Как да изберем вакуумен слънчев колектор (плюсовете и минусите на устройството)?

Устройствата, които събират слънчева топлинна енергия, се наричат ​​слънчеви колектори. Слънчевите колектори могат да загряват топлоносителя. По това те се различават от слънчевите панели, които са способни да произвеждат само електрическа енергия. Поради това предимство вакуумните колектори се използват широко за отопление на помещения и системи за топла вода. Има два вида слънчеви колектори: плоски и вакуумни. Целта на тази статия е да говорим за вакуумни слънчеви колектори.

Видове вакуумни тръби

Има пет вида вакуумни тръби за слънчеви колектори. Те се различават по вътрешна структура и дизайн. Освен това всеки от тях може да бъде допълнен с метален (обикновено алуминиев) абсорбер, който се поставя вътре в стъклена крушка под формата на тръба.

Важно! Повечето производители запълват долната междина между стъклените стени с барий - той абсорбира газовите примеси и подобрява топлоизолационните свойства. Липсата му може да намали ефективността на колектора с до 15%.

Термосифонни (отворени) вакуумни тръби

Този тип слънчеви колекторни тръби се използват в колектори с външен резервоар за съхранение. те се пълнят с вода и образуват един обем с резервоара. Нагрятата вода от колбата се издига в резервоара и охладената вода слиза надолу.

Термосифонните вакуумни колектори се използват в следните случаи:

  1. За свързване към система за водоснабдяване с топла вода;
  2. В региони с високо ниво на инсолация през студения сезон;
  3. За сезонна употреба (пролет, лято, есен).

Коаксиална тръба (топлинна тръба)

Това е най-често срещаният тип вакуумни тръби. Съдържа медна тръба вътре в стъклена крушка, пълна с течност с ниска точка на кипене или вода с ниско налягане.

При нагряване течността или водата започват да кипят, парата се издига, като едновременно се нагрява от медните стени. В горната част той влиза в топлообменника - разширение в края, при което отдава топлина през стените на водата, която циркулира около него.

След охлаждане парата се кондензира по стените на топлообменника и се стича надолу. Цикълът се повтаря наново.

Дизайн и предимства на вакуумните слънчеви колектори
Схематична вътрешна структура на коаксиална тръба и топлообменник.

Двойни коаксиални тръби

Принципът на действие на такъв радиатор е същият като този на предишния, с едно изключение - две медни тръби с течност са свързани към един топлообменник. Тандемната система позволява по-ефективно отвеждане на топлината, а големият капацитет и площта на стените на топлообменника ви позволяват бързо да загрявате водата.

При необходимост се инсталира двоен коаксиален вакуумен колектор:

  1. Осигурете малко отопление на големи обеми вода;
  2. Има нужда от топлинна енергия през слънчев ден;
  3. Високо средно ниво на инсолация;
  4. Има бързо изпомпване на вода през системата.

Вакуумни тръби с пера

Те имат допълнителен топлообменник в своя дизайн, който позволява по-ефективно отвеждане на топлината от вътрешната страна на стъклената крушка. Обикновено се прави под формата на две надлъжни плочи, разположени отстрани на медния радиатор.

В противен случай принципът на действие е абсолютно същият като този на коаксиалната тръба.

U-образни вакуумни тръби (U-тип)

Тази система е коренно различна от предишните. Използва две линии - за студена и загрята вода.

Топлообменник под формата на английска буква U е монтиран в стъклена колба, през която тече вода.От линията със студена вода той влиза в нея, загрява се и се връща към тръбата с нагрята вода.

Колекторът за вакуумна тръба тип U е най-ефективен, но инсталирането е трудно. По време на сглобяването поточните тръби се заваряват към медните тръби вътре в стъклената крушка. Резултатът е единна интегрална система с висока енергийна ефективност, но ниска поддръжка.

Дизайн и предимства на вакуумните слънчеви колектори
Инсталиране на колбата върху U-образна медна тръба.

Щепсел

Ако не е възможно да закупите готови щепсели, ще трябва да го направите сами. За това е подходящ всеки полимер с точка на топене над 150 градуса. Например, полиуретан.

Трябва да изрежете кръг с такъв диаметър, че той с усилие да влезе в колбата. В центъра му изрежете отвор за медната тръба. Той също трябва да влезе с малко усилия. Дебелината на щепсела трябва да бъде 5-10 мм, това ще бъде достатъчно.

Горната част на щепсела трябва да е с по-голям диаметър. Такава, че напълно блокира входа на блока, в който циркулира охлаждащата течност.


Щепсел на тръбата на вакуумния колектор, страничен изглед.

Плюсове и минуси на вакуумните колектори

Основното предимство на агрегатите се нарича почти пълна липса на топлинни загуби по време на работа. Това се осигурява от вакуумна среда, която е един от най-качествените естествени изолатори. Но списъкът с предимствата не свършва дотук. Устройствата имат други изразени предимства, например:

  • ефективност на работа при нискотемпературни индикатори (до -30 ° С);
  • способност за натрупване на температура до 300 ° С;
  • максимално възможно поглъщане на топлинна енергия, включително невидимия спектър;
  • оперативна стабилност;
  • ниска податливост на агресивни атмосферни прояви;
  • ниска ветровитост, поради конструктивните характеристики на тръбните системи, способни да пропускат въздушни маси с различна плътност през себе си;
  • високо ниво на ефективност в региони с умерен и хладен климат с малко ясни и слънчеви дни;
  • трайност при спазване на основните правила за експлоатация;
  • наличност за ремонт и възможност за промяна не на цялата система, а само на един неуспешен фрагмент.

Дизайн и предимства на вакуумните слънчеви колектори

Недостатъците включват невъзможността на колекторите да се самопочистват от замръзване, лед, сняг и високата цена на съставните части, необходими за сглобяване на уреда у дома.

Как да поставите уреда правилно

За да може вакуумният колектор да работи пълноценно и ефективно да осигурява жилищното пространство с необходимата енергия, е необходимо той да намери най-успешното място и правилно да ориентира устройството спрямо частите на света.

Дизайн и предимства на вакуумните слънчеви колектори

За населените места в северното полукълбо е важно колекторът да се постави в южната част на покрива на къщата или от слънчевата страна на обекта. Желателно е да се осигури минимално отклонение за равнината на устройството.

Ако няма начин да се насочи повърхността на юг, струва си да се избере най-леката перспектива в открито пространство сред запад и изток.

Дизайн и предимства на вакуумните слънчеви колектори

Слънчевият енергиен комплекс не трябва да бъде препятстван от комини, декоративни фрагменти от покриви, разстилащи се клони на дървета и високи жилищни или технически конструкции. Това ще намали ефективността на работата и ще намали нивото на нагряване на активните елементи.

Ако устройството е позиционирано правилно, то ще осигури почти еднаква топлинна мощност през цялата година, независимо от сезона.

Ако нямате много опит в извършването на сложни ремонтни, монтажни и водопроводни работи, нерационално е да вакуумирате тръбите у дома. Този процес е много трудоемък и изисква специални знания и специализирано оборудване.

Освен това самоизработените елементи от вакуумен тип имат много по-ниско ниво на ефективност от фабрично произведените части. Ето защо е най-разумно да закупите продукти от специализиран производител и след това да се опитате да сглобите няколко секции у дома.

Разновидности на слънчеви панели

Слънчевите системи са класифицирани според конструктивните характеристики на тръбите и вида на топлинния канал, използван като приемник:

1. Коаксиалният модел на вакуумен слънчев колектор за отопление на къща е двойна колба от стъкло, в кухината на която се евакуира въздух. Повърхността е покрита с абсорбиращо покритие, така че енергията се пренася от самата тръба.

2. Структурата на пера е едностенна, кухината е разположена тук в пространството на топлинния канал, част от която, заедно със съхранението, е интегрирана в колбата.

Дизайн и предимства на вакуумните слънчеви колектори

4. В системи с принудителна циркулация е инсталирана помпа с малка мощност, за да се улесни движението на носача. В същото време консумацията на енергия е много по-малка от енергията, получена за отопление на частна къща.

5. Има разлика и в броя на веригите. В най-простите колектори отоплителната вода се нагрява и консумира от резервоара за съхранение.

6. По-сложните се състоят от вакуумна тръба и елементи за вземане на проби от течност. Устройството съдържа антифриз и нетоксична среда с добавки против корозия и пяна. Този метод надеждно предпазва оборудването от соли и котлен камък и допринася за по-дълга работа по време на отопление.

Дизайн и предимства на вакуумните слънчеви колектори

Преглед на моделите и техните характеристики

В момента Китай е лидер в производството на слънчеви колектори. Според отзивите на собствениците на частни къщи, местните производители също доставят оборудване с добри характеристики за продажба. Европейските устройства са доста скъпи, но с течение на времето разходите за закупуване и инсталиране на устройства са напълно оправдани. Най-известните компании произвеждат следните колекционери:

Водопроводчици: Ще платите до 50% ПО-МАЛКО за вода с тази приставка за кран

Колекционерите Dacha и Universal са най-известните устройства на местния производител. SCH-18 е високоефективен при температури на кондензат до 250 ° C. Колбите са направени от червена мед, топлоносителят е течен. Липсата на вода във вакуум гарантира устойчивост на замръзване. Здрав калъф с добра устойчивост на вятър. Тръбопроводът е защитен от полиуретанов колектор. Гумените противопрахови уплътнения предпазват от прах и валежи.

Те работят ефективно при температури до -35 ° C, типът функционалност е система за налягане за отопление. Има контролер за управление на нагревателя, размерът на тръбите е 1800 мм, обемът на резервоара е 135-300 литра, мощността на нагревателния елемент е 1,5-2 kW. Колекторите са произведени в съответствие с международни сертификати, което гарантира тяхната безопасност и надеждност.

Как е колекторът от вакуумен тип

Съвременните вакуумни устройства, които осигуряват помещения с топлина и топла вода поради слънчевата енергия, са технологично малко различни и се подразделят на такива видове като:

  • тръбна без стъклено защитно покритие;
  • модул с намалена конверсия;
  • стандартна плоска версия;
  • устройство с прозрачна топлоизолация;
  • въздушна единица;
  • плосък вакуумен колектор.

Дизайн и предимства на вакуумните слънчеви колектори

Всички те имат общо конструктивно сходство, така че се състоят от:

  • външна прозрачна тръба, откъдето въздухът се изпомпва напълно;
  • отопляема тръба, разположена в голяма тръба, където се движи течен или газообразен топлоносител;
  • един или два сглобяеми разпределителя, към които са свързани тръби с по-голям калибър и влиза циркулационната верига от тънки тръби, поставени вътре.

Цялата конструкция напомня донякъде на термос с прозрачни стени, в който се поддържа безпрецедентно високо ниво на топлоизолация. Благодарение на тази функция, тялото на вътрешната тръба придобива способността да се затопля качествено и напълно да даде енергийния ресурс на охлаждащата течност, циркулираща вътре.

Какво е колектор и предназначението на слънчевите колектори

Слънчевият колектор е устройство, което събира радиационна енергия и след това предава съхранената топлина на потребителите. На практика се използва друг термин - слънчев колектор.

Според целта използването на слънчеви инсталации (слънчеви инсталации) се подразделя:

  • слънчевите концентратори са устройства, които събират слънчева енергия в тесен поток. Те се използват за топене на метал. В института НПО "Физика-Слънце" (Ташкент) бяха разработени и произведени топилни пещи, в които бяха постигнати температури над 5000 ... 5500 ° C;
  • слънчеви панели - устройства за преобразуване на лъчението от Слънцето в електрическа енергия;
  • слънчеви обезсоляващи инсталации - машини, предназначени за получаване на прясна вода от вода с високо съдържание на минерални соли;
  • слънчеви инсталации за сушене - термични устройства, при които влагата се отстранява от зеленчуците и плодовете с помощта на слънчевата енергия;
  • слънчеви нагреватели (слънчев въздушен колектор) са инсталации за пренос на топлинен поток от инфрачервено лъчение към топлоносители.

Разновидности на вакуумни колектори

Дизайн и предимства на вакуумните слънчеви колектори

Разновидности на вакуумни колектори

При проектирането на колекторите се използват два вида стъклени тръби:

  • коаксиален;
  • перо.

Нека разгледаме по-отблизо всеки от тях.

Коаксиална тръба

Това е вид термос, който се състои от двойна колба. Външната крушка е покрита със специално поглъщащо топлината вещество. Между двете тръби се създава вакуум. Това направи възможно да се гарантира, че топлината по време на работа се предава директно от стъклените крушки.

Във всяка тръба има още една - мед (тя е пълна с ефирна течност). С повишаването на температурата тази течност се изпарява, пренася запасената топлина и тече обратно като конденз. След това цикълът се повтаря отново и отново.

Периста тръба

Този тип тръби се състоят от едностенна крушка. Между другото, те значително надвишават своите коаксиални колеги по дебелина на стената. Медната тръба е подсилена със специална гофрирана плоча, обработена с влагопоглъщащо вещество. Оказва се, че въздухът в този случай се изпомпва от целия топлинен канал.

Такива канали, между другото, също са различни:

  • директен поток;
  • Hit Pipe.

Канали от типа "Hit Pipe"

Топлообмен във вакуумен слънчев колектор тип "Heat Pipe"

Другото им име са топлинните тръби. Те работят по следния начин: когато температурата се повиши, ефирната течност в затворени тръби се издига нагоре по канала, след което тя кондензира там в специално оборудван топлосъбирач. В последния течността предава топлинна енергия и се спуска надолу по тръбата. От топлинния колектор топлината се пренася допълнително в системата с помощта на циркулиращ топлоносител.

Дизайн и предимства на вакуумните слънчеви колектори

Коаксиална вакуумна тръбна топлинна тръба с 2-тръбен колектор

Характерно е, че металните тръби тук могат да бъдат не само медни, но и алуминиеви.

Канали с директен поток

Във всеки от тези канали в стъклената тръба има две метални тръби наведнъж. На единия от тях течността влиза в колбата, загрява се там и излиза през втората.

Изработване на вакуумен колектор със собствените си ръце

Важно! Изключително трудно е да направите слънчев колектор със собствените си ръце от вакуумен тип. Разходите могат да бъдат много високи.

Можете да направите вакуумен слънчев колектор със собствените си ръце. Ще трябва да закупите стъклени тръби за млечната промишленост или доилни машини.Те се реализират заедно със специални гумени втулки, с помощта на които могат да бъдат монтирани в различни електрически схеми.

Вътре в стъклените тръби ще трябва да поставите стоманени или медни тръби, боядисани в черно. Заваряването или запояването ще трябва да бъдат допълнително защитени с топлоизолационни ленти, например, отрязани от полиетиленова пяна.

Когато се прави слънчев колектор от вакуумен тип, ще е необходимо да се изпомпва въздух от стъклени тръби. Въздухът се евакуира с помощта на вакуумна помпа. Тук трябва да използвате специален фитинг, който ще се затвори плътно веднага след изключване на смукателната тръба от вакуумната помпа. Съвременните плочи устройства позволяват да се получи вакуум до 25 ... 30% от първоначалната атмосферна стойност.

Преди да започнете работа, трябва да оцените силните си страни. Такива устройства са доста скъпи за производство. Тук са необходими не само скъпи инструменти и устройства. Необходимо е и умението за извършване на работа с вакуумни инсталации.

Можете да сглобите инсталацията от готови елементи:

  1. За монтаж е направена рамка.
  2. Ориентирайте го спрямо основните точки.
  3. Закупете коаксиалните тръби в комплект с топлообменници.
  4. Извършва се монтаж на захранващи и изпускателни тръбопроводи.
  5. Вакуумните тръби са монтирани и свързани към основните тръбопроводи.
  6. Извършете работа по топлоизолация на всички точки на свързване на колби и тръбопроводи.

Предимства и недостатъци

Слънчевите вакуумни колектори имат по-малко топлинни загуби в сравнение с плоските. Използването на вакуумни нанотехнологии при производството на колектори направи възможно постигането на висока ефективност и надеждност на слънчевите системи.

Нека разгледаме основните предимства на използването на вакуумни колектори:

  1. Производителност. В колекторните тръби има вакуум - идеален топлоизолатор, който ви позволява да поддържате оптимално ниво на топлина дори през есенно-зимния период. Като поддържа ефективността на високо ниво, производителността на вакуумния колектор е с 40% по-висока от тази на плоския колектор.
  2. Надеждност. Срокът на експлоатация на вакуумните колектори е около 30 години. Тяхната издръжливост и безпроблемна работа се дължат на съвременните трайни материали. Вакуумните тръби съдържат висококачествена мед. Външната обвивка на тръбите е отлята от боросиликатно стъкло, което е в състояние да издържа на големи натоварвания. Използването на вакуумни колектори е особено важно за климатичните зони, където шкваловете, ураганите и градушките не са необичайни.
  3. Слънчева енергийна ефективност. Цилиндричната форма на абсорбера на вакуумния колектор улавя и задържа дори разсеяната слънчева енергия, която плоският коректор не може да преобразува. 40% повече слънчева енергия може да се задържи от един квадратен метър на абсорбера на вакуумна слънчева система, отколкото от подобна зона на слънчева инсталация от плосък тип. Заоблеността на тръбите ви позволява да получавате до 97% от слънчевата енергия от ранната сутрин до късната вечер.
  4. Лесно използване. В случай на повреда на вакуумната тръба, тя се подменя, без да се спира работата на системата (няма нужда от източване на циркулиращата течност). Ако липсва топлина, можете да добавите няколко тръби и ако има излишък от нея, можете временно да я премахнете. След почистване на вакуумния колектор от сняг или лед, той бързо започва да работи. Повърхността на колектора има ниска топлинна инерция поради тънкото стъклено покритие.
  5. Дезинфекция на вода. Температурата на нагряване на водата по време на работа на Слънчевата система достига високи нива, което осигурява нейната дезинфекция и предотвратява размножаването на патогенни организми.
  6. Лесно инсталиране. При инсталиране на вакуумни колектори няма особени трудности, основното нещо, което трябва да се спазва, е да се разположи колекторът под ъгъл, за да може течността вътре в тръбите да изтече надолу.

Недостатъците на слънчевото отопление се свеждат до изключително ниска ефективност при ниски температури и през нощта, поради което въпросът е, че тази отоплителна система не може да бъде единствената в къщата. Също така, вакуумните слънчеви колектори са по-скъпи от плоските.

Вакуумните слънчеви инсталации стават все по-популярни сред населението и големите компании. Ако по-рано мнозина бяха уплашени от цената на изданието, днес цената на оборудването леко е намаляла, а функционалността е подобрена и модифицирана.

Принципът на действие на вакуумната тръба тип SKE.

Ключът към слънчевата система е стъклената вакуумна тръба. Всяка вакуумна тръба се състои от две стъклени крушки.

Външната колба е изработена от изключително здраво боросиликатно стъкло, което може да издържи на удара от градушки, падащи със скорост 18 m / s и с диаметър до 35 mm.

Вътрешната крушка също е направена от боросиликатно стъкло и покрита със специално трислойно покритие с постепенна смяна на абсорбиращите слоеве ALN / AIN-SS / CU. Благодарение на използването на нови технологии се постига висок коефициент на поглъщане и ниска способност за биене, което позволява достигане на + 380 ° С в средата на тръбата при пряка слънчева светлина, без да навреди на самия продукт.

Дизайн и предимства на вакуумните слънчеви колектори

Между двете стъклени крушки се изпомпва въздух, за да се създаде вакуум, който предотвратява обратната топлопроводимост и конвективните топлинни загуби. В средата на стъклената крушка има запечатана топлинна тръба (HEAT PIPE), изработена от чиста червена мед, в средата на която има нискокипяща и изпаряваща се течност, която изпълнява функцията за пренос на топлина към охлаждащата течност. Фигурата по-долу показва принципа на работа на вакуумната тръба.

Дизайн и предимства на вакуумните слънчеви колектори

Основният интензитет на слънчевата радиация при земни условия е в спектралния диапазон 0,28 µm - 3 µm. Боросиликатното стъкло предава вълните на слънчевата радиация в диапазона от 0,4 микрона - 2,7 микрона. Прониквайки през външната прозрачна колба, енергията се задържа във втората колба, върху която се нанася силно селективен непрозрачен абсорбиращ слой.

В резултат на поглъщането на светлина от абсорбера и последващото му излъчване дължината на вълната се увеличава до 11 μm. Стъклото е непроницаема бариера за електромагнитните вълни с тази дължина. Слънчевата енергия, постъпваща в абсорбера, е затворена. Поглъщайки слънчевата радиация, абсорберът, дори без външна крушка, може да се нагрее до температура от + 80 ° C. Нагрятият до такава температура абсорбер излъчва топлинна енергия, която, прониквайки през корпуса на втората крушка, се прехвърля в ОТОПЛИТЕЛНАТА ТРЪБА. Поради появата на парников ефект, който се основава на натрупаната енергия под стъклото, в средата на втората колба температурата се повишава до + 180 ° C. Тази топлина загрява нискокипяща и изпаряваща се течност, която при + 25 ° C - + 30 ° C, превръщайки се в пара, издигаща се, предава топлина към работната част на ТОПЛОТРЪБАТА, където се осъществява топлообмен с охлаждащата течност. Отделянето на топлина принуждава парата да се кондензира и да потече към дъното на ОТОПЛИТЕЛНАТА ТРЪБА и цикълът се повтаря отново.

Високият коефициент на топлопреминаване на лесно кипяща и изпаряваща се течност, незначителното й количество и относително малките размери на ТОПЛОЧНА ТРЪБА осигуряват ефективна топлопроводимост. HEAT PIPE работи като термичен диод. Топлопроводимостта е много висока в едната посока (нагоре) и ниска в обратната посока (надолу).

За да се поддържа вакуум между двете стъклени колби, върху долната вътрешност на колбата се нанася слой барий. Той активно абсорбира CO, CO, N, O, HO и H по време на съхранение и работа на тръбата. Бариевият слой също така осигурява ясна визуална индикация за състоянието на вакуум. Белият цвят означава, че вакуумните условия са нарушени.

Идеалната комбинация от вакуумни и топлинни медни тръби ни дава следните предимства пред плоските колектори:

Висока топлинна ефективност.благодарение на съвременните методи за пренос на топлина, висококачествено абсорбиращо покритие.

Широк обхват на работа: поради ниския си топлинен капацитет, той е в състояние да работи във високи облаци (в инфрачервения диапазон на лъчите, които преминават през облаците).

Всяка тръба работи независимо една от друга. Тъй като антифризът не се влива в средата на тръбата и достъпът му е ограничен от топлообменника, в случай на физически повреди, колекторът продължава да работи.

По-малко тегло на колектора с по-добра ефективност на колектора.

По-добра ефективност на работа през зимата благодарение на вакуума. Тръбата може да издържи на студове при -50 ° C.

Дизайн и предимства на вакуумните слънчеви колектори

Как работят вакуумните тръби

Функцията на евакуираните слънчеви колекторни тръби е да абсорбират слънчевата радиация и да я предпазват от излизане в околната среда. Топлинната енергия може да напусне работната част на вакуумния слънчев колектор по два начина - поради директен топлообмен и под формата на инфрачервено лъчение.

Кухината между стъклените стени на практика напълно изключва възможния директен пренос на топлина във вакуум, няма молекули вещества, които биха могли да го осъществят.

Селективното покритие (абсорбиращо) поглъща слънчевата енергия и предотвратява нейното излизане. Има различни видове такива покрития, които се различават по абсорбция и емисионност.

Част от слънчевата радиация се отразява от стъклото, но е незначителна - видимата светлина съставлява само част от абсорбирания спектър. Висококачествените колектори са изработени от високоякостно боросиликатно стъкло, което е устойчиво на механични повреди.

Боросиликатното стъкло е трудно да се надраска или сгъне и ще продължи десетилетия, без да променя производителността.

Как да изберем / финансираме

Както бе споменато в началото на статията, колкото повече тръби има във вакуумния колектор и колкото по-дебели са те, толкова по-добре. Колекторът трябва да бъде избран в зависимост от размера на отопляемата площ.

Моделите с 10 тръби и диаметър на колектора от 850 мм могат да отопляват напълно 2-3 стаи. Средната цена на такъв модел е от 12 000 рубли.

За средни частни къщи си струва да изберете модел с 20-25 тръби и ширина на колектора до 2000 мм. Средна цена - от 20 000 рубли.

За големи къщи може да се закупи модел с 30 тръби с диаметър 2500 мм. Цената на такива устройства започва от 22 000 рубли.

Трябва да се има предвид, че допълнителните компоненти също имат широк диапазон от цени и могат значително да се различават в цената. Например цената на най-скъпия резервоар за съхранение с два топлообменника достига 125 000 рубли.

Средно вакуумните слънчеви колектори се изплащат в рамките на 2-5 години.

Плоски колектори

Плоският слънчев колектор загрява топлоносителя с помощта на плоча абсорбатор. Подредено е съвсем просто. Всъщност това е плоча от поглъщащ топлината метал, боядисана в черно отгоре със специална боя. Към долната повърхност на плочата е плътно прикрепена (заварена) змийска тръба, през която циркулира течността.

Дизайн и предимства на вакуумните слънчеви колектори

Селективното черно мастило осигурява максимално поглъщане на слънчевата светлина с практически нулево отражение. Погълнатите лъчи загряват охлаждащата течност под абсорбера, който от своя страна се подава допълнително в системата. За да сведе до минимум топлинните загуби, абсорберът е изолиран от корпуса на колектора и закалено стъкло, почти без железни оксиди. Той е инсталиран над абсорбера и действа като горния капак на корпуса. В допълнение, използването на такова стъкло ви позволява да създадете един вид "парников ефект", който допълнително увеличава нагряването на абсорбера, а оттам и температурата на охлаждащата течност.

Как работи слънчевият колектор

Освен видимата светлина, слънчевата радиация има и невидим инфрачервен спектър. Той е този, който предава топлинната енергия.Въз основа на проучванията е установено, че в умерен климатичен пояс интензивността на топлинното излъчване по обяд достига повече от 5 kW / m2. На фиг. 1 показва зависимостта на общата инсолация за 48 ° северна ширина.

Фиг. 1 Обща инсолация на слънчевата радиация за различни периоди от умерения пояс на Европа

Храна за размисъл! Топлинното излъчване се дели на: директно и дифузно. Следователно дори в облачен ден се усеща притокът на слънчев топлинен поток. От представената илюстрация може да се види, че количеството входяща топлина през летния и зимния период има значителни разлики. Следователно при проектирането на устройства се взема предвид възможната ефективност по отношение на разходите.

Схематичната диаграма на слънчевия колектор е показана на фиг. 2. Слънчевата радиация навлиза в колектора през полупрозрачна ограда. Топлината се абсорбира върху приемния панел, който е боядисан в черно. В резултат на това черното тяло се загрява. Последващият процес на пренос на топлина се осъществява чрез конвекция. Топлината се прехвърля от нагрятата стена към потока от течност (газ), движещ се по тръбопроводите. Подвижната среда се загрява.

Внимание! За да се предотврати загубата на топлина, оградата на колектора е топлоизолирана. Тъй като топлината, получена вътре, се използва за нагряване на потока, интензивността на отразеното лъчение от панела, който приема лъчението, е ниска.

Рейтинг
( 1 приблизителна, средна 5 на 5 )

Нагреватели

Фурни