Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Dużo pieniędzy wydaje się na zaopatrzenie w ciepłą wodę i ogrzewanie pomieszczeń. Ale istnieje alternatywne źródło energii - próżniowy kolektor słoneczny. Słyszałeś o tym? Pozwala to znacznie obniżyć koszty finansowe utrzymania komfortu, zapewniając maksymalny efekt ogrzewania przy minimalnych stratach ciepła.

To urządzenie można kupić od producentów sprzętu gospodarstwa domowego lub złożyć w domu. Aby wybrać odpowiedni model, zbadać wiele informacji. Pomożemy Ci określić podstawowe kryteria zakupu.

Artykuł omówi zasadę działania i urządzenie kolektora próżniowego. Omówimy cechy strukturalne różnych modeli, rozważymy wady i zalety tych instalacji. Ponadto opiszemy szczegółowo, jak samodzielnie wykonać i zainstalować próżniowy kolektor słoneczny.

Materiałowi towarzyszą filmy, z których dowiesz się o ważnych cechach i zasadach działania kolektorów próżniowych.

Zasada działania jednostki próżniowej

Próżniowy kolektor słoneczny różni się od konwencjonalnych systemów solarnych sposobem przetwarzania energii słonecznej. Klasyczna bateria po prostu akceptuje światło i zamienia je w elektryczność. Kolektor składa się również z rur szklanych z odkurzanym wnętrzem. Są one połączone w jeden system za pośrednictwem specjalnych stacji dokujących.

Wewnątrz każdej rury znajduje się kanał jednego lub dwóch prętów miedzianych z płynem chłodzącym. Aktywny element pochłaniający promienie słoneczne ogrzewa materiał-chłodziwo, zapewniając w ten sposób działanie kolektora.

Próżniowy kolektor słoneczny umieszczony na dachu prywatnego domu zapewni mieszkańcom ciepłą wodę przez cały rok, a podczas zimnej pory roku pozwoli ci wygodnie ogrzać pokój bez wydawania na niego dużych pieniędzy

Dzięki tej konstrukcji poziom efektywności energetycznej znacznie wzrasta, a straty ciepła są znacznie zmniejszone, ponieważ warstwa próżniowa pozwala zaoszczędzić około 95% wychwyconej energii słonecznej.

Ponadto zmniejsza się zależność produktywności kolektora od sezonowości, temperatury otoczenia i różnych warunków pogodowych, takich jak: porywy wiatru, częściowo pochmurna pogoda, opady atmosferyczne itp.

Jak wygląda kolektor próżniowy?

Nowoczesne urządzenia próżniowe, które zapewniają pomieszczenia z ciepłem i ciepłą wodą z powodu energii słonecznej, różnią się technologicznie.

Kolekcjonerzy dzielą się na następujące typy:

  • rurowa bez powłoki ochronnej ze szkła;
  • moduł o zmniejszonej konwersji;
  • standardowa opcja płaska;
  • urządzenie z przezroczystą izolacją;
  • jednostka powietrzna;
  • płaski kolektor próżniowy.
Próżniowy kolektor słoneczny jest w stanie zapewnić ciepłą wodę i ogrzewanie o każdej porze roku i przy każdej pogodzie (+)

Wszystkie mają wspólne podobieństwo strukturalne, więc składają się z:

  • zewnętrzna przezroczysta rura, z której powietrze jest całkowicie wyczerpane;
  • ogrzewana rura umieszczona w dużej rurze, w której przemieszcza się płynny lub gazowy płyn przenoszący ciepło;
  • jeden lub dwa prefabrykowane zawory, do których podłączone są rury o większym kalibrze i wchodzi obwód cyrkulacji cienkich rur umieszczonych wewnątrz.

Cała konstrukcja przypomina nieco termos z przezroczystymi ścianami, w którym utrzymuje się bezprecedensowo wysoki poziom izolacji termicznej. Dzięki tej funkcji korpus rury wewnętrznej nabiera zdolności do dobrego rozgrzewania się i pełnego uwalniania zasobów energii do krążącego płynu chłodzącego.

Niuanse konstrukcyjne i klasyfikacja

Kolektory próżniowe są klasyfikowane według rodzaju rur szklanych zainstalowanych w konstrukcji lub charakterystyk przewodów grzejnych. Rury są zwykle współosiowe i piórkowe, a kanały cieplne są w kształcie litery U, prostoliniowe i typu rury grzejnej. .

Charakterystyka rur koncentrycznych

Rury koncentryczne to podwójnie szklana termos z sztuczną przestrzenią próżniową między ścianami. Wewnętrzna powierzchnia rury ma warstwę specjalnej powłoki pochłaniającej ciepło, więc rzeczywisty transfer ciepła następuje bezpośrednio ze ścian szklanej bańki.

Rury współosiowe wykonane są z wysokowytrzymałego szkła na bazie borokrzemianów, który ma wysoką zdolność przepuszczania światła. Elementy, w zależności od producenta, mają do trzech warstw rozpylania magnetronowego, wykazują doskonałą wytrzymałość i odporność na różne przejawy atmosferyczne (deszcz, grad itp.), Wytrzymują ciśnienie 1 MPa i niezawodnie służą przez 15 lat

Jako element pochłaniający wlutowuje się rurkę miedzianą zawierającą kompozycję eterową do szklanej rurki. W procesie ogrzewania odparowuje, skutecznie uwalnia swoje ciepło, kondensuje i przepływa na dno rury. Następnie cykl się powtarza, tworząc ciągły proces wymiany ciepła.

Funkcje rurki pióra

Próżniowe rury piórowe mają większą grubość ścianki niż koncentryczne i składają się nie z dwóch, ale z jednej kolby. Wewnętrzny element absorpcyjny wykonany z miedzi jest dostarczany na całej długości trwałym wzmacniaczem - płytą falistą z powłoką pochłaniającą energię.

Ze względu na tę cechę strukturalną próżnia znajduje się bezpośrednio w kanale grzewczym, którego część wraz z absorbentem jest zintegrowana bezpośrednio z kolbą.

Wewnątrz rury próżniowej znajduje się płyta, której kształt przypomina piórko. Pod względem wydajności przekracza możliwości swojego współosiowego odpowiednika, ale ma znacznie wyższe koszty i jest trudny do zastąpienia w przypadku awarii integralności żarówki lub awarii elementu grzejnego

Kolektory, wykonane na podstawie rur próżniowych, są uważane za najbardziej skuteczne w swojej klasie, doskonale radzą sobie z zadaniami i niezawodnie służą przez wiele lat.

Zasada działania rury cieplnej rury grzewczej

Rury cieplne Rura cieplna składa się z zamkniętych rur zawierających łatwo odparowującą ciecz. Pod wpływem światła słonecznego nagrzewa się, przechodzi do górnego obszaru kanału i koncentruje się w specjalnym kolektorze ciepła (kolektorze).

Płyn roboczy w tym momencie oddaje całe nagromadzone ciepło i schodzi ponownie, aby wznowić proces.

Tuleja wymiennika ciepła rury ciepła jest podłączona do wymiennika ciepła kolektora poprzez specjalne gniazdo, uszczelnione w 1-rurowym wymienniku ciepła lub wokół 2-rurowego wymiennika ciepła.

Element roboczy rury grzewczej kanału ciepła wykonany jest z miedzi, w rzadszych przypadkach z aluminium. Wykazuje wysoką odporność na obciążenia eksploatacyjne, niezawodnie służy przez 15 lat, ma rozsądne koszty i jest jednym z najpopularniejszych elementów nowoczesnych heliosystemów próżniowych typu rurowego.

Uwolniona energia ze zbiornika ciepła zasysa płyn chłodzący i przenosi go dalej wzdłuż układu, zapewniając w ten sposób obecność gorącej wody w kranach i grzejnikach. System rur grzewczych jest łatwy w instalacji i wykazuje wysoką wydajność.

Kolektory wyposażone w rury próżniowe z rurą cieplną wyróżniają się dobrym poziomem niezawodności i nadają się do stosowania nie tylko w życiu codziennym, ale również w wysokociśnieniowych systemach solarnych

W przypadku awarii lub awarii bez trudności można wymienić uszkodzony węzeł na nowy bez uciekania się do rekonstrukcji całego systemu.

Prace naprawcze można łatwo przeprowadzić bezpośrednio na miejscu kolektora, bez demontażu urządzenia i niepotrzebnego nakładu pracy.

Opis prostego wymiennika ciepła w kształcie litery U.

Rura wymiennika ciepła o bezpośrednim przepływie ma kształt litery U. W jej wnętrzu znajduje się woda obiegowa lub roboczy czynnik chłodzący systemu grzewczego. Jedna część elementu jest przeznaczona na chłodziwo zimne, a druga prawidłowo usuwa już podgrzaną.

Podczas żarzenia aktywny związek rozszerza się i wchodzi do zbiornika akumulacyjnego, tworząc w ten sposób naturalny obieg płynu w systemie. Specjalna selektywna powłoka nakładana na ściany wewnętrzne zwiększa zdolność pochłaniania ciepła i zwiększa wydajność całego systemu.

W porównaniu z rurami typu heat-pipe, produkty w kształcie litery U mają większy opór hydrauliczny, nakładają zwiększone wymagania na chłodziwo i są znacznie droższe. Kolektory pracujące na prostych rurach U nie mogą pracować pod wysokim ciśnieniem i zapewniać wysokiej jakości wymianę ciepła tylko w ciepłym sezonie.

Rury typu U wykazują wysoką wydajność i zapewniają stały transfer ciepła, ale mają jedną istotną wadę. Stanowią one jedną integralną konstrukcję z kolektorem i są zawsze z nią montowane.

Wymień pojedynczą pojedynczą rurkę, która się nie powiodła, nie będzie działać. W celu naprawy należy całkowicie zdemontować cały kompleks i postawić nowy na swoim miejscu.

Porównanie różnych modyfikacji

W produkcji heliagregatów kanały termiczne i próżniowe rurki szklane do kolektorów słonecznych są łączone w różnych kombinacjach.

Modele koncentryczne z rurą cieplną z rurą cieplną są najbardziej popularne wśród konsumentów. Nabywców przyciąga lojalna cena urządzeń i bardzo prosta, niedroga usługa w całym cyklu życia.

Próżniowy kolektor słoneczny z działającą rurą grzewczą doskonale naprawiony. Wymiana uszkodzonych rur jest przeprowadzana na miejscu i nie przewiduje demontażu systemu ani przenoszenia go w inne miejsce. Jednak wymiana ciepła w tych modelach jest trudna, dzięki czemu wydajność na wyjściu nie przekracza 65%

Urządzenia próżniowe z kanałami rur cieplnych wykazują wysoką niezawodność i nie mają ograniczeń w użytkowaniu, nawet w wysokociśnieniowych kompleksach słonecznych.

Urządzenia z kolbą współosiową zawierającą proste kanały w kształcie litery U są również uwzględnione na liście poszukiwanych. Charakteryzują się takimi parametrami jak niska strata ciepła i sprawność 70% i wyższa.

Aby zapewnić prawidłowe działanie, urządzenie próżniowe z kanałem U musi być prawidłowo zainstalowane. Pożądane jest, aby minimalny kąt nachylenia wynosił co najmniej 20⁰. Tylko w tym przykładzie wykonania zapewni maksymalny zwrot.

Sytuacja jest nieco zepsuta: złożony proces naprawy, specyficzna konserwacja podczas pracy i niemożność zastąpienia pojedynczego uszkodzonego węzła. Jeśli coś stanie się z urządzeniem, jest ono demontowane i wprowadzany jest całkowicie nowy kolektor.

Rury z piór są konstrukcyjnie pojedynczym cylindrem ze szkła o grubych, mocnych ścianach (w zależności od producenta od 2, 5 mm i więcej). Wnętrze wkładu chłonnego pióra pasuje ściśle do kanału roboczego wykonanego z metalu przewodzącego ciepło.

Prawie doskonała izolacja tworzy przestrzeń próżniową wewnątrz szklanego pojemnika. Absorbent przenosi pochłonięte ciepło bez strat i zapewnia wydajność systemu do 77%.

W przypadku usterki kolektory z rurami piórowymi można naprawić. Nie trzeba zmieniać całego systemu, wystarczy wykryć uszkodzoną jednostkę, zdemontować ją i umieścić w tym miejscu nową.

Modele z elementem piórkowym są nieco droższe niż modele koncentryczne, ale ze względu na ich wysoką wydajność zapewniają pełny komfort w pomieszczeniu i szybko się zwracają.

Najbardziej efektywne i produktywne są kolby piórkowe z wewnętrznymi kanałami bezpośredniego przepływu. Ich rzeczywista wydajność osiąga czasami rekordowy poziom 80%.

Podczas montażu rur piórowych w ramie na rdzeniu każdej części należy nosić mocną nakrętkę ściskającą z pierścieniem i uszczelką odporną na ciepło. Zapewnia to integralność całej struktury i pozwala kolektorowi w pełni funkcjonować w każdych warunkach.

Cena produktów jest dość wysoka, a podczas przeprowadzania napraw konieczne jest spuszczenie całego płynu chłodzącego z systemu i dopiero wtedy rozpoczęcie rozwiązywania problemów.

Co powinno być kolektorem ciepła?

Kolektor ciepła to kolejny bardzo ważny element roboczy kolektora próżniowego. Przez ten węzeł zgromadzone ciepło jest przekazywane z rur do chłodziwa.

Kolektor ciepła jest umieszczony w górnej części urządzenia. Jeden z jego elementów, rdzeń miedziany, otrzymuje energię i przekazuje ją do głównego chłodziwa krążącego w zamkniętym systemie „wymiennik ciepła zbiornika kolektora”.

Prawidłowe działanie gwarantuje pompa cyrkulacyjna podłączona do systemu. Sterowanie automatyki kompleksu grzewczego wyraźnie monitoruje poziom temperatury w kanałach, aw przypadku jego spadku poniżej dopuszczalnego minimum krytycznego (na przykład w nocy), zatrzymuje pracę pompy.

Pozwala to uniknąć odwrotnego ogrzewania, gdy płyn chłodzący zaczyna pobierać ciepło gorącej wody zebrane w zbiorniku.

Plusy i minusy kolektorów próżniowych

Główną zaletą jednostek jest prawie całkowity brak strat ciepła podczas pracy. Zapewnia to środowisko próżniowe, które jest jednym z najwyższej jakości naturalnych izolatorów. Ale lista korzyści nie kończy się na tym.

Urządzenia mają inne wyraźne zalety:

  • wydajność w niskich temperaturach (do -30 ° C);
  • zdolność do akumulacji temperatur do 300 ° C;
  • maksymalna możliwa absorpcja energii cieplnej, w tym niewidoczne widmo;
  • stabilność operacyjna;
  • niska podatność na agresywne manifestacje atmosferyczne;
  • niski żagiel, ze względu na cechy strukturalne systemów rurowych, które mogą przechodzić przez masy powietrza o różnych gęstościach;
  • wysoki poziom wydajności w regionach o umiarkowanym i chłodnym klimacie z kilkoma czystymi i słonecznymi dniami;
  • trwałość zgodnie z podstawowymi zasadami działania;
  • dostępność do naprawy i możliwość zmiany nie całego systemu, ale tylko jeden uszkodzony fragment.
Kolektor słoneczny jest skutecznym urządzeniem, które pozwala praktycznie bez strat na przekształcanie energii słonecznej w ciepło

Do wad należy niezdolność kolektorów do samooczyszczania się przed mrozem, lodem, śniegiem oraz wysoka cena komponentów potrzebnych do montażu urządzenia w domu.

Montaż jednostki własnymi rękami

Proces montażu kolektora próżniowego rozpoczyna się od wytworzenia ramy-podłoża dla elementów roboczych. Jest montowany natychmiast w miejscu przeznaczonym dla jednostki.

Rozmiar i wymiary ramy zależą całkowicie od modelu, który ma być wykonany, i są zwykle określone w instrukcji znajdującej się wśród dokumentów towarzyszących dla komponentów.

Gotowa rama pod kolektorem jest zamocowana na dachu, dzięki czemu zajmuje wyraźną pozycję i nie kołysze się. Jeśli dach budynku jest łupkowy, stosowane są belki obrestotochny i śruby wielkogabarytowe. Tradycyjne kotwy stosowane są do innych materiałów dachowych.

Miejsca, w których rama dopasowuje się do powierzchni dachu, są dodatkowo mocowane środkiem uszczelniającym, dzięki czemu w przyszłości woda nie dostanie się do domu przez otwory. Następnie zbiornik akumulacyjny jest dostarczany do miejsca instalacji i mocowany za pomocą śrub do górnej części ramy.

W następnym kroku zbierane są grzałka, czujnik temperatury i automatyczny odpowietrznik. Wszystkie dodatkowe urządzenia i powiązane części są umieszczane na dołączonych podkładkach zmiękczających. Do zamocowania czujnika temperatury służy klucz nasadowy.

Następnie wyposaż zaopatrzenie w wodę. W tym celu pobierane są rury z dowolnego materiału odpornego na parametry niskiej temperatury i zdolne do wytrzymania do 95 ° C. Rury i kształtki z polipropylenu sprawdziły się dobrze.

Rury z polipropylenu są idealne do organizowania połączenia kolektora słonecznego z systemem wodno-kanalizacyjnym mieszkania. Armatura ma dobrą sprawność fizyczną i wytrzymałość operacyjną, działa niezawodnie przez wiele lat i jest łatwa do wymiany w przypadku pęknięć lub rozdarć

Po podłączeniu systemu zaopatrzenia w wodę, zbiornik magazynowy jest napełniany wodą i testowany na szczelność. Jeśli przecieki zostaną znalezione gdzieś w ciągu 3-4 godzin, zostaną wyeliminowane.

Na koniec zainstaluj elementy grzejne. Aby to zrobić, rura miedziana jest owinięta blachą aluminiową i umieszczona w rurze próżniowej ze szkła. Z dołu kolby wkładają kubek mocujący i but z trwałej, elastycznej gumy.

Górna miedziana końcówka rury jest wciskana w mosiężny kondensator, aż się zatrzyma. Lepki smar termiczny nie jest usuwany z rur. Zatrzaśnij mechanizm blokujący na wsporniku i zamontuj wszystkie pozostałe szklane rurki na tej samej zasadzie.

Rurowe kolektory słoneczne wymagają regularnej konserwacji i obowiązkowego czyszczenia, szczególnie w okresie aktywnych opadów śniegu. Jeśli zastosujesz się do tych prostych zasad, będą pracować przez długi czas i utrzymywać wysoki poziom wydajności przez cały okres eksploatacji.

На конструкцию ставят монтажный блок, подводят к нему электропитание в 220 вольт и присоединяют к системе три вспомогательных блока – ТЭН, воздухоотвод и температурный датчик.

Последним подключают контроллер, предназначенный для корректного управления комплексом. В меню контроллера вносят желаемые параметры работы и запускают систему в стандартном режиме.

Пошаговый инструктаж по сооружению солнечного коллектора приведен в этой статье.

Как правильно разместить прибор?

Чтобы вакуумный коллектор мог полноценно работать и эффективно обеспечивал жилое помещение необходимой энергией, для него необходимо найти наиболее удачное место и правильно сориентировать прибор относительно частей света.

Солнечные коллекторы вакуумного типа намного практичней своих плоских аналогов. Когда какая-то из рабочих трубок получает повреждения и выходит из строя, ее очень легко заменить на новую. После этого система продолжит функционировать в прежнем режиме. Если сразу возможности поставить новый элемент на место испорченного нет, не беда. Агрегат сможет исполнять свои «обязанности», даже имея в наличии узел с поврежденным элементом

Для населенных пунктов северного полушария актуально разместить коллектор в южной части крыши дома или на солнечной стороне участка. Желательно обеспечить для плоскости прибора минимальное отклонение.

Если возможности направить поверхность на юг нет, стоит выбрать среди запада и востока максимально светлый ракурс на открытом пространстве.

Высокая рабочая эффективность коллектора вакуумного типа обусловлена еще и тем, что он действует по принципу зеркала и выравнивает свою тепловую мощность исходя из текущей высоты солнца

Энергетический солнечный комплекс не должны закрывать дымоходы, декоративные фрагменты кровельного покрытия, раскидистые ветви деревьев и высокие жилые или технические строения. Это понизит эффективность работы и уменьшит уровень прогрева действующих элементов.

Если агрегат расположен правильно, он обеспечит практически одинаковую теплоотдачу в течение всего года, независимо от сезона.

Если большого опыта осуществления сложных ремонтно-монтажных и слесарных работ нет, делать в домашних условиях вакуумирование трубок нерационально. Этот процесс очень трудоемкий и требует наличия специальных знаний и профильного оборудования.

Кроме того, элементы вакуумного типа, сделанные самостоятельно, имеют гораздо более низкий уровень КПД, нежели заводские детали. Поэтому разумнее всего приобрести продукцию у профильного производителя, а потом уже дома попробовать собрать несколько секций.

На сайте есть подборка статей по обустройству солнечной системы отопления, советуем ознакомиться:

  1. Солнечные системы отопления: разбор технологий обустройства отопления на базе гелиосистем
  2. Отопление частного дома солнечными батареями: схемы и устройство
  3. Elastyczne panele słoneczne: typy, charakterystyki + cechy połączeń

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Подробное, детальное описание вакуумной трубки, принципа ее работы и особенностей функционирования солнечного коллектора в целом. Автор рассказывает о некоторых интересных нюансах и показывает, что установка может стать реальной альтернативой газовому котлу.

Интересная информация о работе солнечного коллектора в зимний период времени.

Как правильно смонтировать вакуумный солнечный коллектор своими руками в домашних условиях. Все нюансы процесса, рекомендации и полезные советы.

Зная базовый принцип работы трубчатого вакуумного солнечного коллектора, можно собрать агрегат собственноручно. Установка будет полностью соответствовать личным индивидуальным требованиям и нуждам.

Это не слишком трудное занятие, однако оно требует повышенного внимания, скрупулезности и определенных навыков, иначе риск повредить целостность колбы и нарушить ее герметичность значительно возрастает.

Всем заинтересованным в вопросе выбора, установки или самостоятельной сборки солнечного коллектора предлагаем оставлять комментарии и задавать вопросы. Formularz kontaktowy znajduje się w dolnym bloku.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria:

Budowa