Вакуум соларни колектор: принцип рада + како се саставити

Много новца се троши на топлу воду и грејање простора. Али постоји алтернативни извор енергије - вакуумски соларни колектор. Јесте ли чули за ово? Омогућује вам значајно смањење финансијских трошкова за одржавање удобности, пружајући максималан ефекат грејања уз минималан губитак топлоте.

Овај уређај се може купити од произвођача опреме за домаћинство или самостално саставити код куће. Да би се изабрао одговарајући модел, још много информација остаје да се проучи. Помоћи ћемо вам да утврдите главне критеријуме за куповину.

Чланак ће се фокусирати на принцип рада и дизајн вакуумског разводника. Разговараћемо о дизајнерским карактеристикама различитих модела, размотрити предности и недостатке ових инсталација. Поред тога, детаљно ћемо описати како сами направити и инсталирати вакуум соларни колектор.

Материјал је приложен видео записима из којих ћете сазнати важне карактеристике и принципе рада вакуумских колектора.

Принцип рада вакуумске јединице

Вакуумски соларни колектор се по начину разликује од класичних соларних система обрада соларне енергије. Класична батерија једноставно прима светлост и претвара је у електричну енергију. Колектор се састоји од стаклених цеви са вакумом рекреираним изнутра. Комбиновани су у јединствени систем преко посебних прикључних чворова.

Унутар сваке цеви је канал од једне или две бакарне шипке са расхладном течношћу. Хватајући сунчеве зраке, активни елемент греје материјал за пренос топлоте и на тај начин обезбеђује рад колектора.

Захваљујући овом дизајну, ниво преноса енергије се значајно повећава, а губитак топлоте се значајно смањује, јер вакуумски слој омогућава да уштедите око 95% ухваћене соларне енергије.

Вакуумски соларни колектор смјештен на крову приватне куће пружаће становницима топлу воду током целе године, а током хладне сезоне угодно ће грејати собу без трошења пуно новца

Поред тога, смањује се зависност продуктивности резервоара од сезоне, температуре околине и разних временских услова, попут налета ветра, променљивог облачног покривача, падавина итд.

Како је уређен вакуумски колектор?

Савремени вакуумски уређаји који обезбеђују просторије топлотном и топлом водом због соларне енергије технолошки се разликују.

Колекционари се деле у следеће врсте:

• цевасти без стакленог заштитног премаза;
• модул са смањеном конверзијом;
• стандардна равна верзија;
• уређај са провидном топлотном изолацијом;
• ваздушна јединица;
• равни вакуумски раздјелник

Вакуум соларни колектор је у стању да обезбеди топлу воду и грејање у било које доба године и у било које време (+)

Сви они имају заједничку структурну сличност, па се састоје од:

• спољна провидна цеводакле се потпуно издувава ваздух;
• грејна цевкоји се налази у великој цеви где се креће течна или гасовита расхладна течност;
• један или два монтажна вентилана које су повезане цеви већег калибра и укључена је циркулациона петља танких цеви постављених унутра.

Читав дизајн донекле подсећа на термос са прозирним зидовима у коме се одржава невиђено висок ниво топлотне изолације. Због ове особине, кућиште унутрашње цеви добија способност ефикасног загревања и потпуно даје енергетски ресурс расхладној течности која циркулише унутра.

Структурне нијансе и класификација

Вакуумски сакупљачи се класификују према врсти стаклених цеви уграђених у конструкцију или према карактеристикама топлотних канала. Цеви су обично коаксијалне и пернате, а топлотни канали су у правоугаоним и топлотним цевима у облику слова У. .

Карактеристика коаксијалне цеви

Коаксијалне цеви су двострука стаклена термосна боца са уметком створеним вакуумским простором између зидова.Унутрашња површина цеви има слој специјалног премаза који апсорбује топлоту, тако да стварни пренос топлоте долази директно са зидова стаклене сијалице.

Коаксијалне цеви су израђене од боросиликатног стакла високе чврстоће са високом пропусношћу светлости. Елементи, зависно од произвођача, имају до три слоја магнетронског прскања, показују одличну чврстоћу и отпорност на разне атмосферске манифестације (киша, туча итд.), Подносе притисак од 1 Мпа и поуздано служе 15 година

Као упијајући елемент, бакрена цев која садржи етерску композицију је лемљена у стаклену цев. У процесу загревања, он испарава, ефикасно одводи своју топлоту, кондензује и одводи на дно цеви. Тада се циклус понавља, стварајући континуирани процес пријеноса топлине.

Карактеристике цевних пера

Цеви вакуумских оловки имају већу дебљину стијенке од коаксијалних и не састоје се од две, већ једне тиквице. Унутрашњи елемент апсорпције бакра је обезбеђен снажним појачалом - валовитом плочом са високим нивоом енергије која апсорбује енергију.

Због ове карактеристике дизајна, вакуум се налази директно у топлотном каналу, чији је део заједно са апсорбентом интегрисан директно у тиквицу.

Вакуумска цев оловке унутра садржи плочу која је по облику слична оловци. У погледу ефикасности, он надмашује могућности свог коаксијалног колеге, али има значајно веће трошкове и тешко га је заменити у случају кршења интегритета боце или грешке грејног елемента

Колекционари направљени на основу перо вакуумских цеви сматрају се најефикаснијим у својој класи, савршено се носе са задацима и поуздано служе дуги низ година.

Принцип рада топлотне цеви топлотне цеви

Топлотни канали топлотне цеви састоје се од затворених цеви које садрже лако испарљиви течни састав. Под утицајем сунчеве светлости она се загрева, прелази у горњу област канала и концентрише се у посебном колектору топлоте (разводнику).

Радни флуид у овом тренутку испушта сву акумулирану топлоту и поново се спушта како би наставио процес.

Рукавац измењивача топлоте за топлотну цев спојен је на измењивач топлоте разводног тока кроз посебну утичницу улепљену у сам цевни измењивач топлоте или савијену двоструким измењивачем топлоте.

Радни елемент топлотне цеви топлотне цеви направљен је од бакра, у ретким случајевима - од алуминијума. Показује високу отпорност на радна оптерећења, поуздан је већ 15 година, има повољну цену и један је од најпопуларнијих елемената модерних вакуумских соларних система

Носач топлоте бира ослобођену енергију из резервоара за топлоту и преноси је даље кроз систем, обезбеђујући тако расположиву топлу воду у славинама и радијаторима. Систем топлотних цеви је једноставан за инсталирање и показује високу ефикасност током рада.

Колектори опремљени вакуумским цевима топлотних цеви имају добар ниво поузданости и погодни су за употребу не само у свакодневном животу, већ и у соларним системима високог притиска

У случају квара или квара без икаквих потешкоћа, оштећену јединицу је могуће заменити новом, а да се не посегне за реконструкцијом целог система.

Поправци се могу лако извести на месту колектора, без демонтаже и без непотребних напора.

Опис линијског измењивача топлоте у облику слова У

Цев измењивача топлоте са директним протоком има облик слова У. Вода циркулише вода или радна течност система грејања. Један део елемента намењен је хладној расхладној течности, а други правилно испушта већ загрејани.

Током ужаревања, активна композиција се шири и улази у резервоар, стварајући тако природну циркулацију течности у систему. Специјални селективни премаз нанесен на унутрашње зидове повећава способност апсорпције топлоте и повећава ефикасност система у целини.

У поређењу са цевима топлотних цеви, производи у облику слова У имају већи хидраулички отпор, намећу веће захтеве за расхладно средство и много су скупљи. Колектори који раде на једнократним У-цевима не могу да раде под високим притиском и обезбеђују квалитетан пренос топлоте само током топле сезоне

У-цеви цеви показују високе перформансе и дају солидан пренос топлоте, али истовремено имају и један значајан недостатак. Они чине једну интегралну конструкцију са разводником и увек се монтирају заједно са њом.

Ако замените једну једину цев која није успела, неће радити. За поправку ћете морати да демонтирате цео комплекс и на његово место ставите нови.

Поређење различитих модификација

У производњи соларних јединица, топлотни канали и вакуумске стаклене цеви за соларне колекторе комбинују се у различитим комбинацијама.

Најпопуларнији међу потрошачима су коаксијални модели са топлотном цеви за топлотне цеви. Купце привлачи лојална цена уређаја и врло једноставна, приступачна услуга током целог животног циклуса.

Вакуумски соларни колектор са топлотном цевком радног канала је савршено поправљен. Оштећене цеви се замењују на лицу места и не укључују демонтажу система или његово премештање на друго место. Међутим, пренос топлоте код ових модела је тежак, због чега ефикасност излаза није већа од 65%

Вакуум уређаји са каналима топлотних цеви показују високу поузданост и немају ограничења употребе, чак ни у соларним термалним комплексима високог притиска.

Уређаји са коаксијалном тиквицом који садрже канале у облику директног протока У такође су укључени у листу популарних. Карактеришу их такви параметри као што су мали губитак топлоте и ефикасност од 70% и више.

За исправан рад мора бити правилно инсталиран вакуум уређај са У-каналом. Пожељно је да је минимални угао нагиба најмање 20 °. Само у овом случају биће могуће осигурати максимални поврат

Ситуација је помало покварена: сложен поступак поправке, специфично одржавање током рада и немогућност замјене једне оштећене јединице. Ако се уређају нешто догоди, демонтира се и поставља се потпуно нови колектор.

Наливне цеви су структурно једноструки цилиндри направљени од стакла са згуснутим јаким зидовима (у зависности од произвођача, од 2,5 мм и више). Уложак који упија оловку унутар њега чврсто се уклапа у радни канал израђен од метала који води топлоту.

Готово савршена изолација ствара вакуум простор унутар стаклене посуде. Апсорбент преноси апсорбирану топлоту без губитака и пружа систему ефикасност до 77%.

У случају квара, сакупљачи опремљени перастим цевима морају се поправити. Није неопходно мењати цео систем, довољно је открити оштећену јединицу, демонтирати је и ставити нову

Модели са перјастим елементом нешто су скупљи од коаксијалних, али због високе ефикасности пружају потпуну удобност у соби и брзо се исплаћују.

Најефикасније и најефикасније су тиквице од пера са унутрашњим каналима са директним током. Њихова стварна ефикасност понекад достиже рекордне нивое од 80%.

Када инсталирате перасте цеви у оквир, на језгру сваког дела се поставља јака компресијска матица са прстеном и заптивком отпорном на топлоту.Ово осигурава интегритет цијеле конструкције и омогућава сакупљачу да потпуно функционише у било којим условима

Цена производа је прилично висока, а током поправке је потребно из система испразнити целу расхладну течност, а тек потом наставити са решавањем проблема.

Какав би требао бити хладњак?

Колектор топлоте је још један врло важан радни елемент вакуумског разводника. Кроз овај чвор акумулирана топлота се преноси из цеви у расхладну течност.

Колектор топлоте налази се на врху уређаја. Једна од његових компоненти, бакрено језгро, прима енергију и преноси је у главни носач топлоте који циркулише у затвореном систему „измењивач топлоте резервоар-колектор“.

Исправан рад је загарантован када сте повезани на систем циркулациона пумпа. Аутоматизација која контролише грејни комплекс јасно надзире ниво температуре у каналима и ако падне испод дозвољеног критичног минимума (на пример, ноћу), зауставља пумпу.

Ово вам омогућава да избегнете обрнуто загревање када расхладна течност почне сакупљати топлоту топле воде сакупљене у резервоару за складиштење.

Предности и недостаци вакуумских колектора

Главна предност јединица је скоро потпуно одсуство топлотних губитака током рада. Ово обезбеђује вакуум окружење, које је један од најквалитетнијих природних изолатора. Али листа бенефиције ту не завршава.

Уређаји имају и друге изражене предности:

• радна ефикасност на индикаторима ниских температура (до -30 ° Ц);
• способност акумулирања температуре до 300 ° Ц;
• максимална могућа апсорпција топлотне енергије, укључујући невидљиви спектар;
• оперативна стабилност;
• ниска осетљивост на агресивне атмосферске манифестације;
• ниска окретност због структурних карактеристика цевастих система способних да пролазе ваздушне масе различите густине кроз себе;
• висок ниво ефикасности у регионима са умереном и хладном климом са малим бројем ведрих и сунчаних дана;
• трајност подложна основним правилима рада;
• доступност за поправку и могућност промене не целог система, већ само једног пропалог фрагмента.

Недостаци укључују немогућност сакупљача да се самостално очисте од влажног леда, леда, снега и високе цене компоненти потребних за састављање јединице код куће.

Соларни колектор је ефикасан уређај који омогућава претварање соларне енергије у термалну енергију без икаквих губитака

Уради сам монтажу

Поступак склапања вакуумског разводника започиње израдом оквира подлоге за радне предмете. Монтира се одмах на месту које је додељено јединици.

Величина и димензије оквира у потпуности зависе од модела који планирате да направите и обично су прописани у упутствима која се налазе међу пратећим документима компоненти.

Готов оквир за сакупљач причвршћен је на кров тако да заузима чист положај и не љуља се. Ако је кров зграде шкриљевца, користе се греде и вијци дебљине калибра. За остале кровне материјале користе се уобичајена сидра.

Фиксирам места где се оквир додирује са површином крова са заптивком, тако да у будућности вода неће улазити у кућу кроз отворе. Затим се резервоар за складиштење доставља на место уградње и причвршћује се вијцима на горњем делу оквира.

Следећи корак је прикупљање грејача, сензора температуре и аутоматизованог вентилационог отвора. Све помоћне јединице и припадајући делови постављају се на испоручене омекшиваче. Да бисте фиксирали сензор температуре, користите кључ.

Затим опремите снабдевање водом комуникацијама. У ту сврху цеви се узимају од било којег материјала отпорног на индикаторе ниске температуре и који могу издржати до 95 ° Ц. Добро доказано полипропиленске цеви и фитинги.

Полипропиленске цеви су идеалне за организовање повезивања соларног колектора са водоводним системом дневног боравка. Оков има добре физичке карактеристике и радну издржљивост, поуздано служи дуги низ година и лако се замењује у случају пукотина или суза

Спајањем водовода резервоар се пуни водом и испитује на цурење. Ако се открију цурења негде у року од 3-4 сата, они се поправљају.

На крају су уграђени грејни елементи. Да бисте то учинили, бакарна цев је умотана у алуминијски лим и смештена у вакум цеви направљену од стакла. Одоздо се на тиквицу ставе шоља за причвршћивање и прашина од трајне, флексибилне гуме.

Горњи бакарни врх цеви је гурнут до месинганог кондензатора. Вискозна маст за термички контакт се не уклања са цеви. Механизам за закључавање је причвршћен на носач и све преостале стаклене цеви су монтиране на истом принципу.

Цевасти соларни колектори захтевају редовно одржавање и обавезно чишћење, посебно у периодима обилних снежних падавина. Ако следите ова једноставна правила, они ће радити дуго времена и одржаваће висок ниво ефикасности током целог оперативног периода.

На конструкцију је постављен монтажни блок, на њега се напаја напајање од 220 волти, а на систем су повезане три помоћне јединице - грејни елемент, ваздушни отвор и сензор температуре.

Последњи који повезује регулатор, дизајниран за правилно управљање комплексом. Жељени радни параметри се уносе у мени контролера и систем се покреће у стандардном режиму.

Детаљна упутства о изради соларног колектора дата су у овом документу овај чланак.

Како поставити уређај?

Да би вакуумски колектор у потпуности могао да ради и ефикасно обезбеди дневној соби потребну енергију, потребно је да он нађе најприкладније место и правилно усмери уређај у односу на делове света.

Вакуумски соларни колектори много су практичнији од својих равних колегица. Када се једна од радних цеви оштети и поквари, веома је лако заменити је новом. Након тога, систем ће наставити да функционише као раније. Ако одједном не постоји могућност да на његово место ставите нови елемент, то није важно. Јединица ће моћи да извршава своје „задатке“, чак и ако је чвор са оштећеним елементом доступан

За насеља северне хемисфере важно је да се сакупљач постави на јужни део крова куће или на сунчану страну места. Пожељно је обезбедити минимално одступање за равнину уређаја.

Ако не постоји могућност усмеравања површине према југу, вреди одабрати између запада и истока најсветији угао у отвореном простору.

Висока радна ефикасност вакуумског колектора последица је и чињенице да делује на принципу огледала и изједначава његову топлотну снагу на основу тренутне висине сунца

Енергетски соларни комплекс не би требао да покрива димњаке, декоративне фрагменте кровишта, раширене гране дрвећа и високе стамбене или техничке зграде. То ће смањити ефикасност и смањити ниво загревања активних елемената.

Ако се јединица налази правилно, обезбедиће готово исти пренос топлоте током целе године, без обзира на годишње доба.

Ако нема много искуства у обављању сложених послова поправке, уградње и браварске обраде, усисавање цеви код куће је нерационално. Овај процес је веома напоран и захтева посебно знање и специјализовану опрему.

Поред тога, самостално направљени вакуумски елементи имају много нижи степен ефикасности од фабричких делова. Стога је најразумније купити производе од специјализованог произвођача, а затим покушати саставити неколико одјељака код куће.

На сајту се налази избор чланака о уређењу система за соларно грејање, препоручујемо вам да прочитате:

1. Соларни системи грејања: анализа технологије грејања засноване на соларним системима
2. Грејање приватне куће са соларним плочама: шеме и уређај
3. Флексибилни соларни панели: врсте, карактеристике + могућности повезивања

Закључци и корисни видео о овој теми

Детаљан, детаљан опис вакуумске цеви, принцип њеног рада и карактеристике функционисања соларног колектора у целини. Аутор говори о неким занимљивим нијансама и показује да уградња може бити права алтернатива плинском котлу.

Занимљиве информације о раду соларног колектора зими.

Како монтирати вакуумски соларни колектор властитим рукама код куће. Све нијансе поступка, препоруке и корисни савети.

Знајући основни принцип рада цевастог вакуумског соларног колектора, можете сами саставити уређај. Инсталација ће у потпуности испунити личне индивидуалне потребе и потребе.

То, међутим, није тежак задатак, али захтева повећану пажњу, пажљивост и одређене вештине, у супротном ризик од оштећења интегритета тиквице и нарушавања њене непропусности знатно се повећава.

Сви заинтересовани за питање избора, уградње или самосталне монтаже соларног колектора позвани су да оставе коментаре и поставе питања. Образац за контакт налази се у доњем блоку.