Vakumlu güneş kolektörü: çalışma prensibi + kendinizi nasıl monte edersiniz

Sıcak su ve yerden ısıtma için çok para harcanır. Ancak alternatif bir enerji kaynağı var - bir vakum güneş kolektörü. Bunu duydun mu? Minimum ısı kaybıyla maksimum ısıtma etkisi sağlayarak konforu korumak için finansal maliyetleri önemli ölçüde azaltmanızı sağlar.

Bu cihaz, ev ekipmanı üreticilerinden satın alınabilir veya evde bağımsız olarak monte edilebilir. Uygun bir model seçmek için çok fazla bilgi incelenecektir. Satın alma için ana kriterleri belirlemenize yardımcı olacağız.

Makale, çalışma prensibine ve vakum manifoldunun tasarımına odaklanacaktır. Çeşitli modellerin tasarım özellikleri hakkında konuşacağız, bu kurulumların artılarını ve eksilerini dikkate alacağız. Ek olarak, vakumlu bir güneş kolektörünü nasıl kuracağınızı ve kuracağınızı ayrıntılı olarak açıklayacağız.

Materyal, vakum toplayıcıların önemli özellikleri ve çalışma prensipleri hakkında öğreneceğiniz videolar ile birlikte.

Vakum ünitesinin çalışma prensibi

Vakumlu güneş kolektörü, geleneksel güneş sistemlerinden farklıdır. güneş enerjisi işleme. Klasik bir batarya ışığı alır ve elektriğe dönüştürür. Toplayıcı, içinde bir vakum bulunan cam tüplerden oluşur. Özel yerleştirme düğümleri aracılığıyla tek bir sistemde birleştirilirler.

Her tüpün içinde bir soğutucu içeren bir veya iki bakır çubuğun bir kanalı bulunur. Güneş ışınlarını yakalayarak, aktif eleman ısı transfer malzemesini ısıtır, böylece toplayıcının çalışmasını sağlar.

Bu tasarım nedeniyle, enerji transferi seviyesi önemli ölçüde artar ve ısı kaybı önemli ölçüde azalır, çünkü vakum tabakası yakalanan güneş enerjisinin yaklaşık% 95'inden tasarruf etmenizi sağlar.

Özel bir evin çatısında bulunan vakumlu güneş kolektörü, sakinlere yıl boyunca sıcak su sağlayacak ve soğuk mevsimde çok fazla para harcamadan odayı rahatça ısıtacaktır.

Buna ek olarak, rezervuar verimliliğinin mevsimsellik, ortam sıcaklığı ve rüzgar fırtınaları, değişken bulut örtüsü, yağış vb. Gibi çeşitli hava koşullarına bağımlılığı azalmaktadır.

Vakum tipi bir kolektör nasıl düzenlenir?

Güneş enerjisi nedeniyle binalara ısı ve sıcak su sağlayan modern vakum cihazları teknolojik olarak farklıdır.

Koleksiyonerler aşağıdaki türlere ayrılır:

• cam koruyucu kaplamasız boru biçiminde;
• dönüşüm oranı düşük modül;
• standart düz versiyon;
• şeffaf ısı yalıtımlı cihaz;
• hava ünitesi;
• düz vakum manifoldu.

Vakumlu güneş kolektörü yılın herhangi bir zamanında ve herhangi bir havada sıcak su ve ısıtma sağlayabilir (+)

Hepsinin ortak bir yapısal benzerliği vardır, bu nedenle aşağıdakilerden oluşur:

• harici şeffaf boruhavanın tamamen dışarı pompalandığı yerden;
• ısıtmalı borusıvı veya gaz halinde soğutucu akışkanın hareket ettiği büyük bir boruya yerleştirilir;
• bir veya iki prefabrik valfdaha büyük bir kalibreli boruların bağlandığı ve içine yerleştirilen ince tüplerin bir sirkülasyon döngüsü dahildir.

Tüm tasarım, daha önce görülmemiş derecede yüksek bir ısı yalıtımının korunduğu şeffaf duvarlı bir termosu hatırlatıyor. Bu özellik nedeniyle, iç borunun mahfazası verimli bir şekilde ısınma ve enerji kaynağını içeride dolaşan soğutucuya tam olarak verme kabiliyeti kazanır.

Yapısal Nüanslar ve Sınıflandırma

Vakum tipi toplayıcılar, yapıya monte edilen cam tüplerin tipine veya ısı kanallarının özelliklerine göre sınıflandırılır. Tüpler genellikle koaksiyel ve tüydür ve ısı kanalları U şeklinde düz geçişli ve ısı borusu tipleridir. .

Koaksiyel tüp karakteristiği

Koaksiyel tüpler, duvarlar arasında yapay olarak oluşturulan vakum boşluğuna sahip çift camlı bir termos şişedir.Tüpün iç yüzeyi özel bir ısı emici kaplama tabakasına sahiptir, bu nedenle gerçek ısı transferi doğrudan cam ampulün duvarlarından gerçekleşir.

Koaksiyel tüpler, yüksek ışık geçirgenliğine sahip yüksek mukavemetli borosilikat bazlı camdan yapılmıştır. Üreticiye bağlı olarak, elemanlar üç katmana kadar magnetron püskürtme özelliğine sahiptir, çeşitli atmosferik belirtilere (yağmur, dolu vb.) Mükemmel mukavemet ve direnç gösterir, 1 Mpa basınca dayanır ve 15 yıl boyunca güvenilir bir şekilde hizmet eder

Emici bir eleman olarak, bir eter bileşimi içeren bir bakır boru bir cam tüpe lehimlenir. Isıtma sürecinde buharlaşır, ısısını etkili bir şekilde verir, yoğunlaşır ve borunun tabanına boşalır. Daha sonra döngü tekrarlanır, böylece sürekli bir ısı transferi süreci oluşturulur.

Tüy Borusu Özellikleri

Vakum kalem tüpleri koaksiyelden daha büyük bir duvar kalınlığına sahiptir ve iki değil, bir şişeden oluşur. Dahili bakır emme elemanı, tüm uzunluk boyunca güçlü bir amplifikatör - yüksek düzeyde enerji emici kaplamalı oluklu bir plaka ile sağlanır.

Bu tasarım özelliğinden dolayı, vakum doğrudan bir kısmı emici ile birlikte doğrudan şişeye entegre edilen ısı kanalında bulunur.

İçindeki kalem vakum tüpü, şeklinde bir kaleme benzeyen bir plaka içerir. Verimlilik açısından, koaksiyel muadilinin yeteneklerini aşıyor, ancak önemli ölçüde daha yüksek bir maliyeti var ve ampulün bütünlüğünün ihlali veya ısıtma elemanının arızalanması durumunda değiştirilmesi zor

Tüy vakum tüpleri temelinde yapılan toplayıcılar, sınıflarının en verimli olduğu, görevlerle mükemmel bir şekilde başa çıktığı ve yıllarca güvenilir bir şekilde hizmet ettiği düşünülmektedir.

Isı borusu ısı borusunun çalışma prensibi

Bir ısı borusunun ısı kanalları, kolayca uçucu bir sıvı bileşimi içeren kapalı tüplerden oluşur. Güneş ışığının etkisi altında, ısınır, kanalın üst bölgesine geçer ve orada özel bir ısı toplayıcıda (manifoldda) konsantre olur.

Bu anda çalışan akışkan biriken tüm ısıyı verir ve işlemi sürdürmek için tekrar düşer.

Isı borusu ısı eşanjörü kovanı, 1 borulu ısı eşanjörüne lehimlenmiş veya 2 borulu bir ısı eşanjörü tarafından bükülmüş özel bir soket aracılığıyla manifoldun ısı eşanjörüne bağlanır.

Isı borusu ısı borusunun çalışma elemanı daha nadir durumlarda bakırdan yapılır - alüminyum. Operasyonel yüklere karşı yüksek direnç gösterir, 15 yıldır güvenilirdir, makul bir maliyete sahiptir ve modern tüp tipi vakumlu güneş sistemlerinin en popüler unsurlarından biridir.

Isı taşıyıcı, ısı rezervuarından salınan enerjiyi seçer ve sistemden daha fazla transfer eder, böylece musluklarda ve radyatörlerde sıcak suyun bulunmasını sağlar. Isı borusu sisteminin kurulumu kolaydır ve çalışma sırasında yüksek verimlilik gösterir.

Isı borusu vakum tüpleri ile donatılmış kolektörler iyi bir güvenilirlik seviyesine sahiptir ve sadece günlük yaşamda değil, aynı zamanda yüksek basınçlı güneş sistemlerinde de kullanıma uygundur.

Herhangi bir zorluk yaşamayan bir arıza veya arıza durumunda, hasarlı üniteyi tüm sistemin yeniden inşasına başvurmadan yenisiyle değiştirmek mümkündür.

Onarım çalışmaları, kollektörün bulunduğu yerde, üniteyi sökmeden ve işe gereksiz çaba sarf etmeden kolayca yapılabilir.

U şekilli sıralı ısı değiştiricinin tanımı

Doğrudan akışlı ısı eşanjörünün borusu U harfi şeklindedir. Su veya ısıtma sisteminin çalışma sıvısı içinde dolaşır. Elemanın bir kısmı soğuk soğutma sıvısı için tasarlanmıştır ve ikincisi zaten ısıtılmış olanı doğru şekilde boşaltır.

Akkor sırasında aktif bileşim genişler ve depolama tankına girer, böylece sistemde doğal bir sıvı dolaşımı yaratır. İç duvarlara uygulanan özel bir seçici kaplama, ısı emme kabiliyetini arttırır ve bir bütün olarak sistemin verimliliğini arttırır.

Isı borusu tipi tüplere kıyasla, U şekilli ürünler daha yüksek hidrolik dirence sahiptir, soğutucuya artan talepler uygular ve çok daha pahalıdır. Tek geçişli U tüplerinde çalışan toplayıcılar yüksek basınç altında çalışamaz ve sadece sıcak mevsimde yüksek kaliteli ısı transferi sağlar

U tipi tüpler yüksek performans gösterir ve katı ısı transferi sağlar, ancak aynı zamanda önemli bir dezavantajları vardır. Manifoldlarla bir bütünleşik yapı oluştururlar ve her zaman onunla birlikte monte edilirler.

Başarısız olan tek bir tüpü değiştirin, çalışmaz. Onarım için tüm kompleksi sökmeniz ve yerine yeni bir tane koymanız gerekecektir.

Çeşitli değişikliklerin karşılaştırılması

Güneş ünitelerinin imalatında, güneş kollektörleri için ısı kanalları ve vakum cam tüpleri çeşitli kombinasyonlarda birleştirilir.

Tüketiciler arasında en popüler olanı, bir ısı borusu ısı borusu olan koaksiyel modellerdir. Alıcılar, cihazların sadık fiyatı ve tüm yaşam döngüsü boyunca çok basit ve uygun fiyatlı bir hizmetten etkileniyor.

Çalışan kanal ısı borusu olan vakumlu güneş kolektörü mükemmel bir şekilde onarılır. Hasarlı tüpler yerinde değiştirilir ve sistemin sökülmesini veya başka bir yere taşınmasını içermez. Bununla birlikte, bu modellerde ısı transferi zordur, çünkü çıktı verimliliği% 65'ten fazla değildir

Isı borusu kanallı vakum cihazları, yüksek basınçlı güneş enerjisi komplekslerinde bile yüksek güvenilirlik gösterir ve kullanım kısıtlamaları yoktur.

Doğrudan akışlı U şekilli kanallar içeren koaksiyel bir şişeye sahip cihazlar da popüler olanlar listesine dahil edilir. Düşük ısı kaybı ve% 70 ve üstü verimlilik gibi parametrelerle karakterize edilirler.

Doğru çalışma için, U kanallı bir vakum cihazı doğru şekilde takılmalıdır. Minimum eğim açısının en az 20⁰ olması arzu edilir. Sadece bu durumda maksimum getiri sağlamak mümkün olacaktır

Durum biraz bozuldu: karmaşık bir onarım süreci, çalışma sırasında özel bakım ve tek bir hasarlı ünitenin değiştirilememesi. Cihaza bir şey olursa, sökülür ve tamamen yeni bir toplayıcı yerleştirilir.

Çeşme tüpleri yapısal olarak kalınlaştırılmış güçlü duvarlara sahip camdan yapılmış tek bir silindirdir (üreticiye bağlı olarak, 2.5 mm ve üstü). İçinde bulunan kalem emici ek, ısı ileten metalden yapılmış bir çalışma kanalına sıkıca oturur.

Neredeyse mükemmel yalıtım, cam kabın içinde bir vakum alanı yaratır. Emici emilen ısıyı kayıpsız olarak aktarır ve sisteme% 77'ye varan verim sağlar.

Bir arıza durumunda, tüy boruları olan kollektörlerin onarılması gerekir. Tüm sistemi değiştirmek gerekli değildir, hasarlı bir birimi tespit etmek, sökmek ve bu yere yeni bir tane koymak yeterlidir.

Tüy elemanlı modeller koaksiyel olanlardan biraz daha pahalıdır, ancak yüksek verimliliklerinden dolayı odada tam teşekküllü konfor sağlarlar ve hızlı bir şekilde ödeme yaparlar.

En etkili ve verimli dahili doğrudan akış kanallarına sahip tüy şişeleridir. Gerçek verimlilikleri bazen% 80 rekor seviyelere ulaşır.

Tüy borularını çerçeveye monte ederken, her parçanın çekirdeğine bir halka ve ısıya dayanıklı bir conta ile güçlü bir sıkıştırma somunu konur.Bu, tüm yapının bütünlüğünü sağlar ve toplayıcının her koşulda tam olarak çalışmasını sağlar

Ürünlerin fiyatı oldukça yüksektir ve onarım sırasında tüm soğutucuyu sistemden boşaltmak ve ancak sorun giderme işlemine devam etmek gerekir.

Isı emicisi ne olmalı?

Isı toplayıcı vakum manifoldunun çok önemli bir başka çalışma elemanıdır. Bu düğüm boyunca biriken ısı tüplerden soğutma suyuna aktarılır.

Isı toplayıcı cihazın üst kısmında bulunur. Bileşenlerinden biri olan bakır çekirdek enerji alır ve kapalı sistem “tank-toplayıcı ısı eşanjöründe” dolaşan ana ısı taşıyıcıya aktarır.

Sisteme bağlandığında doğru çalışma garantisi sirkülasyon pompası. Isıtma kompleksini kontrol eden otomasyon, kanallardaki sıcaklık seviyesini açıkça izler ve izin verilen kritik minimum değerin (örneğin, geceleri) altına düşerse pompayı durdurur.

Bu, soğutucu, depolama tankında toplanan sıcak suyun ısısını toplamaya başladığında ters ısıtmayı önlemenizi sağlar.

Vakum tipi kollektörlerin artıları ve eksileri

Ünitelerin ana avantajı, çalışma sırasında neredeyse tamamen ısı kaybının olmamasıdır. Bu, en kaliteli doğal yalıtkanlardan biri olan bir vakum ortamı sağlar. Ancak faydaların listesi burada bitmiyor.

Cihazların belirgin avantajları var:

• düşük sıcaklık göstergelerinde çalışma verimliliği (-30 ° C'ye kadar);
• 300 ° C'ye kadar sıcaklıkları biriktirme yeteneği;
• görünmez spektrum dahil olmak üzere termal enerjinin mümkün olan maksimum emilimi;
• operasyonel kararlılık;
• agresif atmosferik belirtilere karşı düşük duyarlılık;
• farklı yoğunluklardaki hava kütlelerini kendi içinden geçirebilen boru şekilli sistemlerin yapısal özellikleri nedeniyle düşük rüzgarlama;
• az sayıda açık ve güneşli güne sahip ılıman ve serin iklime sahip bölgelerde yüksek verimlilik;
• dayanıklılık temel çalışma kurallarına tabidir;
• onarım için kullanılabilirlik ve tüm sistemi değil, sadece bir başarısız parçayı değiştirme yeteneği.

Dezavantajları, kollektörlerin hoarfrost, buz, kardan kendi kendini temizleyememelerini ve üniteyi evde monte etmek için gerekli bileşenlerin yüksek fiyatını içerir.

Güneş kolektörü, güneş enerjisini neredeyse hiç kayıp olmadan termal enerjiye dönüştürmeye izin veren etkili bir cihazdır.

DIY montajı

Bir vakum manifoldunun montajı işlemi, iş öğeleri için bir alt tabaka çerçevesinin üretilmesiyle başlar. Ünite için tahsis edilen yere hemen monte edilir.

Çerçevenin boyutu ve boyutları tamamen yapmayı planladığınız modele bağlıdır ve genellikle bileşenler için destekleyici belgeler arasında bulunan talimatlarda belirtilir.

Kollektör için bitmiş çerçeve, net bir pozisyonda kalacak ve sallanmayacak şekilde çatıya sabitlenmiştir. Binanın çatısı kayrak ise, kirişler ve büyük kalibreli kalın vidalar kullanırlar. Diğer çatı kaplama malzemeleri için geleneksel ankrajlar kullanılır.

Çerçevenin çatı yüzeyine sızdırmazlık maddesi ile bitişik olduğu yerleri sabitliyorum, böylece gelecekte su açıklıklardan eve girmeyecek. Daha sonra, depolama tankı kurulum yerine teslim edilir ve çerçevenin üst kısmındaki vidalarla sabitlenir.

Bir sonraki adım ısıtıcıyı, sıcaklık sensörünü ve otomatik hava tahliyesini toplamaktır. Tüm yardımcı üniteler ve ilgili parçalar birlikte verilen yumuşatıcılara yerleştirilir. Sıcaklık sensörünü sabitlemek için bir lokma anahtar kullanın.

Daha sonra, su iletişimi beslemesini donatın. Bu amaçla, borular düşük sıcaklık göstergelerine dayanıklı ve 95 ° C'ye kadar dayanabilen herhangi bir malzemeden alınır. Kanıtlanmış polipropilen boru ve ek parçaları.

Polipropilen borular, güneş kolektörünün oturma odasının sıhhi tesisat sistemi ile bağlantısını düzenlemek için idealdir. Bağlantı parçaları iyi fiziksel özelliklere ve operasyonel dayanıklılığa sahiptir, yıllarca güvenilir bir şekilde hizmet eder ve çatlak veya yırtılma durumunda kolayca değiştirilir

Su kaynağını bağlayarak, depolama tankı suyla doldurulur ve sızıntı olup olmadığını test eder. Sızıntılar 3-4 saat içinde bir yerde tespit edilirse onarılır.

Sonunda, ısıtma elemanları monte edilir. Bunu yapmak için, bakır boru alüminyum levhaya sarılır ve camdan yapılmış bir vakum tüpüne yerleştirilir. Aşağıdan, bir sabitleme kabı ve dayanıklı, esnek kauçuk anter şişeye konur.

Borunun üst bakır ucu pirinç kondansatöre sonuna kadar itilir. Viskoz termal temas gresi borulardan çıkarılmaz. Kilit mekanizması braketin üzerine kilitlenir ve kalan tüm cam tüpler aynı prensibe göre monte edilir.

Borulu güneş kolektörleri, özellikle yoğun kar yağışı dönemlerinde düzenli bakım ve zorunlu temizlik gerektirir. Bu basit kurallara uyarsanız, uzun süre çalışacaklar ve tüm operasyon dönemi boyunca yüksek verimlilik sağlayacaklardır.

Yapı üzerine bir montaj bloğu yerleştirilir, 220 voltluk bir güç kaynağı sağlanır ve sisteme üç yardımcı ünite bağlanır - bir ısıtma elemanı, bir hava çıkışı ve bir sıcaklık sensörü.

Kompleksin doğru yönetimi için tasarlanmış denetleyiciyi en son bağlayan. İstenen çalışma parametreleri kontrolör menüsüne girilir ve sistem standart modda başlatılır.

Bir güneş kolektörünün inşası hakkında adım adım talimatlar bu makale.

Cihaz nasıl yerleştirilir?

Vakum toplayıcının oturma odasına gerekli enerjiyi tam olarak çalışması ve etkili bir şekilde vermesi için, en uygun yeri bulması ve cihazı dünyanın parçalarına göre doğru bir şekilde yönlendirmesi gerekir.

Vakum tipi güneş kollektörleri, düz muadillerine göre çok daha pratiktir. Çalışma tüplerinden biri hasar gördüğünde ve arızalandığında, yenisiyle değiştirmek çok kolaydır. Bundan sonra, sistem önceki gibi çalışmaya devam edecektir. Bir kerede yerine yeni bir unsur koyma fırsatı yoksa, önemli değil. Ünite, hasarlı bir elemanı olan bir düğüm mevcut olsa bile, “görevlerini” yerine getirebilecektir.

Kuzey yarımkürenin yerleşim yerleri için, toplayıcıyı evin çatısının güney kısmına veya alanın güneşli tarafına yerleştirmek önemlidir. Cihazın düzlemi için minimum bir sapma sağlanması arzu edilir.

Yüzeyi güneye yönlendirme imkânı yoksa, batı ve doğu arasında açık alandaki en ışık açısını seçmeye değer.

Vakum tipi toplayıcının yüksek çalışma verimliliği, aynanın prensibine göre hareket etmesi ve güneşin mevcut yüksekliğine bağlı olarak termal gücünü de ortadan kaldırmasıdır.

Enerji güneş kompleksi bacaları, çatıların dekoratif parçalarını, ağaçların dallarını ve yüksek konut veya teknik binaları kapsamamalıdır. Bu, etkin elemanların verimliliğini ve ısıtma seviyesini azaltacaktır.

Ünite doğru yerleştirilirse, mevsimden bağımsız olarak yıl boyunca neredeyse aynı ısı transferini sağlayacaktır.

Karmaşık onarım, kurulum ve çilingir çalışmalarının uygulanması konusunda fazla deneyim yoksa, tüpleri evde vakumlamak mantıksızdır. Bu süreç çok zahmetlidir ve özel bilgi ve özel ekipman gerektirir.

Ek olarak, kendi kendine yapılan vakum tipi elemanlar, fabrika parçalarına göre çok daha düşük bir verimlilik seviyesine sahiptir. Bu nedenle, uzman bir üreticiden ürün satın almak ve daha sonra evde birkaç bölüm monte etmeye çalışmak en mantıklıdır.

Sitede güneş ısıtma sisteminin düzenlenmesi ile ilgili çeşitli makaleler bulunmaktadır, şunları okumanızı öneririz:

1. Güneş ısıtma sistemleri: güneş sistemlerine dayalı ısıtma teknolojisinin analizi
2. Özel bir evin güneş panelleri ile ısıtılması: şemalar ve cihaz
3. Esnek güneş panelleri: tipleri, özellikleri + bağlantı özellikleri

Konu hakkında sonuçlar ve faydalı video

Vakum tüpünün ayrıntılı, ayrıntılı bir açıklaması, çalışma prensibi ve güneş kolektörünün bir bütün olarak çalışmasının özellikleri. Yazar bazı ilginç nüanslardan bahsediyor ve kurulumun bir gaz kazanına gerçek bir alternatif olabileceğini gösteriyor.

Kışın güneş kolektörünün çalışması hakkında ilginç bilgiler.

Vakum güneş kolektörü evde kendi ellerinizle nasıl monte edilir. Sürecin tüm nüansları, öneriler ve faydalı ipuçları.

Boru şeklindeki vakumlu güneş kolektörünün temel çalışma prensibini bilerek, üniteyi kendiniz monte edebilirsiniz. Kurulum kişisel kişisel gereksinimleri ve ihtiyaçları tam olarak karşılayacaktır.

Bu çok zor değil, ancak artan dikkat, titizlik ve belirli beceriler gerektirir, aksi takdirde şişenin bütünlüğüne zarar verme ve bütünlüğünü ihlal etme riski önemli ölçüde artar.

Güneş kolektörünün seçimi, montajı veya kendi kendine montajı ile ilgilenen herkes yorum bırakmaya ve soru sormaya davetlidir. İletişim formu alt blokta bulunur.