Pengumpul suria vakum: prinsip operasi + cara memasang sendiri

Banyak wang dibelanjakan untuk air panas dan pemanasan ruang. Tetapi ada sumber tenaga alternatif - pengumpul suria vakum. Adakah anda pernah mendengar mengenai perkara ini? Ia membolehkan anda mengurangkan kos kewangan untuk mengekalkan keselesaan, memberikan kesan pemanasan maksimum dengan kehilangan haba minimum.

Peranti ini boleh dibeli dari pengeluar peralatan rumah tangga atau dipasang secara bebas di rumah. Untuk memilih model yang sesuai, banyak maklumat masih perlu dikaji. Kami akan membantu anda menentukan kriteria utama pembelian.

Artikel ini akan memfokuskan pada prinsip operasi dan reka bentuk manifold vakum. Kami akan membincangkan ciri reka bentuk pelbagai model, mempertimbangkan kebaikan dan keburukan pemasangan ini. Sebagai tambahan, kami akan menerangkan secara terperinci cara membuat dan memasang pengumpul suria vakum sendiri.

Bahan ini disertakan dengan video dari mana anda akan belajar mengenai ciri dan prinsip penting pengoperasian pengumpul vakum.

Prinsip operasi unit vakum

Pengumpul suria vakum berbeza dengan sistem suria konvensional dengan cara pemprosesan tenaga suria. Bateri klasik hanya menerima cahaya dan menukarnya menjadi elektrik. Pemungut terdiri daripada tiub kaca dengan vakum dibuat semula di dalamnya. Mereka digabungkan menjadi satu sistem melalui nod sambungan khas.

Di dalam setiap tiub terdapat saluran satu atau dua batang tembaga dengan penyejuk. Dengan menangkap sinar matahari, elemen aktif memanaskan bahan pemindahan haba, sehingga memastikan pengoperasian pengumpul.

Oleh kerana reka bentuk ini, tahap pemindahan tenaga meningkat dengan ketara, dan kehilangan haba dikurangkan dengan ketara, kerana lapisan vakum membolehkan anda menjimatkan sekitar 95% tenaga suria yang ditangkap.

Pengumpul suria vakum, yang terletak di bumbung rumah persendirian, akan menyediakan air panas kepada penduduk sepanjang tahun, dan semasa musim sejuk, ia akan memanaskan bilik dengan selesa, tanpa menghabiskan banyak wang

Di samping itu, pergantungan produktiviti takungan pada musim, suhu persekitaran dan pelbagai keadaan cuaca, seperti tiupan angin, penutup awan berubah-ubah, curah hujan, dan lain-lain, berkurang.

Bagaimana pengumpul jenis vakum disusun?

Peranti vakum moden yang menyediakan haba dan air panas di premis kerana tenaga suria berbeza dari segi teknologi.

Pengumpul dibahagikan kepada jenis berikut:

• tiub tanpa lapisan pelindung kaca;
• modul dengan penukaran yang dikurangkan;
• versi rata standard;
• peranti dengan penebat haba telus;
• unit udara;
• manifold vakum rata.

Pengumpul suria vakum mampu menyediakan air panas dan pemanasan pada bila-bila masa sepanjang tahun, dan dalam cuaca apa pun (+)

Kesemuanya mempunyai persamaan struktur yang sama, jadi terdiri daripada:

• paip lutsinar luarandari mana udara dipam keluar sepenuhnya;
• paip yang dipanaskanterletak di paip besar di mana cecair atau penyejuk gas bergerak;
• satu atau dua injap pasang siappaip yang berkaliber lebih besar disambungkan dan gelung peredaran tiub nipis yang diletakkan di dalamnya disertakan.

Keseluruhan reka bentuknya mengingatkan pada termos dengan dinding lutsinar, di mana tahap penebat haba yang belum pernah terjadi sebelumnya dipertahankan. Oleh kerana ciri ini, perumahan tiub dalam memperoleh keupayaan untuk memanaskan dengan cekap dan sepenuhnya memberikan sumber tenaga kepada penyejuk yang beredar di dalamnya.

Nuansa dan Pengelasan Struktur

Pengumpul jenis vakum dikelaskan berdasarkan jenis tiub kaca yang dipasang di struktur, atau mengikut ciri saluran haba. Tiub biasanya sepaksi dan bulu, dan saluran haba adalah jenis paip lurus dan panas berbentuk U. .

Ciri tabung sepaksi

Tiub sepaksi adalah termos kaca ganda dengan ruang vakum yang dibuat secara artifisial di antara dinding.Permukaan dalaman tiub mempunyai lapisan lapisan penyerap haba khas, jadi pemindahan haba yang sebenarnya berlaku secara langsung dari dinding mentol kaca.

Tiub sepaksi terbuat dari kaca berasaskan borosilikat berkekuatan tinggi dengan transmisi cahaya tinggi. Unsur-unsurnya, bergantung pada pengeluarnya, mempunyai hingga tiga lapisan magnetron sputtering, menunjukkan kekuatan dan ketahanan yang sangat baik terhadap pelbagai manifestasi atmosfera (hujan, hujan es, dll.), Menahan tekanan 1 Mpa dan berfungsi dengan baik selama 15 tahun

Sebagai unsur penyerap, tiub tembaga yang mengandungi komposisi eter disolder ke dalam tiub kaca. Dalam proses pemanasan, ia menguap, berkesan mengeluarkan haba, mengembun dan mengalirkan ke bahagian bawah tiub. Kemudian kitaran berulang, sehingga mewujudkan proses pemindahan haba yang berterusan.

Ciri-ciri Tiub Bulu

Tiub pena vakum mempunyai ketebalan dinding yang lebih besar daripada sepaksi dan tidak terdiri daripada dua, tetapi satu kelalang. Elemen penyerapan tembaga dalaman disediakan sepanjang penguat dengan penguat yang kuat - plat beralun dengan lapisan penyerap tenaga tahap tinggi.

Oleh kerana ciri reka bentuk ini, vakum terletak tepat di saluran haba, sebahagiannya, bersama dengan penyerap, disatukan terus ke dalam termos.

Tiub vakum pen di dalamnya mengandungi piring yang menyerupai pen dalam bentuknya. Dari segi kecekapan, ia melebihi kemampuan rakan sepaksi, tetapi mempunyai kos yang jauh lebih tinggi dan sukar diganti sekiranya berlaku pelanggaran integriti termos atau kegagalan elemen pemanasan

Pengumpul yang dibuat berdasarkan tiub vakum bulu dianggap sebagai yang paling cekap di kelasnya, dapat mengatasi tugas-tugas dengan sempurna dan dapat berfungsi dengan baik selama bertahun-tahun.

Prinsip operasi paip haba paip haba

Saluran haba paip haba terdiri daripada tiub tertutup yang mengandungi komposisi cecair yang mudah meruap. Di bawah pengaruh cahaya matahari, ia memanaskan badan, masuk ke kawasan atas saluran dan memusatkan perhatian di sana dalam pemungut haba khas (manifold).

Cairan kerja pada masa ini mengeluarkan semua haba yang terkumpul dan sekali lagi turun untuk meneruskan proses.

Sarung penukar haba paip panas disambungkan ke penukar haba manifold melalui soket khas yang disolder ke dalam penukar haba 1 paip itu sendiri atau dibengkokkan oleh penukar haba 2 paip.

Elemen kerja paip haba panas diperbuat daripada tembaga, dalam kes yang lebih jarang - dari aluminium. Ini menunjukkan daya tahan tinggi terhadap beban operasi, dapat dipercayai selama 15 tahun, mempunyai kos yang berpatutan dan merupakan salah satu elemen paling popular dari sistem solar vakum jenis tiub moden

Pembawa haba memilih tenaga yang dibebaskan dari takungan panas dan memindahkannya lebih jauh melalui sistem, sehingga memastikan ketersediaan air panas dalam keran dan radiator. Sistem paip haba mudah dipasang dan menunjukkan kecekapan tinggi semasa operasi.

Pengumpul yang dilengkapi dengan tabung vakum paip haba mempunyai tahap kebolehpercayaan yang baik dan sesuai untuk digunakan tidak hanya dalam kehidupan sehari-hari, tetapi juga dalam sistem suria tekanan tinggi

Sekiranya berlaku kerosakan atau kegagalan tanpa kesulitan, adalah mungkin untuk mengganti unit yang rosak dengan yang baru tanpa memerlukan pembinaan semula keseluruhan sistem.

Kerja-kerja pembaikan dapat dilakukan dengan mudah tepat di lokasi pengumpul, tanpa membongkar unit dan tanpa melakukan usaha yang tidak perlu pada kerja tersebut.

Penerangan mengenai penukar haba sebaris berbentuk U

Tiub penukar haba aliran langsung mempunyai bentuk huruf U. Air atau cecair kerja sistem pemanasan beredar di dalam. Satu bahagian elemen dimaksudkan untuk penyejuk sejuk, dan yang kedua melepaskan dengan betul dipanaskan.

Semasa pijar, komposisi aktif mengembang dan memasuki tangki simpanan, sehingga mewujudkan peredaran cecair semula jadi dalam sistem. Lapisan selektif khas yang digunakan pada dinding dalam meningkatkan keupayaan menyerap haba dan meningkatkan kecekapan sistem secara keseluruhan.

Berbanding dengan tabung jenis haba, produk berbentuk U mempunyai ketahanan hidraulik yang lebih besar, memaksakan peningkatan permintaan pada penyejuk dan jauh lebih mahal. Pengumpul yang beroperasi pada tiub U sekali-sekala tidak dapat bekerja di bawah tekanan tinggi dan memberikan pemindahan haba berkualiti tinggi hanya pada musim panas

Tiub jenis U menunjukkan prestasi tinggi dan memberikan pemindahan haba pepejal, tetapi pada masa yang sama ia mempunyai satu kelemahan yang ketara. Mereka membentuk satu pembinaan integral dengan manifold dan selalu dipasang bersamanya.

Ganti satu tiub tunggal yang gagal, tidak akan berfungsi. Untuk pembaikan, anda perlu membongkar seluruh kompleks dan meletakkan yang baru di tempatnya.

Perbandingan pelbagai pengubahsuaian

Dalam pembuatan unit solar, saluran haba dan tiub kaca vakum untuk pengumpul suria digabungkan dalam pelbagai kombinasi.

Yang paling popular di kalangan pengguna adalah model sepaksi dengan paip haba paip panas. Pembeli tertarik dengan harga setia peranti dan perkhidmatan yang sangat mudah dan berpatutan sepanjang kitar hidup.

Pemungut suria vakum dengan paip haba saluran kerja diperbaiki dengan sempurna. Tiub yang rosak diganti di lokasi dan tidak melibatkan pembongkaran sistem atau memindahkannya ke lokasi lain. Walau bagaimanapun, pemindahan haba dalam model ini sukar dilakukan, kerana kecekapan outputnya tidak lebih daripada 65%

Peranti vakum dengan saluran paip haba menunjukkan kebolehpercayaan yang tinggi dan tidak mempunyai batasan penggunaannya, bahkan di kompleks terma solar tekanan tinggi.

Peranti dengan labu sepaksi yang mengandungi saluran berbentuk U aliran langsung juga termasuk dalam senarai yang popular. Mereka dicirikan oleh parameter seperti kehilangan haba yang rendah dan kecekapan dari 70% ke atas.

Untuk operasi yang betul, alat vakum dengan saluran-U mesti dipasang dengan betul. Adalah wajar sudut kecondongan minimum sekurang-kurangnya 20⁰. Hanya dalam kes ini mungkin dapat memastikan pulangan maksimum

Situasinya agak manja: proses pembaikan yang kompleks, penyelenggaraan khusus semasa operasi dan ketidakupayaan untuk mengganti satu unit yang rosak. Sekiranya sesuatu berlaku pada peranti, ia dibongkar dan pengumpul yang sama sekali baru dipasang.

Tiub pancutan secara struktural adalah satu silinder yang terbuat dari kaca dengan dinding kuat yang menebal (bergantung pada pengeluarnya, dari 2.5 mm ke atas). Sisipan penyerap pen yang terkandung di dalamnya sesuai dengan ketat pada saluran kerja yang diperbuat daripada logam pengalir panas.

Penebat yang hampir sempurna mewujudkan ruang vakum di dalam bekas kaca. Penyerap memindahkan haba yang diserap tanpa kehilangan dan memberikan kecekapan sistem hingga 77%.

Sekiranya berlaku kerosakan, pengumpul yang dilengkapi dengan tabung bulu mesti diperbaiki. Tidak perlu mengubah keseluruhan sistem, sudah cukup untuk mengesan unit yang rosak, membongkarnya dan meletakkan yang baru

Model dengan elemen bulu agak lebih mahal daripada model sepaksi, tetapi kerana kecekapan tinggi mereka memberikan keselesaan sepenuhnya di dalam bilik dan cepat membuahkan hasil.

Yang paling berkesan dan cekap adalah termos bulu dengan saluran aliran langsung dalaman. Kecekapan sebenar mereka kadang-kadang mencapai tahap rekod 80%.

Semasa memasang tabung bulu di dalam bingkai, mur pemampatan yang kuat dengan cincin dan gasket tahan panas diletakkan pada inti setiap bahagian.Ini memastikan integriti keseluruhan struktur dan membolehkan pengumpul berfungsi sepenuhnya dalam apa jua keadaan

Harga produknya agak tinggi, dan semasa pembaikan perlu mengalirkan keseluruhan penyejuk dari sistem dan hanya kemudian menyelesaikan masalah.

Apa yang mesti menjadi pendingin?

Pemungut haba adalah satu lagi elemen kerja yang sangat penting dari manifold vakum. Melalui nod ini, haba terkumpul dipindahkan dari tiub ke penyejuk.

Pemungut haba terletak di bahagian atas peranti. Salah satu komponennya, teras tembaga, menerima tenaga dan memindahkannya ke pembawa haba utama yang beredar dalam sistem "penukar haba pengumpul tangki" tertutup.

Operasi yang betul dijamin semasa disambungkan ke sistem pam edaran. Automasi yang mengawal kompleks pemanasan dengan jelas memantau tahap suhu di saluran dan, jika jatuh di bawah minimum kritikal yang dibenarkan (contohnya, pada waktu malam), menghentikan pam.

Ini membolehkan anda mengelakkan pemanasan terbalik apabila penyejuk mula mengumpulkan haba air panas yang terkumpul di tangki simpanan.

Kebaikan dan keburukan pengumpul jenis vakum

Kelebihan utama unit adalah ketiadaan kehilangan haba yang hampir lengkap semasa operasi. Ini menyediakan persekitaran vakum, yang merupakan salah satu penebat semula jadi berkualiti tinggi. Tetapi senarai faedahnya tidak berakhir di sana.

Peranti mempunyai kelebihan lain:

• kecekapan kerja pada penunjuk suhu rendah (hingga -30 ° С);
• keupayaan untuk mengumpulkan suhu hingga 300 ° C;
• maksimum penyerapan tenaga terma, termasuk spektrum yang tidak dapat dilihat;
• kestabilan operasi;
• kerentanan rendah terhadap manifestasi atmosfera yang agresif;
• belitan rendah kerana ciri struktur sistem tiub yang mampu melewati jisim udara dengan ketumpatan yang berbeza melalui diri mereka sendiri;
• tahap kecekapan tinggi di kawasan dengan iklim sederhana dan sejuk dengan sebilangan kecil hari cerah dan cerah;
• ketahanan tertakluk kepada peraturan asas operasi;
• ketersediaan untuk diperbaiki dan kemampuan untuk mengubah bukan keseluruhan sistem, tetapi hanya satu serpihan yang gagal.

Kelemahannya termasuk ketidakmampuan pengumpul untuk membersihkan diri dari embun beku, ais, salji dan harga komponen yang tinggi yang diperlukan untuk memasang unit di rumah.

Pengumpul suria adalah alat yang berkesan yang membolehkan menukar tenaga suria menjadi tenaga terma dengan hampir tidak mengalami kerugian

Pemasangan DIY

Proses memasang manifold vakum bermula dengan pembuatan kerangka substrat untuk barang-barang kerja. Ia dipasang dengan segera di tempat yang diperuntukkan untuk unit.

Ukuran dan dimensi bingkai sepenuhnya bergantung pada model yang anda rencanakan, dan biasanya ditentukan dalam arahan, yang terdapat di antara dokumen sokongan untuk komponen.

Rangka siap untuk pengumpul dipasang ke bumbung sehingga menempati posisi yang jelas dan tidak berayun. Sekiranya bumbung bangunan itu batu tulis, mereka menggunakan balok pelarik dan skru tebal berkaliber besar. Untuk bahan bumbung lain, sauh konvensional digunakan.

Saya memperbaiki tempat-tempat di mana bingkai bersebelahan dengan permukaan bumbung dengan sealant, sehingga pada masa depan air tidak akan memasuki rumah melalui bukaan. Kemudian, tangki simpanan dihantar ke lokasi pemasangan dan dipasang dengan skru pada bahagian atas bingkai.

Langkah seterusnya adalah mengumpulkan pemanas, sensor suhu dan bolong udara automatik. Semua unit tambahan dan bahagian yang berkaitan diletakkan pada pelembut yang disediakan. Untuk memperbaiki sensor suhu, gunakan kunci pas soket.

Seterusnya, lengkapkan bekalan komunikasi air. Untuk tujuan ini, paip diambil dari bahan yang tahan terhadap penunjuk suhu rendah dan mampu bertahan hingga 95 ° C. Terbukti dengan baik paip dan kelengkapan polipropilena.

Paip polipropilena sangat sesuai untuk mengatur penyambungan pengumpul suria dengan sistem paip ruang tamu. Kelengkapan mempunyai ciri fizikal yang baik dan daya tahan operasi, berfungsi dengan baik selama bertahun-tahun dan mudah diganti sekiranya berlaku retakan atau air mata

Dengan menyambungkan bekalan air, tangki simpanan diisi dengan air dan diuji kebocoran. Sekiranya kebocoran dikesan di suatu tempat dalam 3-4 jam, ia akan diperbaiki.

Pada akhir, elemen pemanasan dipasang. Untuk melakukan ini, tiub tembaga dibungkus dalam kepingan aluminium dan diletakkan di dalam tiub vakum yang terbuat dari kaca. Dari bawah, cawan pelekat dan anter getah fleksibel tahan lama diletakkan di atas labu.

Hujung tembaga atas tiub didorong masuk ke kapasitor tembaga. Gris sentuhan haba likat tidak dikeluarkan dari paip. Mekanisme penguncian terpasang pada pendakap dan semua tiub kaca yang tersisa dipasang pada prinsip yang sama.

Pengumpul suria tiub memerlukan penyelenggaraan berkala dan pembersihan wajib, terutamanya semasa musim salji lebat. Sekiranya anda mengikuti peraturan mudah ini, peraturan tersebut akan berfungsi untuk waktu yang lama dan mengekalkan tahap kecekapan yang tinggi sepanjang keseluruhan tempoh operasi

Blok pemasangan diletakkan di atas struktur, bekalan kuasa 220 volt dibekalkan kepadanya, dan tiga unit tambahan disambungkan ke sistem - elemen pemanasan, saluran udara, dan sensor suhu.

Yang terakhir menghubungkan pengawal, direka untuk pengurusan kompleks yang betul. Parameter operasi yang diinginkan dimasukkan ke dalam menu pengawal dan sistem dimulakan dalam mod standard.

Arahan langkah demi langkah mengenai pembinaan pengumpul suria diberikan dalam artikel ini.

Bagaimana meletakkan peranti?

Agar pengumpul vakum berfungsi sepenuhnya dan memberi ruang tamu dengan tenaga yang diperlukan dengan berkesan, adalah perlu baginya untuk mencari tempat yang paling sesuai dan mengarahkan peranti dengan betul ke bahagian-bahagian dunia.

Pengumpul suria jenis vakum jauh lebih praktikal daripada rakan sejawatnya yang rata. Apabila salah satu tabung berfungsi rosak dan gagal, sangat mudah untuk menggantinya dengan yang baru. Selepas itu, sistem akan terus berfungsi seperti sebelumnya. Sekiranya sekaligus tidak ada peluang untuk meletakkan elemen baru di tempatnya, itu tidak menjadi masalah. Unit ini akan dapat memenuhi "tugasnya", walaupun terdapat simpul dengan elemen yang rosak

Untuk penempatan di hemisfera utara, penting untuk meletakkan pemungut di bahagian selatan bumbung rumah atau di bahagian yang cerah di laman web ini. Adalah wajar untuk memastikan penyimpangan minimum bagi bidang peranti.

Sekiranya tidak ada kemungkinan untuk mengarahkan permukaan ke selatan, ada baiknya memilih antara sudut barat dan timur yang paling ringan di ruang terbuka.

Kecekapan kerja tinggi pemungut jenis vakum juga disebabkan oleh fakta bahawa ia bertindak berdasarkan prinsip cermin dan meningkatkan daya termalnya berdasarkan ketinggian matahari saat ini

Kompleks solar tenaga tidak boleh meliputi cerobong asap, serpihan hiasan dari atap, penyebaran dahan pokok dan bangunan kediaman atau teknikal yang tinggi. Ini akan mengurangkan kecekapan dan mengurangkan tahap pemanasan elemen aktif.

Sekiranya unit berada di tempat yang betul, ia akan menyediakan pemindahan haba yang hampir sama sepanjang tahun, tanpa mengira musim.

Sekiranya tidak ada banyak pengalaman dalam pelaksanaan perbaikan, pemasangan dan penguncian kunci, mengosongkan tiub di rumah adalah tidak rasional. Proses ini sangat sukar dan memerlukan pengetahuan khas dan peralatan khusus.

Sebagai tambahan, elemen jenis vakum buatan sendiri mempunyai tahap kecekapan yang jauh lebih rendah daripada bahagian kilang. Oleh itu, adalah wajar untuk membeli produk dari pengeluar khusus, dan kemudian cuba memasang beberapa bahagian di rumah.

Laman web ini mempunyai pilihan artikel mengenai susunan sistem pemanas suria, kami mengesyorkan agar anda membaca:

1. Sistem pemanasan solar: analisis teknologi pemanasan berdasarkan sistem solar
2. Memanaskan rumah persendirian dengan panel solar: skema dan peranti
3. Panel solar yang fleksibel: jenis, ciri + ciri sambungan

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik tersebut

Penerangan terperinci dan terperinci mengenai tiub vakum, prinsip pengoperasiannya dan ciri-ciri fungsi pengumpul suria secara keseluruhan. Penulis membincangkan beberapa nuansa menarik dan menunjukkan bahawa pemasangan boleh menjadi alternatif sebenar dandang gas.

Maklumat menarik mengenai kerja pengumpul suria pada musim sejuk.

Cara memasang pengumpul suria vakum dengan tangan anda sendiri di rumah. Semua nuansa proses, cadangan dan petua berguna.

Mengetahui asas asas operasi pengumpul suria vakum tiub, anda boleh memasang unit itu sendiri. Pemasangan akan memenuhi kehendak dan keperluan individu sepenuhnya.

Ini tidak terlalu sukar, tetapi ia memerlukan perhatian, kemahiran dan kemahiran tertentu, jika tidak, risiko merosakkan integriti termos dan melanggar integriti meningkat dengan ketara.

Semua yang berminat dengan pilihan, pemasangan atau pemasangan sendiri pengumpul suria dijemput untuk memberikan komen dan mengemukakan soalan. Borang hubungan terdapat di blok bawah.