Vakuum solfanger: prinsippet om drift + hvordan du monterer deg selv

Mye penger brukes på varmt vann og romoppvarming. Men det er en alternativ energikilde - en vakuum solfanger. Har du hørt om dette? Det lar deg redusere økonomiske kostnader for å opprettholde komforten betydelig, og gir maksimal varmeeffekt med minimalt varmetap.

Denne enheten kan kjøpes fra produsenter av husholdningsutstyr eller settes sammen uavhengig hjemme. For å velge en passende modell gjenstår mye informasjon som skal studeres. Vi hjelper deg med å bestemme de viktigste kriteriene for kjøpet.

Artikkelen vil fokusere på driftsprinsippet og utformingen av vakuummanifolden. Vi vil snakke om designfunksjonene til forskjellige modeller, ta for oss fordeler og ulemper ved disse installasjonene. I tillegg vil vi beskrive i detalj hvordan du lager og installerer en vakuum-solfanger selv.

Materialet er ledsaget av videoer hvor du vil lære om de viktige funksjonene og prinsippene for driften av vakuumsamlere.

Prinsippet for drift av vakuumenheten

Vakuum-solfangeren skiller seg fra konvensjonelle solsystemer solenergi prosessering. Et klassisk batteri mottar ganske enkelt lys og konverterer det til strøm. Samleren består av glassrør med et vakuum som er gjenskapt inni. De kombineres til et enkelt system gjennom spesielle dokkingsnoder.

Inne i hvert rør er en kanal med en eller to kobberstenger med kjølevæske. Ved å fange opp solstrålene, varmer det aktive elementet varmeoverføringsmaterialet, og sikrer dermed driften av samleren.

På grunn av denne designen øker nivået på energioverføring betydelig, og varmetapet reduseres betydelig, siden vakuumlaget lar deg spare omtrent 95% av den fangede solenergien.

En vakuum-solfanger, som ligger på taket av et privat hus, vil gi beboerne varmt vann gjennom året, og i den kalde årstiden vil den komfortabelt varme rommet, uten å bruke mye penger

I tillegg minsker avhengigheten av reservoarproduktivitet av sesongmessighet, omgivelsestemperatur og forskjellige værforhold, for eksempel vindkast, variabelt skydekke, nedbør osv.

Hvordan arrangeres en samler av vakuumtype?

Moderne vakuumenheter som gir lokaler med varme og varmt vann på grunn av solenergi er teknologisk forskjellige.

Samlere er delt inn i følgende typer:

• rørformet uten glassbeskyttende belegg;
• modul med redusert konvertering;
• standard flatversjon;
• enhet med gjennomsiktig varmeisolasjon;
• luft enhet;
• flat vakuummanifold.

En vakuum-solfanger er i stand til å skaffe varmt vann og oppvarming når som helst på året, og i all slags vær (+)

Alle av dem har en felles strukturell likhet, så de består av:

• ekstern gjennomsiktig rørderfra blir luft fullstendig pumpet ut;
• oppvarmet rørlokalisert i et stort rør der det flytende eller gassformige kjølevæsken beveger seg;
• en eller to prefabrikkerte ventilersom rør av større kaliber er koblet til og en sirkulasjonssløyfe av tynne rør plassert inne er inkludert.

Hele designen minner noe om en termos med gjennomsiktige vegger, der et uovertruffen høyt nivå av varmeisolering opprettholdes. På grunn av denne funksjonen får huset til det indre røret muligheten til å varme opp effektivt og fullt ut gi energiressursen til kjølevæsken som sirkulerer inne.

Strukturelle nyanser og klassifisering

Samlere av vakuumtype er klassifisert etter typen glassrør installert i strukturen, eller etter egenskapene til varmekanalene. Rør er vanligvis koaksiale og fjær, og varmekanaler er U-formede gjennomgående og varme rørtyper. .

Koaksialt rørs karakteristisk

Koaksiale rør er en termosflaske med dobbelt glass med et vakuumrom kunstig skapt mellom veggene.Den indre overflaten av røret har et lag med spesielt varmeabsorberende belegg, slik at den faktiske varmeoverføringen skjer direkte fra veggene i glasspæren.

Koaksiale rør er laget av høystyrke borosilikatbasert glass med høy lysgjennomstrømning. Elementene, avhengig av produsent, har opptil tre lag magnetronsprutter, demonstrerer utmerket styrke og motstand mot forskjellige atmosfæriske manifestasjoner (regn, hagl, etc.), tåler et trykk på 1 Mpa og tjener pålitelig i 15 år

Som et absorberende element loddes et kobberrør som inneholder en etersammensetning i et glassrør. I prosessen med oppvarming fordamper den, avgir den effektivt varmen, kondenserer og drenerer til bunnen av røret. Deretter repeteres syklusen, og skaper dermed en kontinuerlig prosess med varmeoverføring.

Feather Tube-funksjoner

Vakuumpennrør har større veggtykkelse enn koaksialt og består ikke av to, men en kolbe. Det indre kobberabsorpsjonselementet er forsynt over hele lengden med en sterk forsterker - en bølgeplate med et høyt energiabsorberende belegg.

På grunn av denne designfunksjonen er vakuumet plassert direkte i varmekanalen, hvorav en del sammen med absorbenten er integrert direkte i kolben.

Vakuumrøret til pennen inne i en plate som ligner en penn i sin form. Når det gjelder effektivitet, overskrider det kapasitetene til dets koaksiale motstykke, men har en betydelig høyere kostnad og er vanskelig å erstatte i tilfelle brudd på kolbenes integritet eller svikt i varmeelementet

Samlere laget på grunnlag av vakuumrør av fjær anses for å være de mest effektive i klassen, takler oppgavene perfekt og tjener pålitelig i mange år.

Prinsipp for drift av varmelednings varmeledning

Varmekanalene til et varmerør består av lukkede rør som inneholder en lett flyktig væskesammensetning. Under påvirkning av sollys varmes den opp, passerer inn i den øvre regionen av kanalen og konsentrerer seg der i en spesiell varmesamler (manifold).

Arbeidsfluidet i dette øyeblikket avgir all den akkumulerte varmen og synker igjen for å gjenoppta prosessen.

Varme-rørets varmevekslerhylse er koblet til manifoldens varmeveksler gjennom en spesiell sokkel loddet inn i selve 1-rørets varmeveksler eller bøyd rundt av en 2-rørs varmeveksler.

Arbeidselementet til varmeledningsvarmerøret er laget av kobber, i mer sjeldne tilfeller - av aluminium. Den viser høy motstand mot driftsbelastning, har vært pålitelig i 15 år, har en rimelig pris og er et av de mest populære elementene i moderne vakuum-solsystemer i rørtypen

Varmebæreren velger den frigjorte energien fra varmebeholderen og overfører den videre gjennom systemet, og sikrer dermed tilgjengeligheten av varmt vann i kraner og radiatorer. Varmerørsystemet er enkelt å installere og demonstrerer høy effektivitet under drift.

Samlerne utstyrt med vakuumrør fra varmeledninger har en god grad av pålitelighet og er egnet for bruk ikke bare i hverdagen, men også i høytrykks solsystemer

I tilfelle et sammenbrudd eller svikt uten problemer, er det mulig å erstatte den skadede enheten med en ny uten å ta til gjenoppbygging av hele systemet.

Reparasjonsarbeid kan enkelt utføres rett på stedet for samleren, uten å demontere enheten og uten å gjøre unødvendig innsats på arbeidet.

Beskrivelse av en U-formet in-line varmeveksler

Røret til den direkte strømningsvarmeveksleren har formen av bokstaven U. Vann eller arbeidsfluidet til varmesystemet sirkulerer inne. Den ene delen av elementet er beregnet på kaldt kjølevæske, og den andre tømmer det allerede oppvarmede korrekt.

Under glødelengde utvides den aktive komposisjonen og kommer inn i lagringstanken, og skaper således en naturlig sirkulasjon av væske i systemet. Et spesielt selektivt belegg påført indre vegger øker den varmeabsorberende evnen og øker effektiviteten til systemet som helhet.

Sammenlignet med varme-rørtype har U-formede produkter større hydraulisk motstand, stiller økte krav til kjølevæsken og er mye dyrere. Samlere som opererer på en gang gjennom U-rør kan ikke arbeide under høyt trykk og gir varmeoverføring av høy kvalitet bare i den varme sesongen

Rør av U-type demonstrerer høy ytelse og gir solid varmeoverføring, men samtidig har de en betydelig ulempe. De utgjør en integrert konstruksjon med manifolds og er alltid montert sammen med den.

Bytt ut et enkelt enkelt rør som ikke fungerte. For reparasjon må du demontere hele komplekset og sette et nytt på plass.

Sammenligning av forskjellige modifikasjoner

Ved fremstilling av solenheter kombineres varmekanaler og vakuumglassrør for solfangere i en rekke kombinasjoner.

De mest populære blant forbrukerne er koaksiale modeller med et varmeledningsvarmerør. Kjøpere tiltrekkes av den lojale prisen på enheter og en veldig enkel og rimelig tjeneste gjennom hele livssyklusen.

Vakuum-solfangeren med et arbeidskanalsvarmerør er perfekt reparert. Skadede rør skiftes ut på stedet og innebærer ikke demontering av systemet eller flytting til et annet sted. Imidlertid er varmeoverføring i disse modellene vanskelig, fordi resultateffektiviteten ikke er mer enn 65%

Vakuumenheter med varmepipekanaler viser høy driftssikkerhet og har ingen begrensninger i bruken, selv ikke i termiske solterminaler med høyt trykk.

Enheter med en koaksialkolbe som inneholder U-formede kanaler med direkte strøm, er også inkludert i listen over populære. De er preget av slike parametere som lavt varmetap og effektivitet fra 70% og over.

For korrekt bruk må en vakuumenhet med en U-kanal være riktig installert. Det er ønskelig at minimum hellingsvinkel er minst 20⁰. Bare i dette tilfellet vil det være mulig å sikre maksimal avkastning

Situasjonen er noe bortskjemt: en kompleks reparasjonsprosess, spesifikt vedlikehold under drift og manglende evne til å erstatte en enkelt skadet enhet. Hvis det skjer noe med enheten, blir den demontert og en helt ny samler på plass.

Fontene rør er strukturelt sett en enkelt sylinder laget av glass med tykke, sterke vegger (avhengig av produsent, fra 2,5 mm og over). Den pennabsorberende innsatsen som er inne i, sitter tett på en arbeidskanal laget av varmeledende metall.

Nesten perfekt isolasjon skaper et vakuumrom inne i glassbeholderen. Absorbenten overfører den absorberte varmen uten tap og gir systemet en virkningsgrad på opptil 77%.

Ved funksjonsfeil må samlere utstyrt med fjærrør repareres. Det er ikke nødvendig å endre hele systemet, det er nok til å oppdage en skadet enhet, demontere den og sette en ny på dette stedet

Modeller med et fjærelement er noe dyrere enn koaksiale, men på grunn av deres høye effektivitet gir de fullverdig komfort i rommet og lønner seg raskt.

De mest effektive og effektive er fjærflasker med interne direkte-strømningskanaler. Deres faktiske effektivitet når noen ganger rekordnivåer på 80%.

Når du installerer fjærrørene i rammen, settes en sterk kompresjonsmutter med en ring og en varmebestandig pakning på kjernen i hver del.Dette sikrer integriteten til hele strukturen og gjør det mulig for samleren å fungere fullstendig under alle forhold

Prisen på produktene er ganske høy, og under reparasjonen er det nødvendig å tømme hele kjølevæsken fra systemet og først deretter fortsette med feilsøking.

Hva skal kjøleribben være?

Varmeoppsamleren er et annet veldig viktig arbeidselement i vakuummanifolden. Gjennom denne noden overføres den akkumulerte varmen fra rørene til kjølevæsken.

Varmeoppsamleren er plassert i den øvre delen av enheten. En av komponentene, kobberkjernen, mottar energi og overfører den til hovedvarmebæreren som sirkulerer i det lukkede systemet "tank-kollektor varmeveksler".

Riktig drift er garantert når du er koblet til systemet sirkulasjonspumpe. Automatiseringen som styrer varmekomplekset overvåker tydelig temperaturnivået i kanalene, og hvis det faller under det tillatte kritiske minimum (for eksempel om natten), stopper pumpen.

Dette lar deg unngå revers oppvarming når kjølevæsken begynner å samle varmen fra det varme vannet som samles opp i lagringstanken.

Fordeler og ulemper med vakuumtype samlere

Enhetens hovedfordel er det nesten fullstendige fraværet av varmetap under drift. Dette gir et vakuummiljø, som er en av naturlige isolatorer av høyeste kvalitet. Men listen over fordeler slutter ikke der.

Enheter har andre uttalt fordeler:

• arbeidseffektivitet ved lave temperaturindikatorer (opp til -30 ° С);
• muligheten til å akkumulere temperaturer opp til 300 ° C;
• maksimal mulig absorpsjon av termisk energi, inkludert det usynlige spekteret;
• driftsstabilitet;
• lav følsomhet for aggressive atmosfæriske manifestasjoner;
• lav vindstyrke på grunn av de strukturelle egenskapene til rørformede systemer som er i stand til å føre luftmasser av forskjellige tettheter gjennom seg selv;
• høyt effektivitetsnivå i regioner med et temperert og kjølig klima med et lite antall klare og solfylte dager;
• holdbarhet underlagt de grunnleggende driftsreglene;
• tilgjengelighet for reparasjon og muligheten til å endre ikke hele systemet, men bare ett mislykket fragment.

Ulempene inkluderer manglende evne til å selvrensende fra rim, is, snø og den høye prisen på komponenter som trengs for å montere enheten hjemme.

Solfangeren er en effektiv enhet som gjør det mulig å konvertere solenergi til termisk energi uten praktisk talt tap

DIY montering

Prosessen med å sette sammen et vakuummanifold begynner med produksjon av en underlagsramme for arbeidsgjenstander. Den monteres umiddelbart på det stedet som er tilordnet enheten.

Størrelsen og dimensjonene på rammen avhenger helt av modellen du planlegger å lage, og er vanligvis foreskrevet i instruksjonene, som er plassert blant bæredokumentene til komponentene.

Den ferdige rammen for samleren er festet til taket slik at den inntar en klar stilling og ikke svinger. Hvis taket på bygningen er skifer, bruker de lathing bjelker og tykke skruer med stor kaliber. For andre takmaterialer brukes konvensjonelle forankringer.

Jeg fikser stedene der rammen grenser mot takflaten med fugemasse, slik at vann i fremtiden ikke kommer inn i huset gjennom åpninger. Deretter blir lagringstanken levert til installasjonsstedet, og den festes med skruer på den øvre delen av rammen.

Neste trinn er å samle varmeovnen, temperatursensoren og automatisert lufteventil. Alle tilleggsenheter og tilhørende deler plasseres på de medfølgende myknerne. For å fikse temperatursensoren bruker du en stikknøkkel.

Deretter utstyrer du tilgangen på vannkommunikasjon. For dette formålet er rør hentet fra hvilket som helst materiale som er motstandsdyktig mot indikatorer for lav temperatur og som er i stand til å motstå opp til 95 ° C. Godt bevist polypropylenrør og beslag.

Polypropylenrør er ideelle for å organisere tilkoblingen av solfangeren til rørleggeranlegget i stuen. Beslagene har gode fysiske egenskaper og operasjonell utholdenhet, tjener pålitelig i mange år og kan enkelt byttes ut ved sprekker eller rifter

Ved å koble til vannforsyningen, blir lagringstanken fylt med vann og testet for lekkasjer. Hvis det oppdages lekkasjer et sted i løpet av 3-4 timer, blir de reparert.

På slutten er varmeelementer installert. For å gjøre dette, blir kobberrøret pakket inn i aluminiumsark og plassert i et vakuumrør av glass. Nedenfra settes en festekopp og anther av slitesterk, fleksibel gummi på kolben.

Den øvre kobberspissen av røret skyves helt inn i messingkondensatoren. Viskøst termisk kontaktfett fjernes ikke fra rørene. Låsemekanismen er låst fast på braketten og alle gjenværende glassrør er montert etter samme prinsipp.

Rørformede solfangere krever regelmessig vedlikehold og obligatorisk rengjøring, spesielt i perioder med mye snøfall. Hvis du følger disse enkle reglene, vil de fungere i lang tid og vil opprettholde et høyt nivå av effektivitet gjennom hele driftsperioden.

En monteringsblokk er plassert på konstruksjonen, en 220 volt strømforsyning leveres til den, og tre tilleggsenheter er koblet til systemet - et varmeelement, et luftuttak og en temperatursensor.

Den siste til å koble kontrolleren, designet for riktig styring av komplekset. De ønskede driftsparametrene legges inn i kontrollmenyen og systemet startes i standardmodus.

En trinnvis instruksjon om bygging av en solfanger er gitt i denne artikkelen.

Hvordan plassere enheten?

For at vakuuminnsamleren skal fungere fullt ut og effektivt gi stuen den nødvendige energien, er det nødvendig for ham å finne det mest passende stedet og orientere enheten korrekt i forhold til verdensdeler.

Vakuum-type solfangere er mye mer praktisk enn deres flate kolleger. Når et av arbeidsrørene blir skadet og svikter, er det veldig enkelt å erstatte det med et nytt. Etter det vil systemet fortsette å fungere som før. Hvis det på en gang ikke er noen mulighet til å sette et nytt element på sin plass, spiller det ingen rolle. Enheten vil kunne oppfylle sine "plikter", selv om en node med et skadet element er tilgjengelig

For bosetninger på den nordlige halvkule er det viktig å plassere samleren i den sørlige delen av taket på huset eller på solsiden av stedet. Det er ønskelig å sikre et minimum avvik for anordningens plan.

Hvis det ikke er noen mulighet for å rette overflaten mot sør, er det verdt å velge mellom vest og øst den mest lysvinkelen i det åpne rommet.

Den høye arbeidseffektiviteten til vakuumtypesamleren skyldes også at den virker på prinsippet om et speil og utjevner den termiske kraften basert på solens nåværende høyde

Solenergikomplekset skal ikke dekke skorsteiner, dekorative fragmenter av takbelegg, spre grener av trær og høye boliger eller tekniske bygninger. Dette vil redusere effektiviteten og redusere oppvarmingsnivået til de aktive elementene.

Hvis enheten er plassert riktig, vil den gi nesten samme varmeoverføring gjennom året, uansett årstid.

Hvis det ikke er mye erfaring med implementering av komplekse reparasjons-, installasjons- og låsesmedarbeid, er støvsuging av rørene hjemme irrasjonelle. Denne prosessen er veldig arbeidskrevende og krever spesiell kunnskap og spesialisert utstyr.

I tillegg har selvlagde vakuumelementer et mye lavere effektivitetsnivå enn fabrikkdeler. Derfor er det mest rimelig å kjøpe produkter fra en spesialisert produsent, og deretter prøve å sette sammen flere seksjoner hjemme.

Nettstedet har et utvalg av artikler om arrangementet av solvarmeanlegget, vi anbefaler at du leser:

1. Solvarmeanlegg: analyse av varmeteknologi basert på solsystemer
2. Oppvarming av et privat hus med solcellepaneler: ordninger og enhet
3. Fleksible solcellepaneler: typer, egenskaper + tilkoblingsfunksjoner

Konklusjoner og nyttig video om emnet

En detaljert, detaljert beskrivelse av vakuumrøret, prinsippet om dets drift og funksjonene i solfangerens funksjon som helhet. Forfatteren snakker om noen interessante nyanser og viser at installasjonen kan være et reelt alternativ til en gasskjele.

Interessant informasjon om solfangerens arbeid om vinteren.

Hvordan montere en vakuum solfanger med dine egne hender hjemme. Alle nyansene i prosessen, anbefalinger og nyttige tips.

Når du kjenner det grunnleggende driftsprinsippet til en rørformet vakuum-solfanger, kan du montere enheten selv. Installasjonen vil tilfredsstille personlige individuelle krav og behov.

Dette er ikke for vanskelig, men det krever økt oppmerksomhet, nøyehet og visse ferdigheter, ellers øker risikoen for å skade kolbenes integritet og krenke dens integritet betydelig.

Alle interesserte i spørsmålet om valg, installasjon eller egenmontering av solfangeren blir invitert til å legge igjen kommentarer og stille spørsmål. Kontaktskjemaet ligger i den nedre blokken.