Saulės vakuuminis kolektorius

Inžinierių protas nuolat dirba siekdamas maksimaliai išnaudoti alternatyvius energijos šaltinius kasdieniame gyvenime. Ir šiuo klausimu jie pasiekė reikšmingų rezultatų, reguliariai pristatydami visus naujus prietaisus, leidžiančius organizuoti patogų egzistavimą, žymiai sumažindami tradicinės elektros energijos suvartojimą. Vienas iš tokių įdomių pokyčių yra vakuuminis saulės kolektorius. Susipažinimas su įrenginiu ir jo veikimo principas padės geriau žinoti jo pranašumus ir apsispręsti dėl tikslo kasdieniame gyvenime..

Įrangos paskyrimas ir išdėstymas ↑

Saulės kolektorių dizainas yra labai skirtingas. Tai gali būti plokšti arba vakuuminiai šildytuvai, taip pat įranga, kur vietoj vandens šilumos nešikliu naudojamas oras. Detaliau pažiūrėsime į vakuumo modifikavimą, nes būtent šio tipo saulės kolektoriai pasižymi dideliu efektyvumu ir daugybe kitų neginčijamų pranašumų..

Vakuuminio kolektoriaus, kurio darbas pagrįstas saulės spinduliuotės pavertimu šilumine energija, paskirtis yra plati. Didžiausias poreikis pastebimas, kai reikia šildyti vandenį dideliais kiekiais. Žingsnis žemiau yra tikslas organizuoti erdvės šildymą, įrengiant saulės įrangą vakuuminio kolektoriaus pavidalu. Šaltuoju metų laiku jis gali šildyti vandenį baseine arba pasirūpinti šilta grindų danga. Svarbus saulės kolektoriaus veikimo aspektas yra jo ekologiškumas ir sauga..

Pagrindinis skirtumas tarp vakuuminių šildytuvų ir kitų saulės kolektorių konstrukcijų yra fiksuotų stiklo vamzdžių buvimas pagrindiniame skydelyje. Kaip medžiaga naudojamas borosilikatinis stiklas, pasižymintis padidėjusiu stiprumu ir ilgą laiką išsaugojančiomis optines savybes. Dengimui naudojama speciali medžiaga, kuri suteikia saulės spinduliams patrauklumo. Didesnis produktas yra didesnio vamzdžio viduje, tarpas tarp jų užpildomas vakuumu.

Vamzdžio apačioje yra specialus skystis, kuris, veikiamas saulės energijos, virsta garais ir pakyla aukštyn, tokiu būdu užtikrinant vienodą vandens kaitinimą vakuumo kolektoriuje. Įrangos įtaisas parodytas toliau pateiktoje schemoje:

Darbo principas ↑

Buvimas vakuuminio skyriaus konstrukcijoje užtikrina saulės kolektoriaus veikimą termoso principu. Pagrindinius įrangos elementus daugiausia sudaro šios dalys:

• kolekcininkas;
• šilumos akumuliatorius; vandens rezervuaras dažnai atlieka savo vaidmenį;
• šilumokaičio grandinė;
• temperatūros jutikliai;
• imtuvas.

Detaliai išanalizuosime kiekvienos dalies funkcijas. Imtuvas pagamintas iš vario, izoliuoto poliuretano metodu. Papildomą apsaugą suteikia anoduota aliuminio danga. Per ją tiekiama šilumos energija. Jei imtuve aptinkamas gedimas, pakeitimo procedūra vyksta sklandžiai, nereikia skysčio išpilti iš šilumokaičio.

Saulės kolektoriaus vakuuminių vamzdžių gale ir šildymo prietaiso gale yra sumontuoti temperatūros jutikliai. Remiantis jų rodikliais, veikia cirkuliacinis siurblys.

Saulės šildytuvo veikimo principas yra toks:

• Neužšąlantis skystis veikia kaip aušinimo skystis, kuris, eidamas per viršutinę įrenginio zoną, sugeria šiluminę energiją, gautą iš specialių antgalių, pagamintų iš vario lydinių..
• Pritaikius ritės mechanizmą vakuuminio saulės kolektoriaus pavarai, skystis pašildomas.
• Šiluma perduodama uždaru ciklu, kol paties skysčio laipsnis yra aukštesnis nei vandens temperatūra akumuliacinėje talpoje.

Veiksniai, lemiantys tokios sistemos veikimo laiką, yra atmosferos temperatūros rodikliai ir dienos šviesos valandų trukmė..

Dulkių saugyklos, naudojančios saulės šviesos energiją, tiekiamos tiesiogiai ir netiesiogiai. Pirmajai vakuuminių kolektorių versijai būdingas vandens, kaip aušinimo skysčio, naudojimas, todėl jis minimas kaip sezoninė įranga, maitinama saulės energija. Antruoju atveju prietaisą galima naudoti ištisus metus.

Diegimo ypatybės ↑

Vakuuminio kolektoriaus įrengimo rekomendacijų laikymasis yra labai efektyvaus saulės šildytuvo veikimo raktas. Tinkama vieta užtikrina skysčio pašildymą šaltuoju metų laiku 50–60 proc., Vasaros laikotarpiu šis skaičius yra 100 proc..

Šiems tikslams cinkuoto plieno arba polimero vamzdynai netinka. Nerūdijantis plienas arba varis yra optimali medžiaga. Taigi, į ką turėtumėte atkreipti dėmesį:

• Kai montuojamas ant konstrukcijų stogo, vakuuminio kolektoriaus polinkis į horizontą yra lygus teritorijos geografinei platumai..
• Saulės šildytuvo atvirose vietose jis turėtų būti pastatytas šalia pastatų, kurie sunaudoja šilumą.
• Turėtų būti neįtraukiami šešėliniai veiksniai.
• Saulės kolektoriai pasiekia maksimalų efektyvumą, kai saulės spindulių kritimo kampas yra 90^apie.

Tačiau sunku pasiekti šią sąlygą dėl nuolatinio vakuuminio šildytuvo judėjimo saulės šviesos atžvilgiu. Idealus šios problemos sprendimas yra sumontuoti mobilųjį kolektorių, kuris palaikytų reikiamą nuolydžio kampą dėka sukimosi funkcijos už saulės. Tačiau tokios įrangos kaina yra nepaprastai didelė, todėl daug pelningiau eksploatuoti vakuuminius kolektorius, kurie yra paprastesni technine prasme..

Renkantis pasvirimo kampą, jie vadovaujasi pagrindine saulės šildytuvo paskirtimi, o pasirenkama kryptis į pietus. Didžiausias nuokrypis neturėtų viršyti 30^apie. Šiauriniuose regionuose vakuuminis kolektorius montuojamas beveik vertikaliai. Tokie įtaisai yra veiksmingi žiemos sezonu, nes jie naudoja šviesą, atsispindinčią nuo sniego dangos. Kartais saulės kolektoriai pritvirtinami prie namų sienų ir gauna šiuos privalumus:

• priežiūros paprastumas;
• mažiau kaupiasi dulkės, todėl palengvėja priežiūra;
• krušos metu padarytos žalos rizika yra sumažinta iki minimumo;
• žemas vakuuminio kolektoriaus pritvirtinimas prie rezervuaro su pašildytu skysčiu padidina konvekcijos greitį, dingsta aktyvios sistemos poreikis.
• vakuuminio tipo sieninis saulės kolektorius sumažina šilumos nuostolius kambaryje ir sumažina papildomos energijos poreikį šildymui.

Vakuuminių kolektorių pranašumai ↑

Nepertraukiamą saulės vakuuminės įrangos veikimą užtikrina izoliuoti įtaisai. Tai leidžia visai sistemai veikti iki -40 ° C temperatūroje^apieC. Šiuo atveju įtaisas su laikymo rezervuaru yra atskirai, jungiantis prie pagrindinės vakuumo kolektoriaus dalies, naudojant valcuotus metalo gaminius.

Automatinį netiesioginių vakuuminio kolektoriaus įtaisų veikimą teikia valdikliai, siurblys užtikrina nepertraukiamą skysčių cirkuliaciją sistemoje. Tarp vakuuminių saulės kolektorių pranašumų yra šie elementai:

• didelis efektyvumas debesuotu oru ar žemesnėje temperatūroje;
• diegiant vakuuminės įrangos projektą nereikia specialių įgūdžių;
• saulės šildytuvo atsparumas neigiamam aplinkos poveikiui;
• ilgas veikimo laikotarpis.

Vienintelė našta gali būti brangios saulės šildytuvo išlaidos, tačiau dėl ilgo tarnavimo laikotarpio investicijos artimiausiu metu atsipirks ir taip bus sutaupytos energijos sąnaudos..

• Saulės kolektorius: prietaisas ir veikimo principas
• Namų saulės kolektorius
• Saulės kolektorius vandeniui