompage rapide de l'eau à travers le système.

Tubes à vide en plumes

Leur conception comporte un échangeur de chaleur supplémentaire, qui permet une évacuation plus efficace de la chaleur de l'intérieur de l'ampoule en verre. Il est généralement réalisé sous la forme de deux plaques longitudinales situées sur les côtés d'un dissipateur thermique en cuivre.

Sinon, le principe de fonctionnement est exactement le même que celui d'un tube coaxial.

Tubes à vide en forme de U (type U)

Ce système est fondamentalement différent des précédents. Il utilise deux lignes - pour l'eau froide et chauffée.

Un échangeur de chaleur sous la forme d'une lettre anglaise U est installé dans un flacon en verre à travers lequel passe l'eau. De la ligne avec de l'eau froide, il y pénètre, se réchauffe et retourne dans le tuyau avec de l'eau chauffée.

Le collecteur à tube en U est le plus efficace, mais l'installation est plus difficile. Les conduites d'écoulement lors de l'assemblage sont fixées par soudage avec des tubes de cuivre à l'intérieur de l'ampoule en verre. Il s'avère un seul système intégral avec une grande efficacité énergétique, mais une faible maintenabilité.

Installation du ballon sur un tube en cuivre en forme de U.

Avantages et inconvénients des collecteurs de type sous vide

Le principal avantage des unités est l'absence presque totale de perte de chaleur pendant le fonctionnement. Ceci est fourni par un environnement sous vide, qui est l'un des isolants naturels de la plus haute qualité. Mais la liste des avantages ne s'arrête pas là.Les appareils ont d'autres avantages prononcés, par exemple:

• efficacité de travail à basse température (jusqu'à -30 °С);
• capacité à accumuler de la température jusqu'à 300°С ;
• absorption maximale possible de l'énergie thermique, y compris le spectre invisible ;
• stabilité opérationnelle;
• faible sensibilité aux manifestations atmosphériques agressives;
• faible dérive due aux caractéristiques de conception des systèmes tubulaires capables de faire passer à travers eux des masses d'air de différentes densités;
• haut niveau d'efficacité dans les régions au climat tempéré et frais avec un petit nombre de jours clairs et ensoleillés;
• durabilité soumise aux règles de base de fonctionnement;
• disponibilité pour la réparation et possibilité de modifier non pas l'ensemble du système, mais un seul fragment défaillant.

Les inconvénients comprennent l'incapacité des collecteurs à s'auto-nettoyer du gel, de la glace, de la neige et le prix élevé des composants nécessaires pour assembler l'unité à la maison.

Comment placer l'appareil correctement

Pour que le collecteur sous vide fonctionne pleinement et efficacement, fournisse l'énergie nécessaire à l'espace de vie, il est nécessaire de trouver l'endroit le plus approprié et d'orienter correctement l'appareil par rapport aux parties du monde.

Pour les colonies de l'hémisphère nord, il est important de placer le collecteur dans la partie sud du toit de la maison ou du côté ensoleillé du site. Il est souhaitable d'assurer une déviation minimale pour le plan de l'instrument.

S'il n'est pas possible d'orienter la surface vers le sud, il vaut la peine de choisir entre l'ouest et l'est l'angle le plus lumineux dans l'espace ouvert.

Le complexe énergétique solaire ne doit pas être recouvert de cheminées, de fragments décoratifs de toiture, de branches d'arbres tentaculaires et de grands bâtiments résidentiels ou techniques. Cela réduira l'efficacité du travail et réduira le niveau de chauffage des éléments actifs.

Si l'unité est placée correctement, elle fournira presque la même puissance calorifique tout au long de l'année, quelle que soit la saison.

S'il n'y a pas une grande expérience dans la réalisation de travaux complexes de réparation, d'installation et de plomberie, il est irrationnel de faire l'évacuation des tubes à la maison. Ce processus prend beaucoup de temps et nécessite des connaissances particulières et un équipement spécialisé.

De plus, les éléments de type vide fabriqués par eux-mêmes ont un niveau d'efficacité bien inférieur à celui des pièces d'usine. Par conséquent, il est plus raisonnable d'acheter des produits auprès d'un fabricant spécialisé, puis d'essayer d'assembler plusieurs sections à la maison.

Variétés de panneaux solaires

La classification des systèmes solaires se fait en fonction des caractéristiques de conception des tubes et du type de canal thermique utilisé comme récepteur :

1. Le modèle coaxial d'un capteur solaire sous vide pour le chauffage domestique est une ampoule à double verre, dans la cavité de laquelle l'air est pompé. Un revêtement absorbant est appliqué sur la surface, de sorte que le transfert d'énergie se produit à partir du tube lui-même.

2. La structure en plumes est à simple paroi, le vide ici est situé dans l'espace du canal thermique, dont une partie, avec l'accumulateur, est intégrée dans le ballon.

4. Dans les systèmes à circulation forcée, une pompe à faible puissance est installée pour faciliter le déplacement du fluide. Dans le même temps, la consommation d'énergie est bien inférieure à l'énergie reçue pour chauffer une maison privée.

5. Il existe également une différence dans le nombre de circuits. Dans les collecteurs les plus simples, l'eau de chauffage est chauffée et consommée à partir d'un réservoir de stockage.

6. Les plus complexes consistent en un tube à vide et des éléments de prélèvement de liquide. L'appareil contient un support antigel et non toxique avec des additifs anti-corrosion et anti-mousse. Cette méthode protège de manière fiable l'équipement contre les sels et le tartre et contribue à un fonctionnement plus long pendant le chauffage.

Présentation des modèles et de leurs caractéristiques

À l'heure actuelle, la Chine détient le leadership dans la production de capteurs alimentés par l'énergie solaire.Selon les avis des propriétaires de maisons privées, les fabricants nationaux fournissent également des équipements présentant de bonnes caractéristiques à vendre. Les appareils européens sont assez chers, mais au fil du temps, le coût d'achat et d'installation des appareils est pleinement justifié. Les entreprises les plus connues produisent les collecteurs suivants :

Plombiers : vous paierez jusqu'à 50 % de moins pour l'eau avec cet accessoire de robinet

Les collectionneurs Dacha et Universal sont les appareils les plus célèbres d'un fabricant national. Le SCH-18 est très efficace avec des températures de condensat jusqu'à 250°C. Les flacons sont en cuivre rouge, le liquide de refroidissement est liquide. L'absence d'eau dans le vide assure la résistance au gel. Le boîtier solide résiste bien au vent. La canalisation est protégée par un collecteur en polyuréthane. Les joints anti-poussière en caoutchouc empêchent la poussière et les précipitations de pénétrer.

Ils fonctionnent efficacement à des températures allant jusqu'à -35 ° C, le type de fonctionnalité est un système sous pression pour le chauffage. Il existe un contrôleur pour contrôler le chauffage, la taille des tubes est de 1800 mm, le volume du réservoir est de 135-300l, la puissance de l'élément chauffant est de 1,5-2 kW. Les collecteurs sont fabriqués conformément aux certifications internationales, ce qui garantit leur sécurité et leur fiabilité.

Critères de sélection du collecteur

Si les plans incluent l'achat d'un collecteur à vide pour le chauffage, vous devez faire attention à un certain nombre de nuances qui vous aideront à choisir le modèle :

1. Un système solaire tubulaire convient à un toit plat. Avec une grande dérive, il tiendra fermement et de manière stable.

2. En étudiant les caractéristiques techniques, vous devez prendre en compte le nombre de tubes, leur type, leurs dimensions, la zone d'équipement.

3

Il est également important de connaître le volume de liquide, les dimensions de l'appareil, la surface de l'absorbeur, la qualité du verre des flacons et l'épaisseur de l'isolant.

4. Pour calculer les performances réelles, il est nécessaire de connaître la zone de chauffage, la quantité de perte de chaleur, les caractéristiques climatiques, la consommation d'eau chaude par jour.

5. Lors de l'achat d'un collecteur, vous devez également prendre en compte les coûts supplémentaires d'installation des composants : réservoir, batterie et échangeur.

Avis d'utilisateurs

Malgré le coût assez élevé, les installations solaires ont suscité un grand intérêt, comme en témoignent les retours d'expérience des propriétaires qui utilisaient de tels systèmes de chauffage :

"Afin d'économiser de l'argent, j'ai dû faire attention aux capteurs solaires à utiliser dans une pension privée. Pendant la saison, la consommation d'eau chaude est assez importante, il a fallu choisir un mode alternatif d'alimentation en eau chaude et chauffage

Le fabricant chinois Shentai propose d'acheter du matériel à un prix abordable, j'ai donc opté pour leurs produits, d'autant plus que les avis sont majoritairement positifs. Selon les calculs, on m'a recommandé la puissance nécessaire, ils ont livré et installé tout l'équipement rapidement. Comparé au coût d'une chaudière dans chaque pièce, les économies étaient énormes. Il n'y avait pas de lacunes ou de problèmes dans le travail.

Evgueni Gonchar, Krasnodar.

« Maintenant, tout le monde essaie de passer à une source de chauffage plus rentable. En faisant confiance aux critiques, nous avons également commandé un collecteur Paradigma pour notre chalet. Au début, ils l'ont utilisé comme option de secours, un an plus tard, ils ont été convaincus de l'efficacité et sont complètement passés à l'équipement de la maison avec un système solaire. Nous craignions que les tubes ne soient endommagés par le mauvais temps ou le vent, mais ils sont durables et ne craignent même pas un ouragan. Grâce au système d'accumulation, vous ne pouvez pas vous soucier de la fin du travail. Nous n'avons trouvé aucun défaut, nous sommes satisfaits de notre choix, même si le prix est plutôt élevé.

Angélina, Moscou.

«Nous avons installé un collecteur de la marque SCH-18 du groupe Andi, car les critiques sur l'entreprise sont bonnes. Je ne connais pas très bien les caractéristiques techniques, mon mari a choisi l'appareil. Mais j'aime que cela n'ait fonctionné qu'une saison et que les économies se fassent déjà sentir. Certes, cette année, il y avait beaucoup de soleil, donc l'accumulation d'énergie n'a pratiquement pas été interrompue.Le seul inconvénient est qu'il n'y a pas toujours assez de puissance, le chauffage fonctionne bien et il faut être plus sobre avec la consommation d'eau chaude, car la famille est nombreuse. Voyons comment le collectionneur se montrera à l'avenir."

Marina, Rostov-sur-le-Don.

« Je travaille dans une crèche privée. Le propriétaire a installé un système solaire Micoe sur le toit il y a deux ans. La consommation d'eau chaude est constamment requise et les pièces doivent avoir la température optimale, et ce sont des coûts décents. Avec le nouvel équipement, il s'avère entretenir entièrement le chauffage, fournir de l'eau chaude sans interruption et également chauffer la piscine. Même la nuit, tous les systèmes fonctionnent parfaitement. Comme je n'ai pas vu de défauts, je pense acheter le même appareil pour ma maison, d'autant plus que le prix est raisonnable. Il suffit de lire les avis pour choisir le bon modèle.

Daria, Ekaterinbourg.

Prix

Toutes les entreprises ont leur propre gamme de prix pour les capteurs solaires sous vide.

Lors de l'établissement du budget d'un système de chauffage solaire, il est important de faire des calculs préliminaires et de décider de l'option appropriée. Le coût approximatif est indiqué dans le tableau :

Entreprise, fabricant, modèle	Surface d'absorption, m2	Nombre de tubes	Dimensions, mm	Poids (kg	Prix, roubles
Chine 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
Groupe Andi, Russie Chalet XF-II Wagon 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
Allemagne CPC 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
Shentai, Chine, Pays-Bas MCS 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
Viesmann, Allemagne 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

Comment fonctionne un collecteur de type sous vide ?

Les appareils à vide modernes qui fournissent de la chaleur et de l'eau chaude aux pièces grâce à l'énergie solaire diffèrent quelque peu sur le plan technologique et sont divisés en types tels que:

• tubulaire sans revêtement de protection en verre ;
• module à conversion réduite ;
• version plate standard ;
• appareil à isolation thermique transparente;
• unité aérienne;
• collecteur de vide plat.

Tous ont une similitude structurelle commune, ils se composent donc de:

• tuyau transparent externe, à partir duquel l'air est complètement pompé;
• un tuyau de dérivation chauffé situé dans un gros tuyau où se déplace un liquide de refroidissement liquide ou gazeux ;
• un ou deux distributeurs préfabriqués, auxquels sont attachés des tuyaux d'un plus gros calibre et un circuit de circulation de tubes minces placés à l'intérieur est inclus.

L'ensemble de la conception rappelle un peu un thermos à parois transparentes, dans lequel un niveau d'isolation thermique sans précédent est maintenu. Grâce à cette caractéristique, le corps de la chambre à air acquiert la capacité de se réchauffer qualitativement et de donner pleinement la ressource énergétique au liquide de refroidissement circulant à l'intérieur.

Variétés de collecteurs sous vide

Variétés de collecteurs sous vide

Deux types de tubes de verre sont utilisés dans la conception des capteurs :

• coaxial;
• plume.

Examinons de plus près chacun d'eux.

Tube coaxial

C'est une sorte de thermos, qui se compose d'un double flacon. Le ballon extérieur est recouvert d'une substance spéciale qui absorbe la chaleur. Un vide est créé entre les deux tubes. Cela a permis de s'assurer que la chaleur pendant le fonctionnement est transférée directement des flacons en verre.

À l'intérieur de chaque tube, il y en a un autre - du cuivre (il est rempli de liquide éthéré). Lorsque la température augmente, ce liquide s'évapore, transfère la chaleur accumulée et reflue sous forme de condensat. Le cycle se répète alors encore et encore.

Plume tube

De tels tubes consistent en un ballon à simple paroi. Soit dit en passant, en termes d'épaisseur de paroi, ils dépassent largement leurs homologues coaxiaux. Le tube de cuivre est renforcé par une plaque ondulée spéciale traitée avec une substance absorbant l'humidité. Il s'avère que l'air dans ce cas est pompé hors de l'ensemble du canal thermique.

Soit dit en passant, ces canaux sont également différents:

• flux direct ;
• "Hitpipe".

Chaînes comme "Hitpipe"

Transfert de chaleur dans un capteur solaire sous vide de type « Heat Pipe »

Leur autre nom est caloducs. Ils fonctionnent comme suit: le liquide éthéré dans des tuyaux fermés monte dans le canal lorsque la température augmente, après quoi il s'y condense dans un collecteur de chaleur spécialement équipé.Dans ce dernier, le liquide transfère de l'énergie thermique et descend dans le tube. Depuis le collecteur de chaleur, la chaleur est transférée plus loin dans le système au moyen d'un liquide de refroidissement en circulation.

Caloduc coaxial à vide avec collecteur à 2 tubes

Il est caractéristique que les tubes métalliques ici puissent être non seulement en cuivre, mais aussi en aluminium.

Canaux à flux direct

Dans chacun de ces canaux dans un tube de verre, il y a deux tuyaux métalliques à la fois. Selon l'un d'eux, le liquide entre dans le ballon, s'y réchauffe et ressort par le second.

Avantages et inconvénients

Les capteurs solaires sous vide ont des pertes de chaleur inférieures à celles des capteurs plats. L'utilisation des nanotechnologies du vide dans la production de capteurs a permis d'atteindre une efficacité et une fiabilité élevées des systèmes solaires.

Considérez les principaux avantages de l'utilisation de capteurs sous vide :

1. Performance. Il y a un vide dans les tubes collecteurs - un isolant thermique idéal, qui vous permet de maintenir un niveau de chaleur optimal même pendant la période automne-hiver. En maintenant le rendement à un niveau élevé, les performances du capteur sous vide sont 40 % supérieures à celles du capteur plat.
2. Fiabilité. La durée de vie des collecteurs sous vide est d'environ 30 ans. Leur durabilité et leur fonctionnement ininterrompu sont dus à des matériaux durables modernes. Les tubes à vide sont fabriqués en cuivre de haute qualité. Le corps extérieur des tubes est moulé en verre borosilicaté, capable de résister à des charges élevées. L'utilisation de collecteurs sous vide est particulièrement importante pour les zones climatiques, où les grains, les ouragans, la grêle ne sont pas rares.
3. Efficacité d'utilisation de l'énergie solaire. La forme cylindrique de l'absorbeur du capteur sous vide capte et retient l'énergie solaire même diffusée, ce qui n'est pas en mesure de convertir un correcteur plat. À partir d'un mètre carré de l'absorbeur d'un système solaire sous vide, il est possible de retenir l'énergie solaire de 40% de plus qu'à partir d'une surface similaire d'une installation solaire de type plat. La rondeur des tubes vous permet de recevoir jusqu'à 97% de l'énergie solaire du petit matin jusqu'à tard le soir.
4. Facilité d'utilisation. En cas d'endommagement du tube à vide, il peut être remplacé sans arrêter le fonctionnement du système (la vidange du liquide en circulation n'est pas nécessaire). En cas de manque de chaleur, vous pouvez ajouter plusieurs tubes et, en cas d'excès, les retirer temporairement. Après avoir nettoyé le collecteur d'aspiration de la neige ou du givrage, il entre rapidement en état de fonctionnement. La surface du collecteur a une faible inertie thermique en raison de la fine couche de verre.
5. Désinfection de l'eau. La température de chauffage de l'eau pendant le fonctionnement du système solaire atteint des niveaux élevés, ce qui assure sa désinfection et empêche la reproduction d'organismes pathogènes.
6. Facilité d'installation. Lors de l'installation de capteurs sous vide, il n'y a pas de difficultés particulières, la principale chose à respecter est de placer le capteur en biais pour permettre au liquide à l'intérieur des tubes de s'écouler.

Les inconvénients du chauffage solaire se résument à un rendement extrêmement faible à basse température et la nuit, ce qui pose la question que ce système de chauffage ne peut pas être le seul dans la maison. De plus, les capteurs solaires sous vide sont plus chers que les capteurs plats.

Les installations solaires de type sous vide sont de plus en plus populaires auprès de la population et des grandes entreprises. Si auparavant beaucoup étaient effrayés par le prix du problème, aujourd'hui, le coût de l'équipement a quelque peu diminué et la fonctionnalité s'est améliorée et modifiée.

Le principe de fonctionnement du tube à vide type SKE.

La clé du fonctionnement du système solaire est le tube à vide en verre. Chaque tube à vide se compose de deux flacons en verre.

Le ballon extérieur est en verre borosilicaté extrêmement résistant qui résiste à la grêle qui tombe à une vitesse de 18 m/s et a un diamètre allant jusqu'à 35 mm.

Le ballon intérieur est également en verre borosilicaté et recouvert d'un revêtement spécial à trois niveaux avec un changement progressif des couches absorbantes ALN/AIN-SS/CU. Grâce à l'utilisation de nouvelles technologies, un coefficient d'absorption élevé et une faible capacité de répulsion sont atteints, ce qui permet d'atteindre +380 ° C au milieu du tube en plein soleil, sans endommager le produit lui-même.

L'air est pompé entre les deux ampoules en verre pour créer un vide qui empêche la conduction inverse de la chaleur et la perte de chaleur par convection. Au milieu de l'ampoule en verre se trouve un caloduc hermétique (HEAT PIPE), en cuivre rouge pur, au milieu duquel se trouve un liquide légèrement bouillant et s'évaporant, qui remplit la fonction de transfert de chaleur au liquide de refroidissement. La figure ci-dessous montre le principe de fonctionnement d'un tube à vide.

L'intensité principale du rayonnement solaire dans des conditions terrestres se situe dans la gamme spectrale 0,28 µm – 3 µm. Le verre borosilicaté transmet les ondes de rayonnement solaire dans la plage de 0,4 microns à 2,7 microns. Pénétrant à travers le flacon transparent extérieur, l'énergie est retenue sur le deuxième flacon, qui est recouvert d'une couche absorbante opaque hautement sélective.

En raison de l'absorption de la lumière par l'absorbeur et de son émission ultérieure, la longueur d'onde augmente jusqu'à 11 microns. Le verre est une barrière impénétrable à une onde électromagnétique de cette longueur. L'énergie solaire, tombant sur l'absorbeur, est piégée. Absorbant le rayonnement solaire, l'absorbeur, même sans ballon extérieur, peut chauffer jusqu'à une température de + 80°C. L'absorbeur chauffé à une telle température émet de l'énergie thermique qui, en pénétrant à travers le corps du deuxième ballon, est transférée au CALENDRIER. En raison de l'apparition de l'effet de serre, qui est basé sur l'énergie accumulée sous le verre, au milieu du deuxième ballon, la température monte à +180°C. Cette chaleur chauffe un liquide à faible point d'ébullition et s'évaporant qui, à +25°С - +30°С, se transformant en vapeur, montant, transfère la chaleur à la partie active du HEAT PIPE, où se produit l'échange de chaleur avec le liquide de refroidissement. Le dégagement de chaleur provoque la condensation de la vapeur et son écoulement dans le fond du CALODUC, et le cycle se répète à nouveau.

Le coefficient élevé de transfert de chaleur par ébullition et évaporation faciles du liquide, sa petite quantité et la taille relativement petite du HEAT PIPE offrent une conductivité thermique efficace. HEAT PIPE fonctionne comme une diode thermique. La conductivité thermique est très élevée dans un sens (haut) et faible dans le sens opposé (bas).

Afin de maintenir un vide entre deux flacons en verre, une couche de baryum est appliquée à l'intérieur inférieur du flacon. Il absorbe activement CO, CO, N, O, HO et H pendant le stockage et le fonctionnement du tube. La couche de baryum fournit également une indication visuelle claire de l'état du vide. Le blanc signifie que les conditions de vide sont violées.

La combinaison idéale de tubes en cuivre sous vide et thermiques nous offre les avantages suivants par rapport aux capteurs plans :

Haute efficacité thermique. grâce aux méthodes modernes de transfert de chaleur, revêtement absorbant de haute qualité.

Large gamme de travail : en raison de la faible capacité thermique, il est capable de travailler dans des nuages ​​élevés (dans la gamme infrarouge des rayons qui traversent les nuages).

Chaque tube fonctionne indépendamment l'un de l'autre. Étant donné que l'antigel ne coule pas au milieu du tube et que son accès est limité par l'échangeur de chaleur, en cas de dommage physique, le collecteur continue de fonctionner.

Moins de poids du collecteur avec une meilleure efficacité du collecteur lui-même.

Meilleure efficacité de travail en hiver grâce au vide. Le tube peut supporter des températures jusqu'à -50°C.

Principe de fonctionnement des tubes à vide

La fonction des tubes sous vide du capteur solaire est d'absorber le rayonnement solaire et de l'empêcher de s'échapper dans l'environnement.L'énergie thermique peut quitter la partie active du capteur solaire sous vide de deux manières - par transfert de chaleur direct et sous forme de rayonnement infrarouge.

La cavité entre les parois de verre élimine presque complètement la possibilité de transfert direct de chaleur dans le vide, il n'y a pas de molécules de substances qui pourraient effectuer son transfert.

Le revêtement sélectif (absorbant) assure l'absorption de l'énergie solaire et ne lui permet pas de sortir à l'extérieur. Il existe différents types de revêtements de ce type, qui diffèrent par leur absorption et leur émissivité.

Le verre reflète une partie du rayonnement solaire, mais il est insignifiant - la lumière visible ne représente qu'une partie du spectre absorbé. Les collecteurs de haute qualité sont fabriqués en verre borosilicaté à haute résistance, résistant aux dommages mécaniques.

Le verre borosilicaté est difficile à rayer ou à ternir et dure des décennies sans changer de débit.

Collecteurs plats

Un capteur solaire plat chauffe le liquide de refroidissement à l'aide d'un absorbeur à plaques. C'est arrangé tout simplement. En fait, il s'agit d'une plaque de métal à forte intensité de chaleur, peinte en noir sur le dessus avec une peinture spéciale. Un tube en serpentin est étroitement attaché (soudé) à la surface inférieure de la plaque, à travers laquelle le liquide circule.

La peinture sélective noire offre une absorption maximale de la lumière du soleil et leur réflexion est presque nulle. Les rayons absorbés chauffent le liquide de refroidissement sous l'absorbeur, qui, à son tour, est acheminé plus loin dans le système. Pour minimiser les pertes de chaleur, l'absorbeur est isolé du corps du capteur et du verre trempé, qui ne contient presque pas d'oxydes de fer. Il est installé au-dessus de l'absorbeur et agit comme le couvercle supérieur du boîtier. De plus, l'utilisation d'un tel verre permet de créer une sorte d '"effet de serre", qui augmente encore le chauffage de l'absorbeur, et donc la température du liquide de refroidissement.

Comment assembler un collecteur d'air

Si vous décidez d'assembler le système solaire de vos propres mains, prenez d'abord soin de tous les outils nécessaires.

Ce qui sera requis dans le travail

1. Tournevis.

2. Clés à molette, à tube et à douille.

Jeu de clés à douille

3. Soudage de tuyaux en plastique.

Soudage de tuyaux en plastique

4. Perforateur.

Perforateur

Technologie d'assemblage

Pour le montage, il est souhaitable d'acquérir au moins un assistant. Le processus lui-même peut être divisé en plusieurs étapes.

Première étape. Commencez par assembler le cadre, de préférence immédiatement à l'endroit où il sera installé. La meilleure option est le toit, où vous pouvez transférer séparément tous les détails de la structure. La procédure même de montage du cadre dépend du modèle spécifique et est prescrite dans les instructions.

Seconde phase. Fixez solidement le cadre au toit. Si le toit est en ardoise, utilisez une poutre de revêtement et des vis épaisses; s'il s'agit de béton, utilisez des ancrages ordinaires.

En règle générale, les cadres sont conçus pour être montés sur des surfaces planes (pente maximale de 20 degrés). Scellez les points de fixation du cadre à la surface du toit, sinon ils fuiront.

Troisième étape. Peut-être le plus difficile, car vous devez soulever un réservoir de stockage lourd et volumineux sur le toit. S'il n'est pas possible d'utiliser un équipement spécial, enveloppez le réservoir dans un tissu épais (pour éviter d'éventuels dommages) et soulevez-le sur un câble. Fixez ensuite le réservoir au cadre avec des vis.

Quatrième étape. Ensuite, vous devez monter les nœuds auxiliaires. Cela peut inclure :

• élément chauffant;
• capteur de température;
• conduit d'air automatisé.

Installez chacune des pièces sur un joint d'adoucissement spécial (ceux-ci sont également inclus).

Cinquième étape. Apportez la plomberie. Pour ce faire, vous pouvez utiliser des tuyaux en n'importe quel matériau, à condition qu'ils puissent supporter une température de 95 ° C. De plus, les tuyaux doivent être résistants aux basses températures. De ce point de vue, le polypropylène est le plus adapté.

Sixième étape. Après avoir raccordé l'alimentation en eau, remplissez le réservoir de stockage avec de l'eau et vérifiez s'il y a des fuites. Voyez si le pipeline fuit - laissez le réservoir rempli pendant plusieurs heures, puis inspectez soigneusement tout et, si nécessaire, résolvez le problème.

Septième étape. Après vous être assuré que l'étanchéité de toutes les connexions est normale, procédez à l'installation des éléments chauffants. Pour ce faire, enveloppez un tube de cuivre avec une feuille d'aluminium et placez-le dans un tube à vide en verre. Au fond du flacon en verre, placez la coupelle de retenue et la botte en caoutchouc. Insérez la pointe en cuivre à l'autre extrémité du tube jusqu'au condenseur en laiton.

Il ne reste plus qu'à encliqueter la coupelle de verrouillage sur le support. Installez le reste des tubes de la même manière.

Huitième étape. Installez un bloc de montage sur la structure et alimentez-le en 220 volts. Connectez ensuite trois nœuds auxiliaires à ce bloc (vous les avez installés dans la quatrième étape du travail). Malgré le fait que le bloc de montage soit étanche, essayez de le recouvrir d'une visière ou d'une autre protection contre les précipitations atmosphériques. Connectez ensuite le contrôleur à l'unité - cela vous permettra de surveiller et de réguler le fonctionnement du système. Installez le contrôleur dans n'importe quel endroit pratique.

Ceci termine l'installation du collecteur de vide. Entrez tous les paramètres nécessaires dans le contrôleur et démarrez le système.