Πώς να επιλέξετε έναν ηλιακό συλλέκτη κενού (τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της συσκευής);

Οι συσκευές που συλλέγουν ηλιακή θερμική ενέργεια ονομάζονται ηλιακοί συλλέκτες. Οι ηλιακοί συλλέκτες είναι σε θέση να θερμαίνουν το θερμικό υλικό. Έτσι διαφέρουν από τους ηλιακούς συλλέκτες, οι οποίοι μπορούν να παράγουν μόνο ηλεκτρική ενέργεια. Λόγω αυτού του πλεονεκτήματος, οι συλλέκτες κενού χρησιμοποιούνται ευρέως για συστήματα θέρμανσης χώρου και παροχής ζεστού νερού. Υπάρχουν δύο τύποι ηλιακών συλλεκτών: επίπεδο και κενό. Ο σκοπός αυτού του άρθρου είναι να μιλήσουμε για ηλιακούς συλλέκτες κενού.

Τύποι σωλήνων κενού

Υπάρχουν πέντε τύποι σωλήνων κενού για ηλιακούς συλλέκτες. Διαφέρουν στην εσωτερική δομή και το σχεδιασμό. Επιπλέον, καθένα από αυτά μπορεί να συμπληρωθεί με έναν μεταλλικό απορροφητή (συνήθως αλουμίνιο), ο οποίος τοποθετείται μέσα σε έναν γυάλινο βολβό με τη μορφή ενός σωλήνα.

Σπουδαίος! Οι περισσότεροι κατασκευαστές γεμίζουν το κάτω κενό μεταξύ των γυάλινων τοιχωμάτων με βάριο - απορροφά ακαθαρσίες αερίου και βελτιώνει τις θερμομονωτικές ιδιότητες. Η απουσία του μπορεί να μειώσει την απόδοση του συλλέκτη έως και 15%.

Σωλήνες κενού Thermosiphon (ανοιχτοί)

Αυτός ο τύπος σωλήνα ηλιακού συλλέκτη χρησιμοποιείται σε συλλέκτες με εξωτερική δεξαμενή αποθήκευσης. γεμίζουν με νερό και σχηματίζουν έναν όγκο με τη δεξαμενή. Το θερμαινόμενο νερό από τη φιάλη ανεβαίνει στη δεξαμενή και το κρύο νερό κατεβαίνει.

Οι συλλέκτες κενού Thermosiphon χρησιμοποιούνται στις ακόλουθες περιπτώσεις:

1. Για σύνδεση με σύστημα παροχής ζεστού νερού.
2. Σε περιοχές με υψηλό επίπεδο ηλιακής ακτινοβολίας κατά τη διάρκεια της ψυχρής περιόδου.
3. Για εποχιακή χρήση (άνοιξη, καλοκαίρι, φθινόπωρο).

Ομοαξονικός σωλήνας (σωλήνας θερμότητας)

Αυτός είναι ο πιο κοινός τύπος σωλήνα κενού. Περιέχει χαλκό σωλήνα μέσα σε γυάλινο βολβό γεμάτο με υγρό με χαμηλό σημείο βρασμού ή νερό χαμηλής πίεσης.

Όταν θερμαίνεται, το υγρό ή το νερό αρχίζει να βράζει, ο ατμός ανεβαίνει, θερμαίνοντας ταυτόχρονα από τους χαλκού τοίχους. Στην κορυφή, εισέρχεται στον εναλλάκτη θερμότητας - μια επέκταση στο τέλος, στην οποία εκπέμπει θερμότητα μέσω των τοίχων στο νερό που κυκλοφορεί γύρω του.

Μετά την ψύξη, ο ατμός συμπυκνώνεται στα τοιχώματα του εναλλάκτη θερμότητας και ρέει προς τα κάτω. Ο κύκλος επαναλαμβάνεται εκ νέου.

Σχηματική εσωτερική δομή ενός ομοαξονικού σωλήνα και εναλλάκτη θερμότητας.

Δίδυμοι ομοαξονικοί σωλήνες

Η αρχή της λειτουργίας μιας τέτοιας ψύκτρας είναι ίδια με εκείνη της προηγούμενης, με μία εξαίρεση - δύο χαλκοσωλήνες με υγρό συνδέονται σε έναν εναλλάκτη θερμότητας. Το διαδοχικό σύστημα επιτρέπει πιο αποτελεσματική εξαγωγή θερμότητας και η μεγάλη χωρητικότητα και η περιοχή τοίχου του εναλλάκτη θερμότητας σάς επιτρέπει να θερμαίνετε γρήγορα το νερό.

Η διπλή ομοαξονική πολλαπλή κενού εγκαθίσταται όπου απαιτείται:

1. Παρέχετε μικρή θέρμανση μεγάλων όγκων νερού.
2. Υπάρχει ανάγκη για θερμική ενέργεια κατά τη διάρκεια μιας ηλιόλουστης ημέρας.
3. Υψηλό μέσο επίπεδο απομόνωσης.
4. Υπάρχει ταχεία άντληση νερού μέσω του συστήματος.

Σωλήνες κενού φτερών

Έχουν έναν επιπλέον εναλλάκτη θερμότητας στο σχεδιασμό τους, ο οποίος επιτρέπει πιο αποτελεσματική αφαίρεση θερμότητας από το εσωτερικό του γυάλινου λαμπτήρα. Συνήθως κατασκευάζεται με τη μορφή δύο διαμήκων πλακών που βρίσκονται στις πλευρές της ψύκτρας χαλκού.

Διαφορετικά, η αρχή λειτουργίας είναι ακριβώς η ίδια με εκείνη ενός ομοαξονικού σωλήνα.

Σωλήνες κενού σχήματος U (τύπου U)

Αυτό το σύστημα είναι θεμελιωδώς διαφορετικό από τα προηγούμενα. Χρησιμοποιεί δύο γραμμές - για κρύο και θερμαινόμενο νερό.

Ένας εναλλάκτης θερμότητας με τη μορφή αγγλικού γράμματος U είναι εγκατεστημένος σε γυάλινη φιάλη, μέσω της οποίας ρέει νερό.Από τη γραμμή με κρύο νερό, εισέρχεται, θερμαίνεται και επιστρέφει στο σωλήνα με θερμαινόμενο νερό.

Η πολλαπλή σωλήνα κενού τύπου U είναι η πιο αποτελεσματική, αλλά η εγκατάσταση είναι δύσκολη. Κατά τη συναρμολόγηση, οι γραμμές ροής συγκολλούνται στους σωλήνες χαλκού μέσα στον γυάλινο βολβό. Το αποτέλεσμα είναι ένα ενιαίο ολοκληρωμένο σύστημα με υψηλή ενεργειακή απόδοση, αλλά χαμηλή συντήρηση.

Εγκατάσταση της φιάλης σε σωλήνα χαλκού σχήματος U.

Βύσμα

Εάν δεν είναι δυνατή η αγορά έτοιμων βυσμάτων, θα πρέπει να το φτιάξετε μόνοι σας. Οποιοδήποτε πολυμερές με σημείο τήξης άνω των 150 μοιρών είναι κατάλληλο για αυτό. Για παράδειγμα, πολυουρεθάνη.

Πρέπει να κόψετε έναν κύκλο τέτοιας διαμέτρου που να εισέρχεται στη φιάλη με κόπο. Στο κέντρο του, κόψτε μια τρύπα για το χαλκό σωλήνα. Θα πρέπει επίσης να εισέλθει με λίγη προσπάθεια. Το πάχος του φις πρέπει να είναι 5-10 mm, αυτό θα είναι αρκετό.

Η κορυφή του βύσματος πρέπει να έχει μεγαλύτερη διάμετρο. Με τέτοιο τρόπο ώστε να εμποδίζει εντελώς την είσοδο του μπλοκ στο οποίο κυκλοφορεί το ψυκτικό.

Βύσμα σωλήνα πολλαπλής κενού, πλάγια όψη.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των συλλεκτών κενού

Το κύριο πλεονέκτημα των μονάδων ονομάζεται σχεδόν πλήρης απουσία απώλειας θερμότητας κατά τη λειτουργία. Αυτό εξασφαλίζεται από ένα περιβάλλον κενού, το οποίο είναι ένας από τους υψηλής ποιότητας φυσικούς μονωτές. Αλλά η λίστα των παροχών δεν τελειώνει εκεί. Οι συσκευές έχουν άλλα έντονα πλεονεκτήματα, για παράδειγμα:

• αποδοτικότητα της εργασίας σε δείκτες χαμηλής θερμοκρασίας (έως -30 ° С) ·
• ικανότητα συσσώρευσης θερμοκρασίας έως 300 ° С.
• μέγιστη δυνατή απορρόφηση θερμικής ενέργειας, συμπεριλαμβανομένου του αόρατου φάσματος ·
• λειτουργική σταθερότητα ·
• χαμηλή ευαισθησία σε επιθετικές ατμοσφαιρικές εκδηλώσεις.
• χαμηλή τάση, λόγω των σχεδιαστικών χαρακτηριστικών των σωληνοειδών συστημάτων που είναι ικανά να περνούν μάζες αέρα διαφόρων πυκνότητας μέσω αυτών
• υψηλό επίπεδο απόδοσης σε περιοχές με εύκρατα και δροσερά κλίματα με λίγες καθαρές και ηλιόλουστες ημέρες ·
• ανθεκτικότητα που υπόκειται στους βασικούς κανόνες λειτουργίας ·
• διαθεσιμότητα για επισκευή και δυνατότητα αλλαγής όχι ολόκληρου του συστήματος, αλλά μόνο ένα αποτυχημένο θραύσμα.

Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν την αδυναμία των συλλεκτών να αυτοκαθαρίζονται από τον παγετό, τον πάγο, το χιόνι και την υψηλή τιμή των εξαρτημάτων που απαιτούνται για τη συναρμολόγηση της μονάδας στο σπίτι.

Πώς να τοποθετήσετε σωστά τη συσκευή

Προκειμένου ο συλλέκτης κενού να λειτουργεί πλήρως και αποτελεσματικά ώστε να παρέχει στον χώρο διαβίωσης την απαραίτητη ενέργεια, είναι απαραίτητο να βρει το πιο επιτυχημένο μέρος και να προσανατολίσει σωστά τη συσκευή σε σχέση με τα μέρη του κόσμου.

Για οικισμούς στο βόρειο ημισφαίριο, είναι σημαντικό να τοποθετήσετε τον συλλέκτη στο νότιο τμήμα της στέγης του σπιτιού ή στην ηλιόλουστη πλευρά του χώρου. Είναι επιθυμητό να παρέχεται μια ελάχιστη απόκλιση για το επίπεδο της συσκευής.

Εάν δεν υπάρχει τρόπος κατεύθυνσης της επιφάνειας προς το νότο, αξίζει να επιλέξετε την ελαφρύτερη προοπτική στον ανοιχτό χώρο μεταξύ της Δύσης και της Ανατολής.

Το σύμπλεγμα ηλιακής ενέργειας δεν πρέπει να παρεμποδίζεται από καμινάδες, διακοσμητικά θραύσματα στεγών, κλαδιά δέντρων και ψηλές κατοικίες ή τεχνικές κατασκευές. Αυτό θα μειώσει την απόδοση της εργασίας και θα μειώσει το επίπεδο θέρμανσης των ενεργών στοιχείων.

Εάν η μονάδα έχει τοποθετηθεί σωστά, θα παρέχει σχεδόν την ίδια απόδοση θερμότητας όλο το χρόνο, ανεξάρτητα από την εποχή.

Εάν δεν έχετε μεγάλη εμπειρία στην εκτέλεση σύνθετων εργασιών επισκευής, εγκατάστασης και υδραυλικών εγκαταστάσεων, είναι παράλογο να κάνετε κενό στους σωλήνες στο σπίτι. Αυτή η διαδικασία είναι πολύ επίπονη και απαιτεί ειδικές γνώσεις και εξειδικευμένο εξοπλισμό.

Επιπλέον, τα αυτο-κατασκευασμένα στοιχεία τύπου κενού έχουν πολύ χαμηλότερο επίπεδο απόδοσης από τα κατασκευασμένα εξαρτήματα. Επομένως, είναι πιο λογικό να αγοράζετε προϊόντα από έναν εξειδικευμένο κατασκευαστή και, στη συνέχεια, να προσπαθήσετε να συγκεντρώσετε διάφορα τμήματα στο σπίτι.

Ποικιλίες ηλιακών συλλεκτών

Τα ηλιακά συστήματα ταξινομούνται σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού των σωλήνων και τον τύπο καναλιού θερμότητας που χρησιμοποιείται ως δέκτης:

1. Το ομοαξονικό μοντέλο ενός ηλιακού συλλέκτη κενού για τη θέρμανση ενός σπιτιού είναι μια διπλή φιάλη από γυαλί, στην κοιλότητα από την οποία αντλείται αέρας. Η επιφάνεια επικαλύπτεται με απορροφητική επικάλυψη, έτσι η ενέργεια μεταφέρεται από τον ίδιο τον σωλήνα.

2. Η δομή των φτερών είναι μονότοποι, το κενό βρίσκεται εδώ στο χώρο του καναλιού θερμότητας, μέρος του οποίου, μαζί με την αποθήκευση, είναι ενσωματωμένο στη φιάλη.

4. Σε συστήματα με αναγκαστική κυκλοφορία, τοποθετείται αντλία χαμηλής ισχύος για τη διευκόλυνση της κίνησης του φορέα. Ταυτόχρονα, η κατανάλωση ενέργειας είναι πολύ μικρότερη από την ενέργεια που λαμβάνεται για τη θέρμανση μιας ιδιωτικής κατοικίας.

5. Υπάρχει επίσης μια διαφορά στον αριθμό των κυκλωμάτων. Στους απλούστερους συλλέκτες, το νερό θέρμανσης θερμαίνεται και καταναλώνεται από τη δεξαμενή αποθήκευσης.

6. Τα πιο σύνθετα αυτά αποτελούνται από σωλήνα κενού και στοιχεία δειγματοληψίας υγρών. Η συσκευή περιέχει αντιψυκτικά και μη τοξικά μέσα με αντιδιαβρωτικά και αντι-αφρώδη πρόσθετα. Αυτή η μέθοδος προστατεύει αξιόπιστα τον εξοπλισμό από άλατα και κλίμακες και συμβάλλει σε μεγαλύτερη λειτουργία κατά τη θέρμανση.

Επισκόπηση των μοντέλων και των χαρακτηριστικών τους

Προς το παρόν, η Κίνα κατέχει ηγετική θέση στην παραγωγή ηλιακών συλλεκτών. Σύμφωνα με τις κριτικές των ιδιοκτητών ιδιωτικών σπιτιών, οι εγχώριοι κατασκευαστές προμηθεύουν επίσης εξοπλισμό με καλά χαρακτηριστικά προς πώληση. Οι ευρωπαϊκές συσκευές είναι αρκετά ακριβές, αλλά με την πάροδο του χρόνου, το κόστος αγοράς και εγκατάστασης συσκευών είναι απολύτως δικαιολογημένο. Οι πιο διάσημες εταιρείες παράγουν τους ακόλουθους συλλέκτες:

Υδραυλικοί: Θα πληρώσετε έως και 50% λιγότερο για νερό με αυτό το εξάρτημα βρύσης

Οι συλλέκτες Dacha και Universal είναι οι πιο διάσημες συσκευές ενός οικιακού κατασκευαστή. Το SCH-18 είναι πολύ αποδοτικό με θερμοκρασίες συμπυκνώματος έως 250 ° C. Οι φιάλες είναι κατασκευασμένες από κόκκινο χαλκό, ο φορέας θερμότητας είναι υγρός. Η απουσία νερού σε κενό εξασφαλίζει αντοχή στην κατάψυξη. Στιβαρή θήκη με καλή αντοχή στον άνεμο. Ο αγωγός προστατεύεται από πολλαπλή πολυουρεθάνης. Οι λαστιχένιες σφραγιστικές σκόνες διατηρούν τη σκόνη και την καθίζηση.

Λειτουργούν αποτελεσματικά σε θερμοκρασίες έως -35 ° C, ο τύπος λειτουργικότητας είναι ένα σύστημα πίεσης για θέρμανση. Υπάρχει ένας ελεγκτής για τον έλεγχο του θερμαντήρα, το μέγεθος των σωλήνων είναι 1800 mm, ο όγκος της δεξαμενής είναι 135-300 λίτρα, η ισχύς του θερμαντικού στοιχείου είναι 1,5-2 kW. Οι πολλαπλές κατασκευάζονται σύμφωνα με τις διεθνείς πιστοποιήσεις, οι οποίες διασφαλίζουν την ασφάλεια και την αξιοπιστία τους.

Πώς είναι ο συλλέκτης ενός κενού τύπου

Οι σύγχρονες συσκευές κενού που παρέχουν στα δωμάτια θερμότητα και ζεστό νερό λόγω της ηλιακής ενέργειας είναι τεχνολογικά κάπως διαφορετικές και υποδιαιρούνται σε τύπους όπως:

• σωληνοειδές χωρίς γυάλινη προστατευτική επίστρωση.
• ενότητα με μειωμένη μετατροπή.
• τυπική επίπεδη έκδοση.
• συσκευή με διαφανή θερμομόνωση.
• μονάδα αέρα;
• επίπεδη πολλαπλή κενού.

Όλοι έχουν μια κοινή εποικοδομητική ομοιότητα, οπότε αποτελούνται από:

• εξωτερικός διαφανής σωλήνας, από τον οποίο ο αέρας αντλείται πλήρως.
• ένα θερμαινόμενο σωλήνα που βρίσκεται σε ένα μεγάλο σωλήνα όπου κινείται ένας υγρός ή αέρας φορέας θερμότητας
• ένας ή δύο προκατασκευασμένοι διανομείς, στους οποίους συνδέονται σωλήνες μεγαλύτερου διαμετρήματος και εισέρχεται το κύκλωμα κυκλοφορίας λεπτών σωλήνων μέσα.

Ολόκληρη η δομή θυμίζει κάπως ένα θερμό με διαφανείς τοίχους, στο οποίο διατηρείται ένα πρωτοφανές υψηλό επίπεδο θερμομόνωσης. Χάρη σε αυτό το χαρακτηριστικό, το σώμα του εσωτερικού σωλήνα αποκτά την ικανότητα να θερμαίνεται ποιοτικά και να δίνει πλήρως τον ενεργειακό πόρο στο ψυκτικό που κυκλοφορεί στο εσωτερικό.

Τι είναι ο συλλέκτης και ο σκοπός των ηλιακών συλλεκτών

Ένας ηλιακός συλλέκτης νοείται ως μια συσκευή που συλλέγει ενέργεια ακτινοβολίας και στη συνέχεια μεταφέρει τη συσσωρευμένη θερμότητα στους καταναλωτές. Στην πράξη, χρησιμοποιείται ένας άλλος όρος - ηλιακός συλλέκτης.

Σύμφωνα με το σκοπό, η χρήση ηλιακών εγκαταστάσεων (ηλιακές εγκαταστάσεις) υποδιαιρείται:

• Οι ηλιακοί συμπυκνωτές είναι συσκευές που συλλέγουν ηλιακή ενέργεια σε ένα στενό ρεύμα. Χρησιμοποιούνται για την τήξη μετάλλων. Στο Ινστιτούτο NPO "Physics-Solntse" (Τασκένδη), αναπτύχθηκαν και κατασκευάστηκαν κάμινοι τήξης, όπου επιτεύχθηκαν θερμοκρασίες άνω των 5000 ... 5500 ° C.
• ηλιακοί συλλέκτες - συσκευές για τη μετατροπή της ακτινοβολίας από τον Ήλιο σε ηλεκτρική ενέργεια.
• μονάδες ηλιακής αφαλάτωσης - μηχανές σχεδιασμένες να λαμβάνουν γλυκό νερό από νερό με υψηλή περιεκτικότητα σε μεταλλικά άλατα.
• εγκαταστάσεις ηλιακής ξήρανσης - θερμικές συσκευές στις οποίες αφαιρείται η υγρασία από τα λαχανικά και τα φρούτα χρησιμοποιώντας την ενέργεια του ήλιου.
• Οι ηλιακοί θερμοσίφωνες (ηλιακός συλλέκτης αέρα) είναι εγκαταστάσεις μεταφοράς ροής θερμότητας από υπέρυθρη ακτινοβολία σε φορείς θερμότητας.

Ποικιλίες συλλεκτών κενού

Ποικιλίες συλλεκτών κενού

Υπάρχουν δύο τύποι γυάλινων σωλήνων που χρησιμοποιούνται στο σχεδιασμό των συλλεκτών:

• ομοαξονικός;
• φτερό.

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε καθένα από αυτά.

Ομοαξονικός σωλήνας

Είναι ένα είδος θερμού που αποτελείται από διπλή φιάλη. Ο εξωτερικός λαμπτήρας είναι επικαλυμμένος με μια ειδική απορροφητική θερμότητα ουσία. Δημιουργείται κενό μεταξύ των δύο σωλήνων. Αυτό κατέστησε δυνατή τη διασφάλιση ότι η θερμότητα κατά τη λειτουργία μεταφέρεται απευθείας από τους γυάλινους λαμπτήρες.

Μέσα σε κάθε σωλήνα υπάρχει ένας ακόμη - χαλκός (γεμίζεται με αιθερικό υγρό). Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, αυτό το υγρό εξατμίζεται, μεταφέρει την αποθηκευμένη θερμότητα και ρέει πίσω ως συμπύκνωση. Στη συνέχεια, ο κύκλος επαναλαμβάνεται ξανά και ξανά.

Σωλήνας φτερών

Αυτός ο τύπος σωλήνα αποτελείται από έναν μονότοπο λαμπτήρα. Παρεμπιπτόντως, υπερβαίνουν σημαντικά τους ομοαξονικούς ομολόγους τους σε πάχος τοιχώματος. Ο χαλκός σωλήνας ενισχύεται με μια ειδική κυματοειδής πλάκα επεξεργασμένη με μια ουσία που απορροφά την υγρασία. Αποδεικνύεται ότι ο αέρας στην περίπτωση αυτή αντλείται από ολόκληρο το κανάλι θερμότητας.

Τέτοια κανάλια, παρεμπιπτόντως, είναι επίσης διαφορετικά:

• άμεση ροή
• Χτυπήστε το σωλήνα.

Κανάλια τύπου "Hit Pipe"

Μεταφορά θερμότητας σε κενό ηλιακό συλλέκτη τύπου "Heat Pipe"

Το άλλο τους όνομα είναι σωλήνες θερμότητας. Λειτουργούν ως εξής: όταν αυξάνεται η θερμοκρασία, το αιθερικό υγρό σε κλειστούς σωλήνες ανεβαίνει στο κανάλι, μετά το οποίο συμπυκνώνεται εκεί σε έναν ειδικά εξοπλισμένο συλλέκτη θερμότητας. Στο τελευταίο, το υγρό μεταφέρει θερμική ενέργεια και κατεβαίνει κάτω από το σωλήνα. Από τον συλλέκτη θερμότητας, η θερμότητα μεταφέρεται περαιτέρω στο σύστημα χρησιμοποιώντας ένα φορέα θερμότητας που κυκλοφορεί.

Ομοαξονικός σωλήνας κενού με σωλήνα θερμότητας με πολλαπλή πολλαπλή

Είναι χαρακτηριστικό ότι οι μεταλλικοί σωλήνες εδώ δεν μπορούν να είναι μόνο χαλκός, αλλά και αλουμίνιο.

Κανάλια άμεσης ροής

Σε κάθε ένα από αυτά τα κανάλια στον γυάλινο σωλήνα υπάρχουν δύο μεταλλικοί σωλήνες ταυτόχρονα. Μέσα από ένα από αυτά, το υγρό εισέρχεται στη φιάλη, θερμαίνεται εκεί και βγαίνει από το δεύτερο.

Κάνοντας μια πολλαπλή κενού με τα χέρια σας

Σπουδαίος! Είναι εξαιρετικά δύσκολο να φτιάξετε έναν ηλιακό συλλέκτη με τα χέρια σας τύπου κενού. Το κόστος μπορεί να είναι πολύ υψηλό.

Μπορείτε να φτιάξετε έναν ηλιακό συλλέκτη κενού με τα χέρια σας. Θα χρειαστεί να αγοράσετε γυάλινους σωλήνες για τη γαλακτοκομική βιομηχανία ή τις μηχανές αρμέγματος.Δημιουργούνται μαζί με ειδικά μανίκια από καουτσούκ, με τη βοήθεια των οποίων μπορούν να τοποθετηθούν σε διαφορετικά διαγράμματα καλωδίωσης.

Μέσα στους γυάλινους σωλήνες, θα πρέπει να τοποθετήσετε μαύρους βαμμένους χάλυβες ή χαλκοσωλήνες. Η συγκόλληση ή η συγκόλληση θα πρέπει επιπλέον να προστατεύονται με θερμομονωτικές ταινίες, για παράδειγμα, κομμένες από αφρό πολυαιθυλενίου.

Όταν δημιουργείτε έναν ηλιακό συλλέκτη τύπου κενού, θα είναι απαραίτητο να αντλήσετε αέρα από γυάλινους σωλήνες. Ο αέρας εκκενώνεται χρησιμοποιώντας αντλία κενού. Εδώ πρέπει να χρησιμοποιήσετε ένα ειδικό εξάρτημα, το οποίο θα κλείσει καλά αμέσως μετά την αποσύνδεση του σωλήνα αναρρόφησης από την αντλία κενού. Οι σύγχρονες συσκευές πλάκας καθιστούν δυνατή την επίτευξη κενού έως και 25 ... 30% της αρχικής ατμοσφαιρικής τιμής.

Πριν ξεκινήσετε τη δουλειά, πρέπει να αξιολογήσετε τη δύναμή σας. Τέτοιες συσκευές είναι αρκετά ακριβές στην κατασκευή. Δεν χρειάζονται μόνο ακριβά εργαλεία και συσκευές εδώ. Χρειάζεστε επίσης την ικανότητα εκτέλεσης εργασιών με εγκαταστάσεις κενού.

Μπορείτε να συναρμολογήσετε την εγκατάσταση από έτοιμα στοιχεία:

1. Ένα πλαίσιο κατασκευάζεται για εγκατάσταση.
2. Προσανατολίστε το σε σχέση με τα βασικά σημεία.
3. Αγοράστε ομοαξονικούς σωλήνες με εναλλάκτες θερμότητας.
4. Πραγματοποιείται εγκατάσταση αγωγών τροφοδοσίας και εκκένωσης.
5. Οι σωλήνες κενού εγκαθίστανται και συνδέονται στους κύριους αγωγούς.
6. Εκτελέστε εργασίες για τη θερμομόνωση όλων των σημείων σύνδεσης φιαλών και αγωγών.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Οι ηλιακοί συλλέκτες κενού έχουν μικρότερη απώλεια θερμότητας σε σύγκριση με τους επίπεδους. Η χρήση νανοτεχνολογίας κενού στην παραγωγή συλλεκτών κατέστησε δυνατή την επίτευξη υψηλής απόδοσης και αξιοπιστίας των ηλιακών συστημάτων.

Ας εξετάσουμε τα κύρια πλεονεκτήματα της χρήσης συλλεκτών κενού:

1. Εκτέλεση. Υπάρχει κενό στους σωλήνες συλλογής - ένας ιδανικός θερμομονωτικός θερμομονωτής, ο οποίος σας επιτρέπει να διατηρείτε το βέλτιστο επίπεδο θερμότητας ακόμη και κατά την περίοδο φθινοπώρου-χειμώνα. Διατηρώντας την απόδοση σε υψηλό επίπεδο, η παραγωγικότητα του συλλέκτη κενού είναι 40% υψηλότερη από εκείνη του επίπεδου συλλέκτη.
2. Αξιοπιστία. Η διάρκεια ζωής των συλλεκτών κενού είναι περίπου 30 χρόνια. Η ανθεκτικότητα και η απρόσκοπτη λειτουργία τους οφείλονται σε μοντέρνα ανθεκτικά υλικά. Οι σωλήνες κενού περιέχουν υψηλής ποιότητας χαλκό. Το εξωτερικό περίβλημα των σωλήνων είναι χυμένο από βοριοπυριτικό γυαλί, το οποίο είναι ικανό να αντέχει σε υψηλά φορτία. Η χρήση συλλεκτών κενού είναι ιδιαίτερα σημαντική για τις κλιματολογικές ζώνες όπου οι κυψέλες, οι τυφώνες, το χαλάζι δεν είναι ασυνήθιστες.
3. Ηλιακή ενεργειακή απόδοση. Το κυλινδρικό σχήμα του απορροφητή του συλλέκτη κενού συλλαμβάνει και διατηρεί ακόμη και την διάσπαρτη ηλιακή ενέργεια, την οποία δεν μπορεί να μετατρέψει ο επίπεδος διορθωτής. 40% περισσότερη ηλιακή ενέργεια μπορεί να συγκρατηθεί από ένα τετραγωνικό μέτρο του απορροφητή ενός ηλιακού συστήματος κενού από ότι από μια παρόμοια περιοχή μιας ηλιακής εγκατάστασης επίπεδου τύπου. Η στρογγυλοποίηση των σωλήνων σας επιτρέπει να λαμβάνετε έως και 97% της ηλιακής ενέργειας από νωρίς το πρωί έως αργά το βράδυ.
4. Ευκολία στη χρήση. Εάν ο σωλήνας κενού έχει υποστεί ζημιά, μπορεί να αντικατασταθεί χωρίς διακοπή του συστήματος (δεν χρειάζεται να αποστραγγίσετε το κυκλοφορούν υγρό). Εάν υπάρχει έλλειψη θερμότητας, μπορούν να προστεθούν αρκετοί σωλήνες και εάν υπάρχει περίσσεια, μπορούν να αφαιρεθούν προσωρινά. Αφού καθαρίσετε την πολλαπλή κενού από το χιόνι ή τον πάγο, αρχίζει γρήγορα να λειτουργεί. Η επιφάνεια του συλλέκτη έχει χαμηλή θερμική αδράνεια λόγω της λεπτής επικάλυψης από γυαλί.
5. Απολύμανση νερού. Η θερμοκρασία της θέρμανσης του νερού κατά τη λειτουργία του ηλιακού συστήματος φτάνει σε υψηλά επίπεδα, γεγονός που εξασφαλίζει την απολύμανσή του και αποτρέπει τον πολλαπλασιασμό παθογόνων οργανισμών.
6. Ευκολία εγκατάστασης. Κατά την εγκατάσταση συλλεκτών κενού, δεν υπάρχουν ιδιαίτερες δυσκολίες, το κύριο πράγμα που πρέπει να τηρείτε είναι να τοποθετήσετε τον συλλέκτη υπό γωνία ώστε το υγρό μέσα στους σωλήνες να στραγγίσει.

Τα μειονεκτήματα της ηλιακής θέρμανσης μειώνονται σε εξαιρετικά χαμηλή απόδοση σε χαμηλές θερμοκρασίες και τη νύχτα, επομένως τίθεται το ερώτημα ότι αυτό το σύστημα θέρμανσης δεν μπορεί να είναι το μόνο στο σπίτι. Επίσης, οι ηλιακοί συλλέκτες κενού είναι ακριβότεροι από τους επίπεδους.

Οι ηλεκτρικές εγκαταστάσεις κενού γίνονται όλο και πιο δημοφιλείς στον πληθυσμό και στις μεγάλες εταιρείες. Εάν πριν πολλοί φοβόντουσαν την τιμή του τεύχους, σήμερα το κόστος του εξοπλισμού έχει μειωθεί ελαφρώς και η λειτουργικότητα έχει βελτιωθεί και τροποποιηθεί.

Η αρχή της λειτουργίας του σωλήνα κενού τύπου SKE.

Το κλειδί για το ηλιακό σύστημα είναι ο γυάλινος σωλήνας κενού. Κάθε σωλήνας κενού αποτελείται από δύο γυάλινους λαμπτήρες.

Η εξωτερική φιάλη είναι κατασκευασμένη από εξαιρετικά ανθεκτικό βοριοπυριτικό γυαλί που μπορεί να αντέξει την πρόσκρουση των χαλάζι που πέφτουν με ταχύτητα 18 m / s και έχει διάμετρο έως 35 mm.

Ο εσωτερικός λαμπτήρας είναι επίσης κατασκευασμένος από βοριοπυριτικό γυαλί και καλύπτεται με ειδική επίστρωση τριών στρωμάτων με σταδιακή αλλαγή των απορροφητικών στρωμάτων ALN / AIN-SS / CU. Λόγω της χρήσης νέων τεχνολογιών, επιτυγχάνεται ένας υψηλός συντελεστής απορρόφησης και μια χαμηλή ικανότητα κτυπήματος, ο οποίος επιτρέπει την επίτευξη + 380 ° С στο μέσο του σωλήνα σε άμεσο ηλιακό φως, χωρίς να βλάπτει το ίδιο το προϊόν.

Ο αέρας διοχετεύεται μεταξύ των δύο γυάλινων λαμπτήρων για να δημιουργήσει ένα κενό που αποτρέπει την αντίστροφη αγωγιμότητα θερμότητας και την απώλεια θερμότητας. Στη μέση του γυάλινου λαμπτήρα υπάρχει ένας σφραγισμένος σωλήνας θερμότητας (HEAT PIPE), κατασκευασμένος από καθαρό κόκκινο χαλκό, στη μέση του οποίου υπάρχει ένα υγρό χαμηλού βρασμού και εξάτμισης, το οποίο εκτελεί τη λειτουργία μεταφοράς θερμότητας στο ψυκτικό. Το παρακάτω σχήμα δείχνει την αρχή λειτουργίας του σωλήνα κενού.

Η κύρια ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας σε επίγειες συνθήκες είναι στο φασματικό εύρος 0,28 μm - 3 μm. Το βοριοπυριτικό γυαλί μεταδίδει κύματα ηλιακής ακτινοβολίας στην περιοχή 0,4 μικρά - 2,7 μικρά. Διαπερνώντας την εξωτερική διαφανή φιάλη, διατηρείται ενέργεια στη δεύτερη φιάλη, στην οποία εφαρμόζεται ένα εξαιρετικά επιλεκτικό αδιαφανές στρώμα απορροφητή.

Ως αποτέλεσμα της απορρόφησης του φωτός από τον απορροφητή και των επακόλουθων εκπομπών του, το μήκος κύματος αυξάνεται στα 11 μm. Το γυαλί είναι ένα αδιαπέραστο φράγμα σε ηλεκτρομαγνητικά κύματα αυτού του μήκους. Η ηλιακή ενέργεια που εισέρχεται στον απορροφητή παγιδεύεται. Απορροφώντας την ηλιακή ακτινοβολία, ο απορροφητής, ακόμη και χωρίς εξωτερικό λαμπτήρα, μπορεί να θερμανθεί σε θερμοκρασία + 80 ° C. Ο απορροφητής που θερμαίνεται σε μια τέτοια θερμοκρασία εκπέμπει θερμική ενέργεια, η οποία, διεισδύοντας στο σώμα του δεύτερου λαμπτήρα, μεταφέρεται στον ΘΕΡΜΑΝΤΙΚΟ ΣΩΛΗΝΑ. Λόγω της εμφάνισης του φαινομένου του θερμοκηπίου, το οποίο βασίζεται στη συσσωρευμένη ενέργεια κάτω από το γυαλί, στο μέσο της δεύτερης φιάλης η θερμοκρασία αυξάνεται στους + 180 ° C. Αυτή η θερμότητα θερμαίνει ένα υγρό χαμηλού σημείου βρασμού και εξάτμισης, το οποίο στους + 25 ° C - + 30 ° C, μετατρέπεται σε ατμό, αυξάνεται, μεταφέρει θερμότητα στο τμήμα εργασίας του HEAT PIPE, όπου πραγματοποιείται ανταλλαγή θερμότητας με το ψυκτικό. Η απελευθέρωση θερμότητας αναγκάζει τον ατμό να συμπυκνωθεί και να ρέει στο κάτω μέρος του HEAT PIPE και ο κύκλος επαναλαμβάνεται ξανά.

Ο υψηλός συντελεστής μεταφοράς θερμότητας ενός υγρού που βράζει και εξατμίζεται εύκολα, η ασήμαντη ποσότητα του και οι σχετικά μικρές διαστάσεις του HEAT PIPE παρέχουν αποτελεσματική θερμική αγωγιμότητα. Το HEAT PIPE λειτουργεί σαν θερμική δίοδος. Η θερμική αγωγιμότητα είναι πολύ υψηλή σε μία κατεύθυνση (πάνω) και χαμηλή στην αντίθετη κατεύθυνση (κάτω).

Προκειμένου να διατηρηθεί ένα κενό μεταξύ των δύο γυάλινων φιαλών, ένα στρώμα βαρίου εφαρμόζεται στο κάτω εσωτερικό της φιάλης. Απορροφά ενεργά CO, CO, N, O, HO και H κατά την αποθήκευση και τη λειτουργία του σωλήνα. Το στρώμα βαρίου παρέχει επίσης μια σαφή οπτική ένδειξη της κατάστασης κενού. Το λευκό χρώμα σημαίνει ότι παραβιάζονται οι συνθήκες κενού.

Ο ιδανικός συνδυασμός σωλήνων κενού και χαλκού θερμότητας μας δίνει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα έναντι των επίπεδων συλλεκτών:

Υψηλή θερμική απόδοση.χάρη στις σύγχρονες μεθόδους μεταφοράς θερμότητας, υψηλής ποιότητας απορροφητική επίστρωση.

Ένα ευρύ φάσμα εργασιών: λόγω της χαμηλής θερμικής χωρητικότητας, είναι σε θέση να εργάζεται σε υψηλά σύννεφα (στην υπέρυθρη ακτίνα που περνά μέσα από τα σύννεφα).

Κάθε σωλήνας λειτουργεί ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο. Επειδή το αντιψυκτικό δεν ρέει στη μέση του σωλήνα και η πρόσβασή του περιορίζεται από τον εναλλάκτη θερμότητας, σε περίπτωση φυσικής βλάβης, ο συλλέκτης συνεχίζει να λειτουργεί.

Λιγότερο βάρος συλλέκτη με καλύτερη απόδοση συλλέκτη.

Καλύτερη απόδοση εργασίας το χειμώνα χάρη στο κενό. Ο σωλήνας μπορεί να αντέξει παγετούς στους -50 ° C.

Πώς λειτουργούν οι σωλήνες κενού

Η λειτουργία των εκκενωμένων ηλιακών συλλεκτικών σωλήνων είναι η απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας και η αποτροπή της διαφυγής στο περιβάλλον. Η θερμική ενέργεια μπορεί να αφήσει το ενεργό τμήμα του ηλιακού συλλέκτη κενού με δύο τρόπους - λόγω της άμεσης μεταφοράς θερμότητας και με τη μορφή υπέρυθρης ακτινοβολίας.

Η κοιλότητα μεταξύ των γυάλινων τοιχωμάτων αποκλείει σχεδόν την πιθανή άμεση μεταφορά θερμότητας σε κενό, δεν υπάρχουν μόρια ουσιών που θα μπορούσαν να την πραγματοποιήσουν.

Η επιλεκτική επίστρωση απορροφά την ηλιακή ενέργεια και την αποτρέπει να διαφύγει. Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι τέτοιων επιστρώσεων, που διαφέρουν ως προς την απορρόφηση και την εκπομπή.

Κάποιο μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας αντανακλάται από γυαλί, αλλά είναι ασήμαντο - το ορατό φως αποτελεί μόνο ένα μέρος του απορροφούμενου φάσματος. Οι συλλέκτες υψηλής ποιότητας είναι κατασκευασμένοι από υψηλής αντοχής βοριοπυριτικό γυαλί, το οποίο είναι ανθεκτικό σε μηχανικές βλάβες.

Το γυαλί από βοριοπυριτικό είναι δύσκολο να χαράξει ή να χαλάσει και θα διαρκέσει για δεκαετίες χωρίς να αλλάξει η απόδοση.

Πώς να επιλέξετε / χρηματοδότηση

Όπως αναφέρθηκε στην αρχή του άρθρου, όσο περισσότεροι σωλήνες υπάρχουν στην πολλαπλή κενού και όσο πιο παχύ είναι, τόσο καλύτερο. Ο συλλέκτης πρέπει να επιλέγεται ανάλογα με το μέγεθος της θερμαινόμενης περιοχής.

Μοντέλα με 10 σωλήνες και διάμετρο συλλέκτη 850 mm μπορούν να θερμάνουν πλήρως 2-3 δωμάτια. Η μέση τιμή ενός τέτοιου μοντέλου είναι από 12.000 ρούβλια.

Για μεσαίου μεγέθους ιδιωτικές κατοικίες, αξίζει να επιλέξετε ένα μοντέλο με σωλήνες 20-25 και πλάτος συλλέκτη έως 2000 mm. Μέση τιμή - από 20.000 ρούβλια.

Για μεγαλύτερες κατοικίες, μπορεί να αγοραστεί ένα μοντέλο 30 σωλήνων με διάμετρο 2.500 mm. Η τιμή τέτοιων συσκευών ξεκινά από 22.000 ρούβλια.

Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι επιπλέον στοιχεία έχουν επίσης ένα ευρύ φάσμα τιμών και ενδέχεται να διαφέρουν σημαντικά στην τιμή. Για παράδειγμα, η τιμή της πιο ακριβής δεξαμενής αποθήκευσης με δύο εναλλάκτες θερμότητας φτάνει τα 125.000 ρούβλια.

Κατά μέσο όρο, οι ηλιακοί συλλέκτες κενού πληρώνουν για 2-5 χρόνια.

Επίπεδες συλλέκτες

Ένας επίπεδος ηλιακός συλλέκτης θερμαίνει το θερμικό φορέα χρησιμοποιώντας έναν απορροφητή πλάκας. Τακτοποιείται αρκετά απλά. Στην πραγματικότητα, αυτό είναι ένα πιάτο από απορροφητικό μέταλλο, βαμμένο μαύρο στην κορυφή με ένα ειδικό χρώμα. Ένας ελικοειδής σωλήνας είναι σφιχτά συνδεδεμένος (συγκολλημένος) στην κάτω επιφάνεια της πλάκας, μέσω της οποίας κυκλοφορεί το υγρό.

Η επιλεκτική μαύρη μελάνη εξασφαλίζει τη μέγιστη απορρόφηση του ηλιακού φωτός, με σχεδόν μηδενική ανάκλαση. Οι απορροφούμενες ακτίνες θερμαίνουν το ψυκτικό κάτω από τον απορροφητή, το οποίο, με τη σειρά του, τροφοδοτείται περαιτέρω στο σύστημα. Για να ελαχιστοποιηθεί η απώλεια θερμότητας, ο απορροφητής είναι μονωμένος από το σώμα του συλλέκτη και το σκληρυμένο γυαλί, σχεδόν απαλλαγμένο από οξείδια σιδήρου. Τοποθετείται πάνω από τον απορροφητή και λειτουργεί ως το πάνω κάλυμμα του περιβλήματος. Επιπλέον, η χρήση ενός τέτοιου γυαλιού σάς επιτρέπει να δημιουργήσετε ένα είδος «φαινομένου θερμοκηπίου», το οποίο αυξάνει περαιτέρω τη θέρμανση του απορροφητή, και επομένως τη θερμοκρασία του ψυκτικού.

Πώς λειτουργεί ένας ηλιακός συλλέκτης

Εκτός από το ορατό φως, η ηλιακή ακτινοβολία έχει επίσης ένα αόρατο υπέρυθρο φάσμα. Είναι αυτός που μεταφέρει θερμική ενέργεια.Με βάση την έρευνα, έχει αποδειχθεί ότι σε μια εύκρατη κλιματική ζώνη, η ένταση της θερμικής ακτινοβολίας το μεσημέρι φτάνει πάνω από 5 kW / m2. Στο σχ. 1 δείχνει την εξάρτηση της συνολικής ηλιακής ακτινοβολίας για το γεωγραφικό πλάτος 48 °.

Σύκο. 1 Ολική ηλιακή ακτινοβολία για διαφορετικές περιόδους της εύκρατης ζώνης της Ευρώπης

Τροφή για σκέψη! Η θερμική ακτινοβολία χωρίζεται σε: άμεση και διάχυτη. Επομένως, ακόμη και σε μια συννεφιασμένη μέρα, η εισροή της ηλιακής ροής θερμότητας είναι αισθητή. Από την εικόνα που παρουσιάζεται φαίνεται ότι η ποσότητα της εισερχόμενης θερμότητας κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού και του χειμώνα έχει σημαντικές διαφορές. Επομένως, κατά το σχεδιασμό συσκευών, λαμβάνεται υπόψη η πιθανή απόδοση σε σχέση με το κόστος.

Το σχηματικό διάγραμμα του ηλιακού συλλέκτη φαίνεται στο Σχ. 2. Η ηλιακή ακτινοβολία εισέρχεται στον συλλέκτη μέσω ενός ημιδιαφανούς φράχτη. Η θερμότητα απορροφάται στο πλαίσιο λήψης, το οποίο είναι βαμμένο μαύρο. Ως αποτέλεσμα, το μαύρο σώμα θερμαίνεται. Η επακόλουθη διαδικασία μεταφοράς θερμότητας πραγματοποιείται μέσω μεταφοράς. Η θερμότητα μεταφέρεται από το θερμαινόμενο τοίχωμα στη ροή υγρού (αερίου) που κινείται μέσω των αγωγών. Το κινούμενο μέσο θερμαίνεται.

Προσοχή! Για να αποφευχθεί η απώλεια θερμότητας, ο φράκτης συλλογής είναι θερμικά μονωμένος. Δεδομένου ότι η θερμότητα που λαμβάνεται στο εσωτερικό χρησιμοποιείται για τη θέρμανση της ροής, η ένταση της ανακλώμενης ακτινοβολίας από το πλαίσιο που δέχεται την ακτινοβολία είναι χαμηλή.