วิธีการเลือกเครื่องดูดพลังงานแสงอาทิตย์ (ข้อดีข้อเสียของอุปกรณ์)?

อุปกรณ์ที่รวบรวมพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์เรียกว่าเครื่องสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์สามารถให้ความร้อนแก่วัสดุที่นำความร้อนได้ นี่คือความแตกต่างจากแผงโซลาร์เซลล์ซึ่งสามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้เพียงอย่างเดียว เนื่องจากข้อได้เปรียบนี้เครื่องดูดสูญญากาศจึงใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับระบบทำความร้อนในพื้นที่และระบบจ่ายน้ำร้อน ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์มีสองประเภท: แบบแบนและแบบสุญญากาศ วัตถุประสงค์ของบทความนี้คือการพูดถึงเครื่องดูดพลังงานแสงอาทิตย์แบบสุญญากาศ

ประเภทของหลอดสุญญากาศ

หลอดสุญญากาศสำหรับเครื่องสะสมพลังงานแสงอาทิตย์มีห้าประเภท โครงสร้างและการออกแบบภายในแตกต่างกัน นอกจากนี้แต่ละตัวสามารถเสริมด้วยตัวดูดซับโลหะ (โดยปกติคืออลูมิเนียม) ซึ่งวางอยู่ภายในหลอดแก้วในรูปแบบของหลอด

สิ่งสำคัญ! ผู้ผลิตส่วนใหญ่เติมช่องว่างด้านล่างระหว่างผนังกระจกด้วยแบเรียม - ดูดซับสิ่งสกปรกของก๊าซและปรับปรุงคุณสมบัติของฉนวนกันความร้อน การไม่มีอยู่สามารถลดประสิทธิภาพของตัวสะสมได้ถึง 15%

ท่อสุญญากาศ Thermosiphon (เปิด)

ท่อเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ชนิดนี้ใช้ในเครื่องสะสมที่มีถังเก็บภายนอก พวกเขาเต็มไปด้วยน้ำและสร้างปริมาตรหนึ่งด้วยอ่างเก็บน้ำ น้ำอุ่นจากกระติกน้ำจะไหลเข้าสู่ถังและน้ำที่ระบายความร้อนจะไหลลงไป

เครื่องดูดสูญญากาศ Thermosiphon ใช้ในกรณีต่อไปนี้:

1. สำหรับเชื่อมต่อกับระบบจ่ายน้ำร้อน
2. ในภูมิภาคที่มีไข้แดดสูงในช่วงฤดูหนาว
3. สำหรับใช้ตามฤดูกาล (ฤดูใบไม้ผลิฤดูร้อนฤดูใบไม้ร่วง)

ท่อโคแอกเซียล (ท่อความร้อน)

นี่คือหลอดสุญญากาศชนิดที่พบบ่อยที่สุด ประกอบด้วยท่อทองแดงภายในหลอดแก้วที่เต็มไปด้วยของเหลวที่มีจุดเดือดต่ำหรือน้ำแรงดันต่ำ

เมื่อได้รับความร้อนของเหลวหรือน้ำเริ่มเดือดไอน้ำจะเพิ่มขึ้นพร้อม ๆ กันร้อนขึ้นจากผนังทองแดง ที่ด้านบนจะเข้าสู่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน - การขยายตัวที่ส่วนท้ายซึ่งจะให้ความร้อนผ่านผนังไปยังน้ำที่ไหลเวียนรอบ ๆ

หลังจากระบายความร้อนไอน้ำจะควบแน่นที่ผนังของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและไหลลง วงจรซ้ำอีกครั้ง

แผนผังโครงสร้างภายในของท่อโคแอกเซียลและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

ท่อโคแอกเชียลคู่

หลักการทำงานของตัวระบายความร้อนนั้นเหมือนกับของก่อนหน้านี้โดยมีข้อยกเว้นหนึ่งท่อทองแดงสองท่อที่มีของเหลวเชื่อมต่อกับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนหนึ่งตัว ระบบตีคู่ช่วยให้สามารถดึงความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและความจุและพื้นที่ผนังขนาดใหญ่ของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนช่วยให้คุณสามารถทำให้น้ำร้อนได้อย่างรวดเร็ว

มีการติดตั้งท่อร่วมสุญญากาศคู่โคแอกเซียลในกรณีที่จำเป็น:

1. ให้ความร้อนเล็กน้อยของน้ำปริมาณมาก
2. มีความต้องการพลังงานความร้อนในช่วงวันที่แดดจ้า
3. ไข้แดดเฉลี่ยสูง
4. มีการสูบน้ำผ่านระบบอย่างรวดเร็ว

ท่อสุญญากาศขนนก

พวกเขามีตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเพิ่มเติมในการออกแบบซึ่งช่วยให้สามารถกำจัดความร้อนจากด้านในหลอดแก้วได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยปกติจะทำในรูปแบบของแผ่นตามยาวสองแผ่นที่อยู่ด้านข้างของอ่างความร้อนทองแดง

มิฉะนั้นหลักการทำงานจะเหมือนกับท่อโคแอกเซียลทุกประการ

ท่อสุญญากาศรูปตัวยู (U-type)

ระบบนี้แตกต่างจากระบบก่อนหน้าโดยพื้นฐาน ใช้สองเส้น - สำหรับน้ำเย็นและน้ำอุ่น

มีการติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในรูปตัวอักษรภาษาอังกฤษ U ในขวดแก้วซึ่งน้ำไหลผ่านจากสายด้วยน้ำเย็นมันจะเข้าสู่ความร้อนและกลับไปที่ท่อด้วยน้ำอุ่น

ท่อร่วมท่อสุญญากาศชนิด U มีประสิทธิภาพสูงสุด แต่การติดตั้งทำได้ยาก ในระหว่างการประกอบสายการไหลจะเชื่อมกับท่อทองแดงภายในหลอดแก้ว ผลลัพธ์ที่ได้คือระบบหนึ่งเดียวที่มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูง แต่ความสามารถในการบำรุงรักษาต่ำ

การติดตั้งขวดบนท่อทองแดงรูปตัวยู

เสียบ

หากไม่สามารถซื้อปลั๊กสำเร็จรูปได้คุณจะต้องทำด้วยตัวเอง พอลิเมอร์ใด ๆ ที่มีจุดหลอมเหลวสูงกว่า 150 องศาเหมาะสำหรับสิ่งนี้ ตัวอย่างเช่นโพลียูรีเทน

คุณต้องตัดวงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางดังกล่าวเพื่อเข้าสู่ขวดด้วยความพยายาม ตรงกลางเจาะรูสำหรับท่อทองแดง นอกจากนี้ยังควรป้อนด้วยความพยายามเพียงเล็กน้อย ความหนาของปลั๊กควรอยู่ที่ 5-10 มม. ก็จะเพียงพอ

ด้านบนของปลั๊กควรมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า เพื่อให้ครอบคลุมทางเข้าของบล็อกที่สารหล่อเย็นไหลเวียนอยู่อย่างสมบูรณ์

ปลั๊กท่อร่วมสุญญากาศมุมมองด้านข้าง

ข้อดีข้อเสียของเครื่องดูดฝุ่น

ข้อได้เปรียบหลักของหน่วยนี้เรียกว่าการขาดการสูญเสียความร้อนระหว่างการทำงานเกือบทั้งหมด สิ่งนี้ได้รับการรับรองจากสภาพแวดล้อมสูญญากาศซึ่งเป็นหนึ่งในฉนวนธรรมชาติที่มีคุณภาพสูงสุด แต่รายการสิทธิประโยชน์ไม่ได้จบเพียงแค่นั้น อุปกรณ์เหล่านี้มีข้อดีที่เด่นชัดอื่น ๆ เช่น:

• ประสิทธิภาพของการทำงานที่ตัวบ่งชี้อุณหภูมิต่ำ (สูงถึง -30 °С);
• ความสามารถในการสะสมอุณหภูมิสูงถึง 300 °С;
• การดูดซับพลังงานความร้อนสูงสุดที่เป็นไปได้รวมถึงสเปกตรัมที่มองไม่เห็น
• เสถียรภาพในการปฏิบัติงาน
• ความไวต่ำต่อการแสดงออกในบรรยากาศที่ก้าวร้าว
• แรงลมต่ำเนื่องจากคุณสมบัติการออกแบบของระบบท่อที่สามารถส่งผ่านมวลอากาศที่มีความหนาแน่นต่างกันผ่านตัวเอง
• ประสิทธิภาพระดับสูงในภูมิภาคที่มีอากาศเย็นและเย็นสบายโดยมีวันที่อากาศแจ่มใสและมีแดดน้อย
• ความทนทานภายใต้กฎพื้นฐานของการทำงาน
• ความพร้อมในการซ่อมแซมและความสามารถในการเปลี่ยนไม่ใช่ทั้งระบบ แต่มีเพียงชิ้นส่วนที่ล้มเหลวเพียงชิ้นเดียว

ข้อเสียรวมถึงความไม่สามารถของนักสะสมในการทำความสะอาดตัวเองจากน้ำค้างแข็งน้ำแข็งหิมะและชิ้นส่วนส่วนประกอบราคาสูงที่จำเป็นในการประกอบเครื่องที่บ้าน

วิธีการวางเครื่องใช้ไฟฟ้าอย่างถูกต้อง

เพื่อให้เครื่องดูดสูญญากาศทำงานได้อย่างเต็มที่และมีประสิทธิภาพให้พลังงานที่จำเป็นแก่พื้นที่ใช้สอยจำเป็นต้องหาสถานที่ที่ดีที่สุดสำหรับมันและปรับทิศทางอุปกรณ์ให้ถูกต้องเมื่อเทียบกับส่วนต่างๆของโลก

สำหรับการตั้งถิ่นฐานในซีกโลกเหนือสิ่งสำคัญคือต้องวางตัวสะสมไว้ทางตอนใต้ของหลังคาบ้านหรือด้านที่มีแดด เป็นที่พึงปรารถนาที่จะให้ค่าเบี่ยงเบนขั้นต่ำสำหรับระนาบของอุปกรณ์

หากไม่มีทางที่จะนำพื้นผิวไปทางทิศใต้ก็ควรเลือกมุมมองที่สว่างที่สุดในพื้นที่เปิดโล่งทางทิศตะวันตกและทิศตะวันออก

คอมเพล็กซ์พลังงานแสงอาทิตย์ไม่ควรถูกบดบังด้วยปล่องไฟชิ้นส่วนตกแต่งของหลังคาแผ่กิ่งก้านและโครงสร้างที่อยู่อาศัยหรือทางเทคนิคที่สูง สิ่งนี้จะลดประสิทธิภาพของงานและลดระดับความร้อนขององค์ประกอบที่ใช้งานอยู่

หากหน่วยอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้องจะให้ความร้อนเกือบเท่ากันตลอดทั้งปีโดยไม่คำนึงถึงฤดูกาล

หากคุณไม่มีประสบการณ์มากในการซ่อมแซมการติดตั้งและงานประปาที่ซับซ้อนการดูดท่อที่บ้านก็ไม่มีเหตุผล กระบวนการนี้ลำบากมากและต้องใช้ความรู้พิเศษและอุปกรณ์เฉพาะทาง

นอกจากนี้ชิ้นส่วนสูญญากาศที่ผลิตขึ้นเองยังมีประสิทธิภาพในระดับต่ำกว่าชิ้นส่วนที่ผลิตจากโรงงานมาก ดังนั้นจึงเป็นเรื่องที่สมเหตุสมผลที่สุดที่จะซื้อผลิตภัณฑ์จากผู้ผลิตเฉพาะทางจากนั้นลองประกอบชิ้นส่วนต่างๆที่บ้าน

แผงโซลาร์เซลล์หลากหลายชนิด

ระบบสุริยะจำแนกตามคุณสมบัติการออกแบบของท่อและประเภทของช่องความร้อนที่ใช้เป็นตัวรับ:

1. แบบจำลองโคแอกเซียลของเครื่องดูดพลังงานแสงอาทิตย์แบบสูญญากาศเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านคือกระติกน้ำสองชั้นที่ทำจากแก้วในช่องที่อากาศจะถูกถ่ายเทออกไป พื้นผิวเคลือบด้วยสารเคลือบดูดซับดังนั้นพลังงานจะถูกถ่ายโอนจากท่อเอง

2. โครงสร้างขนนกเป็นผนังเดียวช่องว่างจะอยู่ที่นี่ในช่องว่างของช่องความร้อนซึ่งบางส่วนรวมกับที่เก็บข้อมูลไว้ในขวด

4. ในระบบที่มีการหมุนเวียนแบบบังคับปั๊มกำลังต่ำจะถูกติดตั้งเพื่ออำนวยความสะดวกในการเคลื่อนย้ายของพาหะ ในขณะเดียวกันการใช้พลังงานจะน้อยกว่าพลังงานที่ได้รับจากการทำความร้อนในบ้านส่วนตัว

5. นอกจากนี้ยังมีความแตกต่างในจำนวนของวงจร ในนักสะสมที่ง่ายที่สุดน้ำร้อนจะถูกทำให้ร้อนและใช้จากถังเก็บ

6. สิ่งที่ซับซ้อนมากขึ้นประกอบด้วยท่อสุญญากาศและองค์ประกอบการสุ่มตัวอย่างของไหล อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยสารป้องกันการแข็งตัวและปลอดสารพิษพร้อมสารป้องกันการกัดกร่อนและสารป้องกันการเกิดฟอง วิธีนี้ช่วยปกป้องอุปกรณ์จากเกลือและตะกรันได้อย่างน่าเชื่อถือและช่วยให้ใช้งานได้นานขึ้นในระหว่างการทำความร้อน

ภาพรวมของแบบจำลองและลักษณะเฉพาะ

ในขณะนี้จีนเป็นผู้นำในการผลิตเครื่องสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ ตามความคิดเห็นของเจ้าของบ้านส่วนตัวผู้ผลิตในประเทศยังจัดหาอุปกรณ์ที่มีลักษณะดีสำหรับขาย อุปกรณ์ในยุโรปมีราคาค่อนข้างแพง แต่เมื่อเวลาผ่านไปค่าใช้จ่ายในการซื้อและติดตั้งอุปกรณ์นั้นมีเหตุผลอย่างเต็มที่ บริษัท ที่มีชื่อเสียงที่สุดผลิตนักสะสมดังต่อไปนี้:

ช่างประปา: คุณจะจ่ายน้ำน้อยลงถึง 50% เมื่อใช้อุปกรณ์ติดตั้งก๊อกน้ำนี้

Collectors Dacha และ Universal เป็นอุปกรณ์ที่มีชื่อเสียงที่สุดของผู้ผลิตในประเทศ SCH-18 มีประสิทธิภาพสูงโดยมีอุณหภูมิคอนเดนเสทสูงถึง 250 ° C ขวดทำจากทองแดงแดงตัวพาความร้อนเป็นของเหลว การไม่มีน้ำในสูญญากาศช่วยให้สามารถต้านทานการแข็งตัวได้ เคสแข็งแรงทนทานต่อลมได้ดี ท่อได้รับการป้องกันโดยท่อร่วมยูรีเทน ซีลยางป้องกันฝุ่นช่วยป้องกันฝุ่นและการตกตะกอน

ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำถึง -35 ° C ประเภทของการทำงานคือระบบแรงดันเพื่อให้ความร้อน มีตัวควบคุมสำหรับควบคุมเครื่องทำความร้อนขนาดของท่อ 1800 มม. ปริมาตรของถัง 135-300 ลิตรกำลังขององค์ประกอบความร้อน 1.5-2 กิโลวัตต์ ท่อร่วมผลิตตามการรับรองระหว่างประเทศซึ่งรับประกันความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ

ตัวสะสมประเภทสูญญากาศเป็นอย่างไร

อุปกรณ์สูญญากาศสมัยใหม่ที่ให้ห้องที่มีความร้อนและน้ำร้อนเนื่องจากพลังงานแสงอาทิตย์มีความแตกต่างกันทางเทคโนโลยีและแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆเช่น:

• ท่อที่ไม่มีการเคลือบป้องกันแก้ว
• โมดูลที่มีการแปลงลดลง
• รุ่นแบนมาตรฐาน
• อุปกรณ์ที่มีฉนวนกันความร้อนโปร่งใส
• หน่วยอากาศ;
• ท่อสูญญากาศแบบแบน

พวกเขาทั้งหมดมีความคล้ายคลึงกันในเชิงสร้างสรรค์ดังนั้นจึงประกอบด้วย:

• ท่อโปร่งใสด้านนอกซึ่งอากาศถูกสูบออกจนหมด
• ท่อน้ำอุ่นตั้งอยู่ในท่อขนาดใหญ่ที่ตัวพาความร้อนของเหลวหรือก๊าซเคลื่อนที่
• ผู้จัดจำหน่ายสำเร็จรูปหนึ่งหรือสองรายซึ่งเชื่อมต่อท่อที่มีขนาดใหญ่กว่าและวงจรการไหลเวียนของท่อบาง ๆ ที่วางอยู่ภายในจะเข้า

โครงสร้างทั้งหมดค่อนข้างชวนให้นึกถึงกระติกน้ำร้อนที่มีผนังโปร่งใสซึ่งมีฉนวนกันความร้อนในระดับสูงเป็นประวัติการณ์ ด้วยคุณสมบัตินี้ร่างกายของท่อด้านในจึงได้รับความสามารถในการอุ่นเครื่องในเชิงคุณภาพและให้แหล่งพลังงานอย่างเต็มที่กับสารหล่อเย็นที่ไหลเวียนอยู่ภายใน

นักสะสมและวัตถุประสงค์ของเครื่องสะสมพลังงานแสงอาทิตย์คืออะไร

เครื่องเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ถูกเข้าใจว่าเป็นอุปกรณ์ที่รวบรวมพลังงานรังสีแล้วถ่ายเทความร้อนที่สะสมไปยังผู้บริโภค ในทางปฏิบัติมีการใช้คำอื่น - ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์

ตามวัตถุประสงค์การใช้งานการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ (การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์) จะแบ่งย่อย:

• เครื่องรวมพลังงานแสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์ที่รวบรวมพลังงานแสงอาทิตย์ไว้ในกระแสแคบ ๆ พวกเขาใช้ในการหลอมโลหะ ที่สถาบัน NPO "Physics-Solntse" (Tashkent) ได้มีการพัฒนาและผลิตเตาหลอมซึ่งมีอุณหภูมิมากกว่า 5,000 ... 5500 ° C
• แผงเซลล์แสงอาทิตย์ - อุปกรณ์สำหรับแปลงรังสีจากดวงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า
• โรงกลั่นน้ำทะเลพลังงานแสงอาทิตย์ - เครื่องจักรที่ออกแบบมาเพื่อรับน้ำจืดจากน้ำที่มีเกลือแร่สูง
• การติดตั้งเครื่องอบแห้งด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ - อุปกรณ์ระบายความร้อนที่กำจัดความชื้นออกจากผักและผลไม้โดยใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์
• เครื่องทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ (ตัวเก็บอากาศพลังงานแสงอาทิตย์) คือการติดตั้งสำหรับถ่ายโอนฟลักซ์ความร้อนจากรังสีอินฟราเรดไปยังตัวพาความร้อน

เครื่องดูดสูญญากาศที่หลากหลาย

เครื่องดูดสูญญากาศที่หลากหลาย

มีหลอดแก้วสองประเภทที่ใช้ในการออกแบบของนักสะสม:

• โคแอกเชียล;
• ขน.

มาดูรายละเอียดของแต่ละคนกันดีกว่า

ท่อโคแอกเชียล

เป็นกระติกน้ำร้อนชนิดหนึ่งที่ประกอบด้วยกระติกน้ำคู่ หลอดไฟด้านนอกเคลือบด้วยสารดูดซับความร้อนพิเศษ สูญญากาศถูกสร้างขึ้นระหว่างท่อทั้งสอง ทำให้มั่นใจได้ว่าความร้อนระหว่างการทำงานจะถูกถ่ายเทโดยตรงจากหลอดแก้ว

ภายในแต่ละหลอดมีทองแดงอีกหนึ่งอัน (เต็มไปด้วยของเหลวที่ไม่มีตัวตน) เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นของเหลวนี้จะระเหยถ่ายเทความร้อนที่เก็บไว้และไหลกลับเป็นการควบแน่น จากนั้นวงจรจะเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่า

ท่อขนนก

หลอดประเภทนี้ประกอบด้วยกระเปาะผนังเดียว อย่างไรก็ตามพวกมันมีความหนาของผนังมากกว่าคู่โคแอกเซียลอย่างมีนัยสำคัญ ท่อทองแดงเสริมด้วยแผ่นลูกฟูกพิเศษที่รับการบำบัดด้วยสารดูดซับความชื้น ปรากฎว่าอากาศในกรณีนี้ถูกสูบออกจากช่องความร้อนทั้งหมด

อย่างไรก็ตามช่องดังกล่าวก็แตกต่างกันเช่นกัน:

• กระแสตรง;
• ตีไปป์

ช่องประเภท "Hit Pipe"

การถ่ายเทความร้อนในเครื่องดูดพลังงานแสงอาทิตย์ชนิด "Heat Pipe"

ชื่ออื่นของพวกเขาคือท่อความร้อน พวกเขาทำงานดังต่อไปนี้: เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นของเหลวที่ไม่มีตัวตนในท่อปิดจะเพิ่มขึ้นในช่องหลังจากนั้นจะควบแน่นที่นั่นในตัวสะสมความร้อนที่มีอุปกรณ์พิเศษ ในช่วงหลังของเหลวจะถ่ายเทพลังงานความร้อนและไหลลงมาตามท่อ จากตัวสะสมความร้อนความร้อนจะถูกถ่ายเทเข้าไปในระบบมากขึ้นโดยใช้ตัวพาความร้อนหมุนเวียน

ท่อความร้อนท่อสูญญากาศโคแอกเซียลพร้อมท่อร่วม 2 ท่อ

เป็นลักษณะเฉพาะของท่อโลหะที่นี่ไม่เพียง แต่เป็นทองแดงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอลูมิเนียมด้วย

ช่องทางไหลโดยตรง

ในแต่ละช่องเหล่านี้ในหลอดแก้วจะมีท่อโลหะสองท่อพร้อมกัน ผ่านหนึ่งในนั้นของเหลวจะเข้าสู่ขวดทำให้ร้อนขึ้นที่นั่นและออกผ่านวินาที

ทำท่อร่วมสูญญากาศด้วยมือของคุณเอง

สิ่งสำคัญ! เป็นเรื่องยากมากที่จะสร้างตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมือของคุณเองในรูปแบบสุญญากาศ ค่าใช้จ่ายอาจสูงมาก

คุณสามารถทำเครื่องดูดพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมือของคุณเอง คุณจะต้องซื้อหลอดแก้วสำหรับอุตสาหกรรมนมหรือเครื่องรีดนมพวกเขารับรู้พร้อมกับปลอกยางพิเศษด้วยความช่วยเหลือซึ่งสามารถติดตั้งในแผนภาพการเดินสายไฟที่แตกต่างกัน

ภายในท่อแก้วคุณจะต้องวางท่อเหล็กหรือทองแดงทาสีดำ การเชื่อมหรือการบัดกรีจะต้องได้รับการป้องกันเพิ่มเติมด้วยเทปฉนวนความร้อนเช่นตัดจากโฟมโพลีเอทิลีน

เมื่อสร้างตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ประเภทสูญญากาศจำเป็นต้องสูบอากาศออกจากท่อแก้ว อากาศจะถูกไล่โดยใช้ปั๊มสูญญากาศ ที่นี่คุณต้องใช้ข้อต่อพิเศษซึ่งจะปิดแน่นทันทีหลังจากถอดท่อดูดออกจากปั๊มสุญญากาศ อุปกรณ์จานสมัยใหม่ทำให้สามารถรับสุญญากาศได้สูงถึง 25 ... 30% ของค่าบรรยากาศเริ่มต้น

ก่อนเริ่มงานคุณควรประเมินกำลังของคุณ อุปกรณ์ดังกล่าวมีราคาค่อนข้างแพงในการผลิต ที่นี่ไม่เพียง แต่ต้องใช้เครื่องมือและอุปกรณ์ราคาแพงเท่านั้น คุณต้องมีทักษะในการปฏิบัติงานด้วยการติดตั้งระบบสุญญากาศ

คุณสามารถประกอบการติดตั้งจากองค์ประกอบสำเร็จรูป:

1. เฟรมถูกสร้างขึ้นสำหรับการติดตั้ง
2. ปรับทิศทางให้สัมพันธ์กับจุดสำคัญ
3. ซื้อท่อโคแอกเซียลพร้อมตัวแลกเปลี่ยนความร้อน
4. ดำเนินการติดตั้งท่อจ่ายและท่อระบายน้ำ
5. มีการติดตั้งและเชื่อมต่อท่อสุญญากาศกับท่อหลัก
6. ปฏิบัติงานเกี่ยวกับฉนวนกันความร้อนทุกจุดเชื่อมต่อของขวดและท่อ

ข้อดีและข้อเสีย

เครื่องดูดสูญญากาศพลังงานแสงอาทิตย์มีการสูญเสียความร้อนน้อยกว่าเมื่อเทียบกับแบบแบน การใช้นาโนเทคโนโลยีสุญญากาศในการผลิตเครื่องสะสมทำให้ระบบพลังงานแสงอาทิตย์มีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูง

ลองพิจารณาข้อดีหลักของการใช้เครื่องดูดสูญญากาศ:

1. ประสิทธิภาพ. มีสูญญากาศในท่อสะสมซึ่งเป็นฉนวนความร้อนในอุดมคติซึ่งช่วยให้คุณรักษาระดับความร้อนที่เหมาะสมได้แม้ในช่วงฤดูใบไม้ร่วง - ฤดูหนาว ด้วยการรักษาประสิทธิภาพให้อยู่ในระดับสูงผลผลิตของเครื่องดูดสูญญากาศจะสูงกว่าเครื่องสะสมแบบแบนถึง 40%
2. ความน่าเชื่อถือ อายุการใช้งานของเครื่องดูดฝุ่นประมาณ 30 ปี ความทนทานและการใช้งานที่ปราศจากปัญหาเกิดจากวัสดุที่ทันสมัยทนทาน ท่อสูญญากาศประกอบด้วยทองแดงคุณภาพสูง ท่อด้านนอกหล่อจากแก้วบอโรซิลิเกตซึ่งสามารถรับน้ำหนักได้สูง การใช้เครื่องดูดสูญญากาศมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเขตภูมิอากาศที่พายุเฮอริเคนลูกเห็บไม่ใช่เรื่องแปลก
3. ประสิทธิภาพการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ รูปทรงกระบอกของตัวดูดซับสูญญากาศจับและเก็บรักษาแม้กระทั่งพลังงานแสงอาทิตย์ที่กระจัดกระจายซึ่งตัวแก้ไขแบบแบนไม่สามารถแปลงได้ สามารถกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ได้มากกว่า 40% จากตัวดูดซับของระบบสุญญากาศสุญญากาศหนึ่งตารางเมตรมากกว่าจากพื้นที่ใกล้เคียงกับการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบแบน ความกลมของหลอดช่วยให้คุณได้รับพลังงานแสงอาทิตย์มากถึง 97% ตั้งแต่เช้าตรู่จนถึงค่ำ
4. สะดวกในการใช้. ในกรณีที่เกิดความเสียหายกับท่อสูญญากาศจะถูกเปลี่ยนโดยไม่ต้องหยุดการทำงานของระบบ (ไม่จำเป็นต้องระบายของเหลวที่ไหลเวียนออก) หากไม่มีความร้อนคุณสามารถเพิ่มท่อหลายท่อและหากมีส่วนเกินให้ถอดออกชั่วคราว หลังจากทำความสะอาดท่อร่วมสุญญากาศจากหิมะหรือน้ำแข็งแล้วจะสามารถใช้งานได้อย่างรวดเร็ว พื้นผิวของตัวสะสมมีความเฉื่อยทางความร้อนต่ำเนื่องจากการเคลือบแก้วบาง ๆ
5. การฆ่าเชื้อโรคในน้ำ อุณหภูมิของน้ำร้อนในระหว่างการทำงานของระบบสุริยะถึงระดับสูงซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ในการฆ่าเชื้อโรคและป้องกันการเพิ่มจำนวนของสิ่งมีชีวิตที่ทำให้เกิดโรค
6. ติดตั้งง่าย เมื่อติดตั้งเครื่องดูดสูญญากาศไม่มีปัญหาพิเศษสิ่งสำคัญที่ต้องปฏิบัติตามคือวางตำแหน่งตัวเก็บรวบรวมไว้ที่มุมเพื่อให้ของเหลวภายในท่อระบายลง

ข้อเสียของการทำความร้อนจากแสงอาทิตย์จะลดลงจนมีประสิทธิภาพต่ำมากที่อุณหภูมิต่ำและในเวลากลางคืนดังนั้นคำถามก็คือระบบทำความร้อนนี้ไม่สามารถมีได้เพียงระบบเดียวในบ้าน นอกจากนี้เครื่องสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบสุญญากาศยังมีราคาแพงกว่าเครื่องดูดฝุ่นแบบแบน

การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบสุญญากาศกำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นในหมู่ประชากรและ บริษัท ขนาดใหญ่ หากก่อนหน้านี้หลายคนรู้สึกหวาดกลัวกับราคาของปัญหาวันนี้ต้นทุนของอุปกรณ์ลดลงเล็กน้อยและมีการปรับปรุงและแก้ไขฟังก์ชันการทำงาน

หลักการทำงานของหลอดสุญญากาศชนิด SKE

กุญแจสำคัญของระบบสุริยะคือหลอดสุญญากาศแก้ว หลอดสูญญากาศแต่ละหลอดประกอบด้วยหลอดแก้วสองหลอด

กระติกน้ำด้านนอกทำจากแก้วบอโรซิลิเกตที่มีความทนทานสูงซึ่งสามารถทนต่อผลกระทบของลูกเห็บที่ตกลงมาด้วยความเร็ว 18 เมตร / วินาทีและมีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 35 มิลลิเมตร

หลอดไฟด้านในทำจากแก้วบอโรซิลิเกตและเคลือบด้วยสารเคลือบพิเศษสามชั้นพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงทีละน้อยของชั้นดูดซับ ALN / AIN-SS / CU เนื่องจากการใช้เทคโนโลยีใหม่ทำให้ได้ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซึมที่สูงและความสามารถในการตีต่ำซึ่งช่วยให้สามารถเข้าถึง + 380 °Сตรงกลางท่อในแสงแดดโดยตรงโดยไม่ทำอันตรายต่อผลิตภัณฑ์

อากาศจะถูกสูบออกระหว่างหลอดแก้วทั้งสองเพื่อสร้างสูญญากาศที่ป้องกันการนำความร้อนย้อนกลับและการสูญเสียความร้อนแบบหมุนเวียน ตรงกลางของหลอดแก้วมีท่อความร้อนที่ปิดสนิท (HEAT PIPE) ซึ่งทำจากทองแดงสีแดงบริสุทธิ์ตรงกลางมีของเหลวที่เดือดและระเหยต่ำซึ่งทำหน้าที่ในการถ่ายเทความร้อนไปยังสารหล่อเย็น รูปด้านล่างแสดงหลักการทำงานของหลอดสูญญากาศ

ความเข้มหลักของรังสีดวงอาทิตย์ในสภาพพื้นโลกอยู่ในช่วงสเปกตรัม 0.28 µm - 3 µm แก้วโบโรซิลิเกตส่งคลื่นรังสีดวงอาทิตย์ในช่วง 0.4 ไมครอน - 2.7 ไมครอน เมื่อเจาะทะลุขวดใสด้านนอกพลังงานจะถูกเก็บไว้ในขวดที่สองซึ่งใช้ชั้นสารดูดซับทึบแสงที่เลือกได้สูง

อันเป็นผลมาจากการดูดซับแสงโดยตัวดูดซับและการปล่อยออกมาในภายหลังความยาวคลื่นจะเพิ่มขึ้นเป็น 11 m แก้วเป็นสิ่งกีดขวางคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวนี้ผ่านไม่ได้ พลังงานแสงอาทิตย์ที่เข้าสู่ตัวดูดซับจะถูกกักไว้ การดูดซับรังสีดวงอาทิตย์ตัวดูดซับแม้ไม่มีหลอดไฟภายนอกสามารถให้ความร้อนได้ถึงอุณหภูมิ + 80 ° C ตัวดูดซับที่ให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิดังกล่าวจะปล่อยพลังงานความร้อนซึ่งทะลุผ่านร่างกายของหลอดไฟที่สองจะถูกถ่ายโอนไปยัง HEAT PIPE เนื่องจากการปรากฏตัวของปรากฏการณ์เรือนกระจกซึ่งขึ้นอยู่กับพลังงานสะสมใต้แก้วที่ตรงกลางของขวดที่สองอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นถึง + 180 ° C ความร้อนนี้จะทำให้ของเหลวเดือดและระเหยต่ำซึ่งที่อุณหภูมิ + 25 ° C - + 30 ° C เปลี่ยนเป็นไอน้ำเพิ่มขึ้นถ่ายเทความร้อนไปยังส่วนทำงานของ HEAT PIPE ซึ่งจะมีการแลกเปลี่ยนความร้อนกับสารหล่อเย็น การปล่อยความร้อนจะบังคับให้ไอน้ำกลั่นตัวและไหลไปที่ด้านล่างของท่อความร้อนและวงจรจะวนซ้ำอีกครั้ง

ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสูงของของเหลวที่เดือดและระเหยได้ง่ายปริมาณที่ไม่สำคัญและขนาดที่ค่อนข้างเล็กของ HEAT PIPE ให้การนำความร้อนที่มีประสิทธิภาพ HEAT PIPE ทำงานเหมือนไดโอดระบายความร้อน การนำความร้อนสูงมากในทิศทางเดียว (ขึ้น) และต่ำในทิศทางตรงกันข้าม (ลง)

เพื่อรักษาสุญญากาศระหว่างขวดแก้วทั้งสองชั้นของแบเรียมจะถูกนำไปใช้กับด้านในขวดด้านล่าง มันดูดซับ CO, CO, N, O, HO และ H อย่างแข็งขันในระหว่างการจัดเก็บและการใช้งานท่อ ชั้นแบเรียมยังแสดงสถานะสูญญากาศด้วยภาพที่ชัดเจน สีขาวหมายความว่ามีการละเมิดสภาวะสุญญากาศ

การผสมผสานที่ลงตัวระหว่างท่อทองแดงสุญญากาศและความร้อนทำให้เรามีข้อดีมากกว่าเครื่องสะสมแบบแบน

ประสิทธิภาพการระบายความร้อนสูงด้วยวิธีการถ่ายเทความร้อนที่ทันสมัยการเคลือบดูดซับคุณภาพสูง

การทำงานที่หลากหลาย: เนื่องจากความสามารถในการระบายความร้อนต่ำจึงสามารถทำงานในเมฆสูงได้ (ในช่วงอินฟราเรดของรังสีที่ผ่านเมฆ)

แต่ละหลอดทำงานเป็นอิสระจากกัน เนื่องจากสารป้องกันการแข็งตัวไม่ไหลเข้ากลางท่อและการเข้าถึงถูก จำกัด โดยตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในกรณีที่เกิดความเสียหายทางกายภาพตัวเก็บรวบรวมยังคงทำงานต่อไป

น้ำหนักตัวสะสมน้อยลงพร้อมประสิทธิภาพในการสะสมที่ดีขึ้น

ประสิทธิภาพการทำงานที่ดีขึ้นในฤดูหนาวด้วยเครื่องดูดฝุ่น หลอดสามารถทนต่อน้ำค้างแข็งได้ที่ -50 ° C

ท่อสุญญากาศทำงานอย่างไร

หน้าที่ของท่อเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ที่อพยพออกมาคือการดูดซับรังสีดวงอาทิตย์และป้องกันไม่ให้หลุดออกสู่สิ่งแวดล้อม พลังงานความร้อนสามารถออกจากส่วนการทำงานของตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์สูญญากาศได้สองวิธี - เนื่องจากการถ่ายเทความร้อนโดยตรงและในรูปของรังสีอินฟราเรด

ช่องว่างระหว่างผนังกระจกแทบจะไม่รวมการถ่ายเทความร้อนโดยตรงที่เป็นไปได้ในสูญญากาศไม่มีโมเลกุลของสารใดที่สามารถเคลื่อนย้ายได้

สารเคลือบผิวที่เลือก (สารดูดซับ) จะดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์และป้องกันไม่ให้หลุดรอดออกไป การเคลือบดังกล่าวมีหลายประเภทแตกต่างกันในการดูดซับและการแผ่รังสี

รังสีดวงอาทิตย์บางส่วนสะท้อนด้วยแก้ว แต่ไม่มีนัยสำคัญ - แสงที่มองเห็นเป็นเพียงส่วนหนึ่งของสเปกตรัมที่ดูดซับ ตัวสะสมคุณภาพสูงทำจากแก้วบอโรซิลิเกตที่มีความแข็งแรงสูงซึ่งทนทานต่อความเสียหายทางกล

แก้วบอโรซิลิเกตยากที่จะขีดข่วนหรือปูเสื่อและจะคงอยู่ได้นานหลายทศวรรษโดยไม่ต้องเปลี่ยนปริมาณงาน

วิธีการเลือก / การเงิน

ดังที่ได้กล่าวไว้ในตอนต้นของบทความยิ่งมีท่อมากขึ้นในท่อร่วมสุญญากาศและยิ่งหนาเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น ควรเลือกตัวสะสมตามขนาดของพื้นที่อุ่น

รุ่นที่มีท่อ 10 ท่อและเส้นผ่านศูนย์กลางตัวสะสม 850 มม. สามารถให้ความร้อนได้เต็มที่ 2-3 ห้อง ราคาเฉลี่ยของรุ่นดังกล่าวอยู่ที่ 12,000 รูเบิล

สำหรับบ้านส่วนตัวขนาดกลางควรเลือกรุ่นที่มีท่อ 20-25 และความกว้างของตัวสะสมสูงถึง 2,000 มม. ราคาเฉลี่ย - จาก 20,000 รูเบิล

สำหรับบ้านหลังใหญ่จะมีรุ่น 30 ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2,500 มม. ราคาของอุปกรณ์ดังกล่าวเริ่มต้นที่ 22,000 รูเบิล

โปรดทราบว่าส่วนประกอบเพิ่มเติมนั้นมีหลากหลายราคาและราคาอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ตัวอย่างเช่นราคาของถังเก็บที่แพงที่สุดพร้อมตัวแลกเปลี่ยนความร้อนสองตัวถึง 125,000 รูเบิล

โดยเฉลี่ยแล้วเครื่องดูดพลังงานแสงอาทิตย์จะจ่ายเองภายใน 2-5 ปี

นักสะสมแบน

ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบแบนจะให้ความร้อนแก่ตัวพาความร้อนโดยใช้ตัวดูดซับแผ่น มันจัดค่อนข้างเรียบง่าย อันที่จริงนี่คือแผ่นโลหะดูดความร้อนทาสีดำด้านบนด้วยสีพิเศษ ท่อคดเคี้ยวติดแน่น (เชื่อม) กับพื้นผิวด้านล่างของแผ่นซึ่งของเหลวไหลเวียน

หมึกสีดำที่เลือกได้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะดูดซับแสงแดดได้สูงสุดโดยแทบไม่มีการสะท้อนแสง รังสีที่ดูดซับจะให้ความร้อนแก่สารหล่อเย็นใต้ตัวดูดซับซึ่งจะถูกป้อนเข้าไปในระบบมากขึ้น เพื่อลดการสูญเสียความร้อนตัวดูดซับได้รับการหุ้มฉนวนจากตัวสะสมและกระจกนิรภัยซึ่งเกือบจะปราศจากเหล็กออกไซด์ ติดตั้งอยู่เหนือตัวดูดซับและทำหน้าที่เป็นฝาปิดด้านบนของตัวเครื่อง นอกจากนี้การใช้แก้วดังกล่าวช่วยให้คุณสร้าง "ปรากฏการณ์เรือนกระจก" ชนิดหนึ่งซึ่งจะเพิ่มความร้อนของตัวดูดซับและด้วยเหตุนี้อุณหภูมิของสารหล่อเย็น

ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ทำงานอย่างไร

นอกจากแสงที่มองเห็นได้แล้วรังสีดวงอาทิตย์ยังมีสเปกตรัมอินฟราเรดที่มองไม่เห็นอีกด้วย เขาคือผู้ถ่ายเทพลังงานความร้อนจากการวิจัยพบว่าในเขตภูมิอากาศเย็นความเข้มของการแผ่รังสีความร้อนในตอนเที่ยงถึงมากกว่า 5 กิโลวัตต์ / ตร.ม. ในรูป 1 แสดงการพึ่งพาของไข้แดดทั้งหมดสำหรับละติจูด 48 °เหนือ

รูปที่. 1 การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ทั้งหมดในช่วงเวลาต่างๆของเขตอบอุ่นของยุโรป

อาหารสมอง! การแผ่รังสีความร้อนแบ่งออกเป็น: โดยตรงและกระจาย ดังนั้นแม้ในวันที่มีเมฆมากก็ยังสัมผัสได้ถึงการไหลของความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่ไหลบ่าเข้ามา เห็นได้จากภาพประกอบที่นำเสนอว่าปริมาณความร้อนที่เข้ามาในช่วงฤดูร้อนและฤดูหนาวมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นเมื่อออกแบบอุปกรณ์ประสิทธิภาพที่เป็นไปได้จะถูกนำมาพิจารณาโดยสัมพันธ์กับต้นทุน

แผนผังของตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แสดงในรูปที่ 2. รังสีแสงอาทิตย์เข้าสู่ตัวสะสมผ่านรั้วโปร่งแสง ความร้อนถูกดูดซับที่แผงรับซึ่งทาสีดำ เป็นผลให้ตัวดำร้อนขึ้น กระบวนการถ่ายเทความร้อนที่ตามมาเกิดขึ้นโดยการพาความร้อน ความร้อนจะถูกถ่ายเทจากผนังอุ่นไปยังการไหลของของเหลว (ก๊าซ) ที่เคลื่อนผ่านท่อ ตัวกลางที่เคลื่อนที่จะร้อนขึ้น

โปรดทราบ! เพื่อป้องกันการสูญเสียความร้อนรั้วตัวเก็บรวบรวมเป็นฉนวนกันความร้อน เนื่องจากความร้อนที่ได้รับภายในถูกใช้เพื่อให้ความร้อนกับการไหลความเข้มของรังสีสะท้อนจากแผงที่ได้รับรังสีจึงต่ำ