Er wordt veel geld besteed aan warmwatervoorziening en ruimteverwarming. Maar er is een alternatieve energiebron - de vacuüm-zonnecollector. Heb je hierover gehoord? Hiermee kunt u de financiële kosten van het onderhoud van het comfort aanzienlijk verminderen, en een maximaal verwarmingseffect bieden met minimaal warmteverlies.
Dit apparaat kan worden gekocht bij fabrikanten van huishoudelijke apparatuur of u kunt het thuis monteren. Om een geschikt model te selecteren, om veel informatie te bestuderen. Wij zullen u helpen bij het bepalen van de basiscriteria voor de aankoop.
Het artikel bespreekt het werkingsprincipe en de inrichting van de vacuümcollector. We zullen het hebben over de structurele kenmerken van verschillende modellen, de voor- en nadelen van deze installaties overwegen. Daarnaast zullen we in detail beschrijven hoe u zelf een vacuümpompcollector kunt maken en installeren.
Het materiaal gaat vergezeld van video's, waaruit je meer te weten komt over de belangrijke kenmerken en principes van de werking van vacuümcollectoren.
Inhoud van het artikel:
- Het principe van de werking van de vacuümunit
- Hoe is een verzamelaar van het vacuümtype?
-
Bouwnuances en classificatie
- Kenmerk van coaxiale buizen
- Pen Tube-functies
- Het principe van de werking van de heat pipe heat pipe
- Beschrijving van U-vormige rechte warmtewisselaar
- Vergelijking van verschillende wijzigingen
- Wat zou de warmtecollector moeten zijn?
- Voors en tegens van vacuüm verzamelaars
- De eenheid met uw eigen handen monteren
- Hoe het apparaat te plaatsen?
- Conclusies en nuttige video over het onderwerp
Het principe van de werking van de vacuümunit
De vacuüm-zonnecollector verschilt in de loop van de tijd van gewone zonnesystemen zonne-energie recycling. Een klassieke batterij accepteert eenvoudig licht en zet deze om in elektriciteit. De verzamelaar bestaat ook uit glazen buizen met vacuüm aan de binnenkant. Ze worden gecombineerd tot één systeem via speciale dockingstations.
Binnen elke buis bevindt zich een kanaal van één of twee koperen staafjes met koelvloeistof. Door de zonnestralen te vangen, verwarmt het actieve element het materiaal-koelmiddel en zorgt zo voor de werking van de collector.
Een vacuümzonnecollector die op het dak van een woonhuis wordt geplaatst, geeft de bewoners warm water het hele jaar door, en tijdens het koude seizoen kunt u de ruimte comfortabel verwarmen zonder grote uitgaven financiële activa
Dankzij dit ontwerp neemt het niveau van energie-efficiëntie aanzienlijk toe en worden warmteverliezen aanzienlijk verminderd, omdat u met de vacuümlaag ongeveer 95% van de gevangen zonne-energie kunt besparen.
Daarnaast is de afhankelijkheid van de productiviteit van reservoirs afhankelijk van seizoensinvloeden, de omgevingstemperatuur omgeving en verschillende weersomstandigheden, zoals: windstoten, gedeeltelijk bewolkt weer, neerslag, etc.
Hoe is een verzamelaar van het vacuümtype?
Moderne vacuüminrichtingen die kamers voorzien van warmte en warm water door zonne-energie zijn technologisch anders.
Verzamelaars zijn onderverdeeld in de volgende typen:
- buisvormig zonder glasbeschermende coating;
- module met beperkte conversie;
- standaard platte optie;
- apparaat met transparante isolatie;
- luchteenheid;
- vlakke vacuümcollector.
Vacuüm-zonnecollector kan op elk moment van het jaar en bij elk weer warm water en verwarming leveren (+)
Ze hebben allemaal een gemeenschappelijke structurele overeenkomst, dus ze bestaan uit:
- buitenste transparante buisvan waar de lucht volledig is uitgeput;
- verwarmde pijpgelegen in een grote buis, waar het vloeibare of gasvormige koelmiddel beweegt;
- een of twee geprefabriceerde verdelersverbonden met de pijp van een groter kaliber en bevat een circulatiecircuit van dunne binnen geplaatste buizen.
De hele constructie doet enigszins denken aan een thermoskan met transparante wanden, waarin een ongekend hoge thermische isolatie wordt gehandhaafd. Door deze eigenschap krijgt het binnenbandlichaam het vermogen om goed op te warmen en de energiebron volledig vrij te geven aan het circulerende koelmiddel.
Bouwnuances en classificatie
Vacuüm-type collectoren worden geclassificeerd door het type glasbuizen dat in de constructie is geïnstalleerd of door de kenmerken van de warmtekanalen. De buizen zijn meestal coaxiaal en veer, en de warmtekanalen zijn U-vormige straight-through en heat pipe-typen. .
Kenmerk van coaxiale buizen
Coaxiale buizen zijn een thermosfles van dubbel glas met een vacuümruimte die kunstmatig tussen de wanden wordt gecreëerd. Het binnenoppervlak van de buis heeft een laag van speciale warmte-absorberende deklaag, zodat de daadwerkelijke overdracht van hitte rechtstreeks van de muren van de glasbol komt.
Coaxiale buizen zijn gemaakt van sterk glas op basis van borosilicaten, dat een hoge lichttransmissiecapaciteit heeft. Elementen, afhankelijk van de fabrikant, hebben tot drie lagen magnetron sputteren, tonen een uitstekende sterkte en weerstand tegen verschillende atmosferische uitingen (regen, hagel, etc.), bestand zijn tegen een druk van 1 Mpa en betrouwbaar dienen voor 15 jaar
Als een absorberend element wordt een koperen buis die de ethersamenstelling bevat gesoldeerd in de glazen buis. Tijdens het verwarmen verdampt het, laat effectief zijn warmte vrij, condenseert en stroomt naar de bodem van de buis. Vervolgens wordt de cyclus herhaald, waardoor een continu proces van warmte-uitwisseling wordt gecreëerd.
Pen Tube-functies
Buizen met vacuümveren hebben een grotere wanddikte dan coaxiale buizen en bestaan niet uit twee, maar uit één fles. Het inwendige absorptie-element van koper wordt over de gehele lengte geleverd met een duurzame versterker - een gegolfde plaat met een hoogenergetische absorberende coating.
Vanwege dit structurele kenmerk bevindt het vacuüm zich direct in het warmtekanaal, waarvan een deel, samen met het absorptiemiddel, rechtstreeks in de kolf is geïntegreerd.
In de vacuümbuis bevindt zich een plaat, de vorm lijkt op een veer. Qua efficiëntie overtreft het de mogelijkheden van zijn coaxiale tegenhanger, maar is het aanzienlijk hoger kosten en moeilijk te vervangen in geval van schending van de integriteit van de fles of falen van de verwarming element
De collectoren, gemaakt op basis van verenvacuümbuizen, worden beschouwd als de meest effectieve in hun klasse, ze zijn perfect bestand tegen de taken en zorgen al vele jaren voor een betrouwbare werking.
Het principe van de werking van de heat pipe heat pipe
De heat pipe heat pipe bestaat uit gesloten buizen die een gemakkelijk verdampende vloeibare samenstelling bevatten. Onder invloed van zonlicht warmt het op, gaat het naar het bovenste gedeelte van het kanaal en concentreert zich daar in een speciale warmtewisselaar (spruitstuk).
De werkende vloeistof op dit moment geeft alle opgehoopte warmte op en gaat weer omlaag om het proces te hervatten.
De huls van de warmtebuis warmtewisselaar is verbonden met de warmtewisselaar van het spruitstuk via een speciale contactdoos, afgedicht in de 1-pijpse warmtewisselaar zelf, of rond een tweepijps warmtewisselaar.
Het werkelement van de warmtekanaalwarmtepijp is gemaakt van koper, in meer zeldzame gevallen, van aluminium. Het vertoont een hoge weerstand tegen operationele belastingen, dient betrouwbaar 15 jaar, heeft een redelijk kosten en is een van de meest populaire elementen van moderne vacuüm heliosystemen van buisvormige type
De vrijgekomen energie uit het warmte-reservoir zuigt het koelmiddel af en transporteert het verder langs het systeem, waardoor de aanwezigheid van warm water in de kranen en radiatoren wordt gegarandeerd. Het heat pipe-systeem is eenvoudig te installeren en vertoont hoge prestaties.
Collectoren uitgerust met vacuümbuizen met warmtepijpen onderscheiden zich door een goede mate van betrouwbaarheid en zijn geschikt voor gebruik niet alleen in het dagelijks leven, maar ook in hogedrukzonnethermeltsystemen
In geval van defect of defect zonder problemen, is het mogelijk om een beschadigd knooppunt te vervangen door een nieuw knooppunt zonder de reconstructie van het gehele systeem te gebruiken.
Reparatiewerkzaamheden kunnen eenvoudig op de locatie van de verzamelaar worden uitgevoerd, zonder het apparaat te demonteren en het werk niet onnodig te belasten.
Beschrijving van U-vormige rechte warmtewisselaar
De buiswarmtewisselaar heeft de vorm van een U. Water of werkende koelvloeistof van het verwarmingssysteem circuleert naar binnen. Eén deel van het element is bedoeld voor koud koelmiddel en de tweede verwijdert correct al verhit.
Tijdens het gloeien zet de actieve verbinding uit en treedt de accumulatietank binnen, waardoor de natuurlijke circulatie van vloeistof in het systeem wordt gecreëerd. Een speciale selectieve coating aangebracht op de binnenwanden verhoogt de warmteabsorptiecapaciteit en verhoogt de efficiëntie van het systeem als geheel.
In vergelijking met heat pipe-buisleidingen hebben U-vormige producten een grotere hydraulische weerstand, stellen hogere eisen aan de koelvloeistof en zijn veel duurder. Collectoren die werken op rechte U-buizen kunnen niet werken onder hoge druk en bieden alleen tijdens het warme seizoen hoogwaardige warmteoverdracht.
U-type buizen vertonen hoge prestaties en geven een vaste warmteoverdracht, maar ze hebben één belangrijk nadeel. Ze vormen een holistische constructie met een veelvoud en zijn er altijd mee verbonden.
Vervang een enkele enkele buis die niet werkte en niet zal werken. Voor reparatie zal het hele complex volledig moeten worden ontmanteld en moet er een nieuwe worden geplaatst.
Vergelijking van verschillende wijzigingen
Bij de productie van helioaggregaten worden thermische kanalen en vacuümglasbuizen voor zonnecollectoren gecombineerd in verschillende combinaties.
Coaxiale modellen met een heat pipe heat pipe zijn het meest populair bij consumenten. Kopers voelen zich aangetrokken door de loyale prijs van de apparaten en de zeer eenvoudige, betaalbare service gedurende de hele levenscyclus.
Vacuüm zonnecollector met een werkende pijp heat pipe perfect gerepareerd. Vervanging van beschadigde buizen wordt ter plaatse uitgevoerd en biedt geen demontage van het systeem of verplaatsing naar een andere locatie. De warmteoverdracht in deze modellen is echter moeilijk, waardoor het rendement aan de uitgang niet meer dan 65% is
Vacuüminrichtingen met warmtepijpkanalen vertonen een hoge betrouwbaarheid en hebben geen beperkingen voor gebruik, zelfs in hogedrukzonnethermicaliën.
Apparaten met een coaxiale kolf met rechte U-vormige kanalen zijn ook opgenomen in de lijst met gewilde kanalen. Ze worden gekenmerkt door parameters zoals een laag warmteverlies en een rendement van 70% en meer.
Voor een juiste werking moet een vacuümapparaat met een U-kanaal correct zijn geïnstalleerd. Het is wenselijk dat de minimale hellingshoek ten minste 20 ° is. Alleen in deze uitvoeringsvorm zal maximaal rendement worden verkregen.
De situatie is enigszins verwend: het complexe proces van reparatie, specifiek onderhoud tijdens de werking en het onvermogen om een enkel beschadigd knooppunt te vervangen. Als er iets met het apparaat gebeurt, wordt het gedemonteerd en wordt er een absoluut nieuwe collector geplaatst.
Verenbuizen zijn structureel een enkele cilinder gemaakt van glas met dikke, sterke wanden (afhankelijk van de fabrikant vanaf 2,5 mm en hoger). De binnenkant van het absorberende inzetstuk van de pen past strak op het werkkanaal van warmtegeleidend metaal.
Een bijna perfecte isolatie creëert een vacuümruimte in de glazen container. Absorptiemiddel transporteert de opgenomen warmte zonder verlies en biedt de systeemefficiëntie tot 77%.
In het geval van een storing kunnen collectoren met verenbuizen worden gerepareerd. Het is niet nodig om het hele systeem te veranderen, het is voldoende om de beschadigde eenheid te detecteren, deze te demonteren en een nieuwe te plaatsen op deze plaats.
Modellen met een verenelement zijn iets duurder dan coaxiale modellen, maar vanwege hun hoge efficiëntie bieden ze volledig comfort in de kamer en betalen ze zichzelf snel terug.
Het meest effectief en productief zijn verenkolven met interne direct-flowkanalen. Hun werkelijke efficiëntie bereikt soms recordniveaus van 80%.
Bij het monteren van de veerbuizen in het frame op de kern van elk onderdeel, draag een sterke compressiemoer met een ring en een hittebestendige pakking. Dit zorgt voor de integriteit van de gehele constructie en zorgt ervoor dat de collector in alle omstandigheden volledig kan functioneren.
De prijs van de producten is vrij hoog en bij reparaties is het noodzakelijk om de volledige koelvloeistof uit het systeem te laten lopen en pas dan met het oplossen van problemen te beginnen.
Wat zou de warmtecollector moeten zijn?
De warmtecollector is een ander zeer belangrijk werkelement van de vacuümcollector. Via deze knoop wordt de opgehoopte warmte van de buizen naar het koelmiddel overgebracht.
De warmtecollector wordt bovenaan het apparaat geplaatst. Een van zijn componenten, de koperen kern, ontvangt energie en draagt deze over aan het hoofdkoelmiddel dat circuleert in het gesloten systeem "warmtewisselaar van de collectortank".
Correct werk is gegarandeerd verbonden met het systeem. circulatiepomp. De automatisering die het verwarmingscomplex aanstuurt, volgt duidelijk het temperatuurniveau in de kanalen en, in voorkomend geval, de temperatuur onder het toelaatbare kritische minimum valt (bijvoorbeeld 's nachts), stopt met werken de pomp.
Hiermee kunt u omgekeerde verwarming vermijden wanneer de koelvloeistof de warmte van warm water verzameld in de opslagtank begint op te nemen.
Voors en tegens van vacuüm verzamelaars
Het belangrijkste voordeel van de units is de bijna volledige afwezigheid van warmteverliezen tijdens bedrijf. Dit levert een vacuümomgeving op, die een van de beste isolatoren van de hoogste kwaliteit is. Maar de lijst met voordelen eindigt hier niet.
De apparaten hebben andere duidelijke voordelen:
- prestaties bij lage temperaturen (tot -30 ° C);
- het vermogen om temperaturen tot 300 ° C te accumuleren;
- de maximaal mogelijke absorptie van thermische energie, inclusief het onzichtbare spectrum;
- operationele stabiliteit;
- lage gevoeligheid voor agressieve atmosferische manifestaties;
- laag zeil, vanwege de structurele kenmerken van buisvormige systemen die door de luchtmassa's van verschillende dichtheden kunnen gaan;
- hoge efficiëntie in regio's met een gematigd en koel klimaat met weinig heldere en zonnige dagen;
- duurzaamheid in overeenstemming met de basisregels voor gebruik;
- beschikbaarheid voor reparatie en de mogelijkheid om niet het hele systeem te veranderen, maar slechts één gebroken fragment.
De zonnecollector is een effectief apparaat dat vrijwel zonder verlies zonne-energie omzet in warmte
De nadelen zijn onder meer het onvermogen van verzamelaars om zichzelf te reinigen van ijs, sneeuw en sneeuw, en de hoge prijs van de componenten die nodig zijn om de eenheid thuis te monteren.
De eenheid met uw eigen handen monteren
Het proces van het samenstellen van een vacuümcollector begint met de vervaardiging van een frame-substraat voor werkitems. Het wordt onmiddellijk gemonteerd op de plaats die is toegewezen aan het apparaat.
De afmetingen en afmetingen van het frame zijn volledig afhankelijk van het model dat gepland is om te worden gemaakt en worden meestal voorgeschreven in de instructie die zich bevindt in de begeleidende documenten voor de componenten.
Het afgewerkte frame onder de collector wordt op het dak bevestigd zodat het een duidelijke positie inneemt en niet slingert. Als het dak van het gebouw leisteen is, worden obrestotochny balk en dikke schroeven van groot kaliber gebruikt. Conventionele ankers worden gebruikt voor andere dakbedekkingsmaterialen.
De plaatsen waar het frame op het dakvlak past, worden bovendien met afdichtmiddel bevestigd, zodat er in de toekomst geen water door de gaten in het huis komt. Vervolgens wordt een verzameltank op de installatieplaats afgeleverd en met schroeven aan de bovenkant van het frame bevestigd.
In de volgende stap worden de verwarming, de temperatuursensor en de automatische ontluchter verzameld. Alle extra eenheden en bijbehorende onderdelen worden op de meegeleverde onthardingsblokken geplaatst. Een dopsleutel wordt gebruikt om de temperatuursensor te bevestigen.
Zorg vervolgens voor de toevoer van watercommunicatie. Voor dit doel worden buizen van elk materiaal dat bestand is tegen lage temperatuurparameters en die bestand zijn tegen 95 ° C, genomen. Goed bewezen polypropyleen buizen en fittingen.
Polypropyleen buizen zijn ideaal om de aansluiting van de zonnecollector op het sanitair systeem van de woning te organiseren. Het anker heeft goede fysieke prestaties en operationeel uithoudingsvermogen, dient vele jaren betrouwbaar en is gemakkelijk te vervangen in het geval van scheuren of scheuren
Nadat het watertoevoersysteem is aangesloten, wordt de opslagtank gevuld met water en getest op dichtheid. Als er binnen 3-4 uur lekken zijn gevonden, worden ze geëlimineerd.
Aan het einde installeer de verwarmingselementen. Hiertoe wordt de koperen buis omwikkeld met een aluminiumplaat en in een vacuümbuis van glas geplaatst. Van de bodem van de fles zetten zij een het bevestigen kop en een laars van duurzaam, flexibel rubber.
De bovenste koperen punt van de buis wordt in de koperen condensator geduwd totdat deze stopt. Visceus thermisch contactvet wordt niet uit de leidingen verwijderd. Klik het vergrendelingsmechanisme op de beugel en monteer alle resterende glazen buizen op hetzelfde principe.
Buisvormige zonnecollectoren hebben regelmatig onderhoud en verplichte reiniging nodig, vooral tijdens de periode van actieve sneeuwval. Als u deze eenvoudige regels volgt, werken ze lang en behouden ze een hoog niveau van efficiëntie gedurende de gehele operationele levensduur.
Er wordt een montageblok op de structuur geplaatst, een 220-volt voeding wordt naar het systeem gebracht en drie extra eenheden worden op het systeem aangesloten - een verwarmingselement, een ontluchter en een temperatuursensor.
Deze laatste is verbonden met de controller, ontworpen voor het juiste beheer van het complex. Maak in het regelaarmenu de gewenste bedrijfsparameters en start het systeem in de standaardmodus.
Stapsgewijze instructies over de constructie van een zonnecollector worden gegeven dit artikel.
Hoe het apparaat te plaatsen?
Zodat de vacuümcollector volledig kan functioneren en effectief de leefruimte van de nodige kan voorzien energie, is het noodzakelijk om de beste plaats ervoor te vinden en het apparaat correct te oriënteren ten opzichte van delen van de wereld.
Vacuüm zonnecollectoren zijn veel praktischer dan hun platte tegenhangers. Wanneer een van de werkpijpen beschadigd raakt en faalt, is het heel eenvoudig om deze te vervangen door een nieuwe. Hierna zal het systeem blijven functioneren zoals voorheen. Als er geen mogelijkheid is om een nieuw element in de plaats van de verwende te plaatsen, doet het er niet toe. Het apparaat zal zijn "taken" kunnen uitvoeren, zelfs met de aanwezigheid van een knooppunt met een beschadigd element
Voor nederzettingen op het noordelijk halfrond is het belangrijk om een verzamelaar in het zuidelijke deel van het dak van het huis of aan de zonnige kant van het terrein te plaatsen. Het is wenselijk om ervoor te zorgen dat het vlak van het instrument de minimale afwijking heeft.
Als er geen mogelijkheid is om het oppervlak naar het zuiden te richten, is het de moeite waard om te kiezen tussen het westen en oosten, het meest lichte perspectief in de open ruimte.
Het hoge rendement van de collector van het vacuümtype is ook te danken aan het feit dat het werkt volgens het spiegelprincipe en zijn thermisch vermogen op basis van de huidige hoogte van de zon verdeelt.
Energiezonnecomplex mag niet worden afgesloten door schoorstenen, decoratieve dakbeschilderingen, uitgestrekte boomtakken en hoge residentiële of technische gebouwen. Dit zal de efficiëntie van het werk verminderen en het niveau van verwarming van bestaande elementen verminderen.
Als het apparaat correct is geplaatst, biedt het vrijwel het hele jaar door dezelfde warmteoverdracht, ongeacht het seizoen.
Als er geen geweldige ervaring is met de uitvoering van complexe reparatie- en assemblage- en sanitairwerkzaamheden, is het irrationeel om de leidingen thuis te evacueren. Dit proces is zeer arbeidsintensief en vereist speciale kennis en gespecialiseerde apparatuur.
Bovendien hebben elementen van het vacuümtype, onafhankelijk gemaakt, een veel lager niveau van efficiëntie dan fabrieksonderdelen. Daarom is het het meest redelijk om producten van de kernfabrikant aan te schaffen en vervolgens thuis verschillende secties samen te stellen.
De site bevat een selectie artikelen over de opstelling van het zonnesysteem, we adviseren u om te lezen:
- Zonneverwarmingssystemen: analyse van technologieën voor het regelen van verwarming op basis van zonnesystemen
- Verwarmen van een woonhuis met zonnepanelen: het schema en het apparaat
- Flexibele zonnepanelen: types, kenmerken + verbindingsfuncties
Conclusies en nuttige video over het onderwerp
Gedetailleerde, gedetailleerde beschrijving van de vacuümbuis, het principe van zijn werk en de kenmerken van de werking van de zonnecollector als geheel. De auteur vertelt over enkele interessante nuances en laat zien dat de installatie een echt alternatief kan zijn voor de gasboiler.
Interessante informatie over het werk van de zonnecollector in de winter.
Hoe je een vacuümpompcollector met je eigen handen thuis op de juiste manier monteert. Alle nuances van het proces, aanbevelingen en nuttige tips.
Als u het basisprincipe van de werking van een buisvormige vacuüm-zonnecollector kent, kunt u de eenheid zelf monteren. De installatie zal volledig voldoen aan persoonlijke individuele vereisten en behoeften.
Dit is niet zo moeilijk, maar het vereist meer aandacht, nauwgezetheid en bepaalde vaardigheden, anders het risico van beschadiging van de integriteit van de flacon en verstoring van de integriteit ervan neemt toe.
Iedereen die geïnteresseerd is in het kiezen, installeren of zelf assembleren van een zonnecollector, wordt aangemoedigd om opmerkingen te plaatsen en vragen te stellen. Contactformulier bevindt zich in het onderste blok.
