Kā izvēlēties vakuuma saules kolektoru (ierīces plusi un mīnusi)?

Ierīces, kas vāc saules siltumenerģiju, sauc par saules kolektoriem. Saules kolektori spēj sildīt siltumu nesošo materiālu. Tā tie atšķiras no saules paneļiem, kas spēj ražot tikai elektrisko enerģiju. Šīs priekšrocības dēļ vakuuma kolektori tiek plaši izmantoti telpu apsildes un karstā ūdens apgādes sistēmām. Ir divu veidu saules kolektori: plakanie un vakuuma. Šī raksta mērķis ir runāt par vakuuma saules kolektoriem.

Vakuuma cauruļu veidi

Saules kolektoriem ir pieci vakuuma cauruļu veidi. Tie atšķiras pēc iekšējās struktūras un dizaina. Turklāt katru no tiem var papildināt ar metāla (parasti alumīnija) absorbētāju, kas tiek ievietots stikla spuldzes iekšpusē caurules formā.

Svarīgs! Lielākā daļa ražotāju apakšējo atstarpi starp stikla sienām aizpilda ar bāriju - tas absorbē gāzes piemaisījumus un uzlabo siltumizolācijas īpašības. Tā trūkums var samazināt kolektora efektivitāti līdz 15%.

Termosifona (atvērtas) vakuuma caurules

Šāda veida saules kolektora caurules tiek izmantotas kolektoros ar ārēju uzglabāšanas tvertni. tie ir piepildīti ar ūdeni un veido vienu tilpumu ar rezervuāru. No kolbas uzkarsētais ūdens paceļas tvertnē, un atdzesētais ūdens iet uz leju.

Termosifona vakuuma kolektori tiek izmantoti šādos gadījumos:

1. Savienošanai ar karstā ūdens apgādes sistēmu;
2. Reģionos ar augstu insolācijas līmeni aukstajā sezonā;
3. Sezonas lietošanai (pavasaris, vasara, rudens).

Koaksiālā caurule (siltuma caurule)

Šis ir visizplatītākais vakuuma caurules veids. Tajā stikla vara iekšpusē ir vara caurule, kas piepildīta ar šķidrumu ar zemu viršanas temperatūru vai zema spiediena ūdeni.

Sildot, šķidrums vai ūdens sāk vārīties, tvaiks paceļas, vienlaikus sakarstot no vara sienām. Augšpusē tas nonāk siltummainī - izplešanās galā, kurā caur sienām tas izdala siltumu apkārt esošajam ūdenim.

Pēc atdzesēšanas tvaiks kondensējas uz siltummaiņa sienām un plūst uz leju. Cikls tiek atkārtots no jauna.

Koaksiālās caurules un siltummaini shematiska iekšējā struktūra.

Divas koaksiālās caurules

Šādas siltuma izlietnes darbības princips ir tāds pats kā iepriekšējā, ar vienu izņēmumu - divas vara caurules ar šķidrumu ir savienotas ar vienu siltummaini. Tandēma sistēma ļauj efektīvāk noņemt siltumu, un siltummaiņa lielā jauda un sienas laukums ļauj ātri uzsildīt ūdeni.

Vajadzības gadījumā tiek uzstādīts divu koaksiālo vakuuma kolektors:

1. Nodrošiniet nelielu ūdens sildīšanu lielā daudzumā;
2. Saulainā dienā ir nepieciešama siltumenerģija;
3. Augsts vidējais insolācijas līmenis;
4. Caur sistēmu notiek ātra ūdens sūknēšana.

Spalvu vakuuma caurules

Viņu konstrukcijā ir papildu siltummainis, kas ļauj efektīvāk noņemt siltumu no stikla spuldzes iekšpuses. Parasti to izgatavo divu garenisko plākšņu formā, kas atrodas vara siltuma izlietnes sānos.

Pretējā gadījumā darbības princips ir tieši tāds pats kā koaksiālās caurules.

U veida vakuuma caurules (U veida)

Šī sistēma būtiski atšķiras no iepriekšējām. Tas izmanto divas līnijas - aukstam un uzkarsētam ūdenim.

Stikla kolbā ir uzstādīts siltummainis angļu burta U formā, caur kuru plūst ūdens.No aukstā ūdens līnijas tas nonāk tajā, uzsilst un atgriežas caurulē ar apsildāmu ūdeni.

U veida vakuuma cauruļu kolektors ir visefektīvākais, taču to ir grūti uzstādīt. Montāžas laikā plūsmas caurules tiek metinātas ar vara caurulēm stikla spuldzes iekšpusē. Rezultāts ir viena neatņemama sistēma ar augstu energoefektivitāti, bet ar zemu uzturamību.

Kolbas uzstādīšana uz U veida vara caurules.

Spraudnis

Ja nav iespējams iegādāties gatavus kontaktdakšas, jums tas būs jādara pats. Tam ir piemērots jebkurš polimērs, kura kušanas temperatūra pārsniedz 150 grādus. Piemēram, poliuretāns.

Jums jāsamazina tāda diametra aplis, lai tas ar piepūli iekļūtu kolbā. Tās centrā izgrieziet caurumu vara caurulei. Tam vajadzētu arī ienākt ar nelielu piepūli. Spraudņa biezumam jābūt 5-10 mm, tas būs pietiekami.

Spraudņa augšdaļai jābūt lielāka diametra. Tāds, kas pilnībā bloķē bloka ieplūdi, kurā cirkulē dzesēšanas šķidrums.

Vakuuma kolektora caurules spraudnis, skats no sāniem.

Vakuuma kolektoru plusi un mīnusi

Galvenā vienību priekšrocība tiek saukta par gandrīz pilnīgu siltuma zudumu neesamību ekspluatācijas laikā. To nodrošina vakuuma vide, kas ir viens no augstākās kvalitātes dabiskajiem izolatoriem. Bet pabalstu saraksts ar to nebeidzas. Ierīcēm ir citas izteiktas priekšrocības, piemēram:

• darba efektivitāte pie zemas temperatūras indikatoriem (līdz -30 ° С);
• spēja uzkrāt temperatūru līdz 300 ° С;
• maksimāli iespējamā siltumenerģijas absorbcija, ieskaitot neredzamo spektru;
• darbības stabilitāte;
• zema uzņēmība pret agresīvām atmosfēras izpausmēm;
• zems vēja daudzums cauruļveida sistēmu konstrukcijas īpatnību dēļ, kas spēj caur sevi izlaist dažāda blīvuma gaisa masas;
• augsts efektivitātes līmenis reģionos ar mērenu un vēsu klimatu ar nedaudzām skaidrām un saulainām dienām;
• izturība, ievērojot darbības pamatnoteikumus;
• pieejamība remontam un iespēja mainīt ne visu sistēmu, bet tikai vienu neizdevušos fragmentu.

Trūkumi ietver kolektoru nespēju pašattīrīties no sala, ledus, sniega un augsto sastāvdaļu cenu, kas nepieciešama ierīces salikšanai mājās.

Kā pareizi novietot ierīci

Lai vakuuma kolektors darbotos pilnībā un efektīvi nodrošinātu dzīvojamo platību ar nepieciešamo enerģiju, ir nepieciešams, lai tas atrastu visveiksmīgāko vietu un pareizi orientētu ierīci attiecībā pret pasaules daļām.

Norēķiniem ziemeļu puslodē ir svarīgi novietot kolektoru mājas jumta dienvidu daļā vai vietnes saulainajā pusē. Ir vēlams nodrošināt minimālu ierīces plaknes novirzi.

Ja nav iespējas virzīt virsmu uz dienvidiem, ir vērts izvēlēties vieglāko perspektīvu atklātā telpā starp rietumiem un austrumiem.

Saules enerģijas kompleksu nedrīkst traucēt skursteņi, dekoratīvi jumta seguma fragmenti, izkaisīti koku zari un augstas dzīvojamās vai tehniskās būves. Tas samazinās darba efektivitāti un samazinās aktīvo elementu sildīšanas līmeni.

Ja iekārta ir pareizi novietota, tā nodrošinās gandrīz vienādu siltuma izlaidi visa gada garumā neatkarīgi no sezonas.

Ja jums nav lielas pieredzes sarežģītu remonta, uzstādīšanas un santehnikas darbu veikšanā, ir neracionāli mājās izsūknēt caurules. Šis process ir ļoti darbietilpīgs un prasa īpašas zināšanas un specializētu aprīkojumu.

Turklāt pašizgatavotiem vakuuma elementiem ir daudz zemāks efektivitātes līmenis nekā rūpnīcā ražotām detaļām. Tāpēc ir saprātīgāk iegādāties produktus no specializēta ražotāja un pēc tam mēģināt salikt vairākas sadaļas mājās.

Saules paneļu šķirnes

Saules sistēmas tiek klasificētas pēc cauruļu konstrukcijas īpašībām un siltuma kanāla veida, ko izmanto kā uztvērēju:

1. Vakuuma saules kolektora koaksiālais modelis mājas apsildīšanai ir stikla dubultkolba, kuras dobumā tiek evakuēts gaiss. Virsma ir pārklāta ar absorbējošu pārklājumu, tāpēc enerģija tiek pārnesta no pašas caurules.

2. Spalvu struktūra ir viena siena, tukšums atrodas šeit siltuma kanāla telpā, kuras daļa kopā ar krātuvi ir iebūvēta kolbā.

4. Sistēmās ar piespiedu cirkulāciju ir uzstādīts mazjaudas sūknis, lai atvieglotu nesēja kustību. Tajā pašā laikā enerģijas patēriņš ir daudz mazāks nekā enerģija, kas saņemta privātmājas apkurei.

5. Atšķiras arī ķēžu skaits. Visvienkāršākajos kolektoros apkures ūdens tiek uzkarsēts un patērēts no uzglabāšanas tvertnes.

6. Sarežģītākas sastāv no vakuuma caurules un šķidruma paraugu ņemšanas elementiem. Ierīce satur pretaizsalšanas un netoksiskas vielas ar pretkorozijas un pretputu piedevām. Šī metode droši aizsargā iekārtu no sāļiem un nogulsnēm un veicina ilgāku darbību sildīšanas laikā.

Pārskats par modeļiem un to īpašībām

Šobrīd saules kolektoru ražošanā līderis ir Ķīna. Saskaņā ar privātmāju īpašnieku atsauksmēm vietējie ražotāji pārdošanai piegādā arī aprīkojumu ar labām īpašībām. Eiropas ierīces ir diezgan dārgas, taču laika gaitā ierīču iegādes un uzstādīšanas izmaksas ir pilnībā pamatotas. Slavenākie uzņēmumi ražo šādus kolekcionārus:

Santehniķi: Ar šo jaucējkrāna stiprinājumu jūs maksāsiet līdz 50% MAZĀK par ūdeni

Kolekcionāri Dacha un Universal ir slavenākās vietējā ražotāja ierīces. SCH-18 ir ļoti efektīva ar kondensāta temperatūru līdz 250 ° C. Kolbas ir izgatavotas no sarkanā vara, siltuma nesējs ir šķidrs. Ūdens trūkums vakuumā nodrošina izturību pret sasalšanu. Izturīgs korpuss ar labu vēja pretestību. Cauruļvadu aizsargā poliuretāna kolektors. Gumijas pretputekļu blīves pasargā no putekļiem un nokrišņiem.

Tie darbojas efektīvi temperatūrā līdz -35 ° C, funkcionalitātes veids ir spiediena sistēma apkurei. Sildītāja kontrolei ir kontrolieris, cauruļu izmērs ir 1800 mm, tvertnes tilpums ir 135-300 litri, sildelementa jauda ir 1,5-2 kW. Kolektori tiek ražoti saskaņā ar starptautiskajiem sertifikātiem, kas nodrošina to drošību un uzticamību.

Kā ir vakuuma tipa kolektoram

Mūsdienu vakuuma ierīces, kas saules enerģijas dēļ nodrošina telpas ar siltumu un karstu ūdeni, tehnoloģiski ir nedaudz atšķirīgas un tiek iedalītas šādos veidos:

• cauruļveida bez stikla aizsargpārklājuma;
• modulis ar samazinātu pārveidošanu;
• standarta plakana versija;
• ierīce ar caurspīdīgu siltumizolāciju;
• gaisa vienība;
• plakans vakuuma kolektors.

Viņiem visiem ir kopīga konstruktīva līdzība, tāpēc tie sastāv no:

• ārējā caurspīdīgā caurule, no kuras gaiss tiek pilnībā izsūknēts;
• apsildāma caurule, kas atrodas lielā caurulē, kur pārvietojas šķidrs vai gāzveida siltumnesējs;
• viens vai divi saliekamie sadalītāji, kuriem pievienotas lielāka kalibra caurules un iekļūst iekšpusē ievietoto plāno cauruļu cirkulācijas ķēde.

Visa struktūra nedaudz atgādina termosu ar caurspīdīgām sienām, kurā tiek uzturēts vēl nebijis augsts siltumizolācijas līmenis. Pateicoties šai funkcijai, iekšējās caurules korpuss iegūst iespēju kvalitatīvi iesildīties un pilnībā dot enerģijas resursus dzesēšanas šķidrumam, kas cirkulē iekšpusē.

Kas ir kolektors un saules kolektoru mērķis

Saules kolektors ir ierīce, kas savāc radiācijas enerģiju un pēc tam uzkrāto siltumu nodod patērētājiem. Praksē tiek izmantots cits termins - saules kolektors.

Atbilstoši mērķim saules enerģijas (saules enerģijas) ierīču izmantošana tiek sadalīta sīkāk:

• Saules koncentratori ir ierīces, kas savāc saules enerģiju šaurā plūsmā. Tos izmanto metāla kausēšanai. Institūtā NPO "Physics-Sun" (Taškenta) tika izstrādātas un ražotas kausēšanas krāsnis, kurās tika sasniegta temperatūra virs 5000 ... 5500 ° C;
• saules paneļi - ierīces Saules starojuma pārveidošanai elektriskajā enerģijā;
• saules atsāļošanas iekārtas - mašīnas, kas paredzētas saldūdens iegūšanai no ūdens ar augstu minerālsāļu saturu;
• saules žāvēšanas iekārtas - siltuma ierīces, kurās, izmantojot saules enerģiju, no dārzeņiem un augļiem noņem mitrumu;
• saules sildītāji (saules gaisa kolektors) ir iekārtas siltuma plūsmas pārnešanai no infrasarkanā starojuma uz siltuma nesējiem.

Vakuuma kolektoru šķirnes

Vakuuma kolektoru šķirnes

Kolektoru projektēšanā izmanto divu veidu stikla caurules:

• koaksiāls;
• spalvu.

Apskatīsim katru no tiem tuvāk.

Koaksiālā caurule

Tas ir sava veida termoss, kas sastāv no dubultkolbas. Ārējā spuldze ir pārklāta ar īpašu siltumu absorbējošu vielu. Starp abām caurulēm tiek izveidots vakuums. Tas ļāva nodrošināt, ka darbības laikā siltums tiek pārnests tieši no stikla spuldzēm.

Katras caurules iekšpusē ir vēl viens - varš (tas ir piepildīts ar ēterisko šķidrumu). Temperatūrai paaugstinoties, šis šķidrums iztvaiko, nodod uzkrāto siltumu un kondensāta veidā plūst atpakaļ. Tad cikls atkārtojas atkal un atkal.

Spalvu caurule

Šāda veida caurules sastāv no vienas sienas spuldzes. Starp citu, sienu biezumā tie ievērojami pārsniedz koaksiālos kolēģus. Vara caurule ir pastiprināta ar īpašu gofrētu plāksni, kas apstrādāta ar mitrumu absorbējošu vielu. Izrādās, ka gaiss šajā gadījumā tiek izsūknēts no visa siltuma kanāla.

Šādi kanāli, starp citu, arī ir atšķirīgi:

• tieša plūsma;
• Rezultāts Pipe.

"Hit Pipe" tipa kanāli

Siltuma pārnese vakuuma saules kolektora tipa "Heat Pipe"

Viņu cits nosaukums ir siltuma caurules. Tie darbojas šādi: paaugstinoties temperatūrai, ēteriskais šķidrums slēgtās caurulēs paceļas augšup pa kanālu, pēc kura tas tur kondensējas speciāli aprīkotā siltuma kolektorā. Pēdējā šķidrums pārnes siltumenerģiju un nolaižas pa cauruli. No siltuma kolektora siltums tiek tālāk ievadīts sistēmā, izmantojot cirkulējošu siltumnesēju.

Koaksiālā vakuuma cauruļu siltuma caurule ar 2 cauruļu kolektoru

Raksturīgi, ka metāla caurules šeit var būt ne tikai varš, bet arī alumīnijs.

Tiešās plūsmas kanāli

Katrā no šiem kanāliem stikla caurulē ir uzreiz divas metāla caurules. Vienā no tām šķidrums nonāk kolbā, tur uzsilst un iziet caur otro.

Vakuuma kolektora izgatavošana ar savām rokām

Svarīgs! Izgatavot saules kolektoru ar savām vakuuma tipa rokām ir ārkārtīgi grūti. Izmaksas var būt ļoti augstas.

Vakuuma saules kolektoru varat izgatavot ar savām rokām. Jums būs jāpērk stikla caurules piena rūpniecībai vai slaukšanas mašīnām.Tie tiek realizēti kopā ar īpašām gumijas piedurknēm, ar kuru palīdzību tos var uzstādīt dažādās elektroinstalācijas shēmās.

Stikla cauruļu iekšpusē jums būs jānovieto melni krāsotas tērauda vai vara caurules. Metināšana vai lodēšana būs papildus jāaizsargā ar siltumizolējošām lentēm, piemēram, sagrieztām no putu polietilēna.

Izgatavojot vakuuma tipa saules kolektoru, būs nepieciešams izsūknēt gaisu no stikla caurulēm. Gaiss tiek evakuēts, izmantojot vakuuma sūkni. Šeit jums jāizmanto īpaša armatūra, kas cieši aizveras tūlīt pēc sūkšanas caurules atvienošanas no vakuuma sūkņa. Mūsdienu plākšņu ierīces ļauj iegūt vakuumu līdz 25 ... 30% no sākotnējās atmosfēras vērtības.

Pirms darba uzsākšanas jums vajadzētu novērtēt savas stiprās puses. Šādu ierīču ražošana ir diezgan dārga. Šeit ir nepieciešami ne tikai dārgi instrumenti un ierīces. Jums nepieciešama arī prasme veikt darbu ar vakuuma iekārtām.

Instalāciju var apkopot no gataviem elementiem:

1. Uzstādīšanai ir izgatavots rāmis.
2. Orientējiet to attiecībā pret galvenajiem punktiem.
3. Iegādājieties koaksiālās caurules komplektā ar siltummaiņiem.
4. Tiek veikta piegādes un novadīšanas cauruļvadu uzstādīšana.
5. Vakuuma caurules ir uzstādītas un savienotas ar galvenajiem cauruļvadiem.
6. Veiciet visu kolbu un cauruļvadu savienojuma punktu siltumizolāciju.

Priekšrocības un trūkumi

Saules vakuuma kolektoriem ir mazāk siltuma zudumu nekā plakanajiem. Vakuuma nanotehnoloģiju izmantošana kolektoru ražošanā ļāva sasniegt augstu saules sistēmu efektivitāti un uzticamību.

Apsvērsim vakuuma kolektoru izmantošanas galvenās priekšrocības:

1. Izrāde. Kolektoru caurulēs ir vakuums - ideāls siltumizolators, kas ļauj uzturēt optimālu siltuma līmeni pat rudens-ziemas periodā. Uzturot efektivitāti augstā līmenī, vakuuma kolektora produktivitāte ir par 40% augstāka nekā plakanajam kolektoram.
2. Uzticamība. Vakuuma kolektoru kalpošanas laiks ir aptuveni 30 gadi. To izturība un darbība bez traucējumiem ir saistīta ar moderniem izturīgiem materiāliem. Vakuuma caurules satur augstas kvalitātes varu. Cauruļu ārējais apvalks ir liets no borosilikāta stikla, kas spēj izturēt lielas slodzes. Vakuuma kolektoru izmantošana ir īpaši svarīga klimatiskajās zonās, kur krampji, viesuļvētras, krusa nav nekas neparasts.
3. Saules enerģijas efektivitāte. Vakuuma kolektora absorbētāja cilindriskā forma uztver un saglabā pat izkaisīto saules enerģiju, kuru plakanais korektors nespēj pārveidot. No viena vakuuma Saules sistēmas absorbētāja kvadrātmetra var noturēt par 40% vairāk saules enerģijas nekā no līdzīga plakana tipa saules instalācijas laukuma. Cauruļu apaļums ļauj saņemt līdz 97% saules enerģijas no agra rīta līdz vēlam vakaram.
4. Lietošanas ērtums. Vakuuma caurules bojājuma gadījumā tā tiek nomainīta, nepārtraucot sistēmas darbību (nav nepieciešams iztukšot cirkulējošo šķidrumu). Ja trūkst siltuma, varat pievienot vairākas caurules, un, ja to pārsniedz, varat to īslaicīgi noņemt. Pēc vakuuma kolektora tīrīšanas no sniega vai ledus tas ātri sāk darboties. Kolektora virsmai ir zema siltuma inerce, pateicoties plānam stikla pārklājumam.
5. Ūdens dezinfekcija. Ūdens sildīšanas temperatūra Saules sistēmas darbības laikā sasniedz augstu līmeni, kas nodrošina tā dezinfekciju un novērš patogēno organismu pavairošanu.
6. Instalēšanas ērtums. Uzstādot vakuuma kolektorus, nav īpašu grūtību, galvenais, kas jāievēro, ir novietot kolektoru leņķī, lai šķidrums cauruļu iekšpusē varētu notecēt.

Saules sildīšanas trūkumi tiek samazināti līdz ārkārtīgi zemai efektivitātei zemā temperatūrā un naktī, tāpēc jautājums ir tāds, ka šī apkures sistēma nevar būt vienīgā mājā. Arī vakuuma saules kolektori ir dārgāki nekā plakanie.

Saules vakuuma iekārtas kļūst arvien populārākas iedzīvotāju un lielo uzņēmumu vidū. Ja agrāk daudzus nobiedēja emisijas cena, šodien aprīkojuma izmaksas ir nedaudz samazinājušās, un funkcionalitāte ir uzlabota un modificēta.

SKE tipa vakuuma caurules darbības princips.

Saules sistēmas atslēga ir stikla vakuuma caurule. Katra vakuuma caurule sastāv no divām stikla spuldzēm.

Ārējā kolba ir izgatavota no īpaši izturīga borosilikāta stikla, kas iztur krusa akmeņu triecienu, kas krīt ar ātrumu 18 m / s un ir diametrā līdz 35 mm.

Iekšējā spuldze ir izgatavota arī no borosilikāta stikla un pārklāta ar īpašu trīsslāņu pārklājumu ar pakāpenisku ALN / AIN-SS / CU absorbējošo slāņu maiņu. Sakarā ar jauno tehnoloģiju izmantošanu tiek sasniegts augsts absorbcijas koeficients un zema sitiena spēja, kas ļauj sasniegt + 380 ° С mēģenes vidū tiešos saules staros, nekaitējot pašam produktam.

Gaiss tiek izsūknēts starp divām stikla spuldzēm, lai izveidotu vakuumu, kas novērš reverso siltuma vadīšanu un konvekcijas siltuma zudumus. Stikla spuldzes vidū ir noslēgta siltuma caurule (HEAT PIPE), kas izgatavota no tīra sarkanā vara un kuras vidū atrodas zemu viršanas un iztvaicēšanas šķidrums, kas veic siltuma pārneses funkciju uz dzesēšanas šķidrumu. Zemāk redzamais attēls parāda vakuuma caurules darbības principu.

Saules starojuma galvenā intensitāte zemes apstākļos ir spektrālajā diapazonā 0,28 µm - 3 µm. Borosilikāta stikls pārraida saules starojuma viļņus 0,4 mikronu - 2,7 mikronu diapazonā. Caur ārējo caurspīdīgo kolbu enerģija tiek turēta otrajā kolbā, uz kuras tiek uzklāts ļoti selektīvs necaurspīdīgs absorbētāja slānis.

Gaismas absorbcijas un absorbcijas rezultātā viļņa garums palielinās līdz 11 μm. Stikls ir nepārvarama barjera šāda garuma elektromagnētiskajiem viļņiem. Saules enerģija, kas nonāk absorbētājā, ir ieslodzīta. Absorbējot saules starojumu, absorbētājs, pat bez ārējas spuldzes, var sasilt līdz + 80 ° C temperatūrai. Līdz šādai temperatūrai uzsildīts absorbētājs izstaro siltumenerģiju, kas, iekļūstot caur otrās spuldzes korpusu, tiek pārnesta uz SILTUMA PIPU. Sakarā ar siltumnīcas efekta parādīšanos, kura pamatā ir uzkrātā enerģija zem stikla, otrās kolbas vidū temperatūra paaugstinās līdz + 180 ° C. Šis siltums uzkarsē zemu viršanas temperatūru un iztvaicējošu šķidrumu, kas + 25 ° C - + 30 ° C temperatūrā, pārvēršoties tvaikā, paaugstinoties, pārnes siltumu uz SILTUMA PIPES darba daļu, kur notiek siltuma apmaiņa ar dzesēšanas šķidrumu. Siltuma izdalīšanās liek tvaikam kondensēties un ieplūst HEAT PIPE apakšā, un cikls atkārtojas vēlreiz.

Viegli vāroša un iztvaicējoša šķidruma augstais siltuma pārneses koeficients, tā nenozīmīgais daudzums un relatīvi mazie HEAT PIPE izmēri nodrošina efektīvu siltuma vadītspēju. HEAT PIPE darbojas kā termodiods. Siltumvadītspēja ir ļoti augsta vienā virzienā (uz augšu) un zema pretējā virzienā (uz leju).

Lai uzturētu vakuumu starp abām stikla kolbām, kolbas apakšējā iekšpusē tiek uzklāts bārija slānis. Caurules uzglabāšanas un darbības laikā tas aktīvi absorbē CO, CO, N, O, HO un H. Bārija slānis arī skaidri parāda vizuālu vakuuma stāvokli. Balta krāsa nozīmē, ka tiek pārkāpti vakuuma apstākļi.

Ideāla vara vakuuma un siltuma cauruļu kombinācija dod mums šādas priekšrocības salīdzinājumā ar plakanajiem kolektoriem:

Augsta siltuma efektivitāte.pateicoties mūsdienu siltuma pārneses metodēm, augstas kvalitātes absorbējošam pārklājumam.

Plašs darba diapazons: zemās siltuma jaudas dēļ tas spēj strādāt augstos mākoņos (infrasarkano staru diapazonā, kas iet caur mākoņiem).

Katra caurule darbojas neatkarīgi viena no otras. Tā kā antifrīzs neplūst caurules vidū un tā piekļuvi ierobežo siltummainis, fizisku bojājumu gadījumā kolektors turpina strādāt.

Mazāks kolektora svars ar labāku kolektora efektivitāti.

Labāka darba efektivitāte ziemā, pateicoties vakuumam. Caurule var izturēt sals -50 ° C temperatūrā.

Kā darbojas vakuuma caurules

Iztukšoto saules kolektoru cauruļu funkcija ir absorbēt saules starojumu un novērst tā izkļūšanu vidē. Siltuma enerģija var atstāt vakuuma saules kolektora darba daļu divos veidos - tiešas siltuma pārneses dēļ un infrasarkanā starojuma veidā.

Dobums starp stikla sienām praktiski pilnībā izslēdz iespējamo tiešo siltuma pārnesi vakuumā, nav vielu molekulu, kas to varētu veikt.

Selektīvais pārklājums (absorbents) absorbē saules enerģiju un neļauj tai izkļūt. Šādi pārklājumi ir dažādi, atšķirīgi pēc absorbcijas un izstarošanas.

Kādu saules starojuma daļu atstaro stikls, taču tas ir nenozīmīgs - redzamā gaisma veido tikai daļu no absorbētā spektra. Augstas kvalitātes kolektori ir izgatavoti no augstas stiprības borosilikāta stikla, kas ir izturīgs pret mehāniskiem bojājumiem.

Borosilikāta stiklu ir grūti saskrāpēt vai paklāt, un tas kalpos gadu desmitiem, nemainot caurlaidspēju.

Kā izvēlēties / finansēt

Kā minēts raksta sākumā, jo vairāk caurules ir vakuuma kolektorā un jo biezākas tās ir, jo labāk. Kolektors jāizvēlas atbilstoši apsildāmās platības lielumam.

Modeļi ar 10 caurulēm un kolektora diametru 850 mm spēj pilnībā apsildīt 2-3 telpas. Šāda modeļa vidējā cena ir no 12 000 rubļu.

Vidēja izmēra privātmājām ir vērts izvēlēties modeli ar 20-25 caurulēm un kolektora platumu līdz 2000 mm. Vidējā cena - no 20 000 rubļu.

Lielām mājām var iegādāties 30 cauruļu modeli ar diametru 2500 mm. Šādu ierīču cena sākas no 22 000 rubļu.

Jāpatur prātā, ka arī papildu sastāvdaļām ir plašs cenu diapazons un tās var būtiski atšķirties. Piemēram, dārgākās uzglabāšanas tvertnes ar diviem siltummaiņiem cena sasniedz 125 000 rubļu.

Vidēji vakuuma saules kolektori maksā par sevi 2-5 gadu laikā.

Plakani kolekcionāri

Plakans saules kolektors silda siltumnesēju, izmantojot plākšņu absorbētāju. Tas ir sakārtots pavisam vienkārši. Patiesībā šī ir siltumu absorbējoša metāla plāksne, kas no augšas ar īpašu krāsu nokrāsota melna. Uz plāksnes apakšējās virsmas ir cieši piestiprināta (sametināta) serpentīna caurule, caur kuru cirkulē šķidrums.

Selektīvā melnā tinte nodrošina maksimālu saules gaismas absorbciju ar praktiski nulles atstarošanu. Absorbētie stari silda dzesēšanas šķidrumu zem absorbētāja, kas savukārt tiek ievadīts tālāk sistēmā. Lai samazinātu siltuma zudumus, absorbents tiek izolēts no kolektora korpusa un rūdīta stikla, gandrīz bez dzelzs oksīdiem. Tas ir uzstādīts virs absorbētāja un darbojas kā korpusa augšējais vāks. Turklāt šāda stikla izmantošana ļauj jums izveidot sava veida "siltumnīcas efektu", kas vēl vairāk palielina absorbētāja sasilšanu un līdz ar to arī dzesēšanas šķidruma temperatūru.

Kā darbojas saules kolektors

Papildus redzamajai gaismai saules starojumam ir arī neredzams infrasarkanais spektrs. Tas ir tas, kurš nodod siltumenerģiju.Pamatojoties uz pētījumiem, ir konstatēts, ka mērenā klimata zonā termiskā starojuma intensitāte pusdienlaikā sasniedz vairāk nekā 5 kW / m2. Att. 1 parāda kopējās insolācijas atkarību no 48 ° ziemeļu platuma.

Att. 1 Pilnīga saules starojuma insolācija dažādos Eiropas mērenās zonas periodos

Viela pārdomām! Termisko starojumu iedala: tiešajā un izkliedētajā. Tāpēc pat mākoņainā dienā ir jūtams saules siltuma plūsmas pieplūdums. No uzrādītās ilustrācijas var redzēt, ka ienākošā siltuma daudzumam vasaras un ziemas periodos ir būtiskas atšķirības. Tāpēc, izstrādājot ierīces, tiek ņemta vērā iespējamā efektivitāte attiecībā pret izmaksām.

Saules kolektora shematiskā shēma parādīta attēlā. 2. Saules starojums nonāk kolektorā caur caurspīdīgu žogu. Siltums tiek absorbēts uz uztvērēja paneļa, kas ir nokrāsots melnā krāsā. Tā rezultātā melnais ķermenis sasilst. Turpmākais siltuma pārneses process notiek konvekcijas ceļā. Siltums tiek pārnests no apsildāmās sienas uz šķidruma (gāzes) plūsmu, kas pārvietojas pa cauruļvadiem. Kustīgais vide sasilst.

Uzmanību! Lai novērstu siltuma zudumus, kolektora žogs ir siltumizolēts. Tā kā iekšpusē saņemto siltumu izmanto plūsmas sildīšanai, atstarotā starojuma intensitāte no paneļa, kas saņem starojumu, ir zema.