Вакуумный солнечный коллектор: принцип работы, популярные марки и как сделать самому

Содержание

Принцип работы вакуумного коллектора

Основным компонентом конструкции вакуумных солнечных коллекторов является стеклянная трубка, которая крепится к раме (панели) коллектора. Несколько таких трубок монтируются в одну панель; в зависимости от конструкции количество трубок может варьироваться.

Трубка состоит из нескольких компонентов, а именно:

  • Стеклянная трубка со слоем, поглощающим солнечные лучи;
  • Медная трубка меньшего диаметра помещается в стеклянную трубку.

Между трубками находится вакуумное пространство.

Рабочие температуры

Коллекторы делятся на различные типы в зависимости от температуры среды:

  • Низкотемпературные — в них теплоноситель нагревается до 50 градусов. Они используются для нагрева резервуаров с водой для полива, обустройства летних ванн и душевых, создания комфорта прохладной весной или осенью и других задач, не требующих высоких температур;низкая температура
  • среднетемпературные, нагретые до 80 градусов С. С этого момента солнечный коллектор можно использовать для отопления помещений (даже зимой), и такие варианты часто встречаются в проектах частных домов;
  • высокотемпературный, при котором среда нагревается до 300 градусов. Такие системы используются в коммерческих зданиях, мастерских и других подобных местах. Высокотемпературные системы требуют сложного механизма хранения и передачи тепла и занимают много места, поэтому не подходят для бытового применения. Они также трудоемки в производстве и установке, требуют специальных инструментов и навыков.высокая температура

Сфера применения

Вакуумные солнечные коллекторы используются везде, где необходимо обеспечить тепло и горячую воду в условиях ограниченных поставок топлива, невозможности подключения к традиционным коммуникациям или нестабильной работы. Они устанавливаются на различных объектах:

  • сельскохозяйственной промышленности;
  • фабрики;
  • медицинские учреждения;
  • спа-салоны и другие места отдыха;
  • детские сады, школы, летние лагеря;
  • Туристические курорты и отели;
  • частные и многоквартирные дома;
  • офисные здания;
  • железные дороги и т.д.

Такое устройство, как вакуумный солнечный коллектор, будет работать везде, где есть дневной свет и подвод холодной воды к объекту. Он используется для решения следующих задач:

  • организация сезонной и круглогодичной подачи горячей воды на объекты;
  • модернизация и оптимизация существующей водопроводной инфраструктуры;
  • разумное и полное отопление помещений;
  • подогрев плавательных бассейнов;
  • отопление для сельскохозяйственных целей (питомники, инкубаторы и т.д.);
  • подготовка технически нагретой воды и т.д.

Контур 2

Как устроен солнечный коллектор

Существуют различные варианты реализации вакуумных преобразователей солнечной энергии. Основными типами коллекторов являются:

  • без использования защитного стекла представляет собой трубку;
  • аппарат с пониженной конверсией;
  • плоский
  • с прозрачной теплоизоляцией;
  • воздушное устройство;
  • плоский вакуум.

Все эти аппараты конструктивно схожи и имеют следующие основные компоненты

  • Прозрачная вакуумная трубка;
  • Смонтированная обогреваемая полость, в которой циркулирует рабочая жидкость;
  • Коллекторы, подключенные к трубкам большего диаметра. В них находится циркуляционный контур внутренних трубок.

В упрощенном виде конструкцию можно представить как простой термос с прозрачными стенками, через которые свет падает на внутреннюю лампочку. Благодаря вакууму между стенками и колбой, последняя хорошо нагревается и почти полностью передает тепло своему содержимому.

Контур 3

Циркуляционный насос может контролировать правильную работу комплекса. Этот элемент обеспечивает безопасное и бесперебойное взаимодействие всех частей солнечного коллектора. Автоматика системы отопления следит за температурой, и если она опускается ниже приемлемого уровня (например, ночью), насос останавливается. Это позволяет избежать обратного нагрева и других сопутствующих проблем.

Типы вакуумных солнечных коллекторов

Наиболее популярные и распространенные типы делятся по типу конструкции коллектора.

К ним относятся:

  1. Вакуумная колба с тепловой трубкой. Они сложны в использовании и изготовлении, так как в этом типе конструкции теплоизоляция вакуумного типа обеспечивается по всей поверхности колбы. Эти агрегаты обладают наивысшей производительностью. Поглотитель здесь представляет собой пластину, покрытую селективным, всепоглощающим покрытием. Тепловая труба надежно прикреплена к пластине и подает энергию к конденсатору (верхняя часть трубы). Конденсатор, в свою очередь, соединен с теплообменником коллектора. Здесь происходит нагрев теплоносителя.
  2. «Колобий в колбе» с тепловой трубкой. Эта конструкция несколько проще предыдущей и имеет меньшую эффективность при более низких температурах. Поверхность абсорбера расположена на внутренней трубке. Тепло передается на тепловую трубу, изготовленную из меди, через металлические ребра. Тепловая труба является наиболее эффективным устройством теплопередачи.
  3. «Лампочка в лампочке». Этот тип вакуумного коллекторного устройства позволяет достичь наивысшей степени теплоизоляции покрытия (абсорбции), не препятствуя проникновению солнечного света. Как и в предыдущем типе, энергопоглощающее покрытие расположено на внутренней колбе. Теплоноситель, находящийся в контакте с поверхностью поглощения, может нагреваться без промежуточных преобразований.

Плоскопластинчатые

Это самые простые и дешевые устройства. Они состоят из пластины, поглощающей солнечные лучи (абсорбер), прозрачной крышки и теплоизоляции, покрывающей нижнюю поверхность. Поверхность пластины, обращенная к солнцу, покрывается черной краской или специальным покрытием, таким как оксид титана или черный никель. Это известно как селективное покрытие. Наиболее эффективные поглотители изготовлены из меди.

Светопропускающее покрытие изготавливается из листового поликарбоната со специальным профилем (гофрированного) или закаленного стекла, в котором практически полностью отсутствуют металлические примеси.

Все зазоры между корпусом коллектора и прозрачной крышкой герметизированы, чтобы уменьшить потери тепла за счет конвекции.

В коллекторах с воздушным охлаждением воздух, используемый в качестве теплоносителя, непосредственно омывает абсорбер — с одной или двух сторон. В установках, предназначенных для использования жидкого теплоносителя (вода, масло или антифриз), к абсорберу могут быть присоединены медные или алюминиевые трубки, в которые подается этот теплоноситель.

Если тепло, накопленное в плоском коллекторе, не собирается, он может нагреть воду до температуры 190 — 210 градусов Цельсия.

Для повышения эффективности таких систем используются покрытия из специальных материалов, которые не излучают тепло в виде инфракрасных волн.

Прочие элементы системы

Помимо самого коллектора, солнечная тепловая система имеет накопительный бак с водой, который передает энергию, накопленную в теплоносителе, через встроенный теплообменник.

Существуют системы с естественной циркуляцией (накопительный бак устанавливается над коллектором) и с принудительной циркуляцией (бак может быть установлен на любом уровне).

Солнечные коллекторы в системе отопления

Классификация по конструктивным отличиям

Мы разделяем солнечные коллекторы в зависимости от типа стеклянных трубок и параметров тепловых каналов. Трубки обычно бывают двух категорий:

  • трубки с перьями;
  • коаксиальный

Коаксиальные вакуумные трубки

Это классический «термос — пузырь, в котором между двойными стеклянными стенками создается вакуум. Кроме того, внутренняя часть колбы покрыта специальным теплопоглощающим слоем. Они изготовлены из боросиликатного высокопрочного стекла с хорошим светопропусканием. Такие вакуумные трубки для солнечного коллектора должны служить не менее 15 лет, справляться с давлением в 1 МПа и не бояться плохих погодных условий.

Коаксиальные вакуумные трубки

Поглотитель представляет собой полый медный стержень с эфирным наполнителем. При нагревании эфира он испаряется, поднимается вверх, передает полученное тепло и выпадает вниз в виде конденсата. Затем этот процесс повторяется, обеспечивая непрерывный теплообмен в модуле.

Перьевые

Их стенки толще, чем у коаксиальных, и состоят из одной луковицы. Медный поглощающий элемент обрамлен гофрированной пластиной с теплопоглощающим слоем. Это позволяет поместить вакуум непосредственно в канал модуля.

Трубки из перьев

Эффективность такой трубки выше, но перьевая система дороже и ее сложнее заменить, если медный абсорбер сломается или колба протечет. Но этот вариант считается самым надежным, эффективным и долговечным среди аналогичных устройств.

Преимущества и недостатки вакуумных коллекторов

Главное преимущество оборудования этого класса — минимальные эксплуатационные потери тепла из-за вакуума, который является идеальным естественным изолятором. Другие преимущества включают:

  • эффективная работа обогревателей при температурах до -30 градусов и ниже, что делает их пригодными для эксплуатации в зимний период;
  • отвод тепла до 300 градусов включительно (большие промышленные модели);
  • надежность и долговечность;
  • поглощение как световой энергии, так и невидимого теплового излучения;
  • устойчивость к неблагоприятным погодным условиям;
  • низкая ветровая нагрузка и почти беспрепятственный поток воздуха (что делает систему практически непроницаемой для ветра);
  • Нагреватели могут демонстрировать высокую эффективность даже в районах с небольшим количеством солнечных дней и холодным климатом;
  • Простота обслуживания широко используемых решений для солнечных труб высока
  • Солнечная батарея остается работоспособной даже без контроллера (или в выключенном состоянии).

Вакуумный солнечный коллектор

Установка одного или нескольких таких устройств позволяет значительно сэкономить на отоплении и горячем водоснабжении любой недвижимости или здания, которое в этом нуждается. В среднем расходы на нагрев воды снижаются на 60 %, а на отопление — на 30 %. Также были достигнуты оптимизация и снижение эксплуатационных и ремонтных расходов. Вакуумный солнечный коллектор действует как автономный источник тепла и обеспечивает потребителей горячей водой даже в случае отключения газа или электричества.

Еще одним преимуществом является продление срока службы существующих систем отопления. Их нагрузка снижается, и, например, котел может работать в два раза дольше: солнечный коллектор снижает его нагрузку до 97% от его обычной нагрузки. То же самое справедливо и для газовых котлов. Вакуумные солнечные модули могут быть легко интегрированы в существующие установки. Их установка может быть запланирована даже на этапе планирования строительного проекта.

Контур 4

Важным бонусом является экологичность. Оборудование этого класса не производит вредных выбросов, не загрязняет окружающую среду и использует практически неисчерпаемый источник энергии — солнечный свет. И каждый джоуль, поступающий в систему, используется оптимально.

Интересный факт: По оценкам, к 2020 году около 20% мировых потребностей в энергии будет удовлетворяться за счет солнца. Это особенно актуально для регионов с интенсивным солнечным светом и большим количеством солнечных дней. В среднем ежегодно в эксплуатацию вводится около 3 миллионов солнечных систем.

Стоит отметить и дезинфицирующие свойства: тепло убивает многие вредные микроорганизмы, а вакуум препятствует их размножению.

микроорганизмы

Но есть и отрицательные стороны. К ним относятся высокая стоимость приобретения деталей и инструментов для самостоятельной сборки, а также невозможность самостоятельно очистить недорогие трубчатые комплексы от снега, льда и другого мусора, скопившегося/замерзшего за зиму. Хотя существуют варианты с режимами антиобледенения и модели с другими дополнительными функциями.

Сравнение различных модификаций

При производстве солнечных тепловых систем термоканалы и вакуумные стеклянные трубки для солнечных коллекторов сочетаются в различных комбинациях.

Наиболее популярными среди потребителей являются коаксиальные модели с тепловой трубкой. Покупателей привлекает низкая цена оборудования и очень простое, недорогое обслуживание в течение всего срока службы.

vakyymniysolnechniycollektor010-430x302.jpg
Вакуумные термотрубные солнечные коллекторы прекрасно поддаются ремонту. Поврежденные трубки можно заменить на месте, нет необходимости демонтировать систему или перемещать ее в другое место. Однако теплообмен в этих моделях сложный, поэтому эффективность на выходе не превышает 65%.

Вакуумные установки с тепловыми трубами отличаются высокой надежностью и не имеют ограничений даже в солнечных системах высокого давления.

Также пользуются спросом прямоточные коаксиальные U-образные трубки. Они характеризуются такими параметрами, как низкие теплопотери и КПД 70 % и более.

vakyymniysolnechniycollektor011-430x350.jpg
Чтобы U-канальный вакуумный аппарат работал правильно, он должен быть правильно установлен. Желательно, чтобы минимальный угол наклона составлял не менее 20⁰. Только в этом случае будет достигнута максимальная эффективность.

Ситуацию несколько портят сложные процессы ремонта, специфическое обслуживание в процессе эксплуатации и невозможность замены одного неисправного узла. Если с устройством что-то случается, его демонтируют и на его место устанавливают совершенно новый распределитель.

Конструктивно перьевые трубки представляют собой единый стеклянный цилиндр с утолщенными прочными стенками (от 2,5 мм и выше, в зависимости от производителя). Находящийся внутри перьевой картридж плотно окружает рабочий канал, который выполнен из теплопроводящего металла.

Вакуумное пространство внутри стеклянного сосуда обеспечивает почти идеальную изоляцию. Абсорбер передает поглощенное тепло без потерь и обеспечивает эффективность системы до 77%.

vakyymniysolnechniycollector012-1-430x291.jpg
В случае поломки коллекторы, оснащенные перьевыми трубками, могут быть отремонтированы. Нет необходимости заменять всю систему, достаточно найти неисправную часть, демонтировать ее и заменить новой.

Модели с перьевыми элементами несколько дороже коаксиальных, но благодаря высокой эффективности они обеспечивают полный комфорт и быстро окупаются.

Перьевые колбы с внутренними каналами являются наиболее эффективными и производительными. Их фактическая эффективность иногда достигает рекордных 80%.

vakyymniysolnechniycollektor013-430x346.jpg
При монтаже перьевых трубок в раму на стержень каждого элемента устанавливается прочная компрессионная гайка с уплотнительным кольцом и термостойкой прокладкой. Это обеспечивает герметичность всей конструкции и позволяет коллектору полноценно функционировать в любых условиях

Цена изделия достаточно высока, а в случае ремонта необходимо слить всю систему теплоносителя и только потом приступать к устранению неисправности.

Конструкция вакуумной трубки для солнечного коллектора

Независимо от производителя и модели, вакуумные трубки состоят из четырех компонентов:

  1. Стеклянная вакуумная колба с двойными стенками;
  2. Абсорбер (селективное покрытие);
  3. Радиатор;
  4. Теплообменник.

Стеклянная колба состоит из двух стенок, между которыми находится откачанный воздух. Вакуум гарантирует, что внутренняя часть не передает тепло внешней стенке из-за отсутствия конвекции и любого газа или жидкости между ними.

Абсорбер представляет собой селективное покрытие, которое поглощает солнечное излучение в широком диапазоне и преобразует его в тепловую энергию. Он не излучает тепло за пределы вакуумной трубки, а передает его изнутри на теплоотвод.

Теплоотводом в вакуумных трубках может быть вода, металлическая трубка, заполненная водой или жидкостью с высокой температурой кипения, трубки с водяным потоком или металлические конструкции.

Теплообменник — это место в корпусе солнечного коллектора или котла, где тепло передается теплоносителю или воде.

Виды вакуумных трубок

Существует пять типов вакуумных трубок для солнечных коллекторов. Они различаются по внутренней конструкции и дизайну. Кроме того, каждый из них может быть дополнен металлическим (чаще алюминиевым) абсорбентом, который помещается внутрь стеклянного пузыря в виде трубки.

Важно: большинство производителей заполняют нижнее пространство между стеклянными стенками барием — он поглощает примеси в газах и улучшает теплоизоляционные свойства. Его отсутствие может снизить эффективность коллектора до 15%.

Термосифонные (открытые) вакуумные трубки

Этот тип трубки солнечного коллектора используется в коллекторах с внешней емкостью для сбора воды. она заполняется водой и образует с емкостью единый объем. Нагретая вода из колбы поднимается в сосуд, а охлажденная вода опускается вниз.

Вакуумные термосифонные коллекторы используются в следующих областях:

  1. Для подключения к системам бытового горячего водоснабжения;
  2. В регионах с высокой инсоляцией в холодное время года;
  3. Для сезонного использования (весна, лето, осень).

Спаренные коаксиальные трубки

Принцип работы такого теплоприемника такой же, как и предыдущего, за одним исключением — к одному теплообменнику присоединяются две медные трубки с жидкостью. Парная система позволяет более эффективно собирать тепло, а большой объем и площадь поверхности стенок теплообменника обеспечивают быстрый нагрев воды.

Там, где это необходимо, устанавливаются вакуумные коллекторы с двойной коаксиальной системой:

  1. Они обеспечивают низкий нагрев больших объемов воды;
  2. В солнечный день существует спрос на тепловую энергию;
  3. Наблюдается высокий средний уровень инсоляции;
  4. Происходит быстрое перекачивание воды через систему.

Технические характеристики

Таким образом, установка состоит из следующих частей:

  • Коллектор — преобразует солнечную энергию в тепло и электричество.
  • Накопительный бак — хранит воду для нагрева.
  • Станция управления — управляет потоком воды и ее нагревом.
  • Контур теплообменника — используется для нагрева воды в баке.
  • Электрический нагревательный элемент — обеспечивает дополнительный обогрев при отсутствии солнечной энергии.

Процесс нагрева происходит следующим образом: Трубки, содержащие теплоноситель, проходят через коллектор. Солнечная энергия нагревает трубы через коллектор, теплопроводящую жидкость и, в свою очередь, передает тепло в накопительный бак через контур теплообменника и нагревает воду. Резервуары для хранения имеют высокую теплоизоляцию, поскольку в них хранится нагретая вода.

В теплообменнике циркуляция может осуществляться двумя способами:

  1. Натуральный.
  2. При механическом воздействии — с помощью циркуляционного насоса.

В резервуаре для воды установлен электрический нагревательный элемент, контролирующий температуру воды. Если температура падает ниже определенного уровня, нагреватель автоматически доводит воду до необходимой температуры. Как видите, принцип работы вакуумного коллектора довольно прост. При желании можно найти в Интернете более подробную схему и, купив необходимые детали, собрать это устройство своими руками.

Давайте разберемся в радиаторах отопления, и радиаторах отопления, что лучше. Собрать плиту с циркулирующей водой своими руками можно здесь.

Вы пришли в нужное место, солнечные батареи для отопления дома по ссылке:

Эффективность разных видов трубок

Оценка эффективности вакуумных трубчатых коллекторов в зависимости от типа установленных трубок:

  1. U-тип;
  2. Коаксиальный тандем;
  3. Перо;
  4. Коаксиальный (тепловая труба);
  5. Термосифон (открытый).

Данная оценка описывает различные системы в целом, поскольку эффективность зависит от конструктивных особенностей, свойств используемых материалов и проектных решений. На уровень эффективности вакуумного коллектора влияют следующие факторы:

  • Коэффициенты поглощения и излучательной способности поглотителя;
  • Максимальное рабочее давление в системе;
  • Качество и теплопроводность материалов на стыках;
  • Наличие и свойства металлического абсорбера по внутреннему периметру стеклянной стены;
  • Устойчивость стекла к механическому воздействию;
  • Конструктивные особенности — толщина стенок, качество металла и т.д.

Многие производители вакуумных трубок и коллекторов переоценивают их производительность. Фактическое количество тепла, которое можно получить, зависит от многих факторов и должно рассчитываться индивидуально.

«Дачник»

Эта модель стоит около 18500 рублей. Этот коллектор способен нагревать воду до 95 градусов и идеально подходит для дач. На него предоставляется 12-месячная гарантия производителя. Этого срока достаточно, чтобы убедиться в его надежности.

Данная модель имеет следующие технические характеристики:

  1. Бак объемом 100 литров изготовлен из высококачественной нержавеющей стали.
  2. Длина вакуумной трубки составляет 150 см.
  3. Диаметр трубы (внешний) составляет 4,8 см.
  4. Максимально возможное давление в трубе составляет 0,6 МПа.
  5. Конструкция устойчива к граду до 0,5 см.
  6. Трубки изготовлены из боросиликатного стекла с абсорбирующими свойствами.
  7. Общий вес коллектора составляет 45 кг.

Аксессуары:

  • противопылевой (уплотнительный) комплект — 1 шт;
  • вакуумные лампы — 16 шт;
  • комплект рамок и винтов — 1 шт;
  • расширительный бак — 1 шт;
  • бак для охлаждения воды — 100 л. — 1шт;

CP-II-20-175 от «АНДИ Групп»

В комплект входят:

  • Бак для воды емкостью 175 л; внутренний контур изготовлен из нержавеющей стали, а внешний — из оцинкованной, окрашенной стали;
  • Вакуумные трубки — 20 штук;
  • TNC-2 (контроллер);

Резервуар изолирован полиуретаном (50 мм). Внутренний диаметр 36 см, внешний диаметр 46 см, рама из оцинкованной стали толщиной 1,5 мм. Вес нетто устройства 86 кг.

Изготовление вакуумного коллектора своими руками

Построить вакуумный солнечный коллектор своими руками чрезвычайно сложно. Расходы могут быть очень высокими.

Вакуумный солнечный коллектор можно изготовить своими руками. Необходимо приобрести стеклянные трубки для молочной промышленности или доильных аппаратов. Они продаются вместе со специальными резиновыми втулками, что позволяет адаптировать их к различным схемам монтажа.

Внутри стеклянных труб нужно проложить стальные или медные трубы, окрашенные в черный цвет. Сварку или пайку необходимо дополнительно защитить изоляционными полосами, например, вырезанными из вспененного полиэтилена.

При изготовлении вакуумного солнечного коллектора необходимо откачивать воздух из стеклянных трубок. Воздух откачивается с помощью вакуумного насоса. В этом случае необходимо использовать специальное соединение, которое плотно закрывается при отсоединении откачивающей трубки от вакуумного насоса. Современное оборудование для пластин позволяет создать вакуум до 25…30 % от исходной атмосферы.

Перед началом работы необходимо оценить свои силы. Такие устройства достаточно дороги в изготовлении. Необходимы не только дорогостоящие инструменты и оборудование. Также необходимо умение работать с вакуумными установками.

Вы можете собрать систему из готовых компонентов:

statya_6_ris_10.jpg

  1. Сделайте раму для сборки.
  2. Ориентируйте его в направлении кардинальных точек компаса.
  3. Приобретайте коаксиальные трубы в комплекте с теплообменниками.
  4. Монтаж подающих и обратных труб.
  5. Вакуумные трубы установлены и подключены к основным трубам.
  6. Нанесите теплоизоляцию на все соединения колбы и труб.

Самостоятельная сборка

В начале строительства вакуумного коллектора необходимо собрать раму. Желательно разместить его непосредственно в месте расположения будущей системы отопления. Размеры рамы зависят от планируемых характеристик будущей системы и собираемой модели. Как правило, подробные указания можно найти в инструкциях, прилагаемых к аксессуарам.

Важно: необходимо изолировать дно будущего коллекторного шкафа.

Пример конструкции для сборки:

установка

Когда рама установлена на крыше, она дополнительно уплотняется в местах примыкания герметиком. Это необходимо для предотвращения попадания воды через монтажные отверстия. Затем лоток устанавливается и закрепляется на раме.

Затем устанавливаются воздухоотводчик, нагревательный элемент и датчик температуры (при наличии). Все узлы устанавливаются на смягчающие прокладки (входят в комплект). Далее необходимо подвести к системе водопроводные коммуникации здания — для этого чаще всего используются фитинги и трубы из полипропилена; такие фитинги достаточно прочны, долговечны и легко заменяются в случае поломки. Трубы должны выдерживать температуру до 95 градусов.

Трубы

После подключения водопроводных труб вода заливается в резервуар, и в течение нескольких часов система проверяется на наличие утечек. Если обнаружены утечки, их необходимо немедленно устранить. Завершающим этапом является установка нагревательных модулей. Медная трубка помещается в вакуумную стеклянную колбу, а конструкция закрепляется снизу с помощью чашки и резинового пылесборника. Конец медной трубки проталкивается до самого латунного конденсатора, а затем защелкивается на опоре.

Остальные трубки собираются аналогичным образом.

Затем монтажный блок (если входит в комплект) подключается к системе. К нему подключается сеть 220 В. Также подключаются вспомогательные модули, такие как датчик температуры, выпуск воздуха и нагревательный элемент. Последний шаг включает установку составного контроллера (опять же, если он входит в комплект поставки). Необходимо произвести необходимые настройки, после чего новая система отопления вводится в эксплуатацию обычным способом.

Панели

Вы можете самостоятельно собрать все основные компоненты. Но если у вас нет опыта в сантехнических и монтажных работах, лучше обратиться к заводским комплектующим, так как собранный «с нуля» комплекс может содержать существенные дефекты и не дать требуемых характеристик. На московском рынке готовый комплект нагревателя, подключенного к системе холодного водоснабжения на 30 вакуумных труб с объемом бака 260 литров, стоит около 90 тысяч рублей.

Где лучше размещать

Для того чтобы вакуумный солнечный коллектор был эффективным и полностью работоспособным, он должен быть правильно расположен и размещен в соответствии с направлениями света. В северных широтах устройство лучше размещать на солнечной стороне участка или на южной части крыши. Если невозможно точно сориентировать коллектор на юг, следует выбрать освещенное место в западном или восточном направлении.

Важно: Солнечная установка не должна блокироваться деревьями, дымоходами, декоративными частями крыши, соседними домами или другими зданиями. Это может значительно снизить эффективность. Правильно расположенный обогреватель будет обеспечивать отличную теплоотдачу круглый год независимо от времени года.

Панель

Поэтапное руководство по сборке агрегата

Первый этап — это установка лотка и предварительной камеры. Эти устройства размещаются на чердаке дома. Убедитесь, что потолок в месте установки может выдержать вес резервуаров для воды. Установите сливную трубу рядом с накопительным баком. Сделайте это так, чтобы уровень жидкости в сливной трубе был примерно на 100 см выше уровня воды в накопительном баке.

Второй шаг — выбор места для солнечного нагревателя. Прикрепите нагреватель к южной стене здания.

Важно добиться правильного наклона нагревателя к горизонту. Оптимальным считается наклон в 45 градусов. Коллектор должен быть закреплен на доме, чтобы солнечные панели выглядели как продолжение крыши.

Прикрепите коллектор к дому так, чтобы солнечные панели выглядели как продолжение крыши.

Третий шаг — соединение отдельных компонентов. Для этой задачи вам необходимо приобрести дюймовые и полудюймовые стальные трубы. Вы будете использовать полудюймовые трубы для соединения частей системы высокого давления — от водозаборника до предварительной камеры. Для части низкого давления используются дюймовые трубы.

Трубы следует предварительно покрасить в белый или другой светлый цвет. Поверх краски закрепляется слой теплоизоляционного материала. В этом случае лучше всего использовать поролон. Поверх изоляции наматывается слой полиэтилена, затем тканая лента. Наконец, трубы снова окрашиваются в белый цвет.

Солнечный коллектор

Четвертый шаг — заполнение системы жидкостью. Вода должна поступать через специальные сливные клапаны, установленные в нижней части радиаторов. Это позволит избежать образования воздушных пробок. Когда из слива начнет вытекать вода, операцию можно считать завершенной.

Пятый этап — подключение форкамеры. Это устройство должно быть подключено к водозаборнику. После подключения откройте клапан потока. Вы увидите, что количество воды в форкамере начнет уменьшаться.

Ночью температура воздуха становится ниже температуры нагретой воды. В этих условиях коллектор начнет нагревать окружающую среду и, как правило, будет работать в обратном направлении. Чтобы избежать этого, система оснащена клапаном, предотвращающим возможность обратной циркуляции. Достаточно просто закрыть клапан вечером, и энергия будет аккумулирована в системе.

Если теплопроводность коллектора недостаточно высока, ее можно увеличить путем добавления секций. Конструкция позволяет сделать это без труда.

Конечно, направление солнечных панелей относительно солнца может быть искусственно скорректировано путем размещения дополнительных конструкций под коллектором.

Поэтому нет ничего сложного в том, чтобы установить солнечный нагреватель самостоятельно. Больших денежных вложений такая работа тоже не требует, но настоятельно рекомендуется приобретать только качественные материалы от авторитетных производителей. Подойдите к работе с максимальной ответственностью, не нарушайте приведенные выше рекомендации, и у вас будет отличный источник тепла и горячей воды, работающий на бесплатной энергии. Удачи!

Модификационные особенности приборов

При производстве солнечных тепловых коллекторов термоканалы и вакуумные стеклянные трубки для солнечных тепловых коллекторов сочетаются в различных комбинациях.

Наиболее популярными среди потребителей являются коаксиальные модели с тепловой трубкой. Покупателей привлекает низкая цена агрегатов и очень простое, недорогое обслуживание в течение всего срока службы.

Вакуумные установки с тепловыми трубами отличаются высокой надежностью и не имеют ограничений даже в солнечных системах высокого давления.

Коаксиальные ламповые устройства, содержащие U-образные прямоугольные каналы, также пользуются спросом. Они характеризуются такими свойствами, как низкие теплопотери и КПД 70 % и более.

Ситуацию несколько портит сложный процесс ремонта, специфическое обслуживание в процессе эксплуатации и невозможность замены одного неисправного блока. Если с устройством что-то случается, его демонтируют и на его место устанавливают совершенно новый коллектор.

Конструктивно перьевые трубки представляют собой единый стеклянный цилиндр с утолщенными прочными стенками (от 2,5 мм и выше, в зависимости от производителя). Находящийся внутри перьевой картридж плотно окружает рабочий канал, который выполнен из теплопроводящего металла.

Вакуумное пространство внутри стеклянного сосуда обеспечивает почти идеальную изоляцию. Абсорбент передает поглощенное тепло без потерь и обеспечивает эффективность системы до 77%.

Модели с элементами Feather немного дороже концентрических моделей, но благодаря высокой эффективности они обеспечивают полный комфорт в помещении и быстро окупаются.

Перьевые колбы с внутренними каналами являются наиболее эффективными и производительными. Их фактическая эффективность иногда достигает рекордных 80%.

Их цена довольно высока, а в случае ремонта необходимо слить весь теплоноситель из системы и только потом приступать к устранению неполадок.

Окупаемость и цена вакуумных коллекторов

Противники «зеленой» энергии убеждают всех, что вакуумные солнечные коллекторы не окупаются, а если и окупаются, то очень долго. Отчасти это верно, но только в том случае, если ваш дом уже подключен к газу или электричеству. А если учесть стоимость подключения?

Если сравнить затраты на подключение к газопроводу и установку коллектора, то они вполне сопоставимы. Но бензин — это статья расходов в бюджете, в то время как вакуумный коллектор требует минимум электроэнергии, и то только для откачки охлаждающей жидкости. Практика показывает, что для отопления дома зимой вакуумный солнечный коллектор гораздо выгоднее других источников тепла.

Еще один вопрос, который касается компенсации, — срок службы оборудования. В системе отопления на основе трубчатых солнечных коллекторов нет сложных и быстроизнашивающихся деталей. При периодическом обслуживании такая система будет работать десятилетиями.

Стоит ли использовать вакуумный солнечный коллектор для отопления дома зимой?

Если у вас есть другие источники тепловой энергии, например, тепловой насос, газовый котел и т.д., то использование вакуумного солнечного коллектора для отопления дома зимой не очень целесообразно. Если вы отапливаете здание с помощью электричества, солнечное отопление — отличное решение.

Если ваш дом не подключен к газу или электричеству, солнечные вакуумные коллекторы являются оптимальным решением для отопления вашего дома. При тех же первоначальных затратах на оборудование вы получите практически бесплатное тепло.

Мифы и заблуждения

Некоторые люди считают, что солнечные коллекторы с плоскими пластинами более эффективны, чем вакуумные коллекторы. Отчасти это правда, но когда речь идет об обогреве дома зимой, последние оказываются в явном выигрыше.

Несмотря на то, что вакуумные трубки сделаны из стекла, они прекрасно выдерживают удары. В приведенном ниже видеоролике их тестируют с помощью железного шара, который почти в 8 раз тяжелее льда. В результате они легко выдерживают удары града.

Считается, что китайские вакуумные коллекторы уступают европейским или американским. На самом деле это не так — большинство известных производителей заказывают комплектующие из Поднебесной и собирают их максимум на своих заводах. Кроме того, Китай уже давно вышел из эры потребительских товаров, его производство следит за уровнем качества, чтобы быть конкурентоспособным на европейском и американском рынках.

Существует мнение, что вакуумные солнечные коллекторы со временем теряют эффективность. Отчасти это верно, но только в том случае, если не проводится профилактическое обслуживание. Если вакуумные солнечные коллекторы используются для отопления дома зимой, то будут наблюдаться большие колебания температуры.

Это приведет к тому, что уплотнения со временем затвердеют и начнут пропускать теплоноситель. Если вы будете периодически (раз в 2-3 года) заменять их, этого не произойдет, а цена уплотнения просто грошовая.

Вакуумные трубки со временем теряют герметичность — да, такое случается, но не со временем, а в результате повреждения. Если стекло плохого качества или при производстве были допущены дефекты, это может произойти. Утечки также могут возникать в результате механических повреждений или во время эксплуатации, когда труба меняет размеры из-за изменения температуры.
При определенных условиях вакуумные трубки покрываются инеем, и становится видно, какие трубки потеряли свою целостность

Советы

Солнечные вакуумные коллекторы
Наконец, мы хотели бы добавить еще несколько советов:

  1. Если вы не хотите использовать вакуумный коллектор зимой, то вам следует приобрести дополнительное устройство (водонагреватель).
  2. Коллектор следует подключить параллельно отопительному прибору и установить кран холодной воды.
  3. Аварийные и запорные клапаны лучше всего размещать в помещении с постоянной положительной температурой, так как это облегчит в будущем слив воды как из коллектора, так и из труб.
  4. Мембранный расширительный бак или предохранительный клапан помогут компенсировать линейное расширение воды при ее нагревании.
  5. На подаче холодной воды необходимо установить обратный клапан. Комбинированные обратные клапаны также могут использоваться для устранения избыточного давления.
  6. В некоторых случаях после обратного клапана на подаче холодной воды необходимо установить дренажный клапан.
  7. Удерживающий резервуар может использоваться в качестве резервуара для хранения ресурсов во время аварийного отключения воды или хлорирования. Дальнейший дренаж будет осуществляться через кран.
  8. Не забудьте изолировать все внешние трубы к водонагревателю.
Поделиться:
Нет комментариев
×
Рекомендуем посмотреть
Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять
Политика конфиденциальности
Adblock
detector