Jak wybrać próżniowy kolektor słoneczny (wady i zalety urządzenia)?

Urządzenia zbierające słoneczną energię cieplną nazywane są kolektorami słonecznymi. Kolektory słoneczne mogą podgrzewać materiał przenoszący ciepło. Tym różnią się od paneli słonecznych, które są w stanie wytwarzać tylko energię elektryczną. Ze względu na tę zaletę kolektory próżniowe są szeroko stosowane w systemach ogrzewania pomieszczeń i zaopatrzenia w ciepłą wodę. Istnieją dwa rodzaje kolektorów słonecznych: płaskie i próżniowe. Celem tego artykułu jest omówienie próżniowych kolektorów słonecznych.

Rodzaje lamp próżniowych

Istnieje pięć rodzajów lamp próżniowych do kolektorów słonecznych. Różnią się budową wewnętrzną i projektem. Dodatkowo każdy z nich można uzupełnić o metalowy (najczęściej aluminiowy) absorber, który umieszczony jest wewnątrz szklanej bańki w postaci tuby.

Ważny! Większość producentów wypełnia dolną szczelinę między szklanymi ścianami barem - absorbuje on zanieczyszczenia gazowe i poprawia właściwości termoizolacyjne. Jego brak może obniżyć sprawność kolektora nawet o 15%.

Rury próżniowe termosyfonowe (otwarte)

Ten typ rury kolektora słonecznego stosowany jest w kolektorach z zewnętrznym zasobnikiem. są wypełnione wodą i tworzą jedną objętość ze zbiornikiem. Podgrzana woda z kolby unosi się do zbiornika, a schłodzona woda opada.

Termosyfonowe kolektory próżniowe stosuje się w następujących przypadkach:

1. Do podłączenia do systemu zaopatrzenia w ciepłą wodę;
2. W regionach o dużym nasłonecznieniu w zimnych porach roku;
3. Do użytku sezonowego (wiosna, lato, jesień).

Rura koncentryczna (rura cieplna)

Jest to najpopularniejszy rodzaj lampy próżniowej. Zawiera miedzianą rurkę wewnątrz szklanej bańki wypełnionej cieczą o niskiej temperaturze wrzenia lub pod niskim ciśnieniem.

Po podgrzaniu ciecz lub woda zaczyna wrzeć, para unosi się, jednocześnie nagrzewając się z miedzianych ścian. U góry wchodzi do wymiennika ciepła - rozszerzenie na końcu, w którym oddaje ciepło przez ściany do krążącej wokół niego wody.

Po ostygnięciu para skrapla się na ściankach wymiennika ciepła i spływa w dół. Cykl powtarza się od nowa.

Schemat budowy wewnętrznej rury współosiowej i wymiennika ciepła.

Podwójne rury współosiowe

Zasada działania takiego radiatora jest taka sama jak poprzedniego, z jednym wyjątkiem - dwie miedziane rurki z cieczą są podłączone do jednego wymiennika ciepła. System tandemowy pozwala na wydajniejsze odprowadzanie ciepła, a duża wydajność i powierzchnia ścian wymiennika ciepła pozwala na szybkie podgrzanie wody.

W razie potrzeby montuje się podwójny współosiowy kolektor próżniowy:

1. Zapewnij małe ogrzewanie dużych ilości wody;
2. W słoneczny dzień istnieje zapotrzebowanie na energię cieplną;
3. Wysoki średni poziom nasłonecznienia;
4. W systemie następuje szybkie pompowanie wody.

Piórkowe lampy próżniowe

Posiadają w swojej konstrukcji dodatkowy wymiennik ciepła, który pozwala na wydajniejsze odprowadzanie ciepła z wnętrza bańki szklanej. Zwykle jest wykonany w postaci dwóch podłużnych płyt umieszczonych po bokach miedzianego radiatora.

W przeciwnym razie zasada działania jest dokładnie taka sama, jak w przypadku rury współosiowej.

Lampy próżniowe w kształcie litery U (typ U)

Ten system zasadniczo różni się od poprzednich. Wykorzystuje dwie linie - do wody zimnej i podgrzewanej.

Wymiennik ciepła w postaci angielskiej litery U jest zainstalowany w szklanej kolbie, przez którą przepływa woda.Z linii z zimną wodą wchodzi do niej, nagrzewa się i wraca do rury z podgrzaną wodą.

Kolektor próżniowy typu U jest najbardziej wydajny, ale instalacja jest trudna. Podczas montażu przewody przepływu są przyspawane do miedzianych rurek wewnątrz szklanej bańki. Rezultatem jest pojedynczy integralny system o wysokiej wydajności energetycznej, ale niewielkich możliwościach konserwacji.

Instalacja kolby na miedzianej rurce w kształcie litery U.

Wtyczka

Jeśli nie możesz kupić gotowych wtyczek, będziesz musiał to zrobić sam. Do tego nadaje się dowolny polimer o temperaturze topnienia powyżej 150 stopni. Na przykład poliuretan.

Musisz wyciąć okrąg o takiej średnicy, aby z wysiłkiem wszedł do kolby. Pośrodku wyciąć otwór na miedzianą rurkę. Powinien też wejść bez większego wysiłku. Grubość wtyczki powinna wynosić 5-10 mm, to wystarczy.

Wierzchołek wtyczki powinien mieć większą średnicę. Taki, że całkowicie blokuje wlot bloku, w którym krąży chłodziwo.

Korek rury kolektora próżniowego, widok z boku.

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, na przykład:

• wydajność pracy przy wskaźnikach niskich temperatur (do -30 ° С);
• zdolność do akumulacji temperatury do 300 ° С;
• maksymalna możliwa absorpcja energii cieplnej, w tym niewidzialne widmo;
• stabilność operacyjna;
• niska podatność na agresywne przejawy atmosferyczne;
• niski nawiew, ze względu na cechy konstrukcyjne systemów rurowych zdolnych do przepuszczania przez siebie mas powietrza o różnych gęstościach;
• wysoki poziom wydajności w regionach o klimacie umiarkowanym i chłodnym z kilkoma jasnymi i słonecznymi dniami;
• trwałość podlega podstawowym zasadom eksploatacji;
• dostępność do naprawy i możliwość zmiany nie całego systemu, a tylko jednego uszkodzonego fragmentu.

Wady to niezdolność kolektorów do samooczyszczania się z mrozu, lodu, śniegu oraz wysoka cena części składowych potrzebnych do montażu jednostki w domu.

Jak prawidłowo ustawić urządzenie

Aby kolektor próżniowy działał w pełni i skutecznie dostarczał przestrzeni życiowej niezbędną energię, konieczne jest, aby znalazł on najbardziej udane miejsce i prawidłowo zorientował urządzenie względem części świata.

W przypadku osadnictwa na półkuli północnej ważne jest umieszczenie kolektora w południowej części dachu domu lub po słonecznej stronie działki. Pożądane jest zapewnienie minimalnego odchylenia płaszczyzny urządzenia.

Jeśli nie ma możliwości skierowania powierzchni na południe, warto wybrać najjaśniejszą perspektywę w otwartej przestrzeni spośród zachodu i wschodu.

Kompleks energii słonecznej nie powinien być zasłaniany przez kominy, ozdobne fragmenty pokryć dachowych, rozpostarte gałęzie drzew oraz wysokie konstrukcje mieszkalne lub techniczne. Zmniejszy to efektywność pracy i zmniejszy poziom nagrzewania się elementów aktywnych.

Prawidłowe ustawienie jednostki zapewni prawie taką samą moc cieplną przez cały rok, niezależnie od pory roku.

Jeśli nie masz dużego doświadczenia w wykonywaniu skomplikowanych prac naprawczych, instalacyjnych i hydraulicznych, odkurzanie rur w domu jest nieracjonalne. Proces ten jest bardzo pracochłonny i wymaga specjalnej wiedzy oraz specjalistycznego sprzętu.

Ponadto samodzielnie wykonane elementy typu próżniowego mają znacznie niższy poziom wydajności niż części wykonane fabrycznie. Dlatego najrozsądniej jest kupić produkty od wyspecjalizowanego producenta, a następnie spróbować zmontować kilka sekcji w domu.

Odmiany paneli słonecznych

Systemy solarne są klasyfikowane zgodnie z cechami konstrukcyjnymi rur i rodzajem kanału cieplnego używanego jako odbiornik:

1. Współosiowym modelem próżniowego kolektora słonecznego do ogrzewania domu jest podwójna kolba wykonana ze szkła, w komorze której odprowadzane jest powietrze. Powierzchnia pokryta jest powłoką absorbującą, dzięki czemu energia jest przenoszona z samej tuby.

2. Konstrukcja piór jest jednościenna, pustka znajduje się tutaj w przestrzeni kanału cieplnego, którego część wraz z zasobnikiem jest zintegrowana z kolbą.

4. W systemach z wymuszonym obiegiem, w celu ułatwienia ruchu nośnika, instalowana jest pompa o małej mocy. Jednocześnie zużycie energii jest znacznie mniejsze niż energia pobierana do ogrzewania prywatnego domu.

5. Istnieje również różnica w liczbie obwodów. W najprostszych kolektorach woda grzewcza jest podgrzewana i pobierana ze zbiornika buforowego.

6. Bardziej złożone składają się z rury próżniowej i elementów do pobierania próbek cieczy. Urządzenie zawiera niezamarzające i nietoksyczne media z dodatkami antykorozyjnymi i przeciwpieniącymi. Ta metoda niezawodnie chroni sprzęt przed solami i kamieniem oraz przyczynia się do dłuższej pracy podczas ogrzewania.

Przegląd modeli i ich charakterystyk

W tej chwili Chiny są liderem w produkcji kolektorów słonecznych. Według opinii właścicieli domów prywatnych producenci krajowi dostarczają również sprzęt o dobrych właściwościach do sprzedaży. Urządzenia europejskie są dość drogie, ale z czasem koszty zakupu i instalacji urządzeń są w pełni uzasadnione. Najbardziej znane firmy produkują następujące kolektory:

Hydraulicy: Dzięki tej nasadce do kranu zapłacisz do 50% MNIEJ za wodę

Kolekcjonerzy Dacha i Universal to najbardziej znane urządzenia krajowego producenta. SCH-18 jest wysoce wydajny przy temperaturach kondensatu do 250 ° C. Kolby wykonane są z czerwonej miedzi, nośnikiem ciepła jest płyn. Brak wody w próżni zapewnia odporność na zamarzanie. Solidna obudowa o dobrej odporności na wiatr. Rurociąg zabezpieczony jest kolektorem poliuretanowym. Gumowe uszczelki przeciwpyłowe chronią przed kurzem i opadem.

Działają efektywnie w temperaturach do -35 ° C, rodzaj funkcjonalności to ciśnieniowy system grzewczy. Jest sterownik do sterowania grzałką, wielkość rurek to 1800 mm, pojemność zbiornika to 135-300 litrów, moc elementu grzejnego to 1,5-2 kW. Kolektory produkowane są zgodnie z międzynarodowymi certyfikatami, co zapewnia ich bezpieczeństwo i niezawodność.

Jaki jest kolektor typu próżniowego

Nowoczesne urządzenia próżniowe, które dzięki energii słonecznej zaopatrują pomieszczenia w ciepło i ciepłą wodę, są nieco inne technologicznie i dzielą się na takie typy jak:

• rurowy bez szklanej powłoki ochronnej;
• moduł ze zredukowaną konwersją;
• standardowa wersja płaska;
• urządzenie z przezroczystą izolacją termiczną;
• jednostka powietrzna;
• płaski kolektor próżniowy.

Wszystkie mają wspólne konstruktywne podobieństwo, więc składają się z:

• zewnętrzna przezroczysta rura, z której całkowicie wypompowywane jest powietrze;
• ogrzewana rura umieszczona w dużej rurze, w której porusza się ciekły lub gazowy nośnik ciepła;
• jeden lub dwa rozdzielacze prefabrykowane, do których podłącza się rury większego kalibru i wchodzi w obieg cyrkulacji cienkich rurek umieszczonych wewnątrz.

Cała konstrukcja przypomina nieco termos z przezroczystymi ścianami, w których zachowany jest niespotykany dotąd wysoki poziom izolacji termicznej. Dzięki tej funkcji korpus dętki zyskuje zdolność do jakościowego rozgrzewania i pełnego oddania zasobu energii krążącemu w środku chłodziwie.

Co to jest kolektor i przeznaczenie kolektorów słonecznych

Przez kolektor słoneczny rozumie się urządzenie, które zbiera energię promieniowania, a następnie przekazuje zgromadzone ciepło odbiorcom. W praktyce używa się innego określenia - kolektor słoneczny.

W zależności od celu zastosowania instalacji słonecznych (instalacji słonecznych) dzieli się na:

• koncentratory słoneczne to urządzenia, które zbierają energię słoneczną w wąski strumień. Służą do topienia metalu. W Instytucie NPO „Fizyka-Słońce” (Taszkent) opracowano i wyprodukowano piece do topienia, w których osiągano temperatury powyżej 5000… 5500 ° C;
• panele słoneczne - urządzenia do przetwarzania promieniowania słonecznego na energię elektryczną;
• instalacje do odsalania słonecznego - maszyny przeznaczone do pozyskiwania świeżej wody z wody o dużej zawartości soli mineralnych;
• instalacje do suszenia słonecznego - urządzenia termiczne, w których wilgoć jest usuwana z warzyw i owoców za pomocą energii słońca;
• grzejniki słoneczne (kolektor słoneczny powietrza) to instalacje do przenoszenia strumienia ciepła z promieniowania podczerwonego do nośników ciepła.

Odmiany kolektorów próżniowych

Odmiany kolektorów próżniowych

W konstrukcji kolektorów zastosowano dwa rodzaje rurek szklanych:

• współosiowy;
• pióro.

Przyjrzyjmy się bliżej każdemu z nich.

Rurka koncentryczna

To rodzaj termosu, który składa się z podwójnej kolby. Bańka zewnętrzna jest pokryta specjalną substancją pochłaniającą ciepło. Pomiędzy dwiema rurami powstaje próżnia. Umożliwiło to zapewnienie, że ciepło podczas pracy jest przenoszone bezpośrednio z żarówek szklanych.

Wewnątrz każdej tuby znajduje się jeszcze jedna - miedź (wypełniona jest eterycznym płynem). Gdy temperatura wzrasta, ta ciecz paruje, przenosi zmagazynowane ciepło i wraca jako kondensacja. Następnie cykl się powtarza.

Rurka z piór

Ten typ rury składa się z pojedynczej żarówki ściennej. Nawiasem mówiąc, znacznie przewyższają swoje współosiowe odpowiedniki pod względem grubości ścianki. Rurka miedziana jest wzmocniona specjalną blachą falistą pokrytą substancją pochłaniającą wilgoć. Okazuje się, że powietrze w tym przypadku jest wypompowywane z całego kanału cieplnego.

Nawiasem mówiąc, takie kanały też są różne:

• przepływ bezpośredni;
• Uderz w fajkę.

Kanały typu „Hit Pipe”

Przenoszenie ciepła w próżniowym kolektorze słonecznym typu „Heat Pipe”

Ich inna nazwa to rury cieplne. Działają w następujący sposób: wraz ze wzrostem temperatury ciecz eteryczna w zamkniętych rurach unosi się w górę kanału, po czym skrapla się tam w specjalnie wyposażonym kolektorze ciepła. W tym ostatnim płyn przenosi energię cieplną i opada w dół rury. Z kolektora ciepła ciepło jest przekazywane dalej do systemu za pomocą cyrkulującego nośnika ciepła.

Współosiowa rura próżniowa z kolektorem 2-rurowym

Charakterystyczne jest, że metalowe rurki mogą być tutaj nie tylko miedziane, ale także aluminiowe.

Kanały z przepływem bezpośrednim

W każdym z tych kanałów w szklanej rurce znajdują się jednocześnie dwie metalowe rurki. Na jednym z nich ciecz wpływa do kolby, tam się nagrzewa i wypływa przez drugą.

Wykonanie kolektora próżniowego własnymi rękami

Ważny! Niezwykle trudno jest wykonać kolektor słoneczny własnymi rękami typu próżniowego. Koszty mogą być bardzo wysokie.

Możesz zrobić próżniowy kolektor słoneczny własnymi rękami. Będziesz musiał kupić szklane rurki dla przemysłu mleczarskiego lub do dojarek.Realizowane są razem ze specjalnymi gumowymi tulejkami, za pomocą których można je montować w różnych schematach połączeń.

Wewnątrz szklanych rur należy umieścić rury ze stali malowanej na czarno lub miedziane. Spawanie czy lutowanie trzeba będzie dodatkowo zabezpieczyć taśmami termoizolacyjnymi np. Wyciętymi z pianki polietylenowej.

Wykonując kolektor słoneczny typu próżniowego konieczne będzie wypompowanie powietrza z rur szklanych. Powietrze jest usuwane za pomocą pompy próżniowej. Tutaj musisz użyć specjalnej złączki, która zamknie się szczelnie natychmiast po odłączeniu rury ssącej od pompy próżniowej. Nowoczesne urządzenia płytowe umożliwiają uzyskanie próżni do 25 ... 30% początkowej wartości atmosferycznej.

Przed rozpoczęciem pracy powinieneś ocenić swoje mocne strony. Takie urządzenia są dość drogie w produkcji. Potrzebne są tu nie tylko drogie narzędzia i urządzenia. Potrzebna jest również umiejętność wykonywania pracy przy instalacjach próżniowych.

Możesz zmontować instalację z gotowych elementów:

1. Rama jest wykonana do montażu.
2. Ustaw go względem punktów kardynalnych.
3. Kup rury współosiowe w komplecie z wymiennikami ciepła.
4. Prowadzona jest instalacja rurociągów zasilających i odprowadzających.
5. Rury próżniowe są instalowane i podłączane do głównych rurociągów.
6. Wykonaj prace przy izolacji termicznej wszystkich punktów połączenia kolb i rurociągów.

Zalety i wady

Słoneczne kolektory próżniowe mają mniejsze straty ciepła w porównaniu do płaskich. Zastosowanie nanotechnologii próżniowej w produkcji kolektorów pozwoliło uzyskać wysoką sprawność i niezawodność systemów solarnych.

Rozważmy główne zalety stosowania kolektorów próżniowych:

1. Wydajność. W rurach kolektora panuje podciśnienie - idealny izolator ciepła, który pozwala utrzymać optymalny poziom ciepła nawet w okresie jesienno-zimowym. Utrzymując sprawność na wysokim poziomie, produktywność kolektora próżniowego jest o 40% wyższa niż kolektora płaskiego.
2. Niezawodność. Żywotność kolektorów próżniowych wynosi około 30 lat. Ich trwałość i bezproblemowe działanie zawdzięczają nowoczesnym, wytrzymałym materiałom. Rury próżniowe zawierają wysokiej jakości miedź. Zewnętrzna obudowa rur jest odlana ze szkła borokrzemianowego, które jest w stanie wytrzymać duże obciążenia. Zastosowanie kolektorów próżniowych jest szczególnie ważne w strefach klimatycznych, gdzie szkwały, huragany, grad nie są rzadkością.
3. Efektywność energii słonecznej. Cylindryczny kształt absorbera kolektora próżniowego wychwytuje i zatrzymuje nawet rozproszoną energię słoneczną, której płaski korektor nie jest w stanie przetworzyć. 40% więcej energii słonecznej można zatrzymać z jednego metra kwadratowego absorbera próżniowego układu słonecznego niż z podobnej powierzchni płaskiej instalacji słonecznej. Okrągłość rur pozwala na odbiór do 97% energii słonecznej od wczesnego rana do późnego wieczora.
4. Łatwość użycia. Jeśli rura próżniowa jest uszkodzona, należy ją wymienić bez zatrzymywania systemu (nie ma potrzeby spuszczania krążącego płynu). Jeśli brakuje ciepła, możesz dodać kilka rur, a jeśli jest jego nadmiar, tymczasowo je usunąć. Po wyczyszczeniu kolektora próżniowego ze śniegu lub lodu szybko zaczyna działać. Powierzchnia kolektora ma małą bezwładność cieplną dzięki cienkiej powłoce szklanej.
5. Dezynfekcja wody. Temperatura podgrzewania wody podczas pracy instalacji solarnej osiąga wysokie poziomy, co zapewnia jej dezynfekcję i zapobiega namnażaniu się organizmów chorobotwórczych.
6. Łatwość instalacji. Podczas montażu kolektorów próżniowych nie ma szczególnych trudności, najważniejsze jest to, aby ustawić kolektor pod kątem, aby umożliwić spłynięcie cieczy z rur.

Wady ogrzewania słonecznego są zredukowane do ekstremalnie niskiej wydajności w niskich temperaturach iw nocy, stąd pojawia się pytanie, że ten system ogrzewania nie może być jedynym w domu. Ponadto próżniowe kolektory słoneczne są droższe niż płaskie.

Próżniowe instalacje słoneczne stają się coraz bardziej popularne wśród ludności i dużych firm. Jeśli wcześniej wielu przestraszyło się ceny wydania, dziś koszt sprzętu nieco się zmniejszył, a funkcjonalność uległa poprawie i zmodyfikowaniu.

Zasada działania lampy próżniowej typu SKE.

Kluczem do układu słonecznego jest szklana rura próżniowa. Każda rura próżniowa składa się z dwóch szklanych żarówek.

Zewnętrzna kolba wykonana jest z niezwykle wytrzymałego szkła borokrzemianowego, które jest w stanie wytrzymać uderzenia gradobicia spadającego z prędkością 18 m / si ma średnicę do 35 mm.

Bańka wewnętrzna jest również wykonana ze szkła borokrzemianowego i pokryta specjalną trójwarstwową powłoką ze stopniową zmianą warstw absorbujących ALN / AIN-SS / CU. Dzięki zastosowaniu nowych technologii uzyskuje się wysoki współczynnik pochłaniania i niską zdolność bicia, co pozwala na osiągnięcie + 380 ° С w środku rury w bezpośrednim nasłonecznieniu, bez szkody dla samego produktu.

Powietrze jest wypompowywane między dwiema szklanymi bańkami, aby wytworzyć próżnię, która zapobiega odwrotnemu przewodzeniu ciepła i konwekcyjnej utracie ciepła. Pośrodku bańki szklanej znajduje się uszczelniona rura cieplna (HEAT PIPE), wykonana z czystej czerwonej miedzi, pośrodku której znajduje się niskowrzący i parujący płyn, który pełni funkcję przekazywania ciepła do chłodziwa. Poniższy rysunek przedstawia zasadę działania rury próżniowej.

Główne natężenie promieniowania słonecznego w warunkach naziemnych mieści się w zakresie widmowym 0,28 µm - 3 µm. Szkło borokrzemianowe przepuszcza fale promieniowania słonecznego w zakresie od 0,4 mikrona do 2,7 mikrona. Przenikając przez zewnętrzną przezroczystą kolbę, energia jest zatrzymywana w drugiej kolbie, na którą nakładana jest wysoce selektywna nieprzezroczysta warstwa absorbera.

W wyniku pochłaniania światła przez absorber i jego późniejszej emisji długość fali wzrasta do 11 μm. Szkło jest nieprzeniknioną barierą dla fal elektromagnetycznych o tej długości. Energia słoneczna wchodząca do absorbera zostaje uwięziona. Pochłaniając promieniowanie słoneczne, absorber nawet bez zewnętrznej żarówki może nagrzać się do temperatury + 80 ° C. Absorber nagrzany do takiej temperatury wydziela energię cieplną, która przenikając przez korpus drugiej bańki przekazywana jest do RURA CIEPŁA. Ze względu na pojawienie się efektu cieplarnianego, który polega na skumulowanej energii pod szkłem, w środku drugiej kolby temperatura wzrasta do + 180 ° C. Ciepło to podgrzewa nisko wrzącą i parującą ciecz, która w temperaturze + 25 ° C - + 30 ° C zamieniając się w parę, unosząc się, przekazuje ciepło do części roboczej HEAT PIPE, gdzie następuje wymiana ciepła z czynnikiem chłodzącym. Uwolnienie ciepła zmusza parę do skroplenia się i spłynięcia na dno RURKI CIEPLNEJ, po czym cykl się powtarza.

Wysoki współczynnik przenikania ciepła łatwo wrzącej i parującej cieczy, jej niewielka ilość oraz stosunkowo małe wymiary HEAT PIPE zapewniają efektywną przewodność cieplną. HEAT PIPE działa jak dioda termiczna. Przewodność cieplna jest bardzo wysoka w jednym kierunku (w górę) i niska w przeciwnym (w dół).

W celu utrzymania próżni między dwiema szklanymi kolbami, warstwa baru jest nakładana na dolne wnętrze kolby. Aktywnie absorbuje CO, CO, N, O, HO i H podczas przechowywania i pracy lamp. Warstwa baru zapewnia również wyraźne wizualne wskazanie stanu próżni. Kolor biały oznacza naruszenie warunków próżni.

Idealne połączenie rur próżniowych i miedzianych ciepła daje nam następujące zalety w porównaniu z kolektorami płaskimi:

Wysoka sprawność cieplna.dzięki nowoczesnym metodom wymiany ciepła, wysokiej jakości powłoce absorbującej.

Szeroki zakres pracy: dzięki niskiej pojemności cieplnej jest w stanie pracować w wysokich chmurach (w zakresie podczerwieni promieni przechodzących przez chmury).

Każda lampa działa niezależnie od siebie. Ponieważ płyn niezamarzający nie spływa do środka rury, a jego dostęp jest ograniczony przez wymiennik ciepła, w przypadku uszkodzenia fizycznego kolektor kontynuuje pracę.

Mniejsza waga kolektora przy lepszej wydajności kolektora.

Lepsza wydajność pracy zimą dzięki próżni. Rurka może wytrzymać mrozy w temperaturze -50 ° C.

Jak działają lampy próżniowe

Funkcją ewakuowanych rur kolektorów słonecznych jest pochłanianie promieniowania słonecznego i zapobieganie jego ucieczce do otoczenia. Energia cieplna może opuścić część roboczą próżniowego kolektora słonecznego na dwa sposoby - poprzez bezpośrednie przenoszenie ciepła oraz w postaci promieniowania podczerwonego.

Wnęka między szklanymi ścianami praktycznie całkowicie wyklucza możliwość bezpośredniego przenoszenia ciepła w próżni, nie ma molekuł substancji, które mogłyby to przenosić.

Powłoka selektywna (absorbująca) pochłania energię słoneczną i zapobiega jej ucieczce. Istnieją różne rodzaje takich powłok, różniących się absorpcją i emisyjnością.

Część promieniowania słonecznego odbija się od szkła, ale jest to nieznaczne - światło widzialne stanowi tylko część pochłanianego widma. Wysokiej jakości kolektory wykonane są ze szkła borokrzemianowego o dużej wytrzymałości, które jest odporne na uszkodzenia mechaniczne.

Szkło borokrzemianowe jest trudne do zarysowania lub zmatowienia i przetrwa dziesięciolecia bez zmiany przepustowości.

Jak wybrać / sfinansować

Jak wspomniano na początku artykułu, im więcej rur w kolektorze próżniowym i im są grubsze, tym lepiej. Kolektor należy dobrać do wielkości ogrzewanego obszaru.

Modele z 10 rurami i średnicą kolektora 850 mm są w stanie w pełni ogrzać 2-3 pomieszczenia. Średnia cena takiego modelu wynosi od 12000 rubli.

W przypadku średnich domów prywatnych warto wybrać model z 20-25 rurami i szerokością kolektora do 2000 mm. Średnia cena - od 20000 rubli.

W przypadku dużych domów można kupić model 30-rurowy o średnicy 2500 mm. Cena takich urządzeń zaczyna się od 22000 rubli.

Należy mieć na uwadze, że dodatkowe komponenty również mają szeroki zakres cenowy i mogą znacznie różnić się ceną. Na przykład cena najdroższego zbiornika magazynowego z dwoma wymiennikami ciepła sięga 125000 rubli.

Średnio próżniowe kolektory słoneczne zwracają się w ciągu 2-5 lat.

Kolektory płaskie

Płaski kolektor słoneczny ogrzewa nośnik ciepła za pomocą absorbera płytowego. Jest zaaranżowany po prostu. W rzeczywistości jest to płyta z metalu pochłaniającego ciepło, pomalowana na czarno specjalną farbą na wierzchu. Serpentynowa rurka jest szczelnie przymocowana (przyspawana) do dolnej powierzchni płytki, przez którą przepływa ciecz.

Selektywny czarny atrament zapewnia maksymalne pochłanianie światła słonecznego przy praktycznie zerowym odbiciu. Pochłaniane promienie nagrzewają czynnik chłodzący znajdujący się pod absorberem, który z kolei jest podawany dalej do układu. Aby zminimalizować straty ciepła, absorber jest izolowany od korpusu kolektora i hartowanego szkła, prawie pozbawionego tlenków żelaza. Jest montowany nad pochłaniaczem i pełni funkcję górnej pokrywy obudowy. Dodatkowo zastosowanie takiego szkła pozwala na stworzenie swego rodzaju „efektu cieplarnianego”, który dodatkowo zwiększa nagrzewanie się absorbera, a co za tym idzie temperaturę płynu chłodzącego.

Jak działa kolektor słoneczny

Oprócz światła widzialnego promieniowanie słoneczne ma również niewidzialne widmo podczerwone. To on przekazuje energię cieplną.Na podstawie badań ustalono, że w strefie klimatu umiarkowanego natężenie promieniowania cieplnego w południe sięga powyżej 5 kW / m2. Na rys. 1 przedstawia zależność całkowitego nasłonecznienia na 48 ° szerokości geograficznej północnej.

Figa. 1 Całkowite nasłonecznienie promieniowania słonecznego w różnych okresach strefy umiarkowanej Europy

Do przemyślenia! Promieniowanie cieplne dzieli się na: bezpośrednie i rozproszone. Dlatego nawet w pochmurny dzień odczuwalny jest napływ ciepła słonecznego. Z przedstawionej ilustracji można zauważyć, że ilość dopływającego ciepła w okresie letnim i zimowym jest bardzo zróżnicowana. Dlatego przy projektowaniu urządzeń bierze się pod uwagę możliwą wydajność w stosunku do kosztów.

Schemat ideowy kolektora słonecznego pokazano na rys. 2. Promieniowanie słoneczne dociera do kolektora przez półprzezroczyste ogrodzenie. Ciepło jest pochłaniane przez panel odbiorczy, który jest pomalowany na czarno. W rezultacie czarne ciało nagrzewa się. Kolejny proces wymiany ciepła odbywa się na drodze konwekcji. Ciepło jest przekazywane z ogrzewanej ściany do przepływu cieczy (gazu) przepływającego przez rurociągi. Medium ruchome nagrzewa się.

Uwaga! Aby zapobiec utracie ciepła, ogrodzenie kolektora jest izolowane termicznie. Ponieważ ciepło odbierane wewnątrz służy do ogrzewania przepływu, intensywność promieniowania odbitego od panelu, który odbiera promieniowanie, jest niewielka.