Kuuma vee ja ruumi kütmiseks kulutatakse palju raha. Kuid on olemas ka alternatiivne energiaallikas - vaakum-päikesekollektor. Kas olete sellest kuulnud? See võimaldab teil märkimisväärselt vähendada mugavuse säilitamise rahalisi kulusid, pakkudes maksimaalset kütteefekti minimaalse soojuskaoga.
Seda seadet saab osta kodumasinate tootjatelt või iseseisvalt kodus kokku panna. Sobiva mudeli valimiseks on vaja palju teavet uurida. Aitame teil määratleda ostu peamised kriteeriumid.
Artikkel keskendub tööpõhimõttele ja vaakumkollektori kujundusele. Räägime erinevate mudelite disainifunktsioonidest, kaalume nende installatsioonide plusse ja miinuseid. Lisaks kirjeldame üksikasjalikult, kuidas ise vaakum-päikesekollektorit valmistada ja paigaldada.
Materjalile on lisatud videod, kust saate teada vaakumkollektorite olulistest omadustest ja tööpõhimõtetest.
Vaakumüksuse tööpõhimõte
Vaakum-päikesekollektorid erinevad tavalistest päikesesüsteemidest päikeseenergia töötlemise viiside poolest. Klassikaline aku võtab lihtsalt valgust ja muundab selle elektrienergiaks. Kollektor koosneb klaasist torudest, mille sees on vaakum. Need ühendatakse spetsiaalsete dokisõlmede kaudu ühte süsteemi.
Iga toru sees on ühe või kahe jahutusvedelikuga vasktangide kanal. Päikesekiirte hõivates soojendab aktiivne element soojusülekande materjali, tagades sellega kollektori töö.
Pildigalerii
Foto:
Katusevaakum päikesekollektor
Päikese paigaldamine jahutusvedeliku soojendamiseks
Kollektoritorude majja panemine
Päikesekollektori vaakumkujundus
Kakrkas torude paigaldamiseks mõeldud kollektoriga
Vaakumtorude paigaldamine raami
Vaakum-päikeseküttekontroller
Soojendusega veepaak
Selle disainilahenduse tõttu suureneb energiaülekande tase märkimisväärselt ja soojuskaod vähenevad märkimisväärselt, kuna vaakumikiht võimaldab säästa umbes 95% hõivatud päikeseenergiast.
Eramu katusel asuv vaakum päikesekollektor varustab elanikke aastaringselt kuuma veega ning külmal aastaajal kütab see ruumi mugavalt, kulutamata palju raha
Lisaks väheneb reservuaari tootlikkuse sõltuvus hooajalisusest, ümbritseva õhu temperatuurist ja erinevatest ilmastikutingimustest, näiteks tuuleiilid, muutuv pilvekate, sademed jne.
Kuidas on vaakumi tüüpi kollektor paigutatud?
Kaasaegsed vaakumseadmed, mis pakuvad päikeseenergia tõttu ruumidele soojust ja sooja vett, on tehnoloogiliselt erinevad.
Kollektsionäärid jagunevad järgmisteks tüüpideks:
- torukujuline ilma klaasist kaitsekatteta;
- moodul vähendatud muundamisega;
- standard korter versioon;
- läbipaistva soojusisolatsiooniga seade;
- õhuüksus;
- tasane vaakumkollektor.
Vaakum-päikesekollektor suudab sooja vett ja kütet pakkuda igal ajal aastas ja iga ilmaga (+)
Kõigil neil on ühine struktuuriline sarnasus, nii et need koosnevad:
- väline läbipaistev torukust õhk täielikult välja pumbatakse;
- soojendusega toruasub suures torus, kus vedel või gaasiline jahutusvedelik liigub;
- üks või kaks kokkupandavat ventiilimille külge on ühendatud suurema kaliibriga torud ja lisatud on seespool asetatud õhukeste torude tsirkulatsiooniring.
Kogu kujundus meenutab mõneti läbipaistvate seintega termoset, milles säilitatakse enneolematult kõrge soojusisolatsiooni tase. Selle omaduse tõttu omandab sisetoru korpus võime kvalitatiivselt soojeneda ja anda täielikult energiaressursi sees ringlevale jahutusvedelikule.
Struktuurilised nüansid ja klassifikatsioon
Vaakumtüüpi kollektorid klassifitseeritakse konstruktsiooni paigaldatud klaastorude tüübi või soojuskanalite omaduste järgi. Torud on tavaliselt koaksiaalsed ja sulgedega ning soojuskanalid on U-kujulised sirgjoonelised ja soojustorud. .
Koaksiaaltoru omadus
Koaksiaaltorud on kahekordne klaasist termoskolb, mille seinte vahel on kunstlikult loodud vaakumruum. Toru sisepinnal on spetsiaalse kuumust imava kattekiht, seega toimub tegelik soojusülekanne otse klaasipirni seintest.
Koaksiaaltorud on valmistatud ülitugevast boorsilikaatpõhisest klaasist, millel on kõrge valguse läbilaskvus. Elementidel on sõltuvalt tootjast kuni kolm kihti magnetroni pritsimist, need on suurepärase tugevuse ja vastupidavusega erinevatele atmosfääri avaldumistele (vihm, rahe jne), taluvad rõhku 1 Mpa ja töötavad usaldusväärselt 15 aastat
Neelava elemendina joodetakse klaastorusse eetrikompositsiooni sisaldav vasktoru. Kuumutamise ajal see aurustub, eraldab efektiivselt soojust, kondenseerub ja kanaliseerub toru alumisse ossa. Seejärel tsükkel kordub, luues seega pideva soojusülekande protsessi.
Suletoru omadused
Vaakumpliiatsi torude seinapaksus on suurem kui koaksiaalsetel ja need ei koosne kahest, vaid ühest kolbist. Sisemine vase neeldumiselement on kogu pikkuses varustatud tugeva võimendiga - kõrgetasemelist energiat neelava kattega gofreeritud plaat.
Selle disainifunktsiooni tõttu asub vaakum otse soojuskanalis, mille osa koos absorbendiga integreeritakse otse kolbi.
Pliiatsi vaakumtorus sees on plaat, mis oma kujuga meenutab sulepead. Tõhususe osas ületab see oma koaksiaalse vastaspoole võimalusi, kuid selle kulud on oluliselt suuremad ja kolvi terviklikkuse rikkumise või kütteelemendi rikke korral on seda raske asendada.
Sulgivaakumtorude baasil valmistatud kollektsiooni peetakse oma klassi kõige tõhusamaks, nad saavad ülesannetega suurepäraselt hakkama ja teenivad usaldusväärselt mitu aastat.
Soojuskanali soojustoru tööpõhimõte
Soojustoru soojuskanalid koosnevad suletud torudest, mis sisaldavad kergesti lenduvat vedelikku. Päikesevalguse mõjul soojeneb, kandub kanali ülemisse piirkonda ja kontsentreerub sinna spetsiaalsesse soojuskollektorisse (kollektorisse).
Töövedelik eraldab sel hetkel kogu kogunenud soojuse ja langeb uuesti protsessi jätkamiseks.
Soojustorustiku hülss on kollektori soojusvahetiga ühendatud spetsiaalse pistikupesa abil, mis on joodetud 1-torulisse soojusvaheti enda sisse või painutatud ümber 2-torulise soojusvaheti abil.
Soojuskanali soojustoru tööelement on valmistatud vasest, harvematel juhtudel - alumiiniumist. See näitab suurt vastupidavust töökoormustele, on olnud usaldusväärne 15 aastat, on mõistlike kuludega ja on tänapäevaste torutüüpi vaakum-päikesesüsteemide üks populaarsemaid elemente.
Soojuskandja valib soojusmahutist vabanenud energia ja kannab selle süsteemi kaudu edasi, tagades nii sooja vee olemasolu kraanides ja radiaatorites. Soojustorustikku on lihtne paigaldada ja see näitab töö ajal suurt efektiivsust.
Soojustorude vaakumtorudega varustatud kollektorid on hea töökindlusega ja sobivad kasutamiseks mitte ainult igapäevaelus, vaid ka kõrgsurve päikesesoojustesüsteemides
Ilma riketeta rikke või rikke korral on võimalik kahjustatud seade asendada uuega ilma kogu süsteemi rekonstrueerimiseta.
Remonditöid saab hõlpsasti teostada otse koguja asukohas, ilma seadet lammutamata ja ilma tarbetuid jõupingutusi teostamata.
U-kujulise in-line soojusvaheti kirjeldus
Otsevoolu soojusvaheti torul on täht U. Vesi või küttesüsteemi töötav jahutusvedelik ringleb sees. Elemendi üks osa on ette nähtud külma jahutusvedeliku jaoks ja teine õigesti tühjeneb juba kuumutatud.
Hõõgumise ajal laieneb aktiivne kompositsioon ja siseneb mahutisse, luues süsteemis vedeliku loomuliku ringluse. Siseseintele kantav spetsiaalne valikuline kate suurendab soojuse imavuse võimet ja suurendab süsteemi kui terviku efektiivsust.
Võrreldes soojustorude tüüpi torudega on U-kujulistel toodetel suurem hüdrauliline vastupidavus, need seavad jahutusvedelikule kõrgemad nõudmised ja on palju kallimad. Kollektorid, mis töötavad ühekordsete U-torudega, ei saa töötada kõrge rõhu all ja pakuvad kvaliteetset soojusülekannet ainult sooja aastaajal
U-tüüpi torud näitavad suurt tootlikkust ja annavad kindla soojusülekande, kuid samal ajal on neil üks oluline puudus. Need moodustavad kollektoritega ühe tervikliku konstruktsiooni ja on alati koos sellega monteeritud.
Asendage üksik toru, mis ebaõnnestus, ei tööta. Remondiks peate kogu kompleksi demonteerima ja asetama uue.
Erinevate modifikatsioonide võrdlus
Päikesepaneelide tootmisel ühendatakse päikesekollektorite soojuskanalid ja vaakumklaasist torud erinevates kombinatsioonides.
Tarbijate seas on kõige populaarsemad koaksiaalmudelid, millel on soojustoru soojustoru. Ostjaid köidab seadmete püsiklientide hind ja väga lihtne, taskukohane teenus kogu tööperioodi vältel.
Töötava toruga soojustoruga vaakum-päikesekollektor on suurepäraselt parandatud. Kahjustatud torud asendatakse kohapeal ega hõlma süsteemi demonteerimist ega teise kohta viimist. Kuid soojusülekanne on nendes mudelites keeruline, mistõttu väljundtõhusus ei ületa 65%
Soojustorude kanalitega vaakumseadmed on kõrge töökindlusega ja neil pole kasutamispiiranguid, isegi kõrgrõhu päikesekompleksides.
Populaarsete loendisse kuuluvad ka koaksiaalkolbiga seadmed, mis sisaldavad otsevoolu U-kujulisi kanaleid. Neid iseloomustavad sellised parameetrid nagu väike soojuskadu ja efektiivsus alates 70% ja rohkem.
Õigeks tööks peab U-kanaliga vaakumseade olema õigesti paigaldatud. On soovitav, et minimaalne kaldenurk oleks vähemalt 20⁰. Ainult sel juhul on võimalik tagada maksimaalne tulu
Olukord on mõnevõrra rikutud: keeruline remondiprotsess, spetsiifiline hooldus töö ajal ja võimetus asendada ühte kahjustatud seadet. Kui seadmega midagi juhtub, demonteeritakse see ja pannakse paika täiesti uus koguja.
Purskkaevutorud on struktuurselt paksendatud tugevate seintega klaasist silinder (sõltuvalt tootjast 2,5 mm ja üle selle). Sisemuses olev pensüstelit absorbeeriv sisetükk sobib tihedalt soojusjuhtivast metallist töökanalile.
Peaaegu täiuslik isolatsioon loob klaasmahuti sees vaakumiruumi. Absorbent edastab absorbeeritud soojuse kadudeta ja tagab süsteemi efektiivsuse kuni 77%.
Rikke korral tuleb sulgede torudega varustatud kollektorid parandada. Kogu süsteemi pole vaja muuta, piisab kahjustatud seadme tuvastamisest, selle demonteerimisest ja sellesse kohta uue panemisest.
Suleelemendiga mudelid on mõnevõrra kallimad kui koaksiaalsed, kuid kõrge efektiivsuse tõttu pakuvad nad ruumis täieõiguslikku mugavust ja tasuvad end kiiresti ära.
Kõige tõhusamad ja produktiivsemad on sisemiste otsevoolu kanalitega sulgekolvid. Nende tegelik efektiivsus ulatub mõnikord rekordtasemeni - 80%.
Suletorude raami paigaldamisel pannakse iga osa südamikule tugev tihendusmutter koos rõnga ja kuumuskindla tihendiga. See tagab kogu konstruktsiooni tiheduse ja võimaldab kollektoril täielikult töötada igas olukorras
Toodete hind on üsna kõrge ja remonditööde tegemisel on tingimata vaja kogu jahutusvedelik süsteemist tühjendada ja alles seejärel jätkata tõrkeotsingut.
Milline peaks olema jahutusradiaator?
Soojuskollektor on vaakumkollektori veel üks väga oluline tööelement. Selle sõlme kaudu kantakse akumuleerunud soojus torudest jahutusvedelikku.
Soojuskollektor asub seadme ülemises osas. Üks selle komponentidest, vasksüdamik, võtab energiat vastu ja kannab selle edasi suletud süsteemis tsisternil „kollektor-soojusvaheti“ ringlevale peamisele soojuskandjale.
Korrektse töö tagab süsteemiga ühendatud tsirkulatsioonipump. Küttekompleksi juhtiv automaatika jälgib selgelt kanalite temperatuuri taset ja kui see langeb allapoole lubatud kriitilist miinimumi (näiteks öösel), peatub pump.
See võimaldab teil vältida vastupidist kuumutamist, kui jahutusvedelik hakkab koguma kuuma vee soojust hoiupaaki.
Vaakumtüüpi kollektorite plussid ja miinused
Seadmete peamine eelis on peaaegu täielik soojuskao puudumine töö ajal. See tagab vaakumkeskkonna, mis on üks kõrgeima kvaliteediga looduslikke isolaatoreid. Kuid hüvitiste loetelu sellega ei lõpe.
Pildigalerii
Foto:
Tehases valmistatud vaakumtorud
Baariumi absorbendi kasutamine
Neeldumise efektiivsuse suurendamine
Jahutage vaakumtoru välimine osa
Seadmetel on muid väljendunud eeliseid:
- töö efektiivsus madala temperatuuriga indikaatoritel (kuni -30 ° С);
- võime akumuleerida temperatuuri kuni 300 ° C;
- soojusenergia, sealhulgas nähtamatu spektri maksimaalne võimalik neeldumine;
- tööstabiilsus;
- madal vastuvõtlikkus agressiivsetele atmosfääriilmingutele;
- väike tihedus torujate süsteemide konstruktsiooniliste omaduste tõttu, mis võimaldavad erineva tihedusega õhumasse ise läbi viia;
- kõrge efektiivsuse tase parasvöötme ja jaheda kliimaga piirkondades, kus on vähe selgeid ja päikeselisi päevi;
- vastupidavus, mille suhtes kehtivad põhireeglid;
- parandamisvõimalus ja võimalus muuta mitte kogu süsteemi, vaid ainult ühte ebaõnnestunud fragmenti.
Puudusteks on kollektsionääride suutmatus kärestikust, jääst, lumest isepuhastuda ja seadme kodus kokkupanekuks vajalike komponentide kõrge hind.
Päikesekollektor on tõhus seade, mis võimaldab muuta päikeseenergia soojusenergiaks peaaegu ilma kadudeta
DIY kokkupanek
Vaakumkollektori kokkupanek algab töödetailide alusraami valmistamisega. See paigaldatakse koheselt seadmele eraldatud kohta.
Raami suurus ja mõõtmed sõltuvad täielikult mudelist, mida kavatsete valmistada, ning need on tavaliselt ette nähtud komponentide lisadokumentide juhendites.
Kollektori valmisraam kinnitatakse katusele nii, et see võtab selge koha ja ei liigu. Kui hoone katus on kiltkivist, kasutage trepiastmeid ja suurekaliibrilisi paksukruvisid. Muude katusekattematerjalide jaoks kasutatakse tavalisi ankruid.
Kinnitan kohad, kus raami külgneb katusepinnaga, hermeetikuga, nii et tulevikus ei satuks vesi majja avade kaudu. Seejärel toimetatakse säilituspaak paigalduskohta ja kinnitatakse kruvide abil raami ülaosale.
Järgmine samm on kütteseadme, temperatuurianduri ja automatiseeritud õhuava kogumine. Kõik lisaseadmed ja nendega seotud osad asetatakse kaasasolevatele pehmendajatele. Temperatuuri anduri fikseerimiseks kasutage mutrivõtit.
Järgmisena varustage veekommunikatsiooni varustus. Selleks võtke torusid mis tahes materjalist, mis on madala temperatuuri indikaatorite suhtes vastupidav ja talub kuni 95 ° C. Polüpropüleenist torud ja liitmikud on end hästi tõestanud.
Polüpropüleenist torud sobivad ideaalselt päikesekollektori ühendamiseks elutoa veevärgisüsteemiga. Liitmikel on head füüsikalised omadused ja vastupidavus tööks, need töötavad usaldusväärselt aastaid ja on pragude või rebendite korral hõlpsasti vahetatavad.
Veevarustuse ühendamisel täidetakse mahuti veega ja kontrollitakse lekete olemasolu. Kui lekked tuvastatakse kuskil 3-4 tunni jooksul, parandatakse need.
Lõpus paigaldatakse kütteelemendid. Selleks mähitakse vasktoru alumiiniumlehte ja asetatakse klaasist vaakumtorusse. Altpoolt asetatakse kolbi kinnitustops ja anter vastupidavast elastsest kummist.
Toru ülemine vasest ots lükatakse kogu ulatuses messingkondensaatorisse. Torudest ei eemaldata viskoosset termilist kontaktmääret. Lukustusmehhanism lukustatakse kronsteini külge ja kõik ülejäänud klaasist torud paigaldatakse samal põhimõttel.
Torukujulised päikesekollektorid vajavad regulaarset hooldust ja kohustuslikku puhastamist, eriti tugeva lumesaju ajal. Kui järgite neid lihtsaid reegleid, toimivad need pikka aega ja tagavad kogu tööperioodi vältel kõrge efektiivsuse taseme.
Konstruktsioonile pannakse paigaldusplokk, sellega on ühendatud 220 voldine toiteallikas ja süsteemiga on ühendatud kolm abiseadet - kütteelement, õhu väljalaskeava ja temperatuuriandur.
Viimane, mis ühendab kontrolleri ja on mõeldud kompleksi korrektseks haldamiseks. Soovitud tööparameetrid sisestatakse kontrolleri menüüsse ja süsteem käivitatakse tavarežiimis.
Selles artiklis on toodud samm-sammult juhised päikesekollektori ehitamiseks.
Kuidas seadet paigutada?
Selleks, et vaakumkollektor saaks täielikult töötada ja tõhusalt varustada elutuba vajaliku energiaga, on vaja, et ta leiaks kõige sobivama koha ja suunaks seadme õigesti orienteeruma maailma osade suhtes.
Vaakum-tüüpi päikesekollektorid on palju praktilisemad kui nende lamedad kolleegid. Kui üks töötav toru saab kahjustatud ja ebaõnnestub, on seda väga lihtne uuega asendada. Pärast seda töötab süsteem endiselt nagu varem. Kui korraga pole võimalust uut elementi kahjustatud asemele asetada, pole sellel vahet. Üksus suudab oma „kohustusi“ täita ka siis, kui olemas on vigastatud elemendiga sõlm
Põhjapoolkera asulate jaoks on oluline paigutada kollektor maja katuse lõunaossa või saidi päikeselisele küljele. Soovitav on tagada seadme tasapinna minimaalne kõrvalekalle.
Kui puudub võimalus suunata pind lõunasse, tasub valida läänes ja idas kõige suurema nurga all avatud ruumis.
Vaakum-tüüpi kollektori kõrge tööefektiivsus tuleneb ka sellest, et see toimib peegli põhimõttel ja tasandab selle soojusjõu päikese praeguse kõrguse põhjal
Päikesekompleks ei peaks hõlmama korstnaid, katusekatte dekoratiivseid fragmente, puude okste levikut ning kõrgeid elamu- või tehnilisi hooneid. See vähendab tõhusust ja vähendab aktiivsete elementide kuumutamise taset.
Kui seade asub õigesti, tagab see aasta läbi peaaegu ühetaolise soojusülekande, sõltumata aastaajast.
Kui keerukate remondi- ja paigaldus- ning lukksepatööde teostamisel pole palju kogemusi, on torude vaakumimine kodus irratsionaalne. See protsess on väga töömahukas ja nõuab spetsiaalseid teadmisi ja spetsiaalseid seadmeid.
Lisaks on isetehtud vaakumtüüpi elementide efektiivsus palju madalam kui tehaseosade puhul. Seetõttu on kõige mõistlikum osta tooteid spetsialiseerunud tootjalt ja seejärel proovida kodus mitu sektsiooni kokku panna.
Saidil on valik artikleid päikeseküttesüsteemi paigutuse kohta, soovitame teil lugeda:
- Päikeseküttesüsteemid: päikesesüsteemidel põhineva küttesüsteemi analüüs
- Päikesepaneelidega eramaja kütmine: skeemid ja seade
- Paindlikud päikesepaneelid: tüübid, omadused + ühendusfunktsioonid
Vaakumtoru üksikasjalik, üksikasjalik kirjeldus, selle tööpõhimõte ja päikesekollektori kui terviku toimimise omadused. Autor räägib huvitavatest nüanssidest ja näitab, et paigaldamine võib olla gaasikatla jaoks tõeline alternatiiv.
Huvitav teave päikesekollektori töö kohta talvel.
Kuidas kodus oma kätega vaakum-päikesekollektorit paigaldada. Kõik protsessi nüansid, soovitused ja kasulikud näpunäited.
Teades torukujulise vaakum-päikesekollektori tööpõhimõtet, saate selle ise ise kokku panna. Paigaldus vastab täielikult isiklikele individuaalsetele nõudmistele ja vajadustele.
See ei ole keeruline ülesanne, kuid see nõuab suuremat tähelepanu, täpsust ja teatud oskusi, vastasel juhul suureneb kolvi terviklikkuse kahjustamise ja selle tiheduse purunemise oht märkimisväärselt.
Kõiki huvilisi, kes on huvitatud päikesekollektori valikust, paigaldamisest või ise monteerimisest, kutsutakse üles kommenteerima ja küsimusi esitama. Kontaktvorm asub alumises plokis.