Saules vakuuma kolektors

Maksimāla alternatīvo enerģijas avotu izmantošana ikdienas dzīvē ir galvenais uzdevums, pie kura nepārtraukti strādā inženieru prāti. Un šajā jautājumā viņi ir sasnieguši nozīmīgus rezultātus, regulāri ieviešot visas jaunās ierīces, kas ļauj organizēt ērtu eksistenci, ievērojot tradicionālās elektrības patēriņa ievērojamu samazinājumu. Viena no šādām interesantām izmaiņām ir vakuuma saules kolektors. Iepazīšanās ar ierīci un iekārtas darbības principu palīdzēs labāk uzzināt tās priekšrocības un izlemt par mērķi ikdienas dzīvē..

Aprīkojuma iecelšana un sakārtošana ↑

Saules kolektoru dizains ir ļoti atšķirīgs. Tas var būt plakanie vai vakuuma sildītāji, kā arī aprīkojums, kur ūdens vietā kā siltumnesēju izmanto gaisu. Mēs detalizēti pakavēsimies pie vakuuma modifikācijas, jo tieši šāda veida saules kolektoriem ir augsta efektivitāte un virkne citu neapstrīdamu priekšrocību.

Vakuuma kolektora, kura darba pamatā ir saules starojuma pārvēršana siltumenerģijā, mērķim ir plašs variāciju diapazons. Vislielākais pieprasījums tiek novērots, ja ir nepieciešams sildīt ūdeni ievērojamā daudzumā. Pakāpiens zemāk ir mērķis organizēt telpas apsildīšanu, uzstādot saules iekārtas vakuuma kolektora formā. Viņš var sildīt ūdeni baseinā vai nodrošināt siltu grīdu aukstajā sezonā. Svarīgs saules kolektora darbības aspekts ir tā draudzīgums videi un drošība..

Galvenā atšķirība starp vakuuma sildītājiem un citiem saules kolektoru dizainiem ir fiksētu stikla cauruļu klātbūtne uz pamatnes paneļa. Kā materiāls tiek izmantots borsilikāta stikls, kam raksturīga paaugstināta izturība un ilgstošas ​​optiskās īpašības. Pārklāšanai tiek izmantota īpaša viela, kas nodrošina saules gaismas pievilināšanu. Lielākas caurules iekšpusē atrodas mazāks produkts, telpa starp tām ir piepildīta ar vakuumu.

Caurules apakšā ir īpašs šķidrums, kas saules enerģijas ietekmē tiek pārveidots tvaikā un paceļas uz augšu, tādējādi nodrošinot vienmērīgu ūdens sildīšanu vakuuma kolektorā. Iekārtas ierīce ir parādīta zemāk redzamajā diagrammā:

Darbības princips ↑

Klātbūtne vakuuma nodalījuma konstrukcijā nodrošina saules kolektora darbību pēc termosa principa. Iekārtu pamatelementi galvenokārt satur šādas daļas:

• kolekcionārs;
• siltuma akumulators; ūdens tvertne bieži darbojas tās lomā;
• siltummaiņa ķēde;
• temperatūras sensori;
• uztvērējs.

Mēs detalizēti analizēsim katras daļas funkcijas. Uztvērējs ir izgatavots no vara, kas izolēts ar poliuretāna metodi. Papildu aizsardzību nodrošina anodēta alumīnija pārklājums. Caur to tiek piegādāta siltumenerģija. Ja uztvērējā tiek konstatēta kļūda, nomaiņas procedūra norit raiti, tai nav nepieciešams šķidrums iztukšot no siltummaiņa.

Saules kolektora vakuuma cauruļu galā un sildīšanas ierīces aizmugurē ir uzstādīti temperatūras sensori. Balstoties uz to indikatoriem, tiek darbināts cirkulācijas sūknis.

Saules sildītāja darbības princips ir šāds:

• Nesasaldējošs šķidrums darbojas kā dzesēšanas šķidrums, kurš, izejot cauri iekārtas augšējai zonai, absorbē siltumenerģiju, ko rada speciāli uzgaļi, kas izgatavoti no vara sakausējumiem.
• Spoles mehānisma piemērošanas rezultātā vakuuma saules kolektora piedziņā šķidrums tiek uzkarsēts.
• Siltuma pārnesi slēgtā ciklā veic, līdz paša šķidruma pakāpe ir augstāka par ūdens temperatūru uzglabāšanas tvertnē.

Faktori, kas nosaka šādas sistēmas darbības periodu, ir atmosfēras temperatūras indikatori un dienasgaismas stundu ilgums..

Vakuuma veikalos, kas izmanto saules gaismas enerģiju, tiek piegādāta tieša un netieša siltuma padeve. Pirmo vakuuma kolektoru versiju raksturo ūdens kā dzesēšanas šķidruma izmantošana, tāpēc to sauc par sezonālu aprīkojumu, kuru darbina saules enerģija. Otrajā gadījumā ir iespējama ierīces darbība visu gadu.

Instalācijas iespējas ↑

Saules sildītāja ļoti efektīvas darbības atslēga ir vakuuma kolektora uzstādīšanas ieteikumu ievērošana. Pareizā atrašanās vieta nodrošina šķidruma uzsildīšanu aukstajā sezonā par 50–60%, vasaras periodā šis skaitlis ir 100%.

Šiem nolūkiem cinkota tērauda vai polimēra cauruļvadi nav piemēroti. Nerūsējošais tērauds vai varš ir optimālais materiāls. Tātad, kas jums vajadzētu pievērst uzmanību:

• Uzstādot uz konstrukciju jumta, vakuuma kolektora slīpuma leņķis pret horizontu ir vienāds ar apgabala ģeogrāfisko platumu.
• Ievietošana saules sildītāja atklātajās telpās jāveic ēku tuvumā, kas patērē siltumu.
• Ēnošanas faktori būtu jāizslēdz.
• Saules kolektori panāk maksimālu efektivitāti, kad saules staru krišanas leņķis ir 90^par.

Tomēr šo nosacījumu ir grūti sasniegt, pateicoties vakuuma sildītāja pastāvīgai kustībai attiecībā pret saules gaismu. Ideāls risinājums ir mobilā kolektora uzstādīšana, kas uztur nepieciešamo slīpuma leņķi, pateicoties rotācijas funkcijai aiz saules. Bet šāda aprīkojuma izmaksas ir pārmērīgi augstas, tāpēc daudz izdevīgāk ir darbināt vakuuma kolektorus, kas ir vienkāršāk tehniski.

Izvēloties slīpuma leņķi, viņi vadās pēc saules sildītāja galvenā mērķa, bet tiek izvēlēts virziens uz dienvidiem. Maksimālā novirze nedrīkst pārsniegt 30^par. Ziemeļu reģionos vakuuma kolektora uzstādīšana tiek veikta gandrīz vertikāli. Šādas ierīces ir efektīvas ziemas sezonā, jo tās izmanto gaismu, ko atstaro no sniega segas. Dažreiz saules kolektori tiek piestiprināti pie māju sienām, iegūstot šādus ieguvumus:

• apkopes vieglums;
• mazāk putekļu uzkrāšanās, attiecīgi tiek atvieglota kopšana;
• bojājumu risks krusas laikā ir samazināts līdz minimumam;
• zems vakuuma kolektora stiprinājums attiecībā pret tvertni ar apsildāmu šķidrumu veicina konvekcijas ātruma palielināšanos, pazūd nepieciešamība pēc aktīvas sistēmas.
• vakuuma tipa sienas sienas saules kolektors samazina siltuma zudumus telpā, samazinot nepieciešamību pēc papildu enerģijas apkurei.

Vakuuma kolektoru priekšrocības ↑

Nepārtrauktu saules vakuuma iekārtu darbību nodrošina izolētas ierīces. Tas ļauj visai sistēmai darboties temperatūrā līdz -40^parC. Šajā gadījumā ierīce ar uzglabāšanas tvertni atrodas atsevišķi, savienojot ar vakuuma kolektora galveno daļu, izmantojot velmētus metāla izstrādājumus.

Vakuuma kolektora netiešo ierīču automatizētu darbību nodrošina kontrolieri, sūknis nodrošina nepārtrauktu šķidruma cirkulāciju sistēmā. Starp vakuuma tipa saules kolektoru priekšrocībām var minēt šādus elementus:

• augsta efektivitāte mākoņainā laikā vai zemākā temperatūrā;
• vakuuma aprīkojuma dizaina uzstādīšana neprasa īpašas prasmes;
• saules sildītāja izturība pret negatīvu vides ietekmi;
• ilgs darbības laiks.

Vienīgais apgrūtinājums var būt saules sildītāja augstās izmaksas, taču ilgā kalpošanas laika dēļ investīcijas atmaksāsies tuvākajā nākotnē, nodrošinot turpmākus ievērojamus enerģijas izmaksu ietaupījumus..