Vakuum solfångare: driftprincip + hur du monterar dig själv

Mycket pengar spenderas på varmvatten och rymduppvärmning. Men det finns en alternativ energikälla - en vakuum-solfångare. Har du hört talas om det här? Det gör att du kan minska de finansiella kostnaderna för att upprätthålla komforten väsentligt, vilket ger maximal värmeeffekt med minimal värmeförlust.

Denna enhet kan köpas från tillverkare av hushållsutrustning eller monteras självständigt hemma. För att välja en lämplig modell återstår mycket information att studera. Vi hjälper dig att fastställa de viktigaste kriterierna för köpet.

Artikeln kommer att fokusera på principen om drift och utformningen av vakuumgrenröret. Vi kommer att prata om designfunktionerna för olika modeller, ta hänsyn till fördelar och nackdelar med dessa installationer. Dessutom kommer vi att beskriva i detalj hur du själv skapar och installerar en vakuum-solfångare.

Materialet åtföljs av videor från vilka du kommer att lära dig om de viktiga funktionerna och principerna för driften av vakuumsamlare.

Principen för vakuumenhetens drift

Vakuumsolekollektorn skiljer sig från konventionella solsystem solenergi bearbetning. Ett klassiskt batteri får helt enkelt ljus och konverterar det till el. Uppsamlaren består av glasrör med ett vakuum som återskapats inuti. De kombineras till ett enda system genom speciella dockningsnoder.

Inuti varje rör finns en kanal med en eller två kopparstänger med kylvätska. Genom att fånga solens strålar värmer det aktiva elementet värmeöverföringsmaterialet, vilket säkerställer att samlaren fungerar.

På grund av denna design ökar nivån på energiöverföring avsevärt, och värmeförlusten reduceras avsevärt, eftersom vakuumlagret låter dig spara cirka 95% av den fångade solenergin.

En vakuum-solfångare, som ligger på taket i ett privat hus, kommer att förse invånarna med varmt vatten under hela året, och under den kalla säsongen kommer det bekvämt att värma rummet utan att spendera mycket pengar

Dessutom minskar beroendet av reservoarproduktiviteten av säsongsbetonade temperatur, omgivningstemperatur och olika väderförhållanden, såsom vindkast, varierande molntäcke, nederbörd etc.,.

Hur arrangeras en kollektor av vakuumtyp?

Moderna vakuumanordningar som förser lokaler med värme och varmt vatten på grund av solenergi är tekniskt olika.

Samlare är indelade i följande typer:

• rörformigt utan glasskyddsbeläggning;
• modul med reducerad konvertering;
• standard platt version;
• anordning med transparent värmeisolering;
• luftaggregat;
• platt vakuumgrenrör.

En vakuum-solfångare kan tillhandahålla varmt vatten och värme när som helst på året och i väder (+)

Alla har en gemensam strukturell likhet, så de består av:

• yttre transparent rörvarifrån luft är helt pumpad ut;
• uppvärmt rörbeläget i ett stort rör där vätskan eller kylvätskan rör sig;
• en eller två prefabricerade ventilertill vilka rör av större kaliber är anslutna och en cirkulationsslinga av tunna rör placerade inuti ingår.

Hela designen påminner något om en termos med transparenta väggar, där en enastående hög värmeisolering upprätthålls. På grund av denna funktion får det inre rörets hölje förmågan att värma upp effektivt och helt ge energikällan till kylmediet som cirkulerar inuti.

Strukturella nyanser och klassificering

Vakuumsamlare klassificeras efter typen av glasrör installerade i strukturen eller efter värmekanalernas egenskaper. Rör är vanligtvis koaxiella och fjädrar, och värmekanaler är U-formade rakt igenom och värmepipstyper. .

Koaxialrörskarakteristik

Koaxialrör är en dubbelglas termoskolv med ett vakuumutrymme som konstgjort skapas mellan väggarna.Den inre ytan av röret har ett lager av speciell värmeabsorberande beläggning, så den faktiska värmeöverföringen sker direkt från väggarna i glaskulan.

Koaxialrör är tillverkade av högstyrka borosilikatbaserat glas med hög ljusöverföring. Element, beroende på tillverkaren, har upp till tre lager av magnetronsprutning, visar utmärkt styrka och motståndskraft mot olika atmosfäriska manifestationer (regn, hagel, etc.), tål tryck på 1 Mpa och tjänar pålitligt under 15 år

Som ett absorberande element lödas ett kopparrör innehållande en etersammansättning i ett glasrör. Vid uppvärmningsprocessen avdunstar den, avger effektivt värme, kondenserar och tappar ner till rörets botten. Sedan upprepas cykeln, vilket skapar en kontinuerlig process för värmeöverföring.

Feather Tube-funktioner

Vakuumpennrör har en större väggtjocklek än koaxiellt och består inte av två utan en kolv. Det inre kopparabsorptionselementet är försedd i hela längden med en stark förstärkare - en korrugerad platta med en energiabsorberande beläggning på hög nivå.

På grund av denna designfunktion är vakuumet beläget direkt i värmekanalen, varav en del, tillsammans med det absorberande, integreras direkt i kolven.

Pennans vakuumrör inne i en platta som liknar en penna i sin form. När det gäller effektivitet överstiger det kapaciteten hos dess koaxiella motsvarighet, men har en betydligt högre kostnad och är svår att ersätta i händelse av brott mot kolvens integritet eller fel i värmeelementet

Samlare som är gjorda på grundval av fjädervakuumrör anses vara de mest effektiva i sin klass, klarar perfekt uppgifterna och tjänar pålitligt under många år.

Funktionsprincip för värmerörets värmerör

Värmekanalerna i ett värmerör består av slutna rör innehållande en lätt flyktig vätskekomposition. Under påverkan av solljus värms det upp, passerar in i den övre delen av kanalen och koncentreras där i en speciell värmefångare (grenrör).

Arbetsfluiden i detta ögonblick avger allt ackumulerat värme och faller igen för att återuppta processen.

Värmerörets värmeväxlarhylsa är ansluten till grenrörets värmeväxlare genom ett speciellt uttag lödat i själva 1-rörets värmeväxlare eller böjd runt av en 2-rörs värmeväxlare.

Arbetselementet i värmerörets värmerör är tillverkat av koppar, i mer sällsynta fall - av aluminium. Den visar hög motståndskraft mot driftsbelastningar, har varit tillförlitlig i 15 år, har en rimlig kostnad och är ett av de mest populära elementen i moderna vakuumsolsystem av rörtyp.

Värmebäraren väljer den frigjorda energin från värmebehållaren och överför den vidare genom systemet, vilket säkerställer tillgången på varmt vatten i kranar och radiatorer. Värmeledningssystemet är enkelt att installera och visar hög effektivitet under drift.

Samlarna utrustade med vakuumrör med värmerör har en god nivå av tillförlitlighet och är lämpliga för användning inte bara i vardagen, utan också i högtrycks solsystem

I händelse av haveri eller misslyckande utan svårigheter är det möjligt att byta ut den skadade enheten med en ny utan att ta till rekonstruktion av hela systemet.

Reparationsarbetet kan enkelt utföras direkt på kollektorns plats utan att demontera enheten och utan att göra onödiga ansträngningar för arbetet.

Beskrivning av en U-formad in-line värmeväxlare

Röret i direktflödesvärmeväxlaren har formen av bokstaven U. Vatten eller arbetsvätskan i värmesystemet cirkulerar inuti. En del av elementet är avsett för kall kylvätska, och den andra avger korrekt det redan uppvärmda.

Under glödlampa expanderar den aktiva kompositionen och kommer in i lagringstanken, vilket skapar en naturlig cirkulation av vätska i systemet. En speciell selektiv beläggning på innerväggarna ökar värmeabsorberande förmågan och ökar effektiviteten i systemet som helhet.

Jämfört med rörledningar av värmerör har U-formade produkter större hydraulisk motstånd, ställer ökade krav på kylvätskan och är mycket dyrare. Samlare som arbetar på en gång genom U-rör kan inte arbeta under högt tryck och ger högkvalitativ värmeöverföring endast under den varma säsongen

Rör av U-typ visar hög prestanda och ger fast värmeöverföring, men samtidigt har de en betydande nackdel. De bildar en integrerad konstruktion med grenrör och är alltid monterade tillsammans med den.

Byt ut ett enda enda rör som misslyckades, fungerar inte. För reparation måste du demontera hela komplexet och sätta ett nytt på plats.

Jämförelse av olika modifieringar

Vid tillverkning av solenheter kombineras värmekanaler och vakuumglasrör för solfångare i en mängd olika kombinationer.

De mest populära bland konsumenterna är koaxialmodeller med ett värmepipvärmrör. Köpare lockas av det lojala priset på enheter och en mycket enkel, prisvärd tjänst under hela livscykeln.

Vakuumsolekollektorn med en fungerande kanalvärmerör är perfekt reparerad. Skadade rör byts ut på plats och innebär inte att demontera systemet eller flytta det till en annan plats. Värmeöverföring i dessa modeller är emellertid svårt, varför uteffektiviteten inte är mer än 65%

Vakuumanordningar med värmeledningskanaler uppvisar hög tillförlitlighet och har inga begränsningar för användning, även i högtryckssolvarmkomplex.

Enheter med en koaxial kolv som innehåller U-formade kanaler med direkt flöde ingår också i listan över populära. De kännetecknas av sådana parametrar som låg värmeförlust och effektivitet från 70% och högre.

För korrekt drift måste en vakuumenhet med en U-kanal vara korrekt installerad. Det är önskvärt att minsta lutningsvinkel är minst 20⁰. Endast i det här fallet är det möjligt att säkerställa maximal avkastning

Situationen är något bortskämd: en komplex reparationsprocess, specifikt underhåll under drift och oförmågan att ersätta en enda skadad enhet. Om något händer med enheten, demonteras den och en helt ny kollektor sätts på plats.

Fontänerör är strukturellt en enda cylinder tillverkad av glas med förtjockade starka väggar (beroende på tillverkaren, från 2,5 mm och högre). Det pennaabsorberande insatsen som finns inuti passar tätt i arbetskanalen av värmeledande metall.

Nästan perfekt isolering skapar ett vakuumutrymme i glasbehållaren. Absorbenten överför den absorberade värmen utan förlust och ger systemet en verkningsgrad på upp till 77%.

Vid funktionsfel måste samlare utrustade med fjäderrör repareras. Det är inte nödvändigt att byta hela systemet, det räcker för att upptäcka en skadad enhet, demontera den och sätta en ny på denna plats

Modeller med fjäderelement är något dyrare än koaxiella, men på grund av deras höga effektivitet ger de fullfjädrad komfort i rummet och lönar sig snabbt.

De mest effektiva och effektiva är fjäderflaskor med inre direktflödeskanaler. Deras faktiska effektivitet når ibland rekordnivåer på 80%.

Vid montering av fjäderrören i ramen sätts en stark kompressionsmutter med en ring och en värmebeständig packning på kärnan i varje del.Detta säkerställer hela konstruktionens integritet och gör det möjligt för kollektorn att fungera fullt ut under alla förhållanden

Priset på produkterna är ganska högt, och under reparationen är det nödvändigt att tömma hela kylvätskan från systemet och först sedan fortsätta med felsökning.

Vad ska kylflänsen vara?

Värmefångaren är ett annat mycket viktigt arbetselement i vakuumgrenröret. Genom denna nod överförs den ackumulerade värmen från rören till kylvätskan.

Värmefångaren är placerad på enhetens övre del. En av dess komponenter, kopparkärnan, tar emot energi och överför den till huvudvärmebäraren som cirkulerar i det slutna systemet "tank-kollektor värmeväxlare".

Korrekt drift garanteras när du är ansluten till systemet cirkulationspump. Automationen som styr värmekomplexet övervakar tydligt temperaturnivån i kanalerna och om den faller under det tillåtna kritiska minimum (till exempel på natten) stoppar den pumpen.

Detta gör att du kan undvika omvänd uppvärmning när kylvätskan börjar samla upp värmen i det varma vattnet som samlats upp i lagringstanken.

För- och nackdelar med vakuumtypsamlare

Enhetens huvudfördel är den nästan fullständiga frånvaron av värmeförlust under drift. Detta ger en vakuummiljö, som är en av de högsta kvaliteten naturliga isolatorer. Men listan över fördelar slutar inte där.

Enheter har andra uttalade fördelar:

• arbetseffektivitet vid låg temperaturindikatorer (upp till -30 ° С);
• förmågan att ackumulera temperaturer upp till 300 ° C;
• maximal möjlig absorption av termisk energi, inklusive det osynliga spektrumet;
• driftsstabilitet;
• låg känslighet för aggressiva atmosfäriska manifestationer;
• låg vindkraft på grund av de strukturella egenskaperna hos rörformade system som kan passera luftmassor med olika densiteter genom sig själva;
• hög effektivitetsnivå i regioner med ett tempererat och svalt klimat med ett litet antal klara och soliga dagar;
• hållbarhet med förbehåll för de grundläggande driftsreglerna;
• tillgänglighet för reparation och förmågan att ändra inte hela systemet utan bara ett misslyckat fragment.

Nackdelarna inkluderar samlarnas oförmåga att självrensa från rimfrost, is, snö och det höga priset på komponenter som är nödvändiga för att montera enheten hemma.

Soluppsamlaren är en effektiv enhet som tillåter omvandling av solenergi till termisk energi utan praktiskt taget ingen förlust

DIY-montering

Processen att montera ett vakuumgrenrör börjar med tillverkningen av en underlagsram för arbetsföremål. Den monteras omedelbart på den plats som är avsedd för enheten.

Storlek och mått på ramen beror helt på modellen du planerar att göra och föreskrivs vanligtvis i instruktionerna, som finns bland de underlagsdokumenten för komponenterna.

Den färdiga ramen för kollektorn är fixerad på taket så att den upptar ett tydligt läge och inte svänger. Om byggnadens tak är skiffer använder de svarvbalkar och tjocka skruvar med stor kaliber. För andra takmaterial används konventionella förankringar

Jag fixar de platser där ramen gränsar till takytan med tätningsmedel, så att vatten i framtiden inte kommer in i huset genom öppningar. Därefter levereras lagringstanken till installationsplatsen och fixeras med skruvar på ramens övre del.

Nästa steg är att samla upp värmaren, temperatursensorn och automatiserad luftventilation. Alla extra enheter och tillhörande delar placeras på de medföljande mjukgöraren. För att fixa temperatursensorn använder du en hylsnyckel.

Därefter utrustar leveransen av vattenkommunikation. För detta ändamål tas rör från allt material som är resistent mot lågtemperaturindikatorer och kan motstå upp till 95 ° C. Väl beprövad polypropylenrör och rördelar.

Polypropylenrör är idealiska för att organisera anslutningen av solfångaren till vardagsrumets VVS-system. Beslagen har goda fysiska egenskaper och operationell uthållighet, fungerar pålitligt under många år och ersätts lätt vid sprickor eller tårar

Genom att ansluta vattenförsörjningen fylls lagringstanken med vatten och testas för läckor. Om det upptäcks läckor någonstans inom 3-4 timmar, repareras de.

I slutet installeras värmeelement. För att göra detta lindas kopparröret i aluminiumplåt och placeras i ett vakuumrör av glas. Underifrån läggs en fixeringskopp och en anter av hållbart, flexibelt gummi på kolven.

Den övre kopparspetsen på röret skjuts hela vägen in i mässingskondensatorn. Visköst termiskt kontaktfett avlägsnas inte från rören. Låsmekanismen låses fast på konsolen och alla återstående glasrör monteras på samma princip.

Tubular solfångare behöver regelbundet underhåll och obligatorisk rengöring, särskilt under perioder med kraftigt snöfall. Om du följer dessa enkla regler kommer de att fungera under lång tid och upprätthålla en hög effektivitetsnivå under hela den operativa perioden.

Ett monteringsblock placeras på strukturen, en 220 volt strömförsörjning matas till den och tre extra enheter är anslutna till systemet - ett värmeelement, ett luftuttag och en temperatursensor.

Den sista som ansluter regulatorn, utformad för korrekt hantering av komplexet. De önskade driftsparametrarna matas in i kontrollmenyn och systemet startas i standardläge.

En steg-för-steg-instruktion om konstruktion av en solfångare ges i den här artikeln.

Hur placerar du enheten?

För att vakuumkollektorn ska fungera fullt ut och effektivt ge vardagsrummet den nödvändiga energin, är det nödvändigt för honom att hitta den mest lämpliga platsen och korrekt orientera enheten relativt världens delar.

Solfångare av vakuumtyp är mycket mer praktiska än deras platta motsvarigheter. När ett av arbetsrören skadas och misslyckas är det mycket enkelt att ersätta det med ett nytt. Därefter fortsätter systemet att fungera som tidigare. Om det inte finns någon möjlighet att sätta ett nytt element på sin plats spelar det ingen roll. Enheten kommer att kunna uppfylla sina "skyldigheter", även om en nod med ett skadat element är tillgängligt

För bosättningar på den norra halvklotet är det viktigt att placera samlaren i den södra delen av husets tak eller på den soliga sidan av platsen. Det är önskvärt att säkerställa en minimal avvikelse för anordningens plan.

Om det inte finns någon möjlighet att rikta ytan mot söder, är det värt att välja mellan väster och öster den mest ljusvinkeln i öppet utrymme.

Den höga arbetseffektiviteten hos vakuumtypsamlaren beror också på att den verkar enligt principen om en spegel och avlägsnar sin termiska effekt baserat på solens nuvarande höjd

Solenergikomplexet bör inte täcka skorstenar, dekorativa fragment av tak, sprida trädgrenar och höga bostäder eller tekniska byggnader. Detta kommer att minska effektiviteten och minska värmningsnivån för de aktiva elementen.

Om enheten är korrekt placerad kommer den att ge nästan samma värmeöverföring under hela året, oavsett årstid.

Om det inte finns mycket erfarenhet av genomförandet av komplexa reparations-, installations- och låssmedarbeten är det irrationellt att dammsuga rören hemma. Denna process är mycket besvärlig och kräver speciell kunskap och specialutrustning.

Dessutom har självtillverkade vakuumelement en mycket lägre effektivitet än fabriksdelar. Därför är det mest rimligt att köpa produkter från en specialiserad tillverkare och sedan försöka montera flera sektioner hemma.

Webbplatsen har ett urval av artiklar om arrangemanget av solvärmesystemet, vi rekommenderar att du läser:

1. Solvärmesystem: analys av värmeteknologi baserad på solsystem
2. Uppvärmning av ett privat hus med solpaneler: system och apparater
3. Flexibla solpaneler: typer, egenskaper + anslutningsfunktioner

Slutsatser och användbar video om ämnet

En detaljerad, detaljerad beskrivning av vakuumröret, principen för dess drift och funktionerna hos solfångare som helhet. Författaren berättar om några intressanta nyanser och visar att installationen kan vara ett verkligt alternativ till en gaspanna.

Intressant information om solfangarens arbete på vintern.

Hur man monterar en vakuum solfångare med dina egna händer hemma. Alla nyanser i processen, rekommendationer och användbara tips.

Genom att känna till den grundläggande driftsprincipen för en rörformig vakuumsolekollektor kan du montera enheten själv. Installationen uppfyller helt personliga individuella krav och behov.

Detta är inte för svårt, men det kräver ökad uppmärksamhet, noggrannhet och vissa färdigheter, annars ökar risken för att skada kolvans integritet och kränka dess integritet avsevärt.

Alla intresserade av frågan om val, installation eller självmontering av solfångare uppmanas att lämna kommentarer och ställa frågor. Kontaktformuläret finns i det nedre blocket.