Як працює вакуумний сонячний колектор

1. Конструкція і принцип роботи вакуумного сонячного колектора
2. Як працює колектор?
3. типи геліосистем

Наши партнеры ArtmMisto

Коефіцієнт корисної дії такого типу колекторів, при забезпеченні високого ступеня вакууму, складе близько 98%. Як правило, установка сонячних вакуумних колекторів проводиться на даху об'єкту, що дозволяє максимально корисно використовувати її площа. Кут монтажу колектора вибирається є похідним в діапазоні від 5 до 90 градусів. Мінімальні значення кута нахилу сонячного колектора дозволяють забезпечити циркуляцію теплоносія. Термін використання вакуумних сонячних батарей досить високий і становить понад 20 років. Варіантів у споживача кілька: можна вакуумний сонячний колектор купити або виготовити своїми руками. Ціна вакуумних сонячних батарей цілком доступна, таким чином використання таких систем досить доцільно.

Конструкція і принцип роботи вакуумного сонячного колектора

Призначення плоского вакуумного сонячного колектора полягає в забезпеченні акумулювання сонячної енергії при будь-яких погодних умовах і температурі навколишнього середовища.

зміст:

1. Як працює сонячний вакуумний колектор
2. Конструкція сонячного вакуумного колектора
3. види геліосистем

Як працює колектор?

• Одним з найважливіших елементів конструкції є автоматизований резервуар-теплообмінник, здатний перетворювати, підтримувати і зберігати тепло, отримане при накопиченні сонячної енергії, а також і від додаткових джерел енергії, які використовуються для підстраховки працездатності системи опалення в цілому.

• Вода, нагріта до певної температури, з теплообмінника, розташованого у внутрішньому блоці, подається в радіатори, які використовуються для системи опалення, при цьому вода, що знаходиться в резервуарі, надходить в бак для підтримки ГВП.

• Для контролю значень робочої температури блоків і вибору необхідного режиму роботи системи встановлений блок управління. Він відповідає за потік енергії теплового носія через теплообмінник і визначає куди саме варто звернути тепло: на водопостачання або опалення.

• У нічний час доби автоматика підтримує мінімальні параметри роботи системи і підтримує значення встановленої температури.

• Основна перевага використання вакуумних сонячних колекторів для опалення будинку - це їх мала інерційність. При цьому їх використання дозволяє забезпечувати гаряче водопостачання протягом року і опалення в холодний період, що дозволяє економити традиційно використовуються джерела отримання теплової енергії.

Схема і конструкція сонячного колектора

вакуумний сонячний колектор - схема і принцип роботи

Основні блоки вакуумного колектора: безпосередньо вакуумний колектор, резервуар-теплообмінник і системний контролер сонячних систем нагріву води. Конструктивно вакуумний колектор виконаний у вигляді трубчастих профілів, з'єднаних паралельними рядами. Як правило використовуються труби конструкції "скло-скло", вироблені з боросилікатного скла. Для покриття внутрішньої труби використовується селективний шар, призначений для абсорбції сонячної енергії і усунення теплових втрат. Функціональність таких труб дозволяє їх використовувати при похмурій погоді. При негативних температурах відбувається перетворення в тепло як прямих, так і розсіяних сонячних променів. Також для утворення тепла використовується природне ІК-випромінювання. Конструкція вакуумної труби реалізована за принципом термоса: вона виготовлена ​​з двох трубок різного діаметру, між якими підтримується вакуум. Вакуум володіє фактично нульовий теплопровідністю і забезпечує високий рівень термоізоляції.

• Вакуумні труби під всесезонних системах мають додаткові термотрубкі або теплові трубки. Вони представляються собою мідні трубки, наповнені рідиною з низькою температурою кипіння. При безпосередньому впливом тепла відбувається випаровування рідини. При цьому забирається тепло самої трубки. Далі пара піднімається в розташований вище наконечник, де відбувається його конденсація і передача тепла тепловому носія в основному контурі або спеціальної рідини, що знаходиться в системі опалення. Далі конденсат по стінках стікає вниз і процес відновлюється.

як працює сонячний колектор

• Приймач колектора як правило виготовляється з міді. При цьому найчастіше застосовується додаткова поліуретанова ізоляція. Приймач закритий истом нержавіючого покриття для додаткового захисту. Передача тепла здійснюється за допомогою мідної «гільзи» приймача. Опалювальний контур відокремлюється від блоку трубок, що дозволяє підтримувати роботу системи при поломці однієї або декількох трубок. Заміна пошкоджених трубок проводиться без зливу використовуваної рідини з робочого контуру.

• Резервуар-теплообмінник виконує функції бойлера і використовується для акумулювання і збереження тепла. Резервуар, як правило, має всередині конструкції одну або дві спіралі для теплообміну.

• Типова конструкція системи як правило включає насос, манометр і клапан тиску, кран для регулювання кількості води, різні сполучні механізми і вентилі, в тому числі набір, що забезпечує безпечне підключення резервуара до опалювальної системи, вентиль безпеки тиску в 6 атм. Бак додатково може бути оснащений електричним нагрівачем потужністю 1-3 кВт.

• Якщо потрібно забезпечити одноразову подачу гарячого водопостачання та опалення, відбувається розподіл акумульованої сонячної енергії. Коли задане значення температури досягається, подача тепла автоматично перекладається на контур опалення. Налаштування перерозподілу тепла можуть бути змінені в залежності від пори року або кліматичної зони. До даної системи опалення можуть бути приєднані додаткові опалювальні прилади.

• Контролер водонагрівальних систем використовується для завдання значень температури в резервуарі теплообмінника і колекторі, а також визначення необхідного режиму роботи вакуумного сонячного колектора згідно з отриманими даними.

• Основні функції контролера полягають в наступному: індикація температури в основних блоках: колекторі, резервуарі, індикація значення температури в зворотному потоці теплоносія, завдання температури запуску, при якій використовується примусова циркуляція в теплоносії, таймер запуску і зупинки всієї системи опалення, визначення температури і тривалості роботи функції додаткового підігріву, завдання мінімального значення температури, індикація датчиків, що мають пошкодження.

типи геліосистем

Виділяють два основних типи геліосистем: сезонні, всесезонні або цілорічні.

Вакуумні сонячні батареї, сконструйовані на базі технології прямої теплопередачі, відносяться до сезонних системам. Принцип дії таких систем досить простий: вода з бака надходить в з'єднані мідні трубки, де нагрівається і потім повертається в контур.

Тепло в такому типі сонячних батарей передається воді без використання в роботі додаткових елементів і блоків. При цьому потрібен великий обсяг води в контурі теплообмінника (від 60 до 200 л). Основними перевагами сезонних систем є низька вартість при високому ККД, що становить до 98%. Це звичайно за умови використання та покупки селективного покриття для сонячних колекторів .

До цілорічним системам відносять вакуумні сонячні батареї, в яких додатково встановлені термотрубкі. Принцип роботи таких колекторів схожий з роботою установок центрального опалення. Через колектор і змійовик протікає спеціальна рідина ( «незамерзайка»). Ця рідина призначена для забору тепла з мідних трубок. Далі вона надходить в бак, який акумулює тепло для безпосереднього нагрівання води через змійовик. Процес протікає до тих пір, поки значення температури бака і теплового приймача незрівняються. Насос контролюється електронікою, датчики температури при цьому встановлюються як в колекторі, так і в баку-акумуляторі. Тиск в системі може бути вище необхідних значень при нестачі споживання води. Розширювальний бак також дозволяє уникнути подібних ситуацій.

Області застосування геліосистем багатогранні і включають: забезпечення житлових приміщень, соціальних і культурних об'єктів гарячим водопостачанням та опаленням. При цьому економія ресурсів досягає 50%. Використовуються в поєднанні з «теплими підлогами». Якщо вам потрібно забезпечити ваш будинок теплом, то ви можете купити вакуумний сонячний колектор, або зробити його своїми руками. Вартість вакуумних колекторів для опалення будинку достатня висока, але продуктивність і енергоємність таких систем компенсує матеріальні витрати. При цьому слід враховувати, що надійність колектора, зібраного і встановленого професіоналами вище, ніж у саморобного.