Slnečný kolektor, beztlakový systém. Princíp činnosti.


Typy vákuových trubíc

Existuje päť druhov vákuových trubíc pre solárne kolektory. Líšia sa vnútornou štruktúrou a dizajnom. Každý z nich môže byť navyše doplnený o kovový (zvyčajne hliníkový) absorbér, ktorý je umiestnený vo vnútri sklenenej banky vo forme trubice.

Dôležité! Väčšina výrobcov vyplní spodnú medzeru medzi sklenenými stenami báriom - absorbuje plynové nečistoty a zlepšuje tepelnoizolačné vlastnosti. Jeho absencia môže znížiť účinnosť kolektora až o 15%.

Termosifónové (otvorené) vákuové trubice

Tento typ trubice solárneho kolektora sa používa v kolektoroch s externým zásobníkom. sú naplnené vodou a tvoria jeden objem so zásobníkom. Ohriata voda z banky vystúpi do nádrže a ochladená voda klesá.

Termosifónové vákuové kolektory sa používajú v nasledujúcich prípadoch:

  1. Na pripojenie k systému zásobovania teplou vodou;
  2. V regiónoch s vysokou úrovňou slnečného žiarenia počas chladnej sezóny;
  3. Na sezónne použitie (jar, leto, jeseň).

Koaxiálne potrubie (Heat Pipe)

Toto je najbežnejší typ vákuovej trubice. Obsahuje medenú trubicu vo vnútri sklenenej banky naplnenej kvapalinou s nízkym bodom varu alebo nízkotlakovou vodou.

Pri zahrievaní začne kvapalina alebo voda vrieť, para stúpa a súčasne sa ohrieva z medených stien. Na vrchu vstupuje do výmenníka tepla - na konci je expanzia, pri ktorej vydáva teplo cez steny do vody, ktorá okolo neho koluje.

Po ochladení para kondenzuje na stenách výmenníka tepla a steká dolu. Cyklus sa opakuje nanovo.

Dizajn a výhody vákuových slnečných kolektorov
Schematická vnútorná štruktúra koaxiálnej trubice a výmenníka tepla.

Dvojité koaxiálne trubice

Princíp činnosti takého chladiča je rovnaký ako ten predchádzajúci, až na jednu výnimku - na jeden výmenník tepla sú pripojené dve medené rúry s kvapalinou. Tandemový systém umožňuje efektívnejšie odvádzanie tepla a veľká kapacita a plocha steny výmenníka tepla umožňuje rýchle ohriatie vody.

Dvojité koaxiálne vákuové potrubie je nainštalované tam, kde je to potrebné:

  1. Zabezpečte malý ohrev veľkého množstva vody;
  2. Počas slnečného dňa je potreba tepelnej energie;
  3. Vysoká priemerná úroveň slnečného žiarenia;
  4. Systémom sa rýchlo čerpá voda.

Perové vákuové trubice

Vo svojej konštrukcii majú ďalší výmenník tepla, ktorý umožňuje efektívnejšie odvádzanie tepla z vnútornej strany sklenenej žiarovky. Spravidla sa vyrába vo forme dvoch pozdĺžnych dosiek umiestnených po stranách medeného chladiča.

V opačnom prípade je princíp činnosti úplne rovnaký ako princíp koaxiálnej trubice.

Vákuové trubice v tvare U (typ U)

Tento systém sa zásadne líši od tých predchádzajúcich. Používa dve linky - na studenú a ohrievanú vodu.

Výmenník tepla vo forme anglického písmena U je inštalovaný v sklenenej banke, cez ktorú preteká voda. Z potrubia so studenou vodou vstupuje do neho, ohrieva sa a vracia sa do potrubia so zahriatou vodou.

Rozdeľovač vákuových trubíc typu U je najefektívnejší, ale inštalácia je náročná. Počas montáže sú prietokové potrubia privarené k medeným rúrkam vo vnútri sklenenej banky. Výsledkom je jediný integrálny systém s vysokou energetickou účinnosťou, ale nízkou udržiavateľnosťou.

Dizajn a výhody vákuových slnečných kolektorov
Inštalácia banky na medenú rúrku v tvare písmena U.

Ako funguje vákuová jednotka

Vákuové kolektory vykazujú vysokú účinnosť pri výrobe energie po celý rok. Vonkajší blok kolektorov predstavuje rúrkový systém, vo vnútri ktorého sú umiestnené tepelné kolektory. Vzduch sa odvádza z priestoru medzi chladičom a stenami valca, čím sa tam vytvára podtlak.

Valcový tvar prvkov vonkajšej konštrukcie vákuového slnečného kolektora bol zvolený z nejakého dôvodu. Prispieva k kolmému pôsobeniu slnečného žiarenia na os chladiča. Tento efekt zaisťuje maximálnu výrobu energie. Za oblačného počasia sú slnečné trubice absorbované aj rozptýleným slnečným žiarením. Vákuum poskytuje extrémne vysokú tepelnú izoláciu, ktorá umožňuje solárnym kolektorom efektívne fungovať pri teplotách iba 30 stupňov Celzia pod nulou.

Schéma činnosti solárnych kolektorov
Pomocou tepelného nosiča sa energia prenáša do tepelného akumulátora (nádrže) a hromadí sa v ňom

Schéma práce slnečných kolektorov je nasledovná. Vonkajší kolektorový blok absorbuje sálavú energiu slnka a premieňa ju na teplo. Potom sa dostane do chladiacej kvapaliny, ktorou je zvyčajne voda. Má jednu z najvyšších tepelných kapacít spomedzi prírodných látok. Pomocou tepelného nosiča sa energia prenáša do tepelného akumulátora a hromadí sa v ňom. Špeciálna nádrž slúži ako batéria.

Robí sa to tak, aby sa zabránilo okamžitému rozptýleniu vzniknutého tepla a udržiavalo ho dlho. Z tepelne akumulačnej nádrže sála sústava potrubí, ktorá sa šíri po celom dome a zabezpečuje jeho vykurovanie a zásobovanie vodou. Na cirkuláciu vody v systéme sa používa čerpacia stanica. Takto vyzerá zjednodušene princíp činnosti tepelného kolektora.

Klady a zápory vákuových kolektorov

Hlavná výhoda jednotiek sa nazýva takmer úplná absencia tepelných strát počas prevádzky. To zaisťuje vákuové prostredie, ktoré je jedným z najkvalitnejších prírodných izolátorov. Týmto však zoznam výhod nekončí. Zariadenia majú ďalšie výrazné výhody, napríklad:

  • efektívnosť práce pri nízkych teplotných indikátoroch (do -30 ° С);
  • schopnosť akumulovať teplotu až do 300 ° С;
  • maximálna možná absorpcia tepelnej energie vrátane neviditeľného spektra;
  • prevádzková stabilita;
  • nízka náchylnosť na agresívne atmosférické prejavy;
  • nízke vetranie kvôli konštrukčným vlastnostiam rúrkových systémov schopných prechádzať cez seba vzduchovými hmotami rôznej hustoty;
  • vysoká úroveň účinnosti v regiónoch s miernym a chladným podnebím s niekoľkými jasnými a slnečnými dňami;
  • trvanlivosť podliehajúca základným pravidlám prevádzky;
  • dostupnosť pre opravu a schopnosť meniť nie celý systém, ale iba jeden neúspešný fragment.

Dizajn a výhody vákuových slnečných kolektorov

Medzi nevýhody patrí neschopnosť kolektorov samočistiť sa od mrazu, ľadu, snehu a vysoká cena komponentov potrebných na domácu montáž jednotky.

O výhodách vákuových kolektorov

Hlavnou výhodou takýchto systémov je takmer úplná absencia tepelných strát, pretože čo môže byť lepším izolátorom ako vákuum?

Vďaka minimálnym tepelným stratám sa vákuové kolektory úspešne používajú v systémoch zásobovania teplou vodou a na vykurovanie domácností
Vďaka minimálnym tepelným stratám sa vákuové kolektory úspešne používajú v systémoch zásobovania teplou vodou a na vykurovanie domácností.

Medzi ďalšie výhody patrí:

  • ľahká oprava - každú poškodenú jednotku je možné ľahko vymeniť;
  • efektivita práce aj pri mínus 30 ° С;
  • spoľahlivosť - solárny systém bude pokračovať v práci aj po poruche jednej z trubíc;
  • schopnosť vytvárať teploty nad 300 ° C;
  • schopnosť pracovať aj za oblačného počasia a plná absorpcia slnečnej energie vrátane neviditeľných spektier;
  • nevýznamné vetranie kolektora.

Konštrukciu solárneho systému je možné inštalovať pod uhlom nepresahujúcim 20 °. Okrem toho by sa mal jeho povrch pravidelne čistiť od nečistôt a snehu.

Vákuové vykurovacie telesá
Vákuové vykurovacie telesá

Ako správne umiestniť spotrebič

Aby vákuový kolektor fungoval naplno a efektívne a zabezpečoval životnému priestoru potrebnú energiu, je potrebné nájsť pre neho najpriaznivejšie miesto a správne orientovať zariadenie voči častiam sveta.

Dizajn a výhody vákuových slnečných kolektorov

Pre sídla na severnej pologuli je dôležité umiestniť kolektor do južnej časti strechy domu alebo na slnečnú stranu lokality. Je žiaduce zabezpečiť minimálnu odchýlku od roviny zariadenia.

Ak neexistuje spôsob, ako nasmerovať povrch na juh, stojí za to zvoliť najľahšiu perspektívu na otvorenom priestranstve medzi západom a východom.

Dizajn a výhody vákuových slnečných kolektorov

Komplexu slnečnej energie by nemali prekážať komíny, ozdobné fragmenty strešnej krytiny, rozprestierajúce sa konáre stromov a vysoké obytné či technické stavby. Tým sa zníži účinnosť práce a zníži sa úroveň ohrevu aktívnych prvkov.

Ak je jednotka umiestnená správne, bude poskytovať takmer rovnaký tepelný výkon počas celého roka bez ohľadu na ročné obdobie.

Ak nemáte veľa skúseností s vykonávaním zložitých opráv, inštalácií a inštalatérskych prác, je iracionálne vysávať rúry doma. Tento proces je veľmi namáhavý a vyžaduje si špeciálne znalosti a špeciálne vybavenie.

Samostatne vyrobené prvky vákuového typu majú navyše oveľa nižšiu úroveň účinnosti ako diely vyrobené vo výrobe. Preto je najrozumnejšie kupovať výrobky od špecializovaného výrobcu a potom sa pokúsiť zhromaždiť niekoľko sekcií doma.

Odrody solárnych panelov

Solárne systémy sú klasifikované podľa konštrukčných charakteristík trubíc a typu tepelného kanála použitého ako prijímač:

1. Koaxiálny model vákuového solárneho kolektora na vykurovanie domu je dvojitá banka zo skla, v dutine ktorej je evakuovaný vzduch. Povrch je potiahnutý absorpčným povlakom, takže energia sa prenáša zo samotnej trubice.

2. Štruktúra peria je jednostenná, dutina sa nachádza tu v priestore tepelného kanála, ktorého časť je spolu so zásobníkom integrovaná do banky.

Dizajn a výhody vákuových slnečných kolektorov

4. V systémoch s núteným obehom je nainštalované čerpadlo s nízkym výkonom, ktoré uľahčuje pohyb nosiča. Súčasne je spotreba energie oveľa menšia ako energia prijatá na vykurovanie súkromného domu.

5. Rozdiel je tiež v počte obvodov. V najjednoduchších kolektoroch sa vykurovacia voda ohrieva a spotrebúva zo zásobníka.

6. Zložitejšie pozostávajú z vákuovej trubice a prvkov na odber tekutín. Prístroj obsahuje nemrznúce a netoxické médium s antikoróznymi a protipenovými prísadami. Táto metóda spoľahlivo chráni zariadenie pred soľou a vodným kameňom a prispieva k dlhšej prevádzke pri zahrievaní.

Dizajn a výhody vákuových slnečných kolektorov

Prehľad modelov a ich charakteristík

Čína je v súčasnosti lídrom vo výrobe solárnych kolektorov. Podľa recenzií majiteľov súkromných domov domáci výrobcovia tiež dodávajú na predaj zariadenie s dobrými vlastnosťami. Európske zariadenia sú dosť drahé, ale v priebehu času sú náklady na nákup a inštaláciu zariadení úplne oprávnené. Najznámejšie spoločnosti vyrábajú týchto zberateľov:

Inštalatéri: S týmto faucetovým nástavcom zaplatíte až o 50% MENEJ za vodu

Zberatelia Dacha a Universal sú najslávnejšie zariadenia domáceho výrobcu. SCH-18 je vysoko účinný pri teplotách kondenzátu do 250 ° C. Banky sú vyrobené z červenej medi, nosič tepla je kvapalný. Absencia vody vo vákuu zaisťuje odolnosť proti zamrznutiu.Robustné puzdro s dobrou odolnosťou proti vetru. Potrubie je chránené polyuretánovým rozdeľovačom. Gumené protiprachové tesnenie udržuje prach a zrážky vonku.

Fungujú efektívne pri teplotách do -35 ° C, typom funkčnosti je tlakový systém na vykurovanie. K dispozícii je regulátor na ovládanie ohrievača, veľkosť rúrok je 1800 mm, objem nádrže je 135-300 litrov, výkon vykurovacieho telesa je 1,5-2 kW. Rozdeľovače sú vyrábané v súlade s medzinárodnými certifikáciami, čo zaručuje ich bezpečnosť a spoľahlivosť.

Populárne značky vákuových kolektorov

Dnes sú na trhu alternatívnych zdrojov energie vákuové kolektory zastúpené domácimi a zahraničnými výrobcami.

V Rusku sa vyrábajú v takých (Anapa), MIC „NPO Mashinostroeniya“ (Reutov), ​​PC „ANDI Group“ (Moskva).

Na svete sú najviac zastúpené výrobky (Rakúsko), Soletrol (Brazília), Guangdong Fivestar Solar Energy Co., Ltd (Čína).

MIC „NPO Mashinostroyenia“ vyrába solárny kolektor „Sokol-Effect“

vákuové potrubie1

Špecifikácie zariadenia:

  • Absorpčný materiál panelu - meď / hliník;
  • Celkové rozmery - 2008x1093x76,7 mm;
  • Absorpčná plocha - 2,06 m2;
  • Výkon - 1,5 kW;
  • Hmotnosť - 36,5 / 32 kg;
  • Pracovný tlak - do 0,6 MPa;
  • Účinnosť - 82%;
  • Tepelná izolácia - minerálne vlákno.

Spoločnosť AltEnergia vyrába solárne kolektory série R1 SunRain

Špecifikácie zariadenia:

  • Materiál absorpčného panelu je trojvrstvový selektívny povlak;
  • Celkové rozmery - 2420x2010x145 mm;
  • Absorpčná plocha - 2,41 m2;
  • Hmotnosť - 106,0 kg;
  • Účinnosť je 95%.

Spoločnosť PK „ANDI Group“ vyrába solárne kolektory

vákuové rozdeľovač3

Séria "DACHA" a "DACHA LUX". Technické údaje:

  • Celkové rozmery - od 2350x950x1600 do 2350x2050x1600 mm (v závislosti od modelu);
  • Absorpčná plocha - od 1,32 do 3,17 m2 (v závislosti od modelu);
  • Hmotnosť - od 58,0 do 108,0 kg (v závislosti od modelu);
  • Počet vákuových trubíc je od 10 do 24 ks. (v závislosti od modelu).

Séria UNIVERSAL. Technické údaje:

  • Celkové rozmery - od 2350x1350x1600 do 2350x3200x1600 mm (v závislosti od modelu);
  • Absorpčná plocha - od 1,97 do 4,76 m2 (v závislosti od modelu);
  • Výkon - 1,5 - 2,0 kW;
  • Hmotnosť - od 64,0 do 152,0 kg (v závislosti od modelu);
  • Počet elektrónok je od 15 do 36 ks. (v závislosti od modelu).

Séria SCH.

Technické údaje:

  • Celkové rozmery - od 2000x950x1420 do 2000x2300x1420 mm (v závislosti od modelu);
  • Absorpčná plocha - od 1,58 do 3,96 m2 (v závislosti od modelu);
  • Hmotnosť - od 37,0 do 93,0 kg (v závislosti od modelu);
  • Počet elektrónok je od 12 do 30 ks. (v závislosti od modelu).

    vákuové rozdeľovač11

(Rakúsko)

Vyrába vákuové slnečné kolektory dvoch typov, sú to: FK 8200N 4H VS7E a FK 8200N 4H VS7E, ktoré sa líšia materiálom a výkonom absorbéra. Technické vlastnosti zariadení:

  • Absorpčný materiál panela - zliatina Cu-Al modrá TiNox / zliatina Cu-Al čierna Ch;
  • Celkové rozmery - 1730x1170x83 mm;
  • Absorpčná plocha - 1,91 m2;
  • Výkon - 1,91 / 1,81 kW;
  • Hmotnosť - 35,0 kg;
  • Počet elektrónok - 10 ks.

Vákuové kolektory (Brazília)

Prezentované ako jednotlivé kópie, nie sú na nich žiadne technické informácie.

(Čína)

vákuové potrubie10

Vyrába vákuové kolektory série AL-HP. Technické údaje:

  • Celkové rozmery - od 2020х1240х180 do 2020х2440х180 mm (v závislosti od modelu);
  • Hmotnosť - od 51,0 do 97,0 kg (v závislosti od modelu).

Aký je zberač vákuového typu

Moderné vákuové zariadenia, ktoré poskytujú miestnosti teplo a horúcu vodu vďaka solárnej energii, sú technologicky trochu odlišné a dajú sa rozdeliť do nasledujúcich typov:

  • rúrkové bez ochranného povlaku zo skla;
  • modul so zníženou konverziou;
  • štandardná plochá verzia;
  • zariadenie s priehľadnou tepelnou izoláciou;
  • vzduchová jednotka;
  • ploché vákuové potrubie.

Dizajn a výhody vákuových slnečných kolektorov

Všetky majú spoločnú konštruktívnu podobnosť, takže pozostávajú z:

  • vonkajšie priehľadné potrubie, odkiaľ je vzduch úplne odčerpaný;
  • vyhrievané potrubie umiestnené vo veľkom potrubí, kde sa pohybuje kvapalný alebo plynný nosič tepla;
  • jeden alebo dva prefabrikované rozdeľovače, ku ktorým sú pripojené potrubia väčšieho kalibru a vstupuje do nich cirkulačný okruh tenkých rúr umiestnených vo vnútri.

Celá štruktúra do istej miery pripomína termosku s priehľadnými stenami, v ktorej je udržiavaná nevídaná vysoká úroveň tepelnej izolácie. Vďaka tejto vlastnosti získa telo vnútornej trubice schopnosť kvalitatívne sa zahriať a plne odovzdať zdroj energie chladiacej kvapaline, ktorá cirkuluje vo vnútri.

Odrody vákuových kolektorov

Dizajn a výhody vákuových slnečných kolektorov

Odrody vákuových kolektorov

Pri konštrukcii kolektorov sa používajú dva typy sklenených trubíc:

  • koaxiálny;
  • pierko.

Poďme sa na každú z nich pozrieť bližšie.

Koaxiálna trubica

Je to druh termosky, ktorá sa skladá z dvojitej banky. Vonkajšia žiarovka je potiahnutá špeciálnou látkou absorbujúcou teplo. Medzi dvoma trubicami sa vytvorí vákuum. To umožnilo zabezpečiť, aby sa teplo počas prevádzky prenášalo priamo zo sklenených žiaroviek.

Vo vnútri každej skúmavky je ešte jedna - meď (je naplnená éterickou tekutinou). Keď teplota stúpne, táto kvapalina sa odparí, odovzdá uložené teplo a ako kondenzácia prúdi späť. Potom sa cyklus opakuje stále dokola.

Feather tube

Tento typ trubice pozostáva z jednej žiarovky. Mimochodom, výrazne prevyšujú svoje koaxiálne náprotivky v hrúbke steny. Medená rúrka je vystužená špeciálnou vlnitou doskou upravenou látkou absorbujúcou vlhkosť. Ukazuje sa, že v tomto prípade je vzduch odčerpávaný z celého tepelného kanála.

Takéto kanály sú mimochodom tiež odlišné:

  • priamy prúd;
  • Hit Pipe.

Kanály typu „Hit Pipe“

Prestup tepla vo vákuovom solárnom kolektore typu „Heat Pipe“

Ich iný názov je tepelné trubice. Fungujú nasledovne: keď teplota stúpa, éterická kvapalina v uzavretých potrubiach stúpa hore kanálom a potom tam kondenzuje v špeciálne vybavenom kolektore tepla. V druhom prípade kvapalina prenáša tepelnú energiu a zostupuje dolu trubicou. Z kolektora tepla sa teplo prenáša ďalej do systému pomocou cirkulujúceho nosiča tepla.

Dizajn a výhody vákuových slnečných kolektorov

Koaxiálna vákuová trubica s dvojrúrkovým rozdeľovačom

Je charakteristické, že tu môžu byť kovové rúry nielen meď, ale aj hliník.

Priame kanály

V každom z týchto kanálov v sklenenej trubici sú naraz dve kovové rúrky. Na jednom z nich kvapalina vstupuje do banky, ohrieva sa tam a vystupuje cez druhú.

Výsledok

Mali by ste si kúpiť vákuový akumulátor? - v podmienkach, keď ceny plynu a elektriny pravidelne stúpajú, klesá objem ťažby nerastov, z dôvodu ich vyčerpania je ekológia Zeme v katastrofálnom stave ... Samozrejme, že je. A pamätajte, že cena za vákuový solárny kolektor je dostupná.

Solárne kolektory sú schopné poskytnúť každému domu potrebné množstvo energie a tepla, vyrábajú ich ekologicky šetrným spôsobom a svojim užívateľom ušetria veľa peňazí. Solárne kolektory sú schopné pokryť svoje náklady za pár rokov a sú tak autonómnym zdrojom energie a tepla. Toto je technológia budúcnosti.

Výhody a nevýhody

Solárne vákuové kolektory majú menšie tepelné straty v porovnaní s plochými. Použitie vákuovej nanotechnológie pri výrobe kolektorov umožnilo dosiahnuť vysokú účinnosť a spoľahlivosť solárnych systémov.

Zvážme hlavné výhody používania vákuových kolektorov:

  1. Výkon. V potrubiach kolektorov je podtlak - ideálny tepelný izolátor, ktorý umožňuje udržiavať optimálnu úroveň tepla aj v období jeseň - zima. Udržiavaním účinnosti na vysokej úrovni je produktivita vákuového kolektora o 40% vyššia ako produktivita plochého kolektora.
  2. Spoľahlivosť. Životnosť vákuových kolektorov je asi 30 rokov. Ich odolnosť a bezproblémová prevádzka je daná modernými odolnými materiálmi. Vákuové trubice obsahujú vysoko kvalitnú meď. Vonkajší plášť rúrok je odliaty z borosilikátového skla, ktoré je schopné odolávať vysokému zaťaženiu.Použitie vákuových kolektorov je obzvlášť dôležité v klimatických pásmach, kde nie sú nezvyčajné víchrice, hurikány a krupobitie.
  3. Účinnosť solárnej energie. Valcovitý tvar absorbéra vákuového kolektora zachytáva a zadržuje aj rozptýlenú slnečnú energiu, ktorú plochý korektor nedokáže premeniť. Z jedného štvorcového metra absorbéra vákuového solárneho systému sa dá zadržať o 40% viac solárnej energie ako z podobnej oblasti solárneho zariadenia plochého typu. Zaoblenie trubíc vám umožňuje prijímať až 97% slnečnej energie od skorého rána do neskorého večera.
  4. Jednoduchosť použitia. V prípade poškodenia vákuovej trubice je vymenená bez zastavenia činnosti systému (nie je potrebné vypúšťať cirkulujúcu kvapalinu). Ak je nedostatok tepla, môžete pridať niekoľko potrubí a ak je ich prebytok, môžete ich dočasne odstrániť. Po vyčistení sacieho potrubia od snehu alebo ľadu je rýchlo funkčný. Povrch kolektora má nízku tepelnú zotrvačnosť v dôsledku tenkého skleneného povlaku.
  5. Dezinfekcia vody. Teplota ohrevu vody počas prevádzky slnečnej sústavy dosahuje vysoké úrovne, čo zaisťuje jej dezinfekciu a zabraňuje množeniu patogénnych organizmov.
  6. Jednoduchá inštalácia. Pri inštalácii vákuových kolektorov nie sú žiadne zvláštne ťažkosti, je potrebné hlavne dodržať umiestnenie kolektora pod uhlom, aby kvapalina vo vnútri rúrok mohla odtekať.

Nevýhody solárneho ohrevu sa znižujú na extrémne nízku účinnosť pri nízkych teplotách a v noci, a tak vzniká otázka, že tento vykurovací systém nemôže byť jediný v dome. Taktiež vákuové solárne kolektory sú drahšie ako ploché.

Vákuové solárne zariadenia sú čoraz populárnejšie medzi obyvateľstvom a veľkými spoločnosťami. Ak predtým mnohých vydesila cena emisie, dnes sa náklady na vybavenie mierne znížili a funkčnosť sa vylepšila a upravila.

Priemerné ceny

Ako už bolo spomenuté vyššie, vákuové solárne kolektory sa vyrábajú u nás a v mnohých krajinách sveta. Aby sme pochopili poradie čísel, ktoré tvoria situáciu na trhu s týmito zariadeniami, budeme študovať, koľko stoja vákuové kolektory, ktoré sa uvažovali vyššie:

  • Cena slnečného kolektora Sokol-Effect vyrobeného vojensko-priemyselným komplexom NPO Mashinostroyenia k 1. 1. 2017 predstavuje 21 900,00 rubľov.
  • Cena zberateľov je:

    vákuové potrubie6

  1. Séria R1 "SunRain" od 24 000,00 do 60 000,00 rubľov, v závislosti od dizajnu.
  2. Séria U od 18 000,00 do 35 000,00 rubľov, v závislosti od dizajnu.
  • Cena vákuových kolektorov je:
  1. Séria "UNIVERSAL", od - 47700,00 do 89700,00 rubľov, v závislosti od modelu;
  2. Séria "DACHA" od 17 500,00 do 36 000,00 rubľov v závislosti od modelu;
  3. Séria "DACHA LUX" od 24500,00 do 37500,00 rubľov v závislosti od modelu;
  4. Séria SCH od 25 400,00 do 61 700,00 rubľov, v závislosti od modelu.
  • Cena zberateľov je:

    vákuové potrubie5

  1. Model FK 8200N 4H VS7E - 454 eur;
  2. FK 8200N 4H VS7E - 420 eur.
  • Cena zberateľov je:
  1. Séria AL-HP - 440 - 880 dolárov

Princíp činnosti vákuovej trubice typu SKE.

Kľúčom k slnečnej sústave je sklenená vákuová trubica. Každá vákuová trubica sa skladá z dvoch sklenených žiaroviek.

Vonkajšia banka je vyrobená z extrémne tvrdého borosilikátového skla, ktoré odolá nárazom krupobitia padajúcim rýchlosťou 18 m / s a ​​má priemer až 35 mm.

Vnútorná žiarovka je tiež vyrobená z borosilikátového skla a pokrytá špeciálnym trojvrstvovým povlakom s postupnou zmenou absorpčných vrstiev ALN / AIN-SS / CU. Vďaka použitiu nových technológií sa dosahuje vysoký koeficient absorpcie a nízka schopnosť šľahania, čo umožňuje dosiahnuť + 380 ° С v strede trubice na priamom slnečnom svetle bez poškodenia samotného výrobku.

Dizajn a výhody vákuových slnečných kolektorov

Medzi dvoma sklenenými žiarovkami sa odčerpáva vzduch, aby sa vytvoril podtlak, ktorý zabráni spätnému vedeniu tepla a konvekčným stratám tepla. V strede sklenenej žiarovky je utesnená tepelná trubica (HEAT PIPE) vyrobená z čistej červenej medi, uprostred ktorej je nízkovriaca a odparujúca sa kvapalina, ktorá plní funkciu prenosu tepla do chladiacej kvapaliny. Na nasledujúcom obrázku je znázornený princíp fungovania vákuovej trubice.

Dizajn a výhody vákuových slnečných kolektorov

Hlavná intenzita slnečného žiarenia v suchozemských podmienkach je v spektrálnom rozmedzí 0,28 µm - 3 µm. Borosilikátové sklo prepúšťa vlny slnečného žiarenia v rozmedzí 0,4 mikrónu - 2,7 mikrónu. Prienik cez vonkajšiu priehľadnú banku sa zadržiava energia v druhej banke, na ktorú sa nanáša vysoko selektívna nepriehľadná absorpčná vrstva.

V dôsledku absorpcie svetla absorbérom a jeho následnej emisie sa vlnová dĺžka zvyšuje na 11 μm. Sklo predstavuje nepreniknuteľnú bariéru pre elektromagnetické vlny tejto dĺžky. Slnečná energia vstupujúca do absorbéra je zachytená. Absorbér slnečného žiarenia sa môže absorbér, dokonca aj bez externej žiarovky, zahriať na teplotu + 80 ° C. Na takúto teplotu ohriaty absorbér vyžaruje tepelnú energiu, ktorá sa cez telo druhej žiarovky prenáša na TEPELNÚ TRUBKU. Vďaka vzhľadu skleníkového efektu, ktorý je založený na akumulovanej energii pod sklom, teplota v strede druhej banky stúpne na + 180 ° C. Toto teplo ohrieva nízkovriacu a odparujúcu sa kvapalinu, ktorá sa pri + 25 ° C - + 30 ° C mení na paru, stúpa a prenáša teplo do pracovnej časti TEPELNEJ RÚRY, kde dochádza k výmene tepla s chladiacou kvapalinou. Uvoľnenie tepla prinúti paru skondenzovať a prúdiť na dno TEPELNEJ RÚRY a cyklus sa znova opakuje.

Vysoký koeficient prestupu tepla ľahko varnej a odparujúcej sa kvapaliny, jeho nepatrné množstvo a relatívne malé rozmery TEPELNEJ POTRUBIE poskytujú účinnú tepelnú vodivosť. HEAT PIPE funguje ako tepelná dióda. Tepelná vodivosť je veľmi vysoká v jednom smere (hore) a nízka v opačnom smere (dole).

Na udržanie podtlaku medzi dvoma sklenenými bankami sa na spodok vnútra banky nanáša vrstva bária. Aktívne absorbuje CO, CO, N, O, HO a H počas skladovania a prevádzky skúmavky. Báriová vrstva tiež poskytuje jasnú vizuálnu indikáciu stavu vákua. Biela farba znamená, že sú porušené podmienky vákua.

Ideálna kombinácia vákuových a tepelných medených rúr má oproti plochým kolektorom nasledujúce výhody:

Vysoká tepelná účinnosť. vďaka moderným metódam prenosu tepla, vysoko kvalitnému absorpčnému povlaku.

Široká škála práce: kvôli svojej nízkej tepelnej kapacite je schopná pracovať vo vysokej oblačnosti (v infračervenej oblasti lúčov, ktoré prechádzajú cez oblaky).

Každá trubica funguje nezávisle na sebe. Pretože nemrznúca zmes netečie do stredu rúrky a jej prístup je obmedzený výmenníkom tepla, v prípade fyzického poškodenia kolektor pokračuje v práci.

Menšia hmotnosť kolektora s lepšou účinnosťou kolektora.

Lepšia efektivita práce v zime vďaka vákuu. Rúrka odolá mrazom pri -50 ° C.

Dizajn a výhody vákuových slnečných kolektorov

Solárne kolektory (ohrievače vody)

Výrobky Kúrenie a dodávka teplej vody Solárne kolektory na vykurovanie a dodávku teplej vody: vákuové, ploché a vzduchové. Solárne kolektory (ohrievače vody)

► Solárny ohrievač vody Je akýmsi slnečným kolektorom. Pre mnohých takáto definícia v zásade nič nehovorí. Alebo jednoduchšie, premieňa priame a rozptýlené slnečné svetlo na teplo (na rozdiel od solárnych modulov, ktoré premieňajú slnečnú energiu na elektrinu). Infračervené žiarenie, ktoré prechádza mrakmi, sa tiež absorbuje a premieňa na teplo.Solárne ohrievače vody sa používajú na zásobovanie teplou vodou pre domácnosť a komerčné účely, vykurovanie, ohrev vody v bazénoch atď.

Je vysvetlený jednoduchým a zrozumiteľným jazykom, aký je rozdiel medzi solárnymi panelmi a solárnymi kolektormi vo filme kanál Science 2.0.

Mimochodom, prvá takáto jednotka bola vytvorená späť v 1767 rok švajčiarsky botanik Horace Benedict de Saussure a svojou silou umožnil varenie polievky. Samozrejme, v súčasnosti vyskočila technológia vpred. Dnes je svetovým lídrom vo výrobe a využívaní solárnych kolektorov Čína. Do roku 2009 bola celková plocha nainštalovaných solárnych ohrievačov vody skutočne 140 miliónov m2... To stačí na zásobovanie horúcou vodou asi 60 miliónov... domácnosti. Takéto ohrievače vody sa veľmi často používajú aj v Izraeli, kde je týmto zariadením vybavené asi 85% bytov. Je to dané zákonom prijatým v roku 1976 a zaväzujúcim stavať bývanie so zabudovanými solárnymi ohrievačmi vody. Výnimkou sú iba výškové budovy (viac ako 9 poschodí).

V tomto smere sa, bohužiaľ, nemáme čím chváliť. A nie preto, že je tu chladnejšie a „klíma neumožňuje“, ako hovoria mnohí. Solárne kolektory fungujú skvele aj pri nízkych teplotách pod bodom mrazu. Z rôznych dôvodov: nevedomosť, predsudky („nefunguje“, „drahé“), pochybnosti o efektívnosti („tu je sused v krajine, Vasilij Petrovič, niečo také nainštaluje a uvidím, ako to bude fungovať“) alebo prostá neochota utrácať a málo, ale peniaze - táto technológia je v Rusku, na Kuzbassu, stále veľmi málo rozšírená. A na štátnej úrovni máme viac veľkých slov o úsporách energie a obnoviteľných zdrojoch energie ako o konkrétnych opatreniach. Je samozrejme pre štát ziskové, keď majú občania možnosť dostávať teplú vodu za cenu studenej vody? Ale v prípade slnečných kolektorov sa to deje presne takto. Malú čiastku som minul na nákup vybavenia, nainštalovanie a použitie pre zdravie. Pri dači, vo vidieckom dome, v penzióne, na farme bude v zime aj v lete teplá voda. Musíte len optimálne zvoliť typ a model solárneho ohrievača vody, podľa vašich potrieb a požiadaviek.

Pokyny pre používateľa:

• Solárny kolektor série Dacha. Systém bez tlaku.

• Solárny kolektor pre celoročné použitie. Séria "Universal".

• Slnečný kolektor. Split systém.

Vyplňte online dotazník pre výber systému solárnych kolektorov

►Pri objednávaní do 30. apríla 2020 zľavy pre solárne ohrievače vody „Dacha-Economy“ a "Dacha-Lux" (iba na skladové pozície!). Overte si dostupnosť telefonicky. 8 905-913-1013 alebo 8(3843)798-692 ktorýkoľvek deň od 9.00 do 22.00 hod.

* Túto ponuku nie je možné kombinovať s inými akciami a zľavami.

• Solárny ohrievač vody Dacha-Economy-170 - 34 050 rubľov. - 24 200 RUB

• Solárny ohrievač vody Dacha-Economy-200 - 42 400 rubľov. - 26 200 RUB

• Solárny ohrievač vody Dacha-Lux-150 - 33 450 rubľov. - 23 100 RUB

• Solárny ohrievač vody Dacha-Lux-200 - 44 300 rubľov. - 26 500 RUB

► Cenník solárnych kolektorov vákuových a plochých

Séria sezónnych slnečných kolektorov „Dacha-Economy“ alebo "Dacha-Lux" pomôže vyriešiť problém s dodávkou teplej vody na vašej letnej chate (a nielen) prakticky bez nákladov na elektrinu. Vďaka solárnej energii je tento systém schopný zabezpečiť až 100% dennej potreby TÚV pre domácnosť a priemyselné účely. Vďaka vákuu sú straty tepla do atmosféry minimálne.

Solárny kolektor systému bez tlaku je najjednoduchší zo solárnych systémov na zabezpečenie dodávky teplej vody, na dokončenie prietoku vody nepotrebuje čerpadlo, pretože je umiestnený nad bodom alebo bodmi extrakcie vody.

Dôležité: Solárny kolektor s vákuovými trubicami systému bez tlaku je prevádzkovaný iba v teplom období (pri pozitívnej teplote okolia), v zime musí byť voda zo systému vypustená. Na celoročné použitie sa už používa tlakový systém. Napríklad kompaktný solárny ohrievač vody „Univerzálny“ alebo Delené systémy „Standard“ a „Elita“ so solárnym ohrevom vody.

Výhoda vákuových trubicových solárnych kolektorov v tom, že majú dosť vysokú účinnosť pri nízkej intenzite slnečného žiarenia, ako aj pri absencii priameho slnečného žiarenia. Napríklad v oblačnom počasí, s vysokou oblačnosťou.

Miesto pre slnečný kolektor môže sa tiež stať strecha domu alebo iných štruktúr (plochých alebo šikmých), balkóny a akékoľvek architektonické výčnelky budovy.

Dôležitá otázka, ktorú má takmer každý, ako funguje tento systém... Ako sa dosahuje cirkulácia a ohrev vody? Najmä v systémoch sezónneho použitia, kde sa nepoužíva obehové čerpadlo.

Konštrukcia vákuovej trubice kolektora je podobná konštrukcii sklenenej žiarovky termosky. Trojvrstvové vákuové trubice majú vysokú absorpciu a vysokú teplotnú odolnosť a sú pripojené k nádrži na vodu nad nimi. Keď sa voda v potrubí zohreje, jej hustota klesá a voda stúpa nahor do nádrže. A studená voda z nádrže steká dolu do vákuovej trubice. To zaisťuje cirkuláciu vody a výmenu tepla celého systému. Všetko je nám jednoduché a známe zo školského kurzu fyziky.

Nádrž na vodu musí byť umiestnená nad odberovými miestamiaby voda tiekla samospádom k vodovodnému kohútiku. Pri inštalácii nádrže pod odberné miesto vody (napríklad na zemi) musí byť nainštalované posilňovacie čerpadlo na prívod vody smerom hore. Takto funguje sezónny solárny ohrievač vody.

V celoročných systémoch vo vnútri vákuovej trubice je medené vykurovacie teleso s ľahko vriacou nemrznúcou kvapalinou uzavretou vo vnútri. Termosifónový systém prenosu tepla zo solárneho kolektora do systému TÚV sa uskutočňuje iba vďaka prirodzená konvekcia nosiča tepla... Nosič tepla ohrievaný v solárnom kolektore stúpa v dôsledku rozdielu hustoty a prenáša teplo cez špeciálny akumulačný výmenník tepla.

V zamračené dni, v prípade nedostatku slnečnej energie zapne regulátor elektrické vykurovacie teleso na ohrev vody na požadovanú teplotu. Takéto systémy dokonale fungujú v rekreačných strediskách, reštauráciách a kaviarňach, dielňach a len v letných chatkách.

Mnohí sa tejto otázky obávajú Aké silné sú sklenené trubice kolektora. Vákuové trubice sú vyrobené z vysoko kvalitného a odolného materiálu borosilikátové sklo, ktorá ich chráni pred krupobitím do priemeru 35 mm a padaním rýchlosťou až 18 m / s, ako aj pred iným mechanickým poškodením. Aj keď, ak sa chcete rozbiť, samozrejme, môžete urobiť všetko. Starostlivé zaobchádzanie so sklom, dokonca aj so sklom vysokej odolnosti, stále nebolí.

Samostatne by sa malo povedať o skladovacej nádrži na vodu. Tank dvojvrstvový... Vonkajšia vrstva nádrže na vodu je vyrobená z vysoko kvalitných materiálov - nízkouhlíková oceľ (pre sezónne systémy) alebo leštená nehrdzavejúca oceľ (pre celoročné použitie) s obsahom titánu. To zaisťuje vysokú odolnosť proti korózii a dlhú životnosť.

Vnútorná vrstva vo všetkých systémoch - nehrdzavejúca oceľ.

Vysoká teplota vody v nádrži sa udržuje pri úplnej absencii slnečného žiarenia až 72 hodín vzhľadom na to, že medzi vonkajšou a vnútornou vrstvou nádrže je použitý moderný vysoko výkonný tepelnoizolačný materiál - polyuretánová pena.

Montáž a inštalácia solárneho ohrievača vody netrvá dlho. Vďaka podrobným pokynom dodávaným s každou súpravou s montážnymi fotografiami sa môžete ľahko a nezávisle vyrovnať s inštaláciou a inštaláciou solárneho kolektora na vašej letnej chate.

Po zmontovaní sa sada solárnych kolektorov Dacha ľahko hodí do karosérie kombi. Ohrievač vody nevyžaduje náklady na údržbu a prevádzku, pretože starostí je v krajine a vo vidieckom dome dosť.Všetky procesy sú riadené elektronickým regulátorom: neumožňuje prehriatie vody v nádrži, doplnenie na nízku hladinu atď.

Pre mnohých z nás je to možno veľmi dôležité náklady... Napríklad cena solárneho ohrievača vody Dacha-Economy so zásobníkom 125 l je 23 120 rubľov. Sem patrí: nádrž na vodu; nosný rám, na ktorom je pripevnená celá konštrukcia; vákuové trubice 10 ks; elektronický radič.

Navyše, solárny kolektor + tepelné čerpadlo = dokonalý tandem... Je to ekonomické, perfektne zladené riešenie pre TÚV a vykurovanie domu. V Novokuznecku je takáto možnosť, pozri stránku Naša práca.

Ak sa chcete dozvedieť viac o praxi takýchto riešení, pozrite si video

Ako fungujú vákuové trubice

Funkciou evakuovaných slnečných kolektorových trubíc je absorbovať slnečné žiarenie a zabrániť jeho úniku do životného prostredia. Tepelná energia môže z pracovnej časti vákuového slnečného kolektora odísť dvoma spôsobmi - priamym prenosom tepla a vo forme infračerveného žiarenia.

Dutina medzi sklenenými stenami prakticky úplne vylučuje možný priamy prenos tepla vo vákuu, neexistujú molekuly látok, ktoré by ho mohli vykonávať.

Selektívny povlak (absorbent) absorbuje slnečnú energiu a zabraňuje jej úniku. Existujú rôzne typy takýchto povlakov, ktoré sa líšia absorpciou a emisivitou.

Časť slnečného žiarenia sa odráža od skla, čo je však zanedbateľné - viditeľné svetlo tvorí iba časť absorbovaného spektra. Kvalitné kolektory sú vyrobené z vysoko pevného borosilikátového skla, ktoré je odolné voči mechanickému poškodeniu.

Borosilikátové sklo je ťažké poškriabať alebo matovať a vydrží desaťročia bez zmeny priepustnosti.

Princíp práce vákuového slnečného kolektora

Vákuový solárny kolektor sa líši od bežných solárnych systémov spôsobom, ako spracováva slnečnú energiu. Klasická batéria jednoducho berie svetlo a premieňa ho na elektrinu. Zberač sa skladá zo sklenených trubíc s vákuom vytvoreným vo vnútri. Sú spojené do jedného systému pomocou špeciálnych dokovacích jednotiek.

Vo vnútri každej rúrky je kanál jednej alebo dvoch medených tyčí s chladiacou kvapalinou. Zachytávaním slnečných lúčov ohrieva činný prvok teplonosný materiál, čím zaisťuje činnosť kolektora.


Vákuový solárny kolektor, ktorý sa nachádza na streche súkromného domu, poskytne obyvateľom teplú vodu po celý rok a počas chladného obdobia pohodlne vyhreje miestnosť bez vynaloženia veľkých finančných zdrojov.

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

Okrem toho klesá závislosť výkonu kolektora od sezónnosti, teploty okolia a rôznych poveternostných podmienok, ako sú nárazový vietor, polooblačné počasie, zrážky atď.

Ploché kolektory

Plochý solárny kolektor ohrieva nosič tepla pomocou doskového absorbéra. Je to usporiadané celkom jednoducho. V skutočnosti ide o dosku z kovu absorbujúceho teplo, na vrchu natretú čiernou farbou špeciálnou farbou. Hadovitá trubica je pevne pripevnená (zváraná) k spodnému povrchu platne, cez ktorú cirkuluje kvapalina.

Dizajn a výhody vákuových slnečných kolektorov

Selektívny čierny atrament zaisťuje maximálnu absorpciu slnečného žiarenia s prakticky nulovým odrazom. Absorbované lúče ohrievajú chladiacu kvapalinu pod absorbérom, ktorá sa ďalej dodáva ďalej do systému. Aby sa minimalizovali tepelné straty, je absorbér izolovaný od telesa kolektora a tvrdeného skla, ktoré je takmer bez oxidov železa.Je inštalovaný nad absorbérom a slúži ako horný kryt krytu. Použitie takéhoto skla vám navyše umožňuje vytvoriť akýsi „skleníkový efekt“, ktorý ďalej zvyšuje ohrev absorbéra, a tým aj teplotu chladiacej kvapaliny.

Ploché solárne kolektory: prístroj

Plochý solárny kolektor sa skladá z hliníkovej skrinky, na ktorej vrchu je inštalované ochranné sklo s absorpčnou vrstvou. Medené rúry, vstupné a výstupné rúry sú umiestnené vo vnútri krytu. Dno a steny skrinky chráni najspoľahlivejší tepelnoizolačný prvok - minerálna vlna.

Niektoré modely s plochými kolektormi môžu mať pod sklom tiež vrstvu propylénglykolu, ktorá slúži ako slnečná absorpcia. To zvyšuje jeho efektivitu a poskytuje zariadeniu maximálny výkon bez ohľadu na ročné obdobie.

Výhody a nevýhody plochých solárnych kolektorov

Medzi hlavné výhody plochých solárnych kolektorov patria:

  • Schopnosť samočistenia v prípade zrážok vo forme snehu alebo mrazu;
  • Vysoké sadzby v pomere „cena / kvalita“, ktorý je typický pre južné oblasti s teplým podnebím;
  • Vysoká účinnosť počas prevádzky v letnej sezóne;
  • Relatívne nízke náklady, na rozdiel od iných solárnych štruktúr.

Hlavné nevýhody takýchto systémov sú:

  • Vysoké tepelné straty v dôsledku konštrukčných vlastností zariadení;
  • Nízka účinnosť pri prevádzke na jeseň av zime;
  • Problémy pri preprave a inštalácii solárnych systémov;
  • Maximálne náklady v prípade opravných prác;
  • Zvýšené vetranie solárnej elektrárne.

Rozsah použitia plochých solárnych kolektorov

Napriek nevýhodám sa tento typ solárnych systémov používa na sezónne ohrievanie teplej vody. Používajú sa ploché solárne kolektory:

  • Na prívod teplej vody pre letnú sprchu;
  • Na ohrev vody v bazéne na požadovanú teplotu;
  • Na vykurovanie skleníkov.

Kotly

Pece

Plastové okná