Vakuuminis saulės kolektorius: veikimo principas + kaip pats surinkti

Daug pinigų išleidžiama karštam vandeniui ir patalpų šildymui. Tačiau yra ir alternatyvus energijos šaltinis - vakuuminis saulės kolektorius. Ar girdėjai apie tai? Tai leidžia žymiai sumažinti finansines išlaidas komforto išlaikymui, užtikrinant maksimalų šildymo efektą su minimaliais šilumos nuostoliais.

Šį prietaisą galima nusipirkti iš buitinės technikos gamintojų arba surinkti savarankiškai namuose. Norint pasirinkti tinkamą modelį, reikia išnagrinėti daugybę informacijos. Mes padėsime jums nustatyti pagrindinius pirkimo kriterijus.

Straipsnyje bus aptariamas vakuumo kolektoriaus veikimo principas ir konstrukcija. Mes kalbėsime apie įvairių modelių dizaino ypatybes, apsvarstysime šių instaliacijų privalumus ir trūkumus. Be to, mes išsamiai aprašysime, kaip patys pasidaryti ir įdiegti vakuuminį saulės kolektorių.

Prie medžiagos pridedami vaizdo įrašai, iš kurių sužinosite apie svarbias vakuuminių kolektorių savybes ir veikimo principus.

Vakuuminio bloko veikimo principas

Vakuuminis saulės kolektorius skiriasi nuo įprastų saulės energijos sistemų saulės energijos perdirbimas. Klasikinė baterija tiesiog gauna šviesą ir paverčia ją elektra. Kolektorių sudaro stikliniai vamzdžiai, kurių viduje yra vakuumas. Jie sujungiami į vieną sistemą per specialius doko mazgus.

Kiekvieno vamzdžio viduje yra vieno ar dviejų varinių strypų su aušinimo skysčiu kanalas. Fiksuodamas saulės spindulius, aktyvusis elementas šildo šilumos perdavimo medžiagą, taip užtikrindamas kolektoriaus veikimą.

Dėl šios konstrukcijos žymiai padidėja energijos perdavimo lygis, žymiai sumažėja šilumos nuostoliai, nes vakuumo sluoksnis leidžia sutaupyti apie 95% užfiksuotos saulės energijos.

Vakuuminis saulės kolektorius, esantis ant privataus namo stogo, visus metus gyventojams tiekia karštą vandenį, o šaltuoju metų laiku jis patogiai šildys kambarį neišleisdamas daug pinigų

Be to, mažėja rezervuaro produktyvumo priklausomybė nuo sezoniškumo, aplinkos temperatūros ir įvairių oro sąlygų, tokių kaip vėjo gūsiai, kintama debesų danga, krituliai ir kt.

Kaip išdėstomas vakuuminis kolektorius?

Šiuolaikiniai vakuuminiai įtaisai, aprūpinantys patalpas šiluma ir karštu vandeniu dėl saulės energijos, technologiškai skiriasi.

Kolekcionieriai skirstomi į šiuos tipus:

• vamzdinis be apsauginės stiklinės dangos;
• modulis su sumažintu konvertavimu;
• standartinė plokščia versija;
• prietaisas su permatoma šilumos izoliacija;
• oro vienetas;
• plokščias vakuuminis kolektorius.

Vakuuminis saulės kolektorius gali tiekti karštą vandenį ir šildyti bet kuriuo metų laiku ir bet kokiu oru (+)

Visi jie turi bendrą struktūrinį panašumą, todėl juos sudaro:

• išorinis skaidrus vamzdisiš kur oras visiškai išsiurbiamas;
• šildomas vamzdisesantis dideliame vamzdyje, kuriame juda skystas arba dujinis aušinimo skystis;
• vienas ar du surenkamieji vožtuvaiprie kurių yra prijungti didesnio kalibro vamzdžiai ir įtraukta į vidų išleistų plonų vamzdžių cirkuliacijos kilpa.

Visas dizainas šiek tiek primena termosą su skaidriomis sienomis, kuriame išlaikytas neregėtai aukštas šilumos izoliacijos lygis. Dėl šios savybės vidinio vamzdžio korpusas įgyja galimybę efektyviai sušilti ir visiškai atiduoti energijos šaltinius augančiam skysčiui, cirkuliuojančiam viduje.

Struktūriniai niuansai ir klasifikacija

Vakuuminiai kolektoriai klasifikuojami pagal konstrukcijoje sumontuotų stiklinių vamzdžių tipą arba šilumos kanalų charakteristikas. Vamzdžiai paprastai būna bendraašiai ir plunksniniai, o šilumos kanalai yra U formos tiesūs ir šilumos vamzdžių tipai. .

Koaksialinio vamzdžio charakteristika

Koaksialiniai vamzdžiai yra dviguba stiklinė termoso kolba, kurioje tarp sienų dirbtinai sukurta vakuumo erdvė.Vidiniame vamzdžio paviršiuje yra specialios šilumą sugeriančios dangos sluoksnis, todėl tikrasis šilumos perdavimas įvyksta tiesiai iš stiklinės lemputės sienų.

Koaksialiniai vamzdžiai yra pagaminti iš didelio stiprio borosilikato pagrindo stiklo, pasižyminčio dideliu šviesos pralaidumu. Elementai, priklausomai nuo gamintojo, turi iki trijų magnetrono dulkinimo sluoksnių, pasižymi puikiu stiprumu ir atsparumu įvairioms atmosferos apraiškoms (lietaus, krušos ir kt.), Atlaiko 1 MPa slėgį ir patikimai tarnauja 15 metų.

Varinis vamzdis, kuriame yra eterio kompozicija, yra sugeriamasis elementas, sudedamas į stiklinį vamzdelį. Šildymo metu jis išgaruoja, efektyviai išskiria šilumą, kondensuojasi ir nuteka į vamzdžio dugną. Tada ciklas kartojasi, sukurdamas nenutrūkstamą šilumos perdavimo procesą.

Plunksnos vamzdžio ypatybės

Vakuuminio švirkštimo priemonės vamzdžių sienelių storis yra didesnis nei bendraašių, ir jie susideda ne iš dviejų, o vienos kolbos. Vidinis vario sugėrimo elementas per visą ilgį yra aprūpintas stipriu stiprintuvu - gofruota plokšte su aukšto lygio energiją sugeriančia danga.

Dėl šios konstrukcijos ypatybės vakuumas yra tiesiogiai šilumos kanale, kurio dalis kartu su absorbentu yra integruota tiesiai į kolbą.

Rašiklio vakuuminio vamzdelio viduje yra plokštelė, primenanti savo formos rašiklį. Kalbant apie efektyvumą, jis viršija jo bendraašio ekrano galimybes, tačiau turi žymiai didesnes sąnaudas ir yra sunkiai pakeičiamas pažeidus kolbos vientisumą ar sugedus kaitinimo elementui.

Kolekcionieriai, pagaminti iš plunksninių vakuuminių vamzdžių, yra laikomi efektyviausiais savo klasėje, puikiai susidorojantys su užduotimis ir patikimai tarnauja daugelį metų.

Šilumos vamzdžio šilumos vamzdžio veikimo principas

Šilumos vamzdžio šilumos kanalus sudaro uždari vamzdžiai, kuriuose yra lengvai lakių skysčių kompozicija. Esant saulės spinduliams, jis sušyla, patenka į viršutinę kanalo sritį ir ten koncentruojasi specialiame šilumos kolektoriuje (kolektoriuje).

Darbinis skystis šiuo metu išskiria visą sukauptą šilumą ir vėl nukrenta, kad atnaujintų procesą.

Šilumos vamzdžio šilumokaičio įvorė yra sujungta su kolektoriaus šilumokaičiu per specialų lizdą, suvilgytą į patį 1 vamzdžio šilumokaitį arba sulenktą 2 vamzdžių šilumokaičiu.

Šilumos vamzdžio darbinis elementas pagamintas iš vario, retesniais atvejais - iš aliuminio. Tai rodo aukštą atsparumą eksploatacinėms apkrovoms, yra patikimas 15 metų, turi pagrįstų išlaidų ir yra vienas populiariausių šiuolaikinių vamzdžių tipo vakuuminių saulės energijos sistemų elementų.

Šilumos nešiklis pasirenka iš šilumos rezervuaro išleistą energiją ir perduoda ją toliau per sistemą, taip užtikrindamas karšto vandens tiekimą iš čiaupų ir radiatorių. Šilumos vamzdžių sistemą lengva sumontuoti ir eksploatavimo metu ji yra labai efektyvi.

Šilumos vamzdžių vakuuminiai vamzdžiai su kolektoriais yra patikimo lygio ir yra tinkami naudoti ne tik kasdieniame gyvenime, bet ir aukšto slėgio saulės sistemose.

Sugedus ar sugedus be jokių sunkumų, pažeistą agregatą galima pakeisti nauju, nesiimant visos sistemos rekonstrukcijos.

Remonto darbus galima lengvai atlikti tiesiai kolektoriaus vietoje, neišmontuojant įrenginio ir nenaudojant nereikalingų pastangų.

U formos šilumokaičio U formos aprašas

Tiesioginio srauto šilumokaičio vamzdis turi raidės U formą. Vanduo arba šildymo sistemos darbinis skystis cirkuliuoja viduje. Viena elemento dalis yra skirta šaltam aušinimo skysčiui, o antroji teisingai išleidžia jau įkaitintą.

Kaitinimo metu aktyvioji kompozicija išsiplečia ir patenka į akumuliacinę talpą, taip sukurdama natūralią skysčio cirkuliaciją sistemoje. Speciali pasirinktinė danga, taikoma vidinėms sienoms, padidina šilumos sugerties savybes ir padidina visos sistemos efektyvumą.

Palyginti su šilumos vamzdžių tipo vamzdžiais, U formos gaminiai pasižymi didesniu hidrauliniu pasipriešinimu, kelia didesnius reikalavimus aušinimo skysčiui ir yra daug brangesni. Kolektoriai, dirbantys su vienkartiniais U vamzdžiais, negali dirbti esant aukštam slėgiui ir užtikrinti aukštos kokybės šilumos perdavimą tik šiltuoju metų laiku

U tipo vamzdžiai pasižymi dideliu našumu ir suteikia tvirtą šilumos perdavimą, tačiau tuo pat metu turi vieną reikšmingą trūkumą. Jie sudaro vieną vientisą konstrukciją su kolektoriais ir visada montuojami kartu su ja.

Pakeiskite vieną vamzdį, kuris nepavyko, neveiks. Norėdami atlikti remontą, turėsite išardyti visą kompleksą ir įdėti į jo vietą naują.

Įvairių modifikacijų palyginimas

Gaminant saulės kolektorius, šilumos kanalai ir vakuuminiai stikliniai vamzdžiai saulės kolektoriams yra derinami įvairiais deriniais.

Populiariausi tarp vartotojų yra bendraašiai modeliai su šilumos vamzdžio šilumos vamzdžiu. Pirkėjus vilioja ištikima prietaisų kaina ir labai paprasta, prieinama paslauga per visą gyvavimo ciklą.

Vakuuminis saulės kolektorius su darbinio kanalo šilumos vamzdžiu yra puikiai suremontuotas. Pažeisti vamzdeliai keičiami vietoje ir nereikia išardyti sistemos ar perkelti jos į kitą vietą. Tačiau šiuose modeliuose šilumos perdavimas yra sunkus, nes išėjimo efektyvumas yra ne didesnis kaip 65%

Vakuuminiai įtaisai su šilumos vamzdžių kanalais rodo aukštą patikimumą ir neturi jokių naudojimo apribojimų, net ir aukšto slėgio saulės kolektoriuose.

Į populiariausiųjų sąrašą taip pat įtraukti įrenginiai su bendraašine kolba, turinčia tiesioginio srauto U formos kanalus. Jie pasižymi tokiais parametrais kaip maži šilumos nuostoliai ir efektyvumas nuo 70% ir daugiau.

Norint teisingai veikti, reikia tinkamai sumontuoti vakuuminį įtaisą su U kanalu. Pageidautina, kad mažiausias nuolydžio kampas būtų ne mažesnis kaip 20⁰. Tik tokiu atveju bus galima užtikrinti maksimalią grąžą

Padėtis šiek tiek sugadinta: sudėtingas remonto procesas, specifinė priežiūra eksploatacijos metu ir nesugebėjimas pakeisti vieno pažeisto įrenginio. Jei prietaisui nutinka kažkas, jis išardomas ir pastatytas visiškai naujas kolektorius.

Fontano vamzdžiai iš esmės yra vienas cilindras, pagamintas iš stiklo, su sutvirtintomis stipriomis sienomis (priklausomai nuo gamintojo, nuo 2,5 mm ir aukštesnės). Jame esantis rašiklį sugeriantis įdėklas tvirtai pritvirtinamas prie darbinio kanalo, pagaminto iš šilumą laidžiojo metalo.

Beveik puiki izoliacija sukuria vakuuminę erdvę stiklinės talpyklos viduje. Absorbentas perduoda absorbuotą šilumą be nuostolių ir užtikrina sistemos efektyvumą iki 77%.

Atsiradus gedimui, kolektorius, turinčius plunksninius vamzdelius, reikia taisyti. Nebūtina keisti visos sistemos, pakanka aptikti sugadintą įrenginį, jį išardyti ir šioje vietoje pastatyti naują.

Modeliai su plunksnos elementu yra šiek tiek brangesni nei bendraašiai, tačiau dėl didelio efektyvumo jie suteikia visapusišką komfortą kambaryje ir greitai atsiperka.

Efektyviausios ir efektyviausios yra plunksnų kolbos su vidiniais tiesioginio srauto kanalais. Realus jų efektyvumas kartais siekia rekordinį 80% lygį.

Montuojant plunksninius vamzdžius į rėmą, kiekvienos dalies šerdis uždedama tvirta suspaudimo veržle su žiedu ir karščiui atsparia tarpine.Tai užtikrina visos struktūros vientisumą ir leidžia kolektoriui visiškai veikti bet kokiomis sąlygomis

Produktų kaina yra gana didelė, o remonto metu reikia išleisti visą aušinimo skystį iš sistemos ir tik tada tęsti trikčių šalinimą.

Kokia turėtų būti šilumos kriauklė?

Šilumos kolektorius yra dar vienas labai svarbus vakuuminio kolektoriaus darbo elementas. Per šį mazgą sukaupta šiluma iš vamzdžių perduodama į aušinimo skystį.

Šilumos kolektorius yra viršutinėje prietaiso dalyje. Vienas iš jo komponentų, vario šerdis, gauna energiją ir perduoda ją pagrindiniam šilumos nešikliui, cirkuliuojančiam uždaroje sistemos „talpyklos kolektoriaus šilumokaityje“.

Teisingas veikimas garantuojamas prijungus prie sistemos cirkuliacinis siurblys. Šildymo kompleksą valdanti automatika aiškiai stebi kanalų temperatūros lygį ir, jei ji nukrenta žemiau leistinos kritinės minimumo (pavyzdžiui, naktį), sustabdo siurblį.

Tai leidžia išvengti atvirkštinio šildymo, kai aušinimo skystis pradeda kaupti karšto vandens šilumą, surinktą į rezervuarą.

Vakuuminio tipo kolektorių pranašumai ir trūkumai

Pagrindinis įrenginių pranašumas yra beveik visiškas šilumos nuostolių nebuvimas eksploatacijos metu. Tai sukuria vakuuminę aplinką, kuri yra vienas iš aukščiausios kokybės natūralių izoliatorių. Tačiau išmokų sąrašas tuo nesibaigia.

Įrenginiai turi kitų ryškių pranašumų:

• darbo efektyvumas esant žemos temperatūros indikatoriams (iki -30 ° С);
• galimybė kaupti iki 300 ° C temperatūrą;
• maksimalus įmanomas šiluminės energijos įsisavinimas, įskaitant nematomą spektrą;
• veiklos stabilumas;
• mažas jautrumas agresyvioms atmosferos apraiškoms;
• mažas pralaidumas dėl vamzdinių sistemų, galinčių perduoti skirtingo tankio oro mases, konstrukcinių ypatumų;
• aukštas efektyvumo lygis regionuose, kuriuose vyrauja atšiaurus ir vėsus klimatas su nedaug giedrų ir saulėtų dienų;
• patvarumas, kuriam taikomos pagrindinės eksploatavimo taisyklės;
• prieinamumas remontui ir galimybė pakeisti ne visą sistemą, o tik vieną nepavykusį fragmentą.

Trūkumai yra kolektorių nesugebėjimas savarankiškai apsivalyti nuo šalčio, ledo, sniego ir didelė komponentų, reikalingų vienetui surinkti namuose, kaina.

Saulės kolektorius yra efektyvus prietaisas, leidžiantis saulės energiją paversti šilumine energija, be jokių nuostolių

„Pasidaryk pats“ surinkimas

Vakuuminio kolektoriaus surinkimo procesas prasideda darbo elementų pagrindo rėmo pagaminimu. Jis montuojamas iškart toje vietoje, kuri yra paskirta vienetui.

Rėmo dydis ir matmenys visiškai priklauso nuo to, kokį modelį planuojate gaminti, ir paprastai tai nurodoma instrukcijose, esančiose tarp komponentų patvirtinamųjų dokumentų.

Paruoštas kolektoriaus rėmas pritvirtinamas prie stogo taip, kad jis užimtų aiškią vietą ir nesisuktų. Jei pastato stogas yra šiferio, jie naudoja juostines sijas ir didelio kalibro storus varžtus. Kitoms stogo medžiagoms naudojami įprasti inkarai.

Vietas, kuriose rėmas ribojasi su stogo paviršiumi, pritvirtinu sandarikliu, kad ateityje vanduo nepatektų į namą per angas. Tada laikymo bakas pristatomas į montavimo vietą ir pritvirtinamas varžtais viršutinėje rėmo dalyje.

Kitas žingsnis - surinkti šildytuvą, temperatūros jutiklį ir automatinę oro išleidimo angą. Visi pagalbiniai mazgai ir susijusios dalys dedami ant tiekiamų minkštiklių. Norėdami pritvirtinti temperatūros jutiklį, naudokite kištukinį veržliaraktį.

Kitas, įrengti vandens ryšių tiekimą. Šiuo tikslu vamzdžiai imami iš bet kokių medžiagų, atsparių žemos temperatūros indikatoriams ir galintys atlaikyti iki 95 ° C. Gerai įrodyta polipropileno vamzdžiai ir jungiamosios detalės.

Polipropileno vamzdžiai idealiai tinka organizuoti saulės kolektoriaus sujungimą su gyvenamojo kambario vandentiekio sistema. Armatūra turi geras fizines savybes ir eksploatacinį patvarumą, patikimai tarnauja daugelį metų ir yra lengvai keičiama įtrūkimų ar įtrūkimų atvejais

Prijungus vandens tiekimą, laikymo bakas užpildomas vandeniu ir patikrinama, ar nėra nutekėjimų. Jei nuotėkiai aptinkami kažkur per 3–4 valandas, jie pašalinami.

Pabaigoje yra sumontuoti kaitinimo elementai. Norėdami tai padaryti, vario vamzdis įvyniojamas į aliuminio lakštą ir dedamas į vakuuminį vamzdelį, pagamintą iš stiklo. Iš apačios ant kolbos uždedamas tvirtinamasis puodelis ir putplastis iš tvirtos, lanksčios gumos.

Viršutinis varinis vamzdžio galas yra visiškai įstumtas į žalvario kondensatorių. Klampus šiluminis kontaktinis tepalas nėra pašalinamas iš vamzdžių. Fiksavimo mechanizmas užfiksuojamas ant laikiklio, o visi likę stikliniai vamzdeliai pritvirtinami tuo pačiu principu.

Vamzdinius saulės kolektorius reikia reguliariai prižiūrėti ir privalomai valyti, ypač smarkaus sniego metu. Jei laikysitės šių paprastų taisyklių, jos veiks ilgai ir išlaikys aukštą efektyvumo lygį per visą veiklos laikotarpį.

Ant konstrukcijos dedamas tvirtinimo blokas, jai tiekiamas 220 voltų maitinimo šaltinis, o prie sistemos prijungti trys pagalbiniai blokai - kaitinimo elementas, oro išleidimo anga ir temperatūros jutiklis.

Paskutinis prijungtas valdiklis, skirtas teisingam komplekso valdymui. Norimi darbo parametrai įvedami į valdiklio meniu, o sistema įjungiama įprastu režimu.

Pateikiama žingsnis po žingsnio instrukcija, kaip sukonstruoti saulės kolektorių šis straipsnis.

Kaip pastatyti prietaisą?

Tam, kad vakuuminis kolektorius galėtų pilnai veikti ir efektyviai aprūpinti gyvenamąją patalpą reikalinga energija, būtina, kad jis rastų tinkamiausią vietą ir teisingai orientuotų prietaisą, palyginti su pasaulio dalimis.

Vakuuminiai saulės kolektoriai yra daug praktiškesni nei jų plokšti kolegos. Kai vienas iš darbinių vamzdžių sugadinamas ir sugenda, jį labai lengva pakeisti nauju. Po to sistema toliau veiks kaip ir anksčiau. Jei iš karto nėra galimybės įdėti naujo elemento į savo vietą, nesvarbu. Skyrius galės atlikti savo „pareigas“, net jei yra mazgas su pažeistu elementu

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

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

Didelis vakuuminio tipo kolektoriaus darbo efektyvumas taip pat yra dėl to, kad jis veikia veidrodžio principu ir išlygina jo šiluminę galią pagal dabartinį saulės aukštį.

Energetinis saulės kompleksas neturėtų apimti kaminų, dekoratyvinių stogo dangų fragmentų, skleidžiančių medžių šakų ir aukštų gyvenamųjų ar techninių pastatų. Tai sumažins efektyvumą ir sumažins aktyviųjų elementų šildymo lygį.

Jei įrenginys pastatytas teisingai, jis užtikrins beveik vienodą šilumos perdavimą visus metus, nepriklausomai nuo sezono.

Jei nėra daug patirties atliekant sudėtingus remonto, montavimo ir šaltkalvio darbus, vamzdžių siurbimas namuose yra neracionalus. Šis procesas reikalauja daug darbo ir reikalauja specialių žinių bei specialios įrangos.

Be to, savadarbiai vakuuminio tipo elementai turi daug mažesnį efektyvumo lygį nei gamyklinės dalys. Todėl protingiausia pirkti gaminius iš specializuoto gamintojo, o tada pabandyti surinkti kelis skyrius namuose.

Svetainėje yra straipsnių apie saulės šildymo sistemos išdėstymą pasirinkimas, rekomenduojame perskaityti:

1. Saulės šildymo sistemos: šildymo technologijos, paremtos saulės sistemomis, analizė
2. Šildymas privačiame name su saulės baterijomis: schemos ir prietaisas
3. Lanksčiosios saulės baterijos: tipai, charakteristikos ir sujungimo ypatybės

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Išsamus, detalus vakuuminio vamzdžio aprašymas, jo veikimo principas ir viso saulės kolektoriaus veikimo ypatumai. Autorius pasakoja apie keletą įdomių niuansų ir parodo, kad įrengimas gali būti tikra alternatyva dujiniam katilui.

Įdomi informacija apie saulės kolektoriaus darbą žiemą.

Kaip namuose įmontuoti vakuuminį saulės kolektorių? Visi proceso niuansai, rekomendacijos ir naudingi patarimai.

Žinodami pagrindinį vamzdinio vakuuminio saulės kolektoriaus veikimo principą, įrenginį galite surinkti patys. Diegimas visiškai atitiks asmeninius individualius reikalavimus ir poreikius.

Tai nėra labai sunku, tačiau tam reikia didesnio dėmesio, kruopštumo ir tam tikrų įgūdžių, kitaip žymiai padidėja rizika sugadinti kolbos vientisumą ir pažeisti jos vientisumą.

Kviečiame visus, besidominčius saulės kolektorių pasirinkimo, montavimo ar savarankiško surinkimo klausimais, palikti komentarus ir užduoti klausimus. Kontaktinė forma yra apatiniame bloke.