O mulțime de bani sunt cheltuite pentru alimentarea cu apă caldă și încălzirea spațiului. Dar există o sursă alternativă de energie - colectorul solar de vid. Ai auzit de asta? Vă permite reducerea semnificativă a costurilor financiare pentru menținerea confortului, asigurând un efect maxim de încălzire cu pierderi minime de căldură.
Acest dispozitiv poate fi achiziționat de la producătorii de echipamente de uz casnic sau vă puteți asambla acasă. Pentru a selecta un model potrivit, pentru a studia o mulțime de informații. Vă vom ajuta să stabiliți criteriile de bază pentru cumpărare.
Articolul va discuta principiul funcționării și dispozitivul colectorului de vid. Vom vorbi despre caracteristicile structurale ale diferitelor modele, luăm în considerare avantajele și dezavantajele acestor instalații. În plus, vom descrie în detaliu cum să realizați și să instalați singur un colector solar de vid.
Materialul este însoțit de înregistrări video, de la care veți învăța despre principalele caracteristici și principii de funcționare ale colectorilor de vid.
Conținutul articolului:
- Principiul funcționării unității de vid
- Cum este un colector de tip vid?
-
Nuanțele și clasificarea construcțiilor
- Caracteristica tuburilor coaxiale
- Pen Tube Caracteristici
- Principiul funcționării conductei de căldură a conductei de căldură
- Descrierea schimbătorului de căldură în formă de U direct
- Compararea diferitelor modificări
- Care ar trebui să fie colectorul de căldură?
- Pro și contra de colectori de vid
- Asamblarea unității cu mâinile tale
- Cum să plasați dispozitivul?
- Concluzii și video util pe această temă
Principiul funcționării unității de vid
Colectorul solar de vid diferă de sistemul solar obișnuit reciclarea energiei solare. O baterie clasică acceptă pur și simplu lumina și o convertește în energie electrică. Colectorul este alcătuit, de asemenea, din tuburi de sticlă cu vid recreat interior. Acestea sunt combinate într-un singur sistem prin stații de andocare speciale.
În interiorul fiecărui tub este un canal de unul sau două tije de cupru cu agent de răcire. Prin prinderea razelor soarelui, elementul activ încălzește lichidul de răcire, asigurând astfel funcționarea colectorului.
Un colector solar vid amplasat pe acoperișul unei case particulare va oferi rezidenților apă caldă pe tot parcursul anului, iar în timpul sezonului rece vă va permite să încălziți confortabil camera fără a cheltui mari activele financiare
Datorită acestui design, nivelul eficienței energetice crește semnificativ, iar pierderile de căldură sunt reduse semnificativ, deoarece stratul de vid vă permite să economisiți aproximativ 95% din energia solară captată.
În plus, dependența productivității rezervorului de sezonalitate, temperatura ambiantă mediul înconjurător și diferitele condiții meteorologice, cum ar fi: rafale de vânt, vreme înnorată, precipitații etc.
Cum este un colector de tip vid?
Dispozitivele moderne de vid care oferă camere cu căldură și apă caldă din cauza energiei solare sunt diferite din punct de vedere tehnologic.
Colectorii sunt împărțiți în următoarele tipuri:
- tubular fără acoperire de protecție din sticlă;
- modul cu conversie redusă;
- opțiune standard plat;
- dispozitiv cu izolație transparentă;
- unitate de aer;
- vacuum colector de vid.
Vacuum colector solar este capabil să ofere apă caldă și încălzire în orice moment al anului, și în orice vreme (+)
Toate acestea au o asemănare structurală comună, astfel încât acestea constau în:
- tub transparent transparentde unde aerul este complet epuizat;
- conductă încălzităamplasat într-o țeavă mare, în care se deplasează lichidul de răcire lichid sau gazos;
- unul sau doi distribuitori prefabricațiconectat la conducta unui calibru mai mare și include un circuit de circulație a tuburilor subțiri plasate în interior.
Întreaga construcție seamănă într-o oarecare măsură cu un termos cu pereți transparenți, în care se menține un nivel înalt de izolare termică fără precedent. Datorită acestei caracteristici, corpul tubului interior capătă capacitatea de a se încălzi bine și de a elibera complet resursele de energie la agentul de răcire circulant.
Nuanțele și clasificarea construcțiilor
Colectoarele de tip vid sunt clasificate în funcție de tipul de tuburi de sticlă instalate în structură sau de caracteristicile conductelor de căldură. Tuburile sunt, de obicei, coaxiale și pene, iar canalele de căldură sunt în formă de U drept și prin conducta de căldură. .
Caracteristica tuburilor coaxiale
Tuburile coaxiale sunt un balon termos din sticlă dublă cu spațiu vid creat artificial între pereți. Suprafața interioară a tubului are un strat de acoperire specială de absorbție a căldurii, astfel încât transferul real de căldură are loc direct de pe pereții bulbului de sticlă.
Tuburile coaxiale sunt realizate din sticlă de înaltă rezistență pe bază de borosilicat, care are o capacitate ridicată de transmitere a luminii. Elementele, în funcție de producător, au până la trei straturi de pulverizare magnetron, demonstrează o rezistență excelentă și rezistenta la diferite manifestari atmosferice (ploaie, grindina etc.), rezista la o presiune de 1 Mpa si serveste in mod fiabil pentru 15 ani
Ca element de absorbție, un tub de cupru care conține compoziția eterică este lipit în tubul de sticlă. În procesul de încălzire, se evaporă, eliberează eficient căldura, condensează și curge până la fundul tubului. Apoi ciclul se repetă, creând astfel un proces continuu de schimb de căldură.
Pen Tube Caracteristici
Tuburile cu penele de vid au o grosime mai mare a peretelui decât cele coaxiale și constau nu din două, ci dintr-un balon. Elementul de absorbție intern din cupru este furnizat de-a lungul întregii lungimi cu un amplificator durabil - o placă ondulată cu un înveliș de absorbție de mare putere.
Datorită acestei trăsături structurale, vidul este localizat direct în canalul de căldură, o parte din care, împreună cu absorbantul, este integrat direct în balon.
În interiorul tubului vid conține o placă, forma ei seamănă cu o pene. În ceea ce privește eficiența, acesta depășește capacitățile corespondentei sale coaxiale, dar are o valoare semnificativ mai mare cost și dificil de înlocuit în caz de încălcare a integrității vasului sau de insuficiență a încălzirii element
Colectoarele, realizate pe baza unor tuburi cu vid subțire, sunt considerate cele mai eficiente din clasa lor, ele îndeplinesc perfect sarcinile și servesc în mod fiabil de mulți ani.
Principiul funcționării conductei de căldură a conductei de căldură
Conducta de încălzire a țevilor de căldură constă din tuburi închise care conțin o compoziție lichidă ușor evaporată. Sub influența luminii solare, se încălzește, trece în regiunea superioară a canalului și se concentrează acolo într-un colector special de căldură (colector).
Fluidul de lucru în acest moment renunță la toată căldura acumulată și coboară din nou pentru a relua procesul.
Manșonul schimbătorului de căldură cu țeavă de căldură este conectat la schimbătorul de căldură al colectorului printr-o priză specială, etanșată în schimbătorul de căldură cu 1 țeavă sau în jurul unui schimbător de căldură cu 2 țevi.
Elementul de lucru al țevii de căldură a căldurii de căldură este realizat din cupru, în cazuri mai rare, din aluminiu. Ea prezintă o rezistență ridicată la sarcini operaționale, servește în mod fiabil timp de 15 ani, are o rezonabilitate cost și este unul dintre cele mai populare elemente de heliosisteme de vid moderne de tip tubular
Energia eliberată din rezervorul de căldură atrage lichidul de răcire și îl transferă mai departe de-a lungul sistemului, asigurând astfel prezența apei calde în robinete și radiatoare. Sistemul de conducte de căldură este ușor de instalat și demonstrează performanțe ridicate.
Colectoarele echipate cu tuburi vidate de țevi de căldură se disting printr-un nivel bun de fiabilitate și sunt adecvate pentru utilizare nu numai în viața de zi cu zi, ci și în sistemele solare de înaltă presiune
În cazul unei defecțiuni sau defecțiuni fără dificultate, este posibil să se înlocuiască un nod deteriorat cu unul nou, fără a recurge la reconstrucția întregului sistem.
Lucrările de reparație pot fi efectuate cu ușurință chiar pe locul colectorului, fără demontarea unității și fără a depune eforturi inutile la locul de muncă.
Descrierea schimbătorului de căldură în formă de U direct
Schimbătorul de căldură al tubului este în formă de U. Apa sau agentul de răcire de lucru al sistemului de încălzire circulă în interior. O parte a elementului este destinată lichidului de răcire rece, iar cel de-al doilea îndepărtează corect încălzirea deja încălzită.
În timpul aprinderii, compusul activ se extinde și intră în rezervorul de acumulare, creând astfel circulația naturală a fluidului în sistem. O acoperire selectivă specială aplicată pe pereții interiori mărește capacitatea de absorbție a căldurii și mărește eficiența sistemului ca întreg.
În comparație cu țevile de tip conducte de căldură, produsele în formă de U au o rezistență hidraulică mai mare, impun cerințe crescute asupra lichidului de răcire și sunt mult mai scumpe. Colectorii care operează pe tuburi U direct nu pot funcționa sub presiune înaltă și pot furniza transfer de căldură de înaltă calitate numai în timpul sezonului cald.
U-tuburi de tip prezintă performanțe ridicate și oferă un transfer de căldură solid, dar au un dezavantaj semnificativ. Ele constituie o construcție holistică cu un distribuitor și sunt mereu montate cu ea.
Înlocuiți un singur tub unic care nu a reușit, nu va funcționa. Pentru reparații, va trebui să dezmembrați complet întregul complex și să puneți unul nou în locul său.
Compararea diferitelor modificări
În fabricarea helioagregatelor, canalele termice și tuburile din sticlă vidă pentru colectoarele solare sunt combinate în diferite combinații.
Modelele coaxiale cu țevi de căldură pentru conducte de căldură sunt cele mai populare în rândul consumatorilor. Cumpărătorii sunt atrași de prețul loial al dispozitivelor și de serviciile foarte simple și accesibile pe tot parcursul ciclului de viață.
Vacuum colector solar cu o țeavă de țeavă de lucru de lucru perfect reparat. Înlocuirea tuburilor deteriorate se efectuează la fața locului și nu permite dezmembrarea sistemului sau mutarea acestuia în altă locație. Cu toate acestea, transferul de căldură în aceste modele este dificil, datorită căruia randamentul la ieșire nu este mai mare de 65%
Dispozitivele cu vid cu canale de căldură demonstrează fiabilitate ridicată și nu au restricții de utilizare chiar și în cazul complexelor termice solare de înaltă presiune.
Dispozitivele cu un balon coaxial care conțin canale în formă de U drept sunt de asemenea incluse în lista celor căutate. Acestea sunt caracterizate de astfel de parametri, cum ar fi pierderea redusă de căldură și eficiența de 70% și mai mult.
Pentru o funcționare corectă, un dispozitiv de vid cu un canal U trebuie instalat corect. Este de dorit ca unghiul minim de înclinare să fie cel puțin 20⁰. Numai în acest exemplu de realizare veți obține un randament maxim.
Situația este oarecum stricată: procesul complex de reparații, întreținerea specifică în timpul funcționării și incapacitatea de a înlocui un singur nod deteriorat. Dacă se întâmplă ceva cu dispozitivul, acesta este dezmembrat și un colector absolut nou este pus în aplicare.
Fețele din pene sunt structurale un singur cilindru din sticlă cu pereți groși și puternici (în funcție de producător de la 2,5 mm și mai sus). Interiorul inserției absorbante a pen-ului se potrivește strâns cu canalul de lucru din metal conducător de căldură.
O izolație aproape perfectă creează un spațiu vid în interiorul recipientului de sticlă. Absorbentul transferă căldura absorbită fără pierderi și asigură eficiența sistemului până la 77%.
În cazul unei defecțiuni, colectorii cu tuburi de pene pot fi reparați. Nu este necesară modificarea întregului sistem, este suficient să detectați unitatea deteriorată, să o demontați și să puneți una nouă în acest loc
Modelele cu element de pene sunt oarecum mai scumpe decât cele coaxiale, dar datorită eficienței lor înalte, ele oferă confort complet în cameră și plătesc rapid pentru ele însele.
Cele mai eficiente și productive sunt flacoane de pene cu canale interne de flux direct. Eficiența lor efectivă atinge uneori niveluri record de 80%.
Atunci când montați tuburile cu pene în cadru pe miezul fiecărei părți, purtați o piuliță puternică de compresie cu un inel și o garnitură rezistentă la căldură. Aceasta asigură integritatea întregii structuri și permite colectorului să funcționeze pe deplin în orice condiții.
Prețul produselor este destul de ridicat, iar atunci când se efectuează reparații, este imperativ să se scurgă întregul lichid de răcire din sistem și abia apoi să se înceapă depanarea.
Care ar trebui să fie colectorul de căldură?
Colectorul de căldură este un alt element de lucru foarte important al colectorului de vid. Prin acest nod căldura acumulată este transferată de la tuburi la lichidul de răcire.
Colectorul de căldură este amplasat în partea superioară a dispozitivului. Una dintre componentele sale, miezul de cupru, primește energie și îl transferă către agentul de răcire principal care circulă în sistemul "închis" al colectorului de căldură.
Lucrul corect este garantat conectat la sistem. pompa de circulație. Automatizarea care controlează complexul de încălzire respectă în mod clar nivelul de temperatură în canale și, în cazul lui scade sub minimul critic permis (de exemplu, noaptea), nu mai funcționează pompa.
Acest lucru vă permite să evitați încălzirea inversă atunci când lichidul de răcire începe să preia căldura de apă fierbinte colectată în rezervorul de stocare.
Pro și contra de colectori de vid
Principalul avantaj al unităților este numit absența aproape totală a pierderilor de căldură în timpul funcționării. Acest lucru asigură un mediu de vid, care este unul dintre cele mai înalte calități ale izolatoarelor naturale. Dar lista prestațiilor nu se termină acolo.
Dispozitivele au și alte avantaje distincte:
- performanță la temperaturi scăzute (până la -30 ° C);
- capacitatea de a acumula temperaturi de până la 300 ° C;
- absorbția maximă posibilă a energiei termice, inclusiv spectrul invizibil;
- stabilitatea operațională;
- sensibilitate scăzută la manifestări atmosferice agresive;
- coboară, datorită caracteristicilor structurale ale sistemelor tubulare care pot trece prin masele de aer de diferite densități;
- nivel ridicat de eficiență în regiunile cu un climat temperat și rece, cu câteva zile limpezi și insorite;
- durabilitate în conformitate cu regulile de bază de funcționare;
- disponibilitatea pentru reparații și abilitatea de a schimba nu întregul sistem, ci doar un fragment fragmentat.
Colectorul solar este un dispozitiv eficient care permite practic fără pierderi să transforme energia solară în căldură
Dezavantajele includ incapacitatea colectoarelor de auto-curățare de la îngheț, gheață, zăpadă și prețul ridicat al componentelor necesare pentru asamblarea unității la domiciliu.
Asamblarea unității cu mâinile tale
Procesul de asamblare a unui colector de vid începe cu fabricarea unui cadru-substrat pentru articolele de lucru. Acesta este montat imediat în locul care este alocat pentru unitate.
Mărimea și dimensiunile cadrului depind în întregime de modelul care urmează a fi realizat și sunt de obicei prescrise în instrucțiunile din documentele de însoțire pentru componente.
Rama finisată sub colector este fixată pe acoperiș, astfel încât să ocupe o poziție clară și să nu se balanseze. În cazul în care acoperișul clădirii este ardezie, obrestotochny fascicul de șuruburi și de mare calibru sunt utilizate șuruburi groase. Ancorele convenționale sunt folosite pentru alte materiale de acoperire.
Locurile în care cadrul se potrivește cu suprafața acoperișului sunt fixate suplimentar cu material de etanșare, astfel încât în viitor să nu pătrundă apă în casă prin găuri. Apoi, un rezervor de acumulare este livrat la locul de instalare și este fixat cu șuruburi în partea de sus a cadrului.
În etapa următoare, se colectează încălzitorul, senzorul de temperatură și aerisirea automată. Toate unitățile auxiliare și părțile aferente sunt așezate pe plăcuțele de înmuiere incluse. Pentru fixarea senzorului de temperatură se folosește o cheie cu cheie.
Apoi, echipați furnizarea de comunicații de apă. În acest scop, sunt luate conducte din orice material rezistent la temperaturi scăzute și capabile să reziste până la 95 ° C. Bine dovedit tevi și fitinguri din polipropilenă.
Tevile din polipropilenă sunt ideale pentru organizarea conectării colectorului solar la sistemul de instalații din locuință. Armătura are performanțe fizice bune și rezistență operațională, servește în mod fiabil pentru mulți ani și este ușor de înlocuit în cazul unor fisuri sau lacrimi
După conectarea sistemului de alimentare cu apă, rezervorul de stocare este umplut cu apă și testat pentru etanșeitate. Dacă au fost găsite scurgeri undeva în 3-4 ore, ele sunt eliminate.
La final instalați elementele de încălzire. Pentru a face acest lucru, tubul de cupru este înfășurat cu o foaie de aluminiu și plasat într-un tub vid din sticlă. Din partea de jos a balonului au pus o ceașcă de fixare și un buzunar de cauciuc rezistent și flexibil.
Vârful superior de cupru al tubului este împins în condensator de alamă până se oprește. Vâscul de contact termic vascos nu este scos din conducte. Fixați mecanismul de blocare pe suport și montați toate tuburile de sticlă rămase pe același principiu.
Colectoarele solare tubulare necesită întreținere regulată și curățare obligatorie, în special în timpul perioadei de ninsoare activă. Dacă urmați aceste reguli simple, acestea vor funcționa mult timp și vor menține un nivel ridicat de eficiență pe parcursul întregii vieți operaționale.
Un bloc de montare este pus pe structură, o sursă de alimentare de 220 volți este adusă la ea și trei unități auxiliare sunt conectate la sistem - un element de încălzire, un ventilator de aer și un senzor de temperatură.
Acesta din urmă este conectat la controler, proiectat pentru gestionarea corectă a complexului. În meniul controlerului, efectuați parametrii de operare doriți și porniți sistemul în modul standard.
Sunt prezentate instrucțiuni pas cu pas privind construirea unui colector solar acest articol.
Cum să plasați dispozitivul?
Deci, colectorul de vid poate funcționa pe deplin și oferă în mod eficace spațiul de locuit necesar energie, este necesar să găsiți cel mai bun loc pentru aceasta și să orientați corect dispozitivul în raport cu părți ale lumii.
Vacuum colectoarele solare sunt mult mai practice decât omologii lor plat. Atunci când una dintre conductele de lucru se deteriorează și eșuează, este foarte ușor să o înlocuiți cu una nouă. După aceea, sistemul va continua să funcționeze ca mai înainte. Dacă dintr-o dată nu există nicio posibilitate de a pune un element nou în locul celui rătăcit, nu contează. Unitatea va putea să-și îndeplinească "îndatoririle", chiar și cu prezența unui nod cu un element deteriorat
Pentru așezările din emisfera nordică, este important să amplasați un colector în partea de sud a acoperișului casei sau pe partea însorită a sitului. Este de dorit să se asigure abaterea minimă pentru planul instrumentului.
Dacă nu există posibilitatea de a direcționa suprafața spre sud, merită să alegeți între vest și est cea mai luminată perspectivă în spațiul deschis.
Eficiența ridicată de lucru a colectorului de tip vid se datorează faptului că acționează în conformitate cu principiul oglinzii și își ajută puterea termică pe baza înălțimii actuale a soarelui.
Energia solară complexă nu ar trebui să fie închisă de coșuri, fragmente decorative de acoperiș, ramuri de copaci întinderi și clădiri rezidențiale sau tehnice ridicate. Acest lucru va reduce eficiența muncii și va reduce nivelul de încălzire a elementelor existente.
Dacă unitatea este poziționată corect, va asigura aproape același transfer de căldură pe tot parcursul anului, indiferent de sezon.
Dacă nu există experiență mare în ceea ce privește punerea în aplicare a lucrărilor complexe de reparații și asamblare și de instalații sanitare, este irațional evacuarea conductelor la domiciliu. Acest proces este foarte laborios și necesită cunoștințe speciale și echipament specializat.
În plus, elementele de tip vid, realizate în mod independent, au un nivel de eficiență mult mai scăzut decât părțile din fabrică. Prin urmare, este foarte rezonabil să achiziționați produse de la producătorul de bază și apoi să încercați să asamblați mai multe secțiuni la domiciliu.
Site-ul are o selecție de articole despre amenajarea sistemului de încălzire solară, vă sfătuim să citiți:
- Sisteme de incalzire solara: analiza tehnologiilor de amenajare a incalzirii pe baza de sisteme solare
- Încălzirea unei case particulare cu panouri solare: schema și dispozitivul
- Panouri solare flexibile: tipuri, caracteristici + caracteristici de conectare
Concluzii și video util pe această temă
Descrierea detaliată, detaliată a tubului vid, principiul funcționării sale și caracteristicile funcționării colectorului solar ca întreg. Autorul spune despre unele nuante interesante și arată că instalarea poate fi o alternativă reală la cazanul pe gaz.
Informații interesante despre activitatea colectorului solar în timpul iernii.
Cum să montați corect un colector solar cu mâinile proprii la domiciliu. Toate nuanțele procesului, recomandări și sfaturi utile.
Cunoscând principiul de bază al funcționării unui colector solar tubular vid, puteți asambla singur unitatea. Instalația va satisface pe deplin cerințele și nevoile individuale personale.
Acest lucru nu este prea dificil, dar necesită o atenție sporită, scrupulozitate și anumite abilități, în caz contrar riscul de deteriorare a integrității balonului și perturbarea semnificativă a integrității sale este în creștere.
Oricine este interesat de alegerea, instalarea sau auto-asamblarea unui colector solar este încurajat să posteze comentarii și să pună întrebări. Formularul de contact este situat în blocul inferior.
