Як працює сонячний колектор

1. Вакуумна трубка
2. Теплосборник сонячного колектора
3. Усередині теплосбірника сонячного колектора
4. конструкція бака

Наши партнеры ArtmMisto

Відзначимо, що часто вживаються назви сонячного колектора - сонячна водонагріваюча установка, сонячний водонагрівач, сонячна батарея, сонячний бойлер, сонячна система гарячого водопостачання, сонячна ГВП, система сонячного опалення, геліосистема. Як працює сонячний колектор розглянемо на прикладі, як працює Вакуумний Трубчастий Сонячний Колектор з тепловими трубками - стрижнями (технологія Heat Pipe).

Цей тип сонячного колектора обраний нами не випадково, так як це найпопулярніший сонячний колектор. Нагадаємо, що плоскі сонячні колектори були розроблені і ефективно працюють в країнах з теплим кліматом - це країни півдня Західної Європи, Азії і т.д.

Вакуумні трубчасті колектори були розроблені для експлуатації в регіонах з помірним і суворим кліматом, тобто найкращим чином підходять для України. Багато виробників розробляють і виробляють сонячні колектори на вакуумних трубках спеціально для України і Росії. Придбати їх ви можете тут http://www.solnechnye.ru/vodonagrevately/~2/ .

Сонячний вакуумний колектор збирає сонячну енергію - сонячне випромінювання видимого і не видимого для людського ока спектра і перетворює її в теплову енергію. У зв'язку з цим відзначимо, що ефективність роботи сонячного колектора залежить від інтенсивності сонячного випромінювання, а не від температури навколишнього середовища, яка справляє помітний вплив тільки при великих негативних значеннях. Так, вакуумний сонячний колектор з тепловими трубками ефективний при температурах до -35С і здатний перетворити в тепло до 98% сонячного випромінювання, що досягає його поверхні. Температура теплоносія вакуумного колектора, в режимі обмеження відбору тепла, може становити 250-300 ° C.

Принцип роботи сонячного колектора розглянемо, починаючи з роботи вакуумної трубки.

Вакуумна трубка

Функція: Перетворення сонячного випромінювання в тепло.

Вакуумна трубка сонячного колектора з боросилікатного скла з пониженим вмістом металів. Вона ударопрочная і витримує град розміром до 35 мм.

Стінки трубки подвійні, фактично одна трубка знаходиться усередині іншої, а між ними вакуум. Вакуум між стінками трубки створюється при її виробництві. За рахунок вакууму між трубками втрати тепла мінімальні, так як вакуум - найефективніший теплоізолятор. Це робить вакуумний трубчастий колектор на 45% ефективніше плоского колектора. Поверхня внутрішньої трубки має спеціальне покриття, дуже чутливе до всього спектру сонячного випромінювання. Сучасні трубки мають потрійне напилення, при цьому кожен шар виконує свою функцію, як показано на малюнку.

Говорячи простою мовою, шари відповідають за поглинання енергії, перетворення її в тепло, мінімізацію відображення. Крім того, скляна трубка, зі спеціальним покриттям, по суті, є подобою збільшувального скла, яке підсилює - концентрує потрапляє на нього випромінювання всередину трубки. Випромінювання, з видимих ​​і невидимих ​​для людського ока променів, концентрується на підлогою мідному сердечнику, що знаходиться всередині цих трубок і заповненому легкозакипаючої рідиною. Концентрований, як лінзою, сонячне випромінювання, впливаючи на мідний сердечник, розігріває його, рідина всередині сердечника закипає, тим самим ще вище піднімаючи температуру сердечника, розігрітого концентрованими променями. При закипанні спеціальна рідина перетворюється на пару, температура якого вище, ніж була температура перегрітої рідини. Пар віддає тепло і конденсується, перетворюючись на рідину, у верхній частині мідної трубки. Якщо уважно подивитися на фотографію, то можна помітити, що виступає з трубки частина мідного сердечника товщі, ніж сердечник всередині трубки. Ця розширена частина - конденсатор, в якому пар легкозакипаючої рідини знову перетворюється в рідину. Ця рідина - конденсат стікає в мідний сердечник і процес повторюється. Так сонячна енергія перетворюється в теплову енергію.

В трубках сучасних сонячних колекторів є алюмінієвий тепловий екран, який тримає теплової стрижень - мідну трубку і виступає в ролі передавача тепла від внутрішніх стінок трубки до мідного тепловому стрижня.

Теплосборник сонячного колектора

Функція: Передача тепла від вакуумної трубки сонячного колектора - теплоносія.

За допомогою теплосбірника, що знаходиться у верхній частині колектора, мідний сердечник віддає тепло теплоносію, який циркулює по контуру - вакуумний колектор - теплообмінник бака. За просування теплоносія відповідає циркуляційний насос. Причому, якщо контролер, який одержує інформацію від датчиків температури, «побачить», що температура теплоносія така, що він не забезпечить нагрів води в баку, то він дасть команду і зупинить роботу циркуляційного насоса - запобіжить втрату тепла - не дасть нагрітої воді підігрівати теплоносій. Це відбувається в основному вночі, при низьких температурах навколишнього середовища. При недостатній температурі теплоносія, для підігріву води. контролер може включити ТЕН або включити циркуляцію теплоносія по другому теплообміннику від альтернативної системи підігріву води, наприклад від твердопаливного або газового котла. Вранці теплоносій контуру сонячного колектора знову прогріється, від перетвореного коллектрором в тепло ранкового світла, і циркуляційний насос знову включиться для просування теплоносія від колектора до теплообмінника в баку.

Усередині теплосбірника сонячного колектора

На фотографії видно, що теплосборник виготовлений з міді. Зліва видно муфту з латуні з нарізним сполученням для підведення теплоносія, який циркулює між теплосборник сонячного колектора, і теплообмінником всередині бойлерного бака.

конструкція бака

Усередині гідроакумулятора - водяного бака, по спіралі, розташований теплообмінник, виконаний з міді. Теплоносій віддає тепло воді через теплообмінник всередині бака і, циркулюючи, приймає нове тепло від телосборніка сонячного колектора. Системи гарячого водопостачання на сонячних колекторах часто називають сонячними бойлерами. Фактично ми бачимо на фото бойлерний бак, усередині якого теплообменнік.Ми бачимо внутрішній бак, який завжди виготовляється з нержавіючої сталі. Зовнішній бак - зовнішні стінки бойлера, можуть бути як зі звичайної - пофарбованої сталі, так і з нержавіючої. Між зовнішніми та внутрішніми стінками - між зовнішнім і внутрішнім баком, знаходиться термоізолятор (утеплювач) з пінополіуретану. Цей термоізолятор мінімізує втрати тепла, які не перевищують до 2 - 4С на добу.

{Uppod video = http: //www.youtube.com/watch? V = yNT_2UKk2gc comment = "Сонячний вакуумний колектор»}

{Social}