Budowa i zalety próżniowych kolektorów słonecznych

Rodzaje lamp próżniowych

Istnieje pięć rodzajów rur próżniowych do kolektorów słonecznych. Różnią się budową wewnętrzną i konstrukcją. Dodatkowo każdy z nich można uzupełnić o metalowy (najczęściej aluminiowy) absorber, który umieszcza się wewnątrz szklanej kolby w formie tuby.

Ważny!
Większość producentów wypełnia dolną szczelinę między szklanymi ściankami barem - pochłania zanieczyszczenia gazowe i poprawia właściwości termoizolacyjne. Jego brak może obniżyć sprawność kolektora nawet o 15%.

Termosyfon (otwarte) rury próżniowe

Ten typ rur kolektorów słonecznych stosuje się w kolektorach z zewnętrznym zbiornikiem akumulacyjnym. są wypełnione wodą i tworzą jedną objętość ze zbiornikiem. Podgrzana woda z kolby unosi się do zbiornika, a schłodzona woda spada.

Kolektory próżniowe Thermosiphon znajdują zastosowanie w następujących zastosowaniach:

1. Do podłączenia do systemu zaopatrzenia w ciepłą wodę;
2. W regionach o wysokim poziomie nasłonecznienia w zimnych porach roku;
3. Do użytku sezonowego (wiosna, lato, jesień).

Rura koncentryczna (rura cieplna)

Jest to najczęstszy rodzaj lamp próżniowych. W nim, wewnątrz szklanej kolby, znajduje się miedziana rurka wypełniona cieczą o niskiej temperaturze wrzenia lub wodą pod niskim ciśnieniem.

Po podgrzaniu ciecz lub woda zaczyna wrzeć, para unosi się, jednocześnie nagrzewając się od miedzianych ścian. W górnej części wchodzi do wymiennika ciepła - przedłużenia na końcu, w którym oddaje ciepło przez ściany do krążącej wokół niego wody.

Para po schłodzeniu skrapla się na ściankach wymiennika ciepła i spływa w dół. Cykl powtarza się od nowa.

Schemat budowy wewnętrznej rury koncentrycznej i wymiennika ciepła.

Podwójne rury koncentryczne

Zasada działania takiego odbiornika ciepła jest taka sama jak poprzedniego, z jednym wyjątkiem - do jednego wymiennika ciepła podłączone są dwie rurki miedziane z cieczą. System bliźniaczy pozwala na efektywniejsze odprowadzanie ciepła, a duża pojemność i powierzchnia ścianek wymiennika szybko podgrzewa wodę.

W razie potrzeby instalowane są kolektory próżniowe z podwójnym systemem współosiowym:

1. Zapewnij małe ogrzewanie dużych ilości wody;
2. W słoneczny dzień potrzebna jest energia cieplna;
3. Wysoki średni poziom nasłonecznienia;
4. Przez system następuje szybkie pompowanie wody.

Pierzaste lampy próżniowe

Ich konstrukcja posiada dodatkowy wymiennik ciepła, który pozwala na efektywniejsze odprowadzanie ciepła z wnętrza bańki szklanej. Zwykle wykonany jest w postaci dwóch podłużnych płyt umieszczonych po bokach miedzianego radiatora.

Poza tym zasada działania jest dokładnie taka sama, jak w przypadku przewodu koncentrycznego.

Rury próżniowe w kształcie litery U (typu U)

Ten system zasadniczo różni się od poprzednich. Wykorzystuje dwie linie - do zimnej i podgrzanej wody.

Wymiennik ciepła w formie angielskiej litery U jest zainstalowany w szklanej kolbie, przez którą przepływa woda. Z linii z zimną wodą wchodzi do niej, nagrzewa się i wraca do rury z podgrzaną wodą.

Kolektor w kształcie litery U jest najbardziej wydajny, ale instalacja jest trudniejsza. Linie przepływu podczas montażu są mocowane poprzez spawanie rurkami miedzianymi wewnątrz szklanej bańki. Okazuje się, że jest to jeden integralny system o dużej wydajności energetycznej, ale niskiej konserwacji.

Instalacja kolby na miedzianej rurce w kształcie litery U.

Plusy i minusy kolektorów próżniowych

Główną zaletą jednostek jest prawie całkowity brak strat ciepła podczas pracy. Zapewnia to środowisko próżniowe, które jest jednym z najwyższej jakości naturalnych izolatorów. Ale lista korzyści nie kończy się na tym.Urządzenia mają inne wyraźne zalety, na przykład:

• wydajność pracy w niskich temperaturach (do -30 °С);
• zdolność akumulacji temperatur do 300°C;
• maksymalna możliwa absorpcja energii cieplnej, w tym widma niewidzialnego;
• stabilność operacyjna;
• niska podatność na agresywne objawy atmosferyczne;
• niskie wiatry ze względu na cechy konstrukcyjne systemów rurowych zdolnych do przepuszczania przez nie mas powietrza o różnych gęstościach;
• wysoki poziom wydajności w regionach o klimacie umiarkowanym i chłodnym z niewielką liczbą dni pogodnych i słonecznych;
• trwałość z zastrzeżeniem podstawowych zasad eksploatacji;
• dostępność do naprawy i możliwość zmiany nie całego systemu, a tylko jednego uszkodzonego fragmentu.

Wady to brak możliwości samooczyszczenia się kolektorów z mrozu, lodu, śniegu oraz wysoka cena komponentów potrzebnych do montażu urządzenia w domu.

Jak prawidłowo umieścić urządzenie?

Aby kolektor próżniowy działał w pełni i efektywnie dostarczał przestrzeni życiowej niezbędną energię, konieczne jest znalezienie dla niego najbardziej odpowiedniego miejsca i prawidłowe zorientowanie urządzenia względem części świata.

W przypadku osiedli na półkuli północnej ważne jest umieszczenie kolektora w południowej części dachu domu lub po słonecznej stronie działki. Pożądane jest zapewnienie minimalnego odchylenia płaszczyzny instrumentu.

Jeśli nie ma możliwości skierowania powierzchni na południe, warto wybrać spośród zachodu i wschodu największy kąt padania światła w otwartej przestrzeni.

Energetyczny kompleks fotowoltaiczny nie powinien być przesłonięty kominami, ozdobnymi fragmentami pokrycia dachowego, rozłożystymi gałęziami drzew oraz wysokimi budynkami mieszkalnymi lub technicznymi. Zmniejszy to wydajność pracy i zmniejszy poziom nagrzewania się elementów aktywnych.

Prawidłowo zlokalizowana jednostka zapewni prawie taką samą moc grzewczą przez cały rok, niezależnie od pory roku.

Jeśli nie ma dużego doświadczenia w wykonywaniu skomplikowanych prac naprawczych, instalacyjnych i hydraulicznych, opróżnianie rur w domu jest nieracjonalne. Proces ten jest bardzo czasochłonny i wymaga specjalistycznej wiedzy oraz specjalistycznego sprzętu.

Ponadto własnoręcznie wykonane elementy typu próżniowego mają znacznie niższy poziom wydajności niż części fabryczne. Dlatego najrozsądniej jest kupić produkty od wyspecjalizowanego producenta, a następnie spróbować złożyć kilka sekcji w domu.

Odmiany paneli słonecznych

Klasyfikacja systemów solarnych odbywa się według cech konstrukcyjnych rur i rodzaju kanału cieplnego wykorzystywanego jako odbiornik:

1. Współosiowy model próżniowego kolektora słonecznego do ogrzewania domu to podwójna szklana kolba, z której wnęki wypompowywane jest powietrze. Na powierzchnię nakładana jest powłoka chłonna, dzięki czemu transfer energii odbywa się z samej tuby.

2. Konstrukcja piórkowa jest jednościenna, pustka tutaj znajduje się w przestrzeni kanału termicznego, którego część wraz z akumulatorem jest zintegrowana z kolbą.

4. W systemach z wymuszonym obiegiem zainstalowana jest pompa o małej mocy, która pomaga w przemieszczaniu mediów. Jednocześnie zużycie energii jest znacznie mniejsze niż energia pobierana na ogrzewanie domu prywatnego.

5. Istnieje również różnica w liczbie obwodów. W najprostszych kolektorach woda grzewcza jest podgrzewana i pobierana z zasobnika.

6. Bardziej złożone składają się z rurki próżniowej i elementów do pobierania próbek cieczy. Urządzenie zawiera niezamarzający i nietoksyczny nośnik z dodatkami antykorozyjnymi i przeciwpieniącymi. Ta metoda niezawodnie chroni sprzęt przed solami i kamieniem oraz przyczynia się do dłuższej pracy podczas ogrzewania.

Przegląd modeli i ich charakterystyk

Obecnie liderem w produkcji kolektorów zasilanych energią słoneczną są Chiny.Według opinii właścicieli prywatnych domów, krajowi producenci dostarczają również na sprzedaż sprzęt o dobrych właściwościach. Urządzenia europejskie są dość drogie, ale z biegiem czasu koszt zakupu i instalacji urządzeń jest w pełni uzasadniony. Najbardziej znane firmy produkują następujące kolektory:

Hydraulicy: dzięki tej nasadce do kranu zapłacisz do 50% MNIEJ za wodę

Kolektory Dacha i Universal to najbardziej znane urządzenia krajowego producenta. SCH-18 jest bardzo wydajny przy temperaturach kondensatu do 250°C. Kolby wykonane są z czerwonej miedzi, płyn chłodzący. Brak wody w próżni zapewnia mrozoodporność. Mocna obudowa jest odporna na wiatr. Rurociąg jest chroniony kolektorem poliuretanowym. Gumowe uszczelki przeciwpyłowe zapobiegają przedostawaniu się kurzu i opadów atmosferycznych.

Działają skutecznie w temperaturach do -35°C, rodzaj funkcjonalności to ciśnieniowy system ogrzewania. Istnieje sterownik do sterowania grzałką, rozmiar rur 1800 mm, pojemność zbiornika 135-300l, moc elementu grzejnego 1,5-2 kW. Kolektory produkowane są zgodnie z międzynarodowymi certyfikatami, co zapewnia ich bezpieczeństwo i niezawodność.

Kryteria wyboru kolektora

Jeśli w planach jest zakup kolektora próżniowego do ogrzewania, warto zwrócić uwagę na szereg niuansów, które pomogą w podjęciu decyzji o wyborze modelu:

1. Rurowy system solarny nadaje się na płaski dach. Dzięki dużemu nawiewowi trzyma się mocno i stabilnie.

2. Studiując parametry techniczne, należy wziąć pod uwagę liczbę rur, ich rodzaj, wymiary, powierzchnię wyposażenia.

3

Ważna jest również znajomość objętości cieczy, wymiarów urządzenia, powierzchni absorbera, jakości szkła kolb oraz grubości izolatora.

4. Aby obliczyć rzeczywistą wydajność, konieczne jest określenie obszaru ogrzewania, ilości strat ciepła, cech klimatycznych, dziennego zużycia ciepłej wody.

5. Przy zakupie kolektora należy również liczyć się z dodatkowymi kosztami montażu elementów: zbiornika, akumulatora i wymiennika.

Opinie użytkowników

Pomimo dość wysokich kosztów instalacje solarne cieszą się dużym zainteresowaniem, o czym świadczą opinie właścicieli, którzy korzystali z takich systemów grzewczych:

„Aby zaoszczędzić pieniądze, musiałem zwrócić uwagę na kolektory słoneczne do użytku w prywatnym pensjonacie. W sezonie zużycie ciepłej wody jest dość duże, konieczne było wybranie alternatywnego sposobu dostarczania ciepłej wody i ogrzewania

Chiński producent Shentai oferuje zakup sprzętu w przystępnej cenie, więc zdecydowałem się na ich produkty, zwłaszcza że recenzje są w większości pozytywne. Zgodnie z obliczeniami zalecono mi niezbędną moc, szybko dostarczyli i zainstalowali cały sprzęt. W porównaniu z kosztem kotła w każdym pomieszczeniu oszczędności były ogromne. W pracy nie było braków ani problemów.

Jewgienij Gonczar, Krasnodar.

„Teraz wszyscy ludzie próbują przestawić się na bardziej opłacalne źródło ogrzewania. Ufając recenzjom, zamówiliśmy również kolektor Paradigma do naszego domku. Początkowo wykorzystali go jako opcję zapasową, rok później przekonali się o skuteczności i całkowicie przerzucili się na zaopatrzenie domu w system solarny. Obawialiśmy się, że dętki uszkodzą zła pogoda czy wiatr, ale są wytrzymałe, niestraszne nawet huraganowi. Dzięki systemowi akumulacji nie musisz martwić się o zakończenie pracy. Nie znaleźliśmy żadnych niedociągnięć, jesteśmy zadowoleni z naszego wyboru, choć cena jest dość wysoka.”

Angelina, Moskwa.

„Zainstalowaliśmy kolektor marki Andi Group SCH-18, ponieważ opinie o firmie są dobre. Nie jestem za bardzo zorientowana w cechach technicznych, mój mąż wybrał urządzenie. Ale podoba mi się, że zadziałało tylko sezon, a oszczędności już są odczuwalne. To prawda, że ​​w tym roku było dużo słońca, więc akumulacja energii praktycznie nie została przerwana.Jedyną wadą jest to, że nie zawsze jest wystarczająca moc, ogrzewanie działa dobrze i trzeba być bardziej powściągliwym w zużyciu ciepłej wody, ponieważ rodzina jest duża. Zobaczmy, jak kolekcjoner pokaże się w przyszłości.”

Marina, Rostów nad Donem.

„Pracuję w prywatnym przedszkolu. Właściciel dwa lata temu zainstalował na dachu system fotowoltaiczny Micoe. Zużycie ciepłej wody jest stale wymagane, a pomieszczenia muszą mieć optymalną temperaturę, a to są przyzwoite koszty. Z nowym sprzętem okazuje się, że w pełni obsługuje ogrzewanie, dostarcza ciepłą wodę bez przerwy, a także ogrzewa basen. Nawet w nocy wszystkie systemy działają doskonale. Ponieważ nie widziałem żadnych niedociągnięć, zastanawiam się nad zakupem tego samego urządzenia do mojego domu, zwłaszcza że cena jest rozsądna. Wystarczy przeczytać recenzje, aby wybrać odpowiedni model.

Daria, Jekaterynburg.

Cena £

Wszystkie firmy posiadają własny przedział cenowy na kolektory słoneczne typu próżniowego.

Przy ustalaniu budżetu na solarny system grzewczy ważne jest, aby dokonać wstępnych obliczeń i zdecydować się na odpowiednią opcję. Orientacyjny koszt jest pokazany w tabeli:

Firma, producent, model	Powierzchnia absorpcji, m2	Liczba rurek	Wymiary, mm	Waga (kg	Cena, ruble
Chiny 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
Grupa Andi, Rosja Domek 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
Niemcy Gwiazda CPC Azzuro Tytan 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, Chiny, Holandia 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, Niemcy 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

Jak działa kolektor próżniowy?

Nowoczesne urządzenia próżniowe, które dzięki energii słonecznej dostarczają do pomieszczeń ciepło i ciepłą wodę, różnią się nieco technologicznie i dzielą się na takie typy jak:

• rurkowa bez powłoki ochronnej szkła;
• moduł ze zmniejszoną konwersją;
• standardowa wersja płaska;
• urządzenie z przezroczystą izolacją termiczną;
• jednostka powietrzna;
• płaski kolektor próżniowy.

Wszystkie mają wspólne podobieństwo strukturalne, a więc składają się z:

• zewnętrzna przezroczysta rura, z której całkowicie wypompowywane jest powietrze;
• podgrzewana rura umieszczona w dużej rurze, w której porusza się płynny lub gazowy płyn chłodzący;
• jeden lub dwa prefabrykowane rozdzielacze, do których przymocowane są rury większego kalibru oraz obieg cyrkulacyjny umieszczonych wewnątrz cienkich rurek.

Całość przypomina nieco termos z przezroczystymi ściankami, w którym zachowany jest niespotykanie wysoki poziom izolacji termicznej. Dzięki tej funkcji korpus dętki uzyskuje zdolność do jakościowego nagrzewania się i pełnego oddania zasobu energetycznego krążącemu wewnątrz chłodziwa.

Odmiany kolektorów próżniowych

Odmiany kolektorów próżniowych

W konstrukcji kolektorów stosowane są dwa rodzaje rurek szklanych:

• współosiowy;
• pióro.

Przyjrzyjmy się każdemu z nich.

Współosiowy przewód

To rodzaj termosu, który składa się z podwójnej kolby. Zewnętrzna kolba pokryta jest specjalną substancją pochłaniającą ciepło. Pomiędzy dwiema rurkami powstaje próżnia. Umożliwiło to zapewnienie, że ciepło podczas pracy jest przenoszone bezpośrednio ze szklanych kolb.

Wewnątrz każdej tuby znajduje się kolejna - miedziana (wypełniona eterycznym płynem). Wraz ze wzrostem temperatury ciecz ta odparowuje, oddaje nagromadzone ciepło i wraca w postaci kondensatu. Cykl następnie powtarza się w kółko.

Rurka z piór

Takie rurki składają się z jednościennej kolby. Nawiasem mówiąc, pod względem grubości ścianek znacznie przewyższają współosiowe odpowiedniki. Rurka miedziana jest wzmocniona specjalną karbowaną płytą pokrytą warstwą pochłaniającą wilgoć. Okazuje się, że powietrze w tym przypadku jest wypompowywane z całego kanału termicznego.

Nawiasem mówiąc, takie kanały są również inne:

• przepływ bezpośredni;
• „Hitpipe”.

Kanały takie jak „Hitpipe”

Wymiana ciepła w próżniowym kolektorze słonecznym typu „Heat Pipe”

Ich inna nazwa to rury cieplne. Działają one następująco: eterowa ciecz w zamkniętych rurach unosi się w górę kanału wraz ze wzrostem temperatury, po czym skrapla się tam w specjalnie wyposażonym kolektorze ciepła.W tym ostatnim ciecz przenosi energię cieplną i schodzi w dół rurki. Z kolektora ciepła ciepło przekazywane jest dalej do systemu za pomocą krążącego chłodziwa.

Ciepłowód koncentryczny próżniowy z rozdzielaczem 2-rurowym

Charakterystyczne jest, że metalowe rurki mogą być tutaj nie tylko miedziane, ale także aluminiowe.

Kanały proste

W każdym z tych kanałów w szklanej rurce znajdują się jednocześnie dwie metalowe rurki. Według jednej z nich ciecz wchodzi do kolby, tam się nagrzewa i wypływa przez drugą.

Zalety i wady

Kolektory słoneczne próżniowe mają mniejsze straty ciepła w porównaniu do płaskich. Zastosowanie nanotechnologii próżniowych w produkcji kolektorów umożliwiło osiągnięcie wysokiej sprawności i niezawodności systemów solarnych.

Rozważ główne zalety korzystania z kolektorów próżniowych:

1. Wydajność. W rurach kolektora panuje podciśnienie - idealny izolator ciepła, który pozwala utrzymać optymalny poziom ciepła nawet w okresie jesienno-zimowym. Dzięki utrzymaniu sprawności na wysokim poziomie, wydajność kolektora próżniowego jest o 40% wyższa niż kolektora płaskiego.
2. Niezawodność. Żywotność kolektorów próżniowych wynosi około 30 lat. Ich trwałość i nieprzerwane działanie to zasługa nowoczesnych, trwałych materiałów. Rury próżniowe wykonane są z wysokiej jakości miedzi. Zewnętrzny korpus rurek jest formowany ze szkła borokrzemianowego, które jest w stanie wytrzymać duże obciążenia. Zastosowanie kolektorów próżniowych jest szczególnie ważne w strefach klimatycznych, gdzie szkwały, huragany, grad nie są rzadkością.
3. Efektywność wykorzystania energii słonecznej. Cylindryczny kształt absorbera kolektora próżniowego wychwytuje i zatrzymuje nawet rozproszoną energię słoneczną, która nie jest w stanie przetworzyć korektora płaskiego. Z jednego metra kwadratowego absorbera próżniowego systemu solarnego można zatrzymać energię słoneczną o 40% więcej niż z podobnej powierzchni płaskiej instalacji solarnej. Okrągłość tub pozwala na otrzymanie do 97% energii słonecznej od wczesnego ranka do późnego wieczora.
4. Łatwość użycia. W przypadku uszkodzenia rury próżniowej można ją wymienić bez przerywania pracy układu (nie jest wymagane opróżnianie krążącej cieczy). Przy braku ciepła można dodać kilka rurek, a przy nadmiarze chwilowo usunąć. Po oczyszczeniu kolektora próżniowego ze śniegu lub oblodzenia szybko przechodzi w stan roboczy. Powierzchnia kolektora ma niską bezwładność cieplną dzięki cienkiej powłoce szklanej.
5. Dezynfekcja wody. Temperatura podgrzewania wody podczas pracy instalacji solarnej osiąga wysokie poziomy, co zapewnia jej dezynfekcję i zapobiega rozmnażaniu się organizmów chorobotwórczych.
6. Łatwość instalacji. Podczas montażu kolektorów próżniowych nie ma szczególnych trudności, najważniejsze jest ustawienie kolektora pod kątem, aby umożliwić spływanie cieczy wewnątrz rur w dół.

Wady ogrzewania słonecznego sprowadzają się do wyjątkowo niskiej wydajności przy niskich temperaturach iw nocy, co rodzi pytanie, czy ten system ogrzewania nie może być jedynym w domu. Również kolektory próżniowe próżniowe są droższe niż płaskie.

Instalacje solarne typu próżniowego cieszą się coraz większą popularnością wśród ludności i dużych firm. O ile wcześniej wielu bało się ceny wydania, dziś koszt sprzętu nieco spadł, a funkcjonalność poprawiła się i zmodyfikowano.

Zasada działania lampy próżniowej typu SKE.

Kluczem do działania układu słonecznego jest szklana rura próżniowa. Każda rura próżniowa składa się z dwóch szklanych kolb.

Kolba zewnętrzna wykonana jest z niezwykle mocnego szkła borokrzemianowego, które wytrzymuje grad spadający z prędkością 18 m/s i ma średnicę do 35 mm.

Kolba wewnętrzna również wykonana jest ze szkła borokrzemianowego i pokryta specjalną trzystopniową powłoką ze stopniową zmianą warstw absorbujących ALN/AIN-SS/CU. Dzięki zastosowaniu nowych technologii osiągnięto wysoki współczynnik pochłaniania i niską zdolność odpychania, co pozwala osiągnąć temperaturę +380 ° C w środku tuby w bezpośrednim słońcu, bez szkody dla samego produktu.

Powietrze jest wypompowywane pomiędzy dwie bańki szklane, aby wytworzyć próżnię, która zapobiega odwrotnemu przewodzeniu ciepła i utracie ciepła przez konwekcję. W środku bańki szklanej znajduje się hermetyczna rurka cieplna (HEAT PIPE), wykonana z czystej czerwonej miedzi, w środku której znajduje się wrząca i odparowująca światło ciecz, pełniąca funkcję przekazywania ciepła do chłodziwa. Poniższy rysunek przedstawia zasadę działania lampy próżniowej.

Główne natężenie promieniowania słonecznego w warunkach ziemskich mieści się w zakresie spektralnym 0,28 µm – 3 µm. Szkło borokrzemowe przepuszcza fale promieniowania słonecznego w zakresie 0,4 mikrona - 2,7 mikrona. Przenikając przez zewnętrzną przezroczystą kolbę, energia jest zatrzymywana w drugiej kolbie, która jest pokryta wysoce selektywną nieprzezroczystą warstwą absorbującą.

W wyniku pochłaniania światła przez absorber i jego późniejszej emisji długość fali wzrasta do 11 mikronów. Szkło stanowi nieprzenikalną barierę dla fali elektromagnetycznej o tej długości. Energia słoneczna padająca na absorber zostaje uwięziona. Absorbując promieniowanie słoneczne absorber nawet bez zewnętrznej kolby może nagrzewać się do temperatury +80 °C. Podgrzany do takiej temperatury absorber emituje energię cieplną, która przenikając przez korpus drugiej kolby jest przekazywana do HEAT PIPE. Ze względu na występowanie efektu cieplarnianego, który opiera się na energii zgromadzonej pod szkłem, w środku drugiej kolby temperatura wzrasta do +180°C. Ciepło to ogrzewa niskowrzącą i parującą ciecz, która w temperaturze +25°С - +30°С zamieniając się w parę, unosząc się, przenosi ciepło do części roboczej HEAT PIPE, gdzie następuje wymiana ciepła z chłodziwem. Uwolnienie ciepła powoduje kondensację pary i jej przepływ na dno HEAT PIPE, a cykl powtarza się ponownie.

Wysoki współczynnik przenikania ciepła przez łatwo wrzącą i odparowującą ciecz, jej niewielka ilość oraz stosunkowo niewielkie rozmiary HEAT PIPE zapewniają efektywne przewodnictwo cieplne. HEAT PIPE działa jak dioda termiczna. Przewodność cieplna jest bardzo wysoka w jednym kierunku (w górę) i niska w przeciwnym kierunku (w dół).

W celu utrzymania próżni pomiędzy dwiema szklanymi kolbami, na dolne wnętrze kolby nakładana jest warstwa baru. Aktywnie pochłania CO, CO, N, O, HO i H podczas przechowywania i eksploatacji probówek. Warstwa baru zapewnia również wyraźne wizualne wskazanie stanu próżni. Biały oznacza, że ​​warunki próżni są naruszone.

Idealne połączenie próżniowych i termicznych rur miedzianych daje nam następujące korzyści w porównaniu z kolektorami płaskimi:

Wysoka sprawność cieplna. dzięki nowoczesnym metodom wymiany ciepła, wysokiej jakości powłoce chłonnej.

Szeroki zakres pracy: ze względu na małą pojemność cieplną jest w stanie pracować w wysokich chmurach (w zakresie podczerwieni promieni przechodzących przez chmury).

Każda rura działa niezależnie od siebie. Ponieważ płyn niezamarzający nie wpływa do środka rury, a jego dostęp jest ograniczony przez wymiennik ciepła, w przypadku fizycznego uszkodzenia kolektor kontynuuje pracę.

Mniejsza waga kolektora przy lepszej wydajności samego kolektora.

Lepsza wydajność pracy zimą dzięki podciśnieniu. Rura wytrzymuje temperatury do -50°C.

Zasada działania lamp próżniowych

Zadaniem rur próżniowych kolektora słonecznego jest pochłanianie promieniowania słonecznego i zapobieganie jego przedostawaniu się do otoczenia.Energia cieplna może opuścić część roboczą próżniowego kolektora słonecznego na dwa sposoby - poprzez bezpośredni transfer ciepła oraz w postaci promieniowania podczerwonego.

Wnęka pomiędzy szklanymi ściankami prawie całkowicie eliminuje możliwość bezpośredniego przenoszenia ciepła w próżni, nie ma molekuł substancji, które mogłyby przeprowadzić jego transfer.

Selektywne pokrycie (absorbent) zapewnia pochłanianie energii słonecznej i nie pozwala jej wydostać się na zewnątrz. Istnieją różne rodzaje takich powłok, różniące się absorpcją i emisyjnością.

Szkło odbija część promieniowania słonecznego, ale nie ma to większego znaczenia – światło widzialne stanowi tylko część zaabsorbowanego widma. Kolektory wysokiej jakości wykonane są z wysokowytrzymałego szkła borokrzemianowego, odpornego na uszkodzenia mechaniczne.

Szkło borokrzemianowe jest trudne do zarysowania lub zmatowienia i wytrzymuje dziesiątki lat bez zmiany przepustowości.

Kolektory płaskie

Płaski kolektor słoneczny podgrzewa chłodziwo za pomocą absorbera płytowego. Jest ułożony dość prosto. W rzeczywistości jest to płyta z żaroodpornego metalu, pomalowana na wierzchu na czarno specjalną farbą. Do dolnej powierzchni płyty jest szczelnie przymocowana (przyspawana) rurka serpentynowa, przez którą krąży ciecz.

Czarna selektywna farba zapewnia maksymalną absorpcję światła słonecznego, a ich odbicie jest prawie zerowe. Zaabsorbowane promienie ogrzewają płyn chłodzący pod absorberem, który z kolei jest podawany dalej do układu. Aby zminimalizować straty ciepła, absorber jest izolowany od korpusu kolektora i szkła hartowanego, które prawie nie zawiera tlenków żelaza. Montowany jest nad absorberem i pełni funkcję górnej pokrywy obudowy. Ponadto zastosowanie takiego szkła pozwala na stworzenie swoistego „efektu cieplarnianego”, co dodatkowo zwiększa nagrzewanie się absorbera, a co za tym idzie temperaturę chłodziwa.

Jak zmontować kolektor powietrza?

Jeśli zdecydujesz się zmontować układ słoneczny własnymi rękami, najpierw zadbaj o wszystkie niezbędne narzędzia.

Co będzie wymagane w pracy

1. Śrubokręt.

2. Klucze nastawne, rurowe i nasadowe.

Zestaw kluczy nasadowych

3. Spawanie rur z tworzyw sztucznych.

Spawanie rur z tworzyw sztucznych

4. Perforator.

Przekłuwacz

Technologia montażu

Do montażu pożądane jest pozyskanie co najmniej jednego asystenta. Sam proces można podzielić na kilka etapów.

Pierwszy etap. Najpierw zmontuj ramę, najlepiej od razu w miejscu, w którym będzie instalowana. Najlepszą opcją jest dach, na który można osobno przenieść wszystkie szczegóły konstrukcji. Sama procedura montażu ramy zależy od konkretnego modelu i jest opisana w instrukcji.

Druga faza. Mocno przymocuj ramę do dachu. Jeśli dach jest łupkowy, użyj belki poszycia i grubych śrub, jeśli jest betonowy, użyj zwykłych kotew.

Zazwyczaj ramy są przeznaczone do montażu na płaskich powierzchniach (maksymalne nachylenie 20 stopni). Uszczelnij punkty mocowania ramy do powierzchni dachu, w przeciwnym razie będą przeciekać.

Trzeci etap. Być może najtrudniejsze, ponieważ musisz podnieść ciężki i gabarytowy zbiornik magazynowy na dach. Jeśli nie ma możliwości użycia specjalnego sprzętu, zbiornik owinąć grubą szmatką (aby uniknąć ewentualnych uszkodzeń) i podnieść go na kablu. Następnie przymocuj zbiornik do ramy za pomocą śrub.

Czwarty etap. Następnie musisz zamontować węzły pomocnicze. Może to obejmować:

• Element grzewczy;
• czujnik temperatury;
• zautomatyzowany kanał powietrzny.

Zamontuj każdą z części na specjalnej uszczelce zmiękczającej (są one również dołączone).

Piąty etap. Przynieś kanalizację. Aby to zrobić, możesz użyć rur wykonanych z dowolnego materiału, o ile wytrzyma temperaturę 95 ° C. Ponadto rury muszą być odporne na niskie temperatury. Z tego punktu widzenia najbardziej odpowiedni jest polipropylen.

Szósty etap. Po podłączeniu dopływu wody napełnić zbiornik i sprawdzić szczelność. Sprawdź, czy rurociąg nie przecieka - pozostaw napełniony zbiornik na kilka godzin, a następnie dokładnie obejrzyj wszystko i, jeśli to konieczne, napraw problem.

Siódmy etap. Po upewnieniu się, że szczelność wszystkich połączeń jest prawidłowa, przystąp do montażu elementów grzejnych. W tym celu owinąć miedzianą rurkę blachą aluminiową i umieścić ją w szklanej rurze próżniowej. Umieść miseczkę ustalającą i gumową osłonę na dnie szklanej kolby. Włóż miedzianą końcówkę na drugim końcu rurki do końca w mosiężny skraplacz.

Pozostaje tylko zatrzasnąć zamek na uchwycie. Zamontuj pozostałe rurki w ten sam sposób.

Ósmy etap. Zainstaluj blok montażowy na konstrukcji i dostarcz do niego napięcie 220 woltów. Następnie podłącz trzy węzły pomocnicze do tego bloku (zainstalowałeś je w czwartym etapie pracy). Pomimo tego, że blok montażowy jest wodoodporny, spróbuj zakryć go daszkiem lub inną ochroną przed opadami atmosferycznymi. Następnie podłącz sterownik do centrali – pozwoli to na monitorowanie i regulowanie pracy systemu. Zainstaluj kontroler w dowolnym dogodnym miejscu.

Na tym kończy się instalacja kolektora próżniowego. Wprowadź wszystkie niezbędne parametry w sterowniku i uruchom system.