A napenergiát gyűjtő eszközöket napkollektoroknak nevezzük. A napkollektorok képesek a hőhordozó anyag melegítésére. Így különböznek a napelemektől, amelyek csak elektromos energiát képesek előállítani. Ennek az előnynek köszönhetően a vákuumkollektorokat széles körben használják a helyiségek fűtésére és melegvízellátására. Kétféle napkollektor létezik: lapos és vákuum. A cikk célja vákuum napkollektorokról beszélni.
A vákuumcsövek típusai
Ötféle vákuumcső létezik a napkollektorok számára. Belső felépítésükben és kialakításukban különböznek egymástól. Ezenkívül mindegyik kiegészíthető egy fém (általában alumínium) abszorberrel, amelyet cső formájában egy üveg izzó belsejében helyeznek el.
Fontos! A legtöbb gyártó az üvegfalak közötti alsó rést báriummal tölti fel - elnyeli a gáz szennyeződéseit és javítja a hőszigetelő tulajdonságokat. Hiánya akár 15% -kal is csökkentheti a kollektor hatékonyságát.
Termoszifon (nyitott) vákuumcsövek
Ezt a típusú napkollektoros csövet külső tárolótartállyal rendelkező kollektorokban használják. vízzel vannak feltöltve és egy térfogatot képeznek a tározóval. A lombik felmelegített vize a tartályba emelkedik, és a lehűlt víz lemegy.
A termoszifon vákuum kollektorokat a következő esetekben használják:
- Melegvízellátó rendszerhez való csatlakozáshoz;
- Azokban a régiókban, ahol a hideg évszakban magas az inzoláció szintje;
- Szezonális használatra (tavasz, nyár, ősz).
Koaxiális cső (hőcső)
Ez a vákuumcsövek leggyakoribb típusa. Alacsony forráspontú vagy alacsony nyomású vízzel töltött üvegpalackban rézcsövet tartalmaz.
Hevítéskor a folyadék vagy a víz forrni kezd, a gőz felemelkedik, egyidejűleg felmelegszik a rézfalakról. Fentről bejut a hőcserélőbe - a végén egy tágulás, amelyben a falakon keresztül hőt ad a körülötte keringő vízbe.
Lehűlés után a gőz a hőcserélő falain kondenzálódik és lefolyik. A ciklus újból megismétlődik.
A koaxiális cső és a hőcserélő sematikus belső felépítése.
Twin koaxiális csövek
Az ilyen hűtőborda működési elve megegyezik az előzőével, egy kivétellel - két rézcső folyadékkal van összekötve egy hőcserélővel. A tandem rendszer hatékonyabb hőelvezetést tesz lehetővé, a hőcserélő nagy kapacitása és falterülete pedig lehetővé teszi a víz gyors melegítését.
Szükség esetén iker koaxiális vákuumcsatornát helyeznek el:
- Nagy mennyiségű víz kis melegítése;
- Egy napsütéses napon hőenergiára van szükség;
- Magas átlagos inzolációs szint;
- Gyors vízszivattyúzás zajlik a rendszeren keresztül.
Tollas vákuumcsövek
Kialakításukban egy további hőcserélő található, amely hatékonyabb hőelvonást tesz lehetővé az üveg izzó belsejéből. Általában két hosszanti lemez formájában készül, amelyek a réz hűtőborda oldalán helyezkednek el.
Egyébként a működési elv pontosan megegyezik a koaxiális csővel.
U alakú vákuumcsövek (U típusú)
Ez a rendszer alapvetően különbözik az előzőektől. Két vonalat használ - hideg és meleg vízhez.
Egy üveg lombikba egy angol U betű alakú hőcserélőt helyeznek, amelyen keresztül a víz áramlik.A hideg vízzel vezetett vezeték belép, felmelegszik és melegített vízzel visszatér a csőhöz.
Az U típusú vákuumcsöves elosztó a leghatékonyabb, de a telepítés nehéz. Az összeszerelés során az áramlási vezetékeket az üvegbura belsejében lévő rézcsövekhez hegesztik. Az eredmény egyetlen integrált rendszer, amelynek magas az energiahatékonysága, de alacsony a karbantarthatósága.
A lombikot U alakú rézcsőre kell felszerelni.
Dugó
Ha nem lehet kész dugókat vásárolni, akkor magának kell elkészítenie. Erre alkalmas bármely olyan polimer, amelynek olvadáspontja meghaladja a 150 fokot. Például poliuretán.
Olyan átmérőjű kört kell levágnia, hogy erőfeszítéssel belépjen a lombikba. Középen vágjon lyukat a rézcsőhöz. Kis erőfeszítéssel be is kell lépnie. A dugó vastagságának 5-10 mm-nek kell lennie, ez elegendő lesz.
A dugó tetejének átmérője nagyobbnak kell lennie. Olyan, hogy teljesen elzárja annak a tömbnek a bemenetét, amelyben a hűtőfolyadék kering.
Vákuum elosztócső dugója, oldalnézet.
A vákuumkollektorok előnyei és hátrányai
Az egységek fő előnyét a működés közbeni hőveszteség szinte teljes hiányának nevezzük. Ezt egy vákuumkörnyezet biztosítja, amely az egyik legjobb minőségű természetes szigetelő. De az előnyök felsorolása ezzel még nem ér véget. Az eszközöknek más kifejezett előnyei vannak, például:
- a munka hatékonysága alacsony hőmérsékleti mutatóknál (-30 ° С-ig);
- hőmérséklet-felhalmozási képesség 300 ° С-ig;
- a hőenergia lehető legnagyobb abszorpciója, beleértve a láthatatlan spektrumot;
- működési stabilitás;
- alacsony érzékenység az agresszív légköri megnyilvánulásokra;
- alacsony szélsebesség, a csőszerű rendszerek tervezési jellemzői miatt, amelyek képesek különböző sűrűségű légtömegek áthaladására önmagukon keresztül;
- magas szintű hatékonyság mérsékelt és hűvös éghajlatú régiókban, kevés tiszta és napos nappal;
- tartósság, az üzemeltetés alapvető szabályaitól függően;
- javíthatóság és nem a teljes rendszer, hanem csak egy meghibásodott töredék megváltoztatása.
A hátrányok közé tartozik, hogy a kollektorok képtelenek öntisztulni a fagytól, a jégtől, a havaktól, valamint az alkatrészek magas ára, amelyek szükségesek az egység otthoni összeszereléséhez.
A készülék helyes elhelyezése
Annak érdekében, hogy a vákuumkollektor teljes mértékben működjön és hatékonyan biztosítsa az életteret a szükséges energiával, szükséges, hogy megtalálja a legsikeresebb helyet, és helyesen orientálja az eszközt a világ részeihez képest.
Az északi félteke településeinél fontos, hogy a kollektort a ház tetejének déli részébe vagy a helyszín napos oldalára helyezzék. Kívánatos minimális eltérést biztosítani a készülék síkjára.
Ha nincs lehetőség a felszín déli irányítására, akkor érdemes a nyílt tér legkönnyebb perspektíváját választani nyugat és kelet között.
A napenergia-komplexumot nem akadályozhatják kémények, tetőfedő dekoratív töredékek, szétterülő faágak és magas lakó- vagy műszaki építmények. Ez csökkenti a munka hatékonyságát és csökkenti az aktív elemek fűtési szintjét.
Ha az egységet megfelelően helyezik el, akkor az évszaktól függetlenül az év során szinte azonos hőteljesítményt biztosít.
Ha nincs sok tapasztalata a komplex javítási, szerelési és vízvezeték-munkák elvégzésében, irracionális a csövek otthoni porszívózása. Ez a folyamat nagyon fáradságos, és speciális tudást és speciális felszerelést igényel.
Ezenkívül a saját gyártású vákuum típusú elemek sokkal alacsonyabb hatékonyságúak, mint a gyárilag gyártott alkatrészek. Ezért a legésszerűbb egy speciális gyártótól vásárolni a termékeket, majd megpróbálni több szekciót összeállítani otthon.
A napelemek fajtái
A szolár rendszereket a csövek tervezési jellemzői és a vevőként használt hőcsatorna típusa szerint osztályozzák:
1. A ház fűtésére szolgáló vákuum napkollektor koaxiális modellje egy üvegből készült dupla lombik, amelynek üregében a levegőt kiürítik. A felület abszorbens bevonattal van ellátva, így az energia magától a csőtől kerül átadásra.
2. A tollszerkezet egyfalú, az üreg itt helyezkedik el a hőcsatorna térében, amelynek egy része a tárolóval együtt beépül a lombikba.
4. A kényszerkeringésű rendszerekben kis teljesítményű szivattyút helyeznek el, hogy megkönnyítsék a hordozó mozgását. Ugyanakkor az energiafogyasztás sokkal kisebb, mint a magánház fűtésére kapott energia.
5. Különbség van az áramkörök számában is. A legegyszerűbb kollektorokban a fűtővizet a tárolótartályból melegítik és fogyasztják.
6. A bonyolultabbak vákuumcsőből és folyadék mintavevő elemekből állnak. A készülék fagyálló és nem mérgező közeget tartalmaz korróziógátló és habzásgátló adalékokkal. Ez a módszer megbízhatóan megvédi a berendezést a sóktól és a vízkőtől, és hozzájárul a hosszabb működéshez fűtés közben.
A modellek és jellemzőik áttekintése
Jelenleg Kína vezet a napkollektorok gyártásában. A magánházak tulajdonosainak véleménye szerint a hazai gyártók jó tulajdonságokkal rendelkező berendezéseket is értékesítenek. Az európai eszközök meglehetősen drágák, de idővel az eszközök beszerzésének és telepítésének költségei teljesen indokoltak. A leghíresebb cégek a következő gyűjtőket gyártják:
Vízvezeték-szerelők: Ezzel a csapteleptartállyal legfeljebb 50% -ot kell fizetnie a vízért
A Dacha és a Universal gyűjtők a hazai gyártók leghíresebb eszközei. Az SCH-18 nagyon hatékony, legfeljebb 250 ° C kondenzátum-hőmérséklet mellett. A lombikok vörös rézből készülnek, a hőhordozó folyékony. A víz hiánya vákuumban biztosítja a fagyásállóságot. Robusztus tok, jó szélállósággal. A csővezetéket poliuretán elosztó védi. A gumi porvédő tömítések megakadályozzák a port és a csapadékot.
Hatékonyan működnek -35 ° C-ig terjedő hőmérsékleten, a funkcionalitás típusa egy fűtési nyomásrendszer. Van egy vezérlő a fűtés vezérléséhez, a csövek mérete 1800 mm, a tartály térfogata 135-300 liter, a fűtőelem teljesítménye 1,5-2 kW. Az elosztókat a nemzetközi tanúsításoknak megfelelően gyártják, ami biztosítja biztonságukat és megbízhatóságukat.
Milyen a vákuum típusú kollektor
A modern vákuumkészülékek, amelyek a napenergia miatt hőt és meleg vizet biztosítanak a helyiségekben, technológiai szempontból némileg eltérnek egymástól, és fel vannak osztva az alábbiakra:
- cső alakú üvegvédő bevonat nélkül;
- csökkentett átalakítású modul;
- standard lapos változat;
- átlátszó hőszigetelésű eszköz;
- légi egység;
- lapos vákuumcsatorna.
Mindegyiküknek konstruktív hasonlósága van, ezért a következőkből állnak:
- egy külső átlátszó cső, ahonnan a levegőt teljesen kiszivattyúzzák;
- fűtött cső, amely egy nagy csőben helyezkedik el, ahol folyékony vagy gáznemű hőhordozó mozog;
- egy vagy két előre gyártott elosztó, amelyhez egy nagyobb kaliberű csövek csatlakoznak, és a belsejében elhelyezett vékony csövek keringési áramköre belép.
Az egész szerkezet némileg emlékeztet egy átlátszó falú termoszra, amelyben soha nem látott magas hőszigetelés van fenntartva. Ennek a funkciónak köszönhetően a belső cső teste képes arra, hogy minőségileg felmelegedjen, és teljes mértékben átadja az energiaforrást a benne keringő hűtőfolyadéknak.
Mi a kollektor és a napkollektorok célja
A napkollektor alatt olyan eszközt értünk, amely összegyűjti a sugárzási energiát, majd a felhalmozott hőt átadja a fogyasztóknak. A gyakorlatban egy másik kifejezést használnak - napkollektor.
A célnak megfelelően a napelemes létesítmények (napenergia-létesítmények) felhasználása fel van osztva:
- a napkoncentrátorok olyan eszközök, amelyek a napenergiát keskeny folyamba gyűjtik össze. A fémek olvasztására szolgálnak. Az NPO "Physics-Sun" intézetben (Taskent) olvasztókemencéket fejlesztettek ki és gyártottak, amelyekben 5000 ... 5500 ° C feletti hőmérsékletet értek el;
- napelemek - eszközök a Napból származó sugárzás elektromos energiává történő átalakítására;
- napsótalanító üzemek - gépek, amelyeket nagy ásványi sótartalmú vízből kell friss vízhez nyerni;
- napszárító berendezések - olyan termikus eszközök, amelyekben a zöldségek és gyümölcsök nedvességét eltávolítják a nap energiájával;
- a napmelegítők (napkollektorok) olyan berendezések, amelyek az infravörös sugárzásból a hőáramot hőhordozókba továbbítják.
Vákuum kollektorok fajtái
Vákuum kollektorok fajtái
A kollektorok tervezésénél kétféle üvegcsövet használnak:
- közös tengelyű;
- madártoll.
Nézzük meg közelebbről mindegyiket.
Koaxiális cső
Ez egyfajta termosz, amely kettős lombikból áll. A külső izzót speciális hőelnyelő anyaggal vonják be. A két cső között vákuum jön létre. Ez lehetővé tette annak biztosítását, hogy a működés közbeni hő közvetlenül az üveg izzókból kerüljön át.
Minden cső belsejében van még egy - réz (éteres folyadékkal van megtöltve). Amikor a hőmérséklet emelkedik, ez a folyadék elpárolog, átadja a tárolt hőt és kondenzációként visszafolyik. Ezután a ciklus újra és újra megismétlődik.
Tollcső
Ez a típusú cső egyetlen fali izzókból áll. Egyébként falvastagságban jelentősen meghaladják koaxiális társaikat. A rézcsövet speciális hullámlemezzel erősítik meg, amelyet nedvszívó anyaggal kezelnek. Kiderült, hogy ebben az esetben a levegőt a teljes hőcsatornából pumpálják ki.
Az ilyen csatornák egyébként szintén különböznek:
- közvetlen áramlás;
- Hit Pipe.
"Hit Pipe" típusú csatornák
Hőátadás vákuum napkollektor típusú "hőcsőben"
Másik nevük a hőcsövek. A következőképpen működnek: amikor a hőmérséklet emelkedik, a zárt csövekben lévő éteri folyadék felemelkedik a csatornán, majd egy speciálisan felszerelt hőgyűjtőben kondenzálódik. Ez utóbbiban a folyadék átadja a hőenergiát és leereszkedik a csövön. A hőgyűjtőből a hő tovább kerül a rendszerbe egy keringő hőhordozó segítségével.
Koaxiális vákuumcsöves hőcső 2 csöves elosztóval
Jellemző, hogy a fémcsövek itt nemcsak rézek lehetnek, hanem alumíniumok is.
Közvetlen áramlású csatornák
Az üvegcsőben e csatornák mindegyikében két fémcső van egyszerre. Az egyiken a folyadék belép a lombikba, ott felmelegszik és a másodikból kilép.
Vákuumcsatorna készítése saját kezűleg
Fontos! Rendkívül nehéz saját kezűleg vákuum típusú napkollektort készíteni. A költségek nagyon magasak lehetnek.
Saját kezűleg vákuum napkollektort készíthet. Üvegcsöveket kell vásárolnia a tejiparhoz vagy a fejõgépekhez.Speciális gumihüvelyekkel együtt valósítják meg, amelyek segítségével különféle kapcsolási rajzokon szerelhetők fel.
Az üvegcsövek belsejében fekete festett acél vagy réz csöveket kell elhelyeznie. A hegesztést vagy forrasztást további hőszigetelő szalagokkal kell védeni, például polietilénhabból vágva.
Vákuum típusú napkollektor készítésekor az üvegcsövek levegőjének kiszivattyúzására lesz szükség. A levegőt vákuumszivattyú segítségével ürítjük. Itt speciális szerelvényt kell használnia, amely azonnal szorosan záródik, miután leválasztotta a szívócsövet a vákuumszivattyúról. A modern lemezes eszközök lehetővé teszik a vákuum elérését a kezdeti légköri érték 25 ... 30% -áig.
A munka megkezdése előtt értékelnie kell erősségeit. Az ilyen eszközök gyártása meglehetősen drága. Itt nem csak drága eszközökre és eszközökre van szükség. Szüksége van a vákuumberendezésekkel végzett munkák készségére is.
A telepítést kész elemekből állíthatja össze:
- Keret készül a telepítéshez.
- Irányítsa a sarkalatos pontokhoz képest.
- Vásároljon koaxiális csöveket hőcserélőkkel együtt.
- Az ellátó és ürítő csővezetékeket telepítik.
- Vákuumcsövek vannak felszerelve és csatlakoznak a fővezetékekhez.
- Végezze el a lombikok és a csővezetékek összes csatlakozási pontjának hőszigetelését.
Előnyök és hátrányok
A szolár vákuum kollektorok hővesztesége kisebb, mint a lapos. A vákuum nanotechnológia alkalmazása a kollektorok gyártásában lehetővé tette a szolár rendszerek magas hatékonyságának és megbízhatóságának elérését.
Vizsgáljuk meg a vákuumkollektorok használatának fő előnyeit:
- Teljesítmény. A kollektorcsövekben vákuum van - ideális hőszigetelő, amely lehetővé teszi az optimális hőszint fenntartását még az őszi-téli időszakban is. A hatékonyság magas szinten tartásával a vákuumkollektor termelékenysége 40% -kal magasabb, mint a lapos kollektoré.
- Megbízhatóság. A vákuumkollektorok élettartama körülbelül 30 év. Tartósságukat és problémamentes működésüket a modern tartós anyagok okozzák. A vákuumcsövek kiváló minőségű rézet tartalmaznak. A csövek külső burkolata boroszilikát üvegből van öntve, amely képes ellenállni a nagy terhelésnek. A vákuumkollektorok használata különösen fontos az éghajlati zónákban, ahol nem ritkák a zivatarok, hurrikánok, jégeső.
- Napenergia-hatékonyság. A vákuumkollektor abszorber hengeres alakja még a szétszórt napenergiát is megfogja és visszatartja, amelyet a lapos korrektor nem képes átalakítani. 40% -kal több napenergia tartható vissza a vákuum naprendszer abszorberének négyzetméteréből, mint egy lapos típusú napelemes létesítmény hasonló területéről. A csövek kereksége lehetővé teszi, hogy kora reggeltől késő estig a napenergia akár 97% -át is megkapja.
- Egyszerű használat. Ha a vákuumcső megsérült, akkor a rendszer leállítása nélkül cserélik ki (nem kell a keringő folyadékot kiüríteni). Hőhiány esetén több csövet is felvehet, és ha túl sok van, akkor ideiglenesen eltávolíthatja. Miután megtisztította a vákuumcsatornát a hótól vagy a jégtől, gyorsan működésbe lép. A kollektor felületének alacsony a hőtehetetlensége a vékony üvegbevonat miatt.
- A víz fertőtlenítése. A vízmelegítés hőmérséklete a naprendszer működése során magas szintet ér el, ami biztosítja annak fertőtlenítését és megakadályozza a kórokozó szervezetek elszaporodását.
- Könnyű telepítés. A vákuumkollektorok telepítésekor nincsenek különösebb nehézségek, a legfontosabb, amit be kell tartani, hogy a kollektort olyan szögben helyezzük el, hogy a csövekben lévő folyadék lefolyhasson.
A napfűtés hátrányait alacsony hőmérsékleten és éjszaka rendkívül alacsony hatásfokra csökkentik, ezért kérdés, hogy ez a fűtési rendszer nem lehet egyedüli a házban. A vákuum napkollektorok drágábbak, mint a laposak.
A vákuum szolár berendezések egyre népszerűbbek a lakosság és a nagyvállalatok körében. Ha korábban sokakat megijesztett a kibocsátás ára, mára a berendezések költségei kissé csökkentek, a funkcionalitás pedig javult és módosult.
A SKE típusú vákuumcső működési elve.
A naprendszer kulcsa az üveg vákuumcső. Minden vákuumcső két üveghagymából áll.
A külső lombik rendkívül kemény boroszilikát üvegből készül, amely ellenáll a 18 m / s sebességgel zuhanó, legfeljebb 35 mm átmérőjű jégesőknek.
A belső izzó szintén boroszilikát üvegből készül, és egy speciális háromrétegű bevonattal van bevonva, az ALN / AIN-SS / CU elnyelő rétegek fokozatos megváltoztatásával. Az új technológiák alkalmazásának köszönhetően magas abszorpciós együtthatót és alacsony ütőképességet érnek el, amely lehetővé teszi a + 380 ° С elérését a cső közepén közvetlen napsütésben, anélkül, hogy kárt okozna magában a termékben.
A két üveg izzó között levegőt szivattyúznak, hogy vákuumot hozzanak létre, amely megakadályozza a fordított hővezetést és a konvekciós hőveszteséget. Az üveggömb közepén egy tiszta vörösrézből készült lezárt hőcső (HŐCSŐ) található, amelynek közepén alacsony forráspontú és párologtató folyadék található, amely a hőt a hűtőközegbe továbbítja. Az alábbi ábra a vákuumcső működési elvét mutatja.
A napsugárzás fő intenzitása földi körülmények között 0,28 µm - 3 µm spektrális tartományban van. A boroszilikát üveg a napsugárzási hullámokat 0,4 mikron - 2,7 mikron tartományban továbbítja. A külső átlátszó lombikban behatolva az energia visszatartódik a második lombikban, amelyre egy nagyon szelektív, átlátszatlan abszorber réteget viszünk fel.
A fény abszorber általi abszorpciója és az azt követő emisszió eredményeként a hullámhossz 11 μm-re növekszik. Az üveg áthatolhatatlan akadály az ilyen hosszúságú elektromágneses hullámok előtt. Az abszorberbe kerülő napenergia csapdába esik. A napsugárzást elnyelő abszorber külső izzó nélkül is felmelegedhet + 80 ° C hőmérsékletre. Az ilyen hőmérsékletre felmelegített abszorber hőenergiát bocsát ki, amely a második izzó testén keresztül behatolva átkerül a FŰTŐCSŐHEZ. Az üvegházhatás megjelenése miatt, amely az üveg alatt felhalmozódott energián alapul, a második lombik közepén a hőmérséklet + 180 ° C-ra emelkedik. Ez a hő felmelegít egy alacsony forráspontú és elpárologtató folyadékot, amely + 25 ° C - + 30 ° C hőmérsékleten gőzzé alakulva, felemelkedve hőt juttat a HŐCSŐ működő részébe, ahol hőcsere zajlik a hűtőfolyadékkal. A hő felszabadítása arra kényszeríti a gőzt, hogy kondenzálódjon és átfolyjon a FŰTŐCSŐ aljára, és a ciklus ismét megismétlődik.
A könnyen forró és elpárologtató folyadék magas hőátbocsátási tényezője, jelentéktelen mennyisége és a HEAT PIPE viszonylag kis méretei hatékony hővezető képességet biztosítanak. A HŐCSŐ úgy működik, mint egy hődióda. A hővezetőképesség egy irányban nagyon magas (felfelé) és alacsony az ellenkező irányba (lefelé).
A vákuum fenntartása érdekében a két üvegpalack között egy báriumréteget viszünk fel a lombik alsó belsejére. A cső tárolása és működtetése során aktívan elnyeli a CO, CO, N, O, HO és H mennyiséget. A báriumréteg egyértelmű vizuális jelzést ad a vákuum állapotáról is. A fehér szín azt jelenti, hogy a vákuumfeltételeket megsértik.
A vákuum- és hőréz csövek ideális kombinációja a következő előnyöket nyújtja a lapos kollektorokkal szemben:
Magas hőhatékonyság.a hőátadás modern módszereinek, kiváló minőségű elnyelő bevonatának köszönhetően.
Széles munkakör: alacsony hőkapacitása miatt képes magas felhőkben (a felhőkön áthaladó sugarak infravörös tartományában) dolgozni.
Mindegyik cső egymástól függetlenül működik. Mivel a fagyálló nem folyik be a cső közepébe, és hozzáférését a hőcserélő korlátozza, fizikai károsodás esetén a kollektor tovább dolgozik.
Kevesebb kollektor súly, jobb kollektor hatékonysággal.
Jobb munkahatékonyság télen a vákuumnak köszönhetően. A cső ellenáll a fagyoknak -50 ° C-on.
Hogyan működnek a vákuumcsövek
A kiürített napkollektoros csövek feladata a napsugárzás elnyelése és a környezetbe való kiszökés megakadályozása. A hőenergia kétféleképpen hagyhatja el a vákuum napkollektor működő részét - a közvetlen hőátadás és az infravörös sugárzás formájában.
Az üvegfalak közötti üreg gyakorlatilag teljesen kizárja a hő közvetlen vákuumban történő átadását, nincsenek olyan molekulák, amelyek képesek lennének végrehajtani.
A szelektív bevonat (abszorbens) elnyeli a napenergiát és megakadályozza annak elszökését. Különböző típusú bevonatok léteznek, különböznek abszorpciós és emissziós tulajdonságaikban.
A napsugárzás egy részét az üveg tükrözi, de ez jelentéktelen - a látható fény csak az elnyelt spektrum egy részét teszi ki. A kiváló minőségű gyűjtők nagy szilárdságú boroszilikát üvegből készülnek, amely ellenáll a mechanikai sérüléseknek.
A boroszilikát üveget nehéz karcolni vagy szőnyegezni, és évtizedekig fog tartani anélkül, hogy megváltoztatná a teljesítményt.
Hogyan válasszuk / finanszírozzuk
Mint a cikk elején említettük, minél több cső van a vákuumcsatornában, és minél vastagabbak, annál jobb. A kollektort a fűtött terület nagysága szerint kell megválasztani.
A 10 csővel és 850 mm kollektorátmérővel rendelkező modellek 2-3 szoba teljes fűtésére képesek. Az ilyen modell átlagos ára 12 000 rubel.
Közepes méretű magánházak esetében érdemes 20-25 csővel rendelkező modellt választani, amelynek kollektorszélessége legfeljebb 2000 mm. Átlagos ár - 20 000 rubeltől.
Nagy házak esetében 30 csöves, 2500 mm átmérőjű modell vásárolható meg. Az ilyen eszközök ára 22 000 rubeltől indul.
Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a további alkatrészeknek is széles az árkínálatuk, és jelentősen eltérhetnek az áruktól. Például a legdrágább tároló tartály két hőcserélővel eléri a 125 000 rubelt.
A vákuum napkollektorok átlagosan 2-5 éven belül megtérülnek.
Lapos gyűjtők
Egy lapos napkollektor lemezelnyelő segítségével melegíti a hőhordozót. Elég egyszerűen van elrendezve. Valójában ez egy hőelnyelő fémlemez, amelyet felülre speciális festékkel feketére festettek. Egy szerpentin csövet szorosan rögzítenek (hegesztenek) a lemez alsó felületéhez, amelyen keresztül a folyadék kering.
A szelektív fekete tinta biztosítja a napfény maximális elnyelését, gyakorlatilag nulla visszaveréssel. Az abszorbeált sugarak az abszorber alatt melegítik a hűtőfolyadékot, amely viszont tovább jut a rendszerbe. A hőveszteség minimalizálása érdekében az abszorbert a kollektor testétől és edzett üvegétől el kell szigetelni, szinte vasoxidoktól mentesen. Az abszorber fölé van szerelve, és a ház felső burkolataként működik. Ezenkívül az ilyen üveg használata lehetővé teszi egyfajta "üvegházhatás" létrehozását, amely tovább növeli az abszorber fűtését, és ezáltal a hűtőfolyadék hőmérsékletét.
Hogyan működik a napkollektor
A látható fény mellett a napsugárzásnak láthatatlan infravörös spektruma is van. Ő adja át a hőenergiát.Kutatások alapján megállapították, hogy egy mérsékelt éghajlati övezetben a hősugárzás intenzitása délben meghaladja az 5 kW / m2-t. Ábrán. Az 1. ábra a teljes insoláció függőségét mutatja az északi szélesség 48 ° -án.
Ábra. 1 A napsugárzás teljes elszigetelése Európa mérsékelt égövének különböző periódusaiban
Szellemi táplálék! A hősugárzás a következőkre oszlik: közvetlen és diffúz. Ezért még felhős napon is érezhető a nap hőáramának beáramlása. A bemutatott illusztrációból látható, hogy a bejövő hő mennyisége a nyári és a téli időszakban jelentős eltéréseket mutat. Ezért az eszközök tervezésénél figyelembe veszik a lehetséges hatékonyságot a költségekhez viszonyítva.
A napkollektor vázlatos ábráját az ábra mutatja. 2. A napsugárzás egy áttetsző kerítésen keresztül jut be a kollektorba. A feketére festett befogadó panel hő elnyelődik. Ennek eredményeként a fekete test felmelegszik. Az ezt követő hőátadási folyamat konvekcióval történik. A hő átkerül a fűtött falról a csővezetéken keresztül mozgó folyadék (gáz) áramlásába. A mozgó közeg felmelegszik.
Figyelem! A hőveszteség megelőzése érdekében a kollektor kerítése hőszigetelt. Mivel a belsejében kapott hőt az áramlás melegítésére használják, a sugárzást átvevő panel visszaverődő sugárzásának intenzitása alacsony.
