Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Veľa peňazí je vynaložených na zásobovanie teplou vodou a vykurovanie priestorov. Ale existuje alternatívny zdroj energie - vákuový solárny kolektor. Počuli ste o tom? Umožňuje výrazne znížiť finančné náklady na udržiavanie pohodlia, pričom poskytuje maximálny tepelný efekt s minimálnymi tepelnými stratami.

Toto zariadenie je možné zakúpiť u výrobcov spotrebičov pre domácnosť alebo si ho zostaviť doma. Ak chcete vybrať vhodný model, študovať veľa informácií. Pomôžeme vám určiť základné kritériá nákupu.

Článok sa bude zaoberať princípom činnosti a zariadenia vákuového kolektora. Budeme hovoriť o štrukturálnych vlastnostiach rôznych modelov, zvážime klady a zápory týchto inštalácií. Okrem toho podrobne popíšeme, ako vytvoriť a nainštalovať vákuový solárny kolektor.

Materiál je doplnený videami, z ktorých sa dozviete o dôležitých vlastnostiach a princípoch fungovania vákuových kolektorov.

Princíp činnosti vákuovej jednotky

Vákuový solárny kolektor sa líši od konvenčných solárnych systémov spôsobom spracovania slnečnej energie. Klasická batéria jednoducho prijíma svetlo a premieňa ho na elektrinu. Kolektor sa tiež skladá zo sklenených trubíc s vákuom vytvoreným vnútri. Kombinujú sa do jedného systému prostredníctvom špeciálnych dokovacích staníc.

Vo vnútri každej trubice je kanál jednej alebo dvoch medených tyčí s chladiacou kvapalinou. Aktívny prvok, ktorý zachytáva slnečné lúče, zohrieva chladiacu látku, čím zabezpečuje prevádzku kolektora.

Vákuový solárny kolektor umiestnený na streche súkromného domu poskytne obyvateľom teplú vodu počas celého roka a počas chladného obdobia vám umožní pohodlne vykurovať miestnosť bez toho, aby ste na ňu museli vynaložiť veľké množstvo peňazí.

Vďaka tejto konštrukcii sa výrazne zvyšuje úroveň energetickej účinnosti a tepelné straty sa výrazne znižujú, pretože vákuová vrstva umožňuje ušetriť približne 95% zachytenej slnečnej energie.

Okrem toho sa znižuje závislosť produktivity kolektorov od sezónnosti, teploty okolia a rôznych poveternostných podmienok, ako sú: poryvy vetra, čiastočne zamračené počasie, zrážky atď.

Ako je vákuový typ kolektor?

Moderné vákuové zariadenia, ktoré poskytujú miestnosti s teplom a teplou vodou v dôsledku slnečnej energie, sú technologicky odlišné.

Zberatelia sú rozdelení do týchto typov:

  • rúrkové bez ochranného povlaku zo skla;
  • modul so zníženou konverziou;
  • možnosť štandardného bytu;
  • Zariadenie s priehľadnou izoláciou;
  • vzduchová jednotka;
  • plochý vákuový kolektor.
Vákuový solárny kolektor je schopný zabezpečiť teplú vodu a vykurovanie kedykoľvek počas roka a za každého počasia (+)

Všetky majú spoločnú štrukturálnu podobnosť, takže sa skladajú z:

  • vonkajšia priehľadná rúrka, z ktorej je vzduch úplne vyčerpaný;
  • vyhrievanú rúru umiestnenú vo veľkej rúre, kde sa pohybuje kvapalina alebo plynná kvapalina prenášajúca teplo;
  • jeden alebo dva prefabrikované ventily, ku ktorým sú pripojené potrubia väčšieho kalibru a cirkulačný okruh tenkých rúr umiestnených vo vnútri vstupuje.

Celá konštrukcia je trochu pripomínajúca termosku s priehľadnými stenami, v ktorej je zachovaná nebývalá vysoká tepelná izolácia. Vďaka tejto funkcii získa telo vnútornej rúrky schopnosť dobre sa zahriať a úplne uvoľniť zdroj energie do cirkulujúceho chladiaceho média.

Konštrukčné nuansy a klasifikácia

Podtlakové kolektory sú klasifikované podľa typu sklenených trubíc inštalovaných v konštrukcii alebo podľa vlastností tepelných kanálov. Rúry sú zvyčajne koaxiálne a perie a tepelné kanály sú typu U v tvare U a tepelných rúrok.,

Charakteristika koaxiálnych trubíc

Koaxiálne trubice sú dvojité sklenené termosky s vákuovým priestorom vytvoreným umelo medzi stenami. Vnútorný povrch rúrky má vrstvu špeciálneho povlaku absorbujúceho teplo, takže k skutočnému prenosu tepla dochádza priamo zo stien sklenenej banky.

Koaxiálne trubice sú vyrobené z vysoko pevného skla na báze borosilikátov, ktoré majú vysokú priepustnosť svetla. Prvky v závislosti od výrobcu majú až tri vrstvy magnetronového naprašovania, vykazujú vynikajúcu pevnosť a odolnosť voči rôznym atmosférickým prejavom (dážď, krupobitie atď.), Vydržia tlak 1 Mpa a spoľahlivo slúžia 15 rokov.

Ako absorpčný prvok sa do sklenenej trubice spája medená rúrka obsahujúca éterovú kompozíciu. V procese zahrievania sa odparuje, účinne uvoľňuje svoje teplo, kondenzuje a tečie na dno rúry. Potom sa cyklus opakuje, čím sa vytvára kontinuálny proces výmeny tepla.

Vlastnosti pera

Vákuové rúrky majú väčšiu hrúbku steny ako koaxiálne, a nie dve, ale jednu banku. Vnútorný absorpčný prvok z medi sa dodáva po celej dĺžke trvanlivým zosilňovačom - vlnitým plechom s vysoko energeticky absorbujúcim povlakom.

V dôsledku tohto konštrukčného znaku je vákuum umiestnené priamo v tepelnom kanáli, ktorého časť je spolu s absorbentom integrovaná priamo do banky.

Vnútri vákuovej trubice je doska, jej tvar pripomína perie. Čo sa týka účinnosti, prevyšuje možnosti jeho koaxiálneho náprotivky, ale má výrazne vyššie náklady a je ťažké ho vymeniť v prípade poruchy integrity žiarovky alebo zlyhania vykurovacieho telesa.

Kolektory, vyrobené na báze perových vákuových trubíc, sú vo svojej triede považované za najefektívnejšie, perfektne zvládajú úlohy a spoľahlivo slúžia mnoho rokov.

Princíp činnosti tepelného potrubia tepelného potrubia

Teplovodné rúrky sa skladajú z uzavretých rúrok obsahujúcich ľahko odpariteľnú kvapalnú zmes. Pod vplyvom slnečného žiarenia sa zahrieva, prechádza do hornej oblasti kanála a sústreďuje sa tam v špeciálnom zberači tepla (rozdeľovač).

Pracovná kvapalina v tomto okamihu vzdáva všetky nahromadené teplo a opäť klesá, aby obnovila proces.

Objímka výmenníka tepla tepelného potrubia je pripojená k výmenníku tepla potrubia cez špeciálnu zásuvku, zapečatenú do samotného 1-rúrkového výmenníka tepla alebo okolo 2-rúrkového výmenníka tepla.

Pracovný prvok tepelnej rúrky tepelného kanála je vyrobený z medi, v zriedkavejších prípadoch z hliníka. Vykazuje vysokú odolnosť voči prevádzkovým zaťaženiam, spoľahlivo slúži 15 rokov, má primeranú cenu a je jedným z najobľúbenejších prvkov moderných vákuových heliosystémov rúrkového typu.

Uvoľnená energia z tepelného zásobníka čerpá chladiacu kvapalinu a prenáša ju ďalej pozdĺž systému, čím sa zabezpečuje prítomnosť teplej vody v kohútikoch a radiátoroch. Systém tepelných rúrok sa ľahko inštaluje a vykazuje vysoký výkon.

Kolektory vybavené vákuovými trubicami s tepelným potrubím sa vyznačujú dobrou úrovňou spoľahlivosti a sú vhodné na použitie nielen v každodennom živote, ale aj vo vysokotlakových solárnych tepelných systémoch.

V prípade poruchy alebo poruchy bez ťažkostí je možné poškodený uzol vymeniť za nový bez toho, aby sa využila rekonštrukcia celého systému.

Opravárenské práce možno ľahko vykonať priamo na mieste zberača, bez demontáže jednotky a bez zbytočného úsilia na prácu.

Popis priameho výmenníka tepla v tvare U

Rúrka výmenníka tepla s priamym prúdením má tvar písmena U. Vo vnútri je cirkulovaná voda alebo pracovné chladiace médium vykurovacieho systému. Jedna časť prvku je určená pre chladiacu kvapalinu za studena a druhá správne odstraňuje už zahrievanú vodu.

Počas žeravenia sa účinná látka expanduje a vstupuje do akumulačnej nádrže, čím sa vytvára prirodzená cirkulácia tekutiny v systéme. Špeciálny selektívny povlak aplikovaný na vnútorné steny zvyšuje schopnosť absorpcie tepla a zvyšuje účinnosť systému ako celku.

V porovnaní s rúrkami typu tepelného potrubia majú výrobky v tvare U väčší hydraulický odpor, kladú zvýšené nároky na chladivo a sú omnoho drahšie. Kolektory pracujúce na priamočiarych U-trubkách nemôžu pracovať pod vysokým tlakom a poskytujú vysoko kvalitný prenos tepla len počas teplej sezóny.

Rúry typu U vykazujú vysoký výkon a dávajú tuhý prenos tepla, ale majú jednu významnú nevýhodu. Predstavujú jednu integrálnu konštrukciu s rozdeľovačom a sú s ňou vždy namontované.

Nahraďte jednu jednotlivú trubicu, ktorá zlyhala, nebude fungovať. Na opravu budete musieť kompletne demontovať celý komplex a na jeho miesto položiť nový.

Porovnanie rôznych modifikácií

Pri výrobe helioaggregátov sa kombinujú tepelné kanály a vákuové sklenené trubice pre solárne kolektory v rôznych kombináciách.

Koaxiálne modely s tepelným potrubím sú najobľúbenejšie medzi spotrebiteľmi. Kupujúcich priťahuje lojálna cena zariadení a veľmi jednoduchá a cenovo dostupná služba počas celého životného cyklu.

Vákuový solárny kolektor s tepelnou rúrou pracovného potrubia dokonale opravený. Výmena poškodených rúrok sa vykonáva na mieste a nezabezpečuje demontáž systému alebo jeho premiestnenie na iné miesto. Prenos tepla v týchto modeloch je však zložitý, pretože účinnosť na výstupe nie je vyššia ako 65%.

Vákuové zariadenia s kanálmi tepelných rúrok vykazujú vysokú spoľahlivosť a nemajú žiadne obmedzenia pri používaní ani vo vysokotlakových solárnych termálnych komplexoch.

Zariadenia s koaxiálnou bankou s priamymi kanálmi v tvare písmena U sú tiež zaradené do zoznamu hľadaných. Vyznačujú sa takými parametrami, ako sú nízke tepelné straty a účinnosť 70% a viac.

Pre správnu prevádzku musí byť správne nainštalované vákuové zariadenie s U-kanálom. Je žiaduce, aby minimálny uhol sklonu bol aspoň 20 °. Iba v tomto uskutočnení bude zaistená maximálna návratnosť.

Situácia je trochu pokazená: komplexný proces opravy, špecifická údržba počas prevádzky a neschopnosť nahradiť jeden poškodený uzol. Ak sa s prístrojom niečo stane, je demontované a je zavedený úplne nový kolektor.

Trubky z peria sú konštrukčne vyrobené zo skla so silnými silnými stenami (v závislosti od výrobcu od 2, 5 mm a viac). Vnútrajšok absorpčnej vložky sa pevne prilieha k pracovnému kanálu z tepelne vodivého kovu.

Takmer dokonalá izolácia vytvára vo vnútri sklenenej nádoby vákuový priestor. Absorbent odovzdáva absorbované teplo bez straty a zabezpečuje účinnosť systému až 77%.

V prípade poruchy je možné opraviť kolektory s rúrkami z peria. Nie je potrebné meniť celý systém, stačí odhaliť poškodenú jednotku, demontovať ju a dať na ňu novú.

Modely s perovým prvkom sú o niečo drahšie ako koaxiálne, ale vďaka svojej vysokej účinnosti poskytujú kompletný komfort v miestnosti a rýchlo platia sami.

Najefektívnejšie a najproduktívnejšie sú perové banky s vnútornými priamymi kanálmi. Ich skutočná účinnosť niekedy dosahuje rekordnú úroveň 80%.

Pri montáži rúrok z peria do rámu na jadre každého dielu noste silnú kompresnú maticu s krúžkom a tepelne odolným tesnením. To zaisťuje integritu celej konštrukcie a umožňuje kolektoru plne fungovať za akýchkoľvek podmienok.

Cena výrobkov je pomerne vysoká a pri vykonávaní opráv je nevyhnutné vypustiť celú chladiacu kvapalinu zo systému a až potom začať odstraňovať problémy.

Čo by mal byť kolektor tepla?

Zberač tepla je ďalším veľmi dôležitým pracovným prvkom vákuového kolektora. Prostredníctvom tohto uzla sa nahromadené teplo prenáša z rúrok do chladiaceho média.

Zberač tepla je umiestnený v hornej časti zariadenia. Jedna z jeho zložiek, medené jadro, prijíma energiu a prenáša ju do hlavného chladiaceho média cirkulujúceho v uzavretom systéme „výmenník tepla kolektorovej nádrže“.

Správna prevádzka je zaručená cirkulačným čerpadlom pripojeným k systému. Riadenie automatiky vykurovacieho komplexu jasne monitoruje úroveň teploty v kanáloch av prípade jeho poklesu pod prípustné kritické minimum (napríklad v noci) zastaví prevádzku čerpadla.

To vám umožňuje vyhnúť sa spätnému ohrevu, keď chladiaca kvapalina začne zachytávať teplo horúcej vody, ktorá sa zhromažďuje v zásobníku.

Výhody a nevýhody vákuových kolektorov

Hlavnou výhodou jednotiek sa nazýva takmer úplná absencia tepelných strát počas prevádzky. To poskytuje vákuové prostredie, ktoré je jedným z najkvalitnejších prírodných izolátorov. Zoznam výhod však nekončí.

Zariadenia majú iné výrazné výhody:

  • výkon pri nízkych teplotách (do -30 ° C);
  • schopnosť akumulovať teploty do 300 ° C;
  • maximálnu možnú absorpciu tepelnej energie vrátane neviditeľného spektra;
  • prevádzková stabilita;
  • nízka citlivosť na agresívne atmosférické prejavy;
  • nízka plachta kvôli konštrukčným vlastnostiam rúrkových systémov, ktoré môžu prechádzať vzduchovými hmotami rôznych hustôt;
  • vysoká efektívnosť v regiónoch s miernym a chladným podnebím s niekoľkými jasnými a slnečnými dňami;
  • trvanlivosť v súlade so základnými pravidlami prevádzky;
  • dostupnosť na opravu a schopnosť meniť nie celý systém, ale len jeden zlomený fragment.
Solárny kolektor je efektívne zariadenie, ktoré umožňuje prakticky bez straty premieňať slnečnú energiu na teplo

Nevýhodou je neschopnosť kolektorov na samočistenie pred mrazom, ľadom, snehom a vysoká cena komponentov potrebných na montáž jednotky doma.

Montáž prístroja vlastnými rukami

Proces montáže vákuového kolektora začína výrobou rámového substrátu pre pracovné predmety. Je namontovaný okamžite na mieste, ktoré je priradené k jednotke.

Veľkosť a rozmery rámu závisia výlučne od modelu, ktorý sa má vykonať, a sú zvyčajne predpísané v návode umiestnenom medzi sprievodnými dokumentmi pre komponenty.

Hotový rám pod kolektorom je upevnený na streche tak, aby zaujal jasnú polohu a nehýbal sa. Ak je strecha budovy bridlica, použijú sa obrestotochny lúč a veľké kalibrované hrubé skrutky. Bežné kotvy sa používajú pre iné strešné materiály.

Miesta, kde sa rám montuje na povrch strechy, sú dodatočne upevnené tesniacim prostriedkom tak, aby sa do domu cez otvory nedostala žiadna voda. Potom sa do miesta inštalácie dodá akumulačná nádrž a upevní sa skrutkami na vrch rámu.

V ďalšom kroku sa zhromažďuje ohrievač, teplotný snímač a automatizovaný odvzdušňovač. Všetky pomocné jednotky a súvisiace diely sú umiestnené na priložených zmäkčovacích podložkách. Na upevnenie teplotného snímača sa používa kľúčový kľúč.

Ďalej vybaviť zásobovanie vodou. Na tento účel sa používajú rúrky z akéhokoľvek materiálu odolného voči nízkym teplotným parametrom a schopné odolať až 95 ° C. Polypropylénové rúry a tvarovky sa osvedčili dobre.

Rúry z polypropylénu sú ideálne na usporiadanie pripojenia solárneho kolektora s inštalačným systémom obydlia. Armatúra má dobrý fyzický výkon a prevádzkovú vytrvalosť, spoľahlivo slúži mnoho rokov a je ľahko vymeniteľná v prípade trhlín alebo trhlín.

Po pripojení vodovodného systému je zásobník naplnený vodou a testovaný na tesnosť. Ak sa objavia úniky niekde do 3 - 4 hodín, sú odstránené.

Na konci namontujte vykurovacie telesá. Na tento účel je medená rúrka obalená hliníkovým plechom a umiestnená vo vákuovej trubici zo skla. Zo spodnej časti banky dali upevňovaciu misku a topánku z odolnej pružnej gumy.

Horný medený hrot trubice je zatlačený do mosadzného kondenzátora, kým sa nezastaví. Viskózny tepelný kontaktný tuk nie je odstránený z potrubí. Zaskrutkujte blokovací mechanizmus na konzolu a namontujte všetky zostávajúce sklenené trubice na rovnaký princíp.

Trubkové solárne kolektory potrebujú pravidelnú údržbu a povinné čistenie, najmä počas obdobia aktívneho sneženia. Ak sa budete riadiť týmito jednoduchými pravidlami, budú fungovať dlhú dobu a udržiavať vysokú úroveň efektívnosti počas celej prevádzkovej životnosti.

На конструкцию ставят монтажный блок, подводят к нему электропитание в 220 вольт и присоединяют к системе три вспомогательных блока – ТЭН, воздухоотвод и температурный датчик.

Последним подключают контроллер, предназначенный для корректного управления комплексом. В меню контроллера вносят желаемые параметры работы и запускают систему в стандартном режиме.

Пошаговый инструктаж по сооружению солнечного коллектора приведен в этой статье.

Как правильно разместить прибор?

Чтобы вакуумный коллектор мог полноценно работать и эффективно обеспечивал жилое помещение необходимой энергией, для него необходимо найти наиболее удачное место и правильно сориентировать прибор относительно частей света.

Солнечные коллекторы вакуумного типа намного практичней своих плоских аналогов. Когда какая-то из рабочих трубок получает повреждения и выходит из строя, ее очень легко заменить на новую. После этого система продолжит функционировать в прежнем режиме. Если сразу возможности поставить новый элемент на место испорченного нет, не беда. Агрегат сможет исполнять свои «обязанности», даже имея в наличии узел с поврежденным элементом

Для населенных пунктов северного полушария актуально разместить коллектор в южной части крыши дома или на солнечной стороне участка. Желательно обеспечить для плоскости прибора минимальное отклонение.

Если возможности направить поверхность на юг нет, стоит выбрать среди запада и востока максимально светлый ракурс на открытом пространстве.

Высокая рабочая эффективность коллектора вакуумного типа обусловлена еще и тем, что он действует по принципу зеркала и выравнивает свою тепловую мощность исходя из текущей высоты солнца

Энергетический солнечный комплекс не должны закрывать дымоходы, декоративные фрагменты кровельного покрытия, раскидистые ветви деревьев и высокие жилые или технические строения. Это понизит эффективность работы и уменьшит уровень прогрева действующих элементов.

Если агрегат расположен правильно, он обеспечит практически одинаковую теплоотдачу в течение всего года, независимо от сезона.

Если большого опыта осуществления сложных ремонтно-монтажных и слесарных работ нет, делать в домашних условиях вакуумирование трубок нерационально. Этот процесс очень трудоемкий и требует наличия специальных знаний и профильного оборудования.

Кроме того, элементы вакуумного типа, сделанные самостоятельно, имеют гораздо более низкий уровень КПД, нежели заводские детали. Поэтому разумнее всего приобрести продукцию у профильного производителя, а потом уже дома попробовать собрать несколько секций.

На сайте есть подборка статей по обустройству солнечной системы отопления, советуем ознакомиться:

  1. Солнечные системы отопления: разбор технологий обустройства отопления на базе гелиосистем
  2. Отопление частного дома солнечными батареями: схемы и устройство
  3. Flexibilné solárne panely: typy, charakteristiky + funkcie pripojenia

Závery a užitočné video na túto tému

Подробное, детальное описание вакуумной трубки, принципа ее работы и особенностей функционирования солнечного коллектора в целом. Автор рассказывает о некоторых интересных нюансах и показывает, что установка может стать реальной альтернативой газовому котлу.

Интересная информация о работе солнечного коллектора в зимний период времени.

Как правильно смонтировать вакуумный солнечный коллектор своими руками в домашних условиях. Все нюансы процесса, рекомендации и полезные советы.

Зная базовый принцип работы трубчатого вакуумного солнечного коллектора, можно собрать агрегат собственноручно. Установка будет полностью соответствовать личным индивидуальным требованиям и нуждам.

Это не слишком трудное занятие, однако оно требует повышенного внимания, скрупулезности и определенных навыков, иначе риск повредить целостность колбы и нарушить ее герметичность значительно возрастает.

Всем заинтересованным в вопросе выбора, установки или самостоятельной сборки солнечного коллектора предлагаем оставлять комментарии и задавать вопросы. Kontaktný formulár sa nachádza v dolnom bloku.

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie:

Stavba