Vákuumos napkollektor: működési elv + hogyan szereld össze magad

Jelentős összegeket költenek melegvízellátásra és helyiségfűtésre. De van egy alternatív energiaforrás - egy vákuum napkollektor.Hallottál már erről? Lehetővé teszi a kényelem fenntartásának pénzügyi költségeinek jelentős csökkentését, maximális fűtőhatást biztosítva minimális hőveszteséggel.

Ez az eszköz megvásárolható a háztartási berendezések gyártóitól, vagy összeszerelhető otthon. A megfelelő modell kiválasztásához sok információt kell tanulmányoznia. Segítünk eldönteni a fő vásárlási szempontokat.

A cikk a vákuum-elosztó működési elvét és kialakítását tárgyalja. Beszélünk a különféle modellek tervezési jellemzőiről, mérlegeljük ezeknek a telepítéseknek az előnyeit és hátrányait. Ezenkívül részletesen leírjuk, hogyan készítsünk és szereljünk fel saját kezűleg vákuum napkollektort.

Az anyagot videók kísérik, amelyekből megismerheti a vákuumosztók fontos tulajdonságait és működési elveit.

A vákuumegység működési elve

A vákuum napkollektor abban különbözik a hagyományos napelemes rendszerektől napenergia feldolgozás. A klasszikus akkumulátor egyszerűen fényt vesz, és elektromos árammá alakítja. A kollektor üvegcsövekből áll, amelyek belsejében vákuum keletkezik. Speciális dokkolóegységeken keresztül egyetlen rendszerré egyesítik őket.

Mindegyik cső belsejében van egy csatorna egy vagy két rézrúdból hűtőfolyadékkal. A napsugarakat felfogva az aktív elem felmelegíti a hűtőfolyadékot, így biztosítja a kollektor működését.

Ennek a kialakításnak köszönhetően jelentősen megnő az energiahatékonyság szintje, és jelentősen csökken a hőveszteség, mivel a vákuumréteg lehetővé teszi a befogott napenergia körülbelül 95% -ának megtakarítását.

A magánház tetején elhelyezett vákuum napkollektor egész évben meleg vizet biztosít a lakóknak, a hideg évszakban pedig kényelmesen fűtheti a helyiséget anélkül, hogy sok pénzt költene rá.

Ezenkívül csökken a kollektorok termelékenységének függése a szezonalitástól, a környezeti hőmérséklettől és a különféle időjárási körülményektől, mint például a széllökések, részben felhős, csapadék stb.

Hogyan működik a vákuum típusú elosztó?

A helyiségeket napenergiával hőt és meleg vizet biztosító modern vákuumberendezések technológiailag eltérőek.

A gyűjtők a következő típusokra oszthatók:

• cső alakú üveg védőbevonat nélkül;
• csökkentett átalakítású modul;
• szabványos lapos változat;
• átlátszó hőszigetelésű eszköz;
• légi egység;
• lapos vákuum elosztó.

A vákuum napkollektor az év bármely szakában és bármilyen időjárási viszonyok között képes melegvíz ellátásra és fűtésre (+)

Mindegyikben van egy közös tervezési hasonlóság, így a következőkből állnak:

• külső átlátszó cső, ahonnan a levegőt teljesen kiszivattyúzták;
• fűtött csőegy nagy csőben található, ahol folyékony vagy gáznemű hűtőfolyadék mozog;
• egy vagy két előregyártott elosztó, amelyre nagyobb kaliberű csövek csatlakoznak, és a belsejében elhelyezett vékony csövekből álló keringtető kör lép be.

Az egész kialakítás némileg egy átlátszó falú termoszra emlékeztet, amely példátlanul magas hőszigetelést biztosít. Ennek a tulajdonságnak köszönhetően a belső cső teste képessé válik arra, hogy hatékonyan felmelegedjen és teljes mértékben átadja az energiaforrást a benne keringő hűtőfolyadéknak.

Tervezési árnyalatok és osztályozás

A vákuum típusú kollektorok osztályozása a szerkezetbe beépített üvegcsövek típusa, illetve a hőcsatornák jellemzői szerint történik. A csövek általában koaxiális és tollas típusúak, a hőcsatornák pedig U-alakú közvetlen áramlású és hőcső típusúak. .

A koaxiális csövek jellemzői

A koaxiális csövek egy dupla üveg termosz, a falak között mesterségesen létrehozott vákuumtérrel. A cső belső felületén speciális hőelnyelő bevonat található, így a tényleges hőátadás közvetlenül az üvegbura falairól történik.

A koaxiális csövek nagy szilárdságú boroszilikát üvegből készülnek, amely nagy fényáteresztő képességgel rendelkezik. Az elemek gyártótól függően akár három rétegű magnetronporlasztással rendelkeznek, kiváló szilárdságot és ellenállást mutatnak a különböző légköri viszonyokkal szemben (eső, jégeső stb.), ellenállnak 1 MPa nyomásnak és 15 évig megbízhatóan szolgálnak.

Elnyelő elemként egy éterkészítményt tartalmazó rézcsövet üvegcsőbe forrasztanak. A melegítés során elpárolog, hatékonyan adja fel hőjét, lecsapódik és a cső aljára áramlik.A ciklus ezután megismétlődik, így folyamatos hőcsere folyamat jön létre.

A tollcsövek jellemzői

A vákuumtollcsövek falvastagsága nagyobb, mint a koaxiális csövek, és nem két, hanem egy lombikból állnak. A belső réz abszorpciós elem teljes hosszában tartós erősítővel van felszerelve - hullámlemez, magas szintű energiaelnyelő bevonattal.

Ennek a kialakításnak köszönhetően a vákuum közvetlenül a hőcsatornában található, amelynek egy része az abszorbenssel együtt közvetlenül a lombikba van integrálva.

A toll vákuumcső belsejében egy toll alakú lemez található. A hatásfok meghaladja a koaxiális megfelelő képességeit, de lényegesen magasabb költséggel jár, és nehezen cserélhető, ha az izzó épsége megsérül, vagy a fűtőelem meghibásodik.

A tollas vákuumcsövekből készült kollektorok kategóriájukban a leghatékonyabbak, jól teljesítenek és megbízható szolgáltatást nyújtanak hosszú éveken át.

A hőcső működési elve

A hőcsövek zárt csövekből állnak, amelyek könnyen elpárolgó folyékony összetételt tartalmaznak. A napfény hatására felmelegszik, a csatorna felső részébe kerül, és ott koncentrálódik egy speciális hőgyűjtőben (elosztó).

Ebben a pillanatban a munkafolyadék feladja az összes felgyülemlett hőt, és újra leesik, hogy folytatja a folyamatot.

A hőcsöves hőcserélő hüvely egy speciális aljzaton keresztül csatlakozik az elosztó-hőcserélőhöz, amely magába az 1-csöves hőcserélőbe van forrasztva, vagy egy 2-csöves hőcserélő köré van tekerve.

A hőcső munkaeleme rézből, ritkább esetben alumíniumból készül. Kiválóan ellenáll az üzemi terhelésnek, 15 évig megbízhatóan szolgál, ésszerű költséggel rendelkezik, és a modern csöves vákuum napkollektoros rendszerek egyik legnépszerűbb eleme.

A felszabaduló energiát a hőtárolóból veszi fel a hűtőfolyadék és továbbítja a rendszeren keresztül, így biztosítva a meleg víz rendelkezésre állását a csapokban és a radiátorokban. A hőcsőrendszer könnyen telepíthető és magas működési hatékonyságot mutat.

A vákuum-hőcsövekkel felszerelt kollektorok megbízhatósága jó, és nem csak a mindennapi életben, hanem a nagynyomású napkollektoros rendszerekben is használható.

Meghibásodás vagy meghibásodás esetén minden nehézség nélkül lehetőség van a sérült egység újra cseréjére anélkül, hogy a teljes rendszer rekonstrukcióját kellene igénybe venni.

A javítási munkák könnyen elvégezhetők közvetlenül a kollektor helyén, az egység szétszerelése és a munka felesleges erőfeszítései nélkül.

U-alakú egyszeri hőcserélő leírása

A közvetlen áramlású hőcserélő csöve U betű alakú. Víz vagy a fűtési rendszer működő hűtőfolyadéka kering benne. Az elem egyik részét hideg hűtőfolyadékhoz szánják, a második pedig megfelelően eltávolítja a már felmelegítettet.

Melegítéskor az aktív készítmény kitágul és belép a tárolótartályba, ezáltal a folyadék természetes keringését hozza létre a rendszerben. A belső falakra felvitt speciális szelektív bevonat növeli a hőelnyelő képességet és javítja a rendszer egészének hatékonyságát.

A hőcsöves csövekhez képest az U alakú termékek nagyobb hidraulikus ellenállással rendelkeznek, nagyobb követelményeket támasztanak a hűtőfolyadékkal szemben és lényegesen drágábbak. A közvetlen áramlású U-csöveken működő kollektorok nem működhetnek nagy nyomás alatt, és csak a meleg évszakban biztosítanak jó minőségű hőátadást

Az U-típusú csövek nagy teljesítményt mutatnak és szilárd hőátadást biztosítanak, de van egy jelentős hátrányuk. Egyetlen szerkezetet alkotnak az elosztóval, és mindig együtt vannak felszerelve.

Egy különálló, meghibásodott csövet nem lehet majd kicserélni. A javításokhoz az egész komplexumot szét kell szerelni, és egy újat kell a helyére tenni.

Különféle módosítások összehasonlítása

A napelemek gyártása során a hőcsatornákat és a napkollektorokhoz való vákuumüveg csöveket különféle kombinációkban kombinálják.

A fogyasztók körében a legnépszerűbbek a hőcsővel ellátott koaxiális modellek. A vásárlókat a készülékek hűséges ára és a nagyon egyszerű, megfizethető karbantartás vonzza a teljes élettartam alatt.

A hőcső munkacsatornás vákuum napkollektor könnyen javítható. A sérült csövek cseréje a helyszínen történik, és nem jár a rendszer szétszerelésével vagy más helyre való áthelyezésével. Ezekben a modellekben azonban nehéz a hőátadás, ami miatt a teljesítmény hatékonysága nem haladja meg a 65% -ot.

A hőcsőcsatornás vákuumkészülékek nagy megbízhatóságot mutatnak, és nincs korlátozás a használatukra még nagynyomású napkollektoros komplexumokban sem.

Közvetlen áramlású U-alakú csatornákat tartalmazó koaxiális lombikkal rendelkező eszközök is szerepelnek a népszerű termékek listáján. Olyan paraméterek jellemzik őket, mint az alacsony hőveszteség és a 70% feletti hatékonyság.

A megfelelő működéshez egy U-csatornás vákuumkészüléket megfelelően kell felszerelni. Kívánatos, hogy a minimális dőlésszög legalább 20⁰ legyen. Csak így biztosítható a maximális megtérülés

A helyzetet némileg rontja: a bonyolult javítási folyamat, az üzem közbeni speciális karbantartás és az egyedi sérült egység cseréjének lehetetlensége. Ha valami történik a készülékkel, azt szétszerelik, és teljesen új kollektor kerül a helyére.

A tollcsövek szerkezetileg egyhengeres üvegből készültek, vastagított, erős falakkal (gyártótól függően 2,5 mm-től és afelettitől). A belsejében található toll nedvszívó betét szorosan illeszkedik a munkacsatornához, hővezető fémből készült.

Szinte tökéletes szigetelést hoz létre az üvegedény belsejében lévő vákuumtér. Az abszorbens veszteség nélkül továbbítja az elnyelt hőt, és akár 77%-os hatásfokot is biztosít a rendszernek.

Meghibásodás esetén a tollcsövekkel felszerelt elosztókat meg kell javítani. Nem kell a teljes rendszert cserélni, elég a sérült egységet megtalálni, szétszedni és újat tenni a helyére.

A toll elemmel ellátott modellek valamivel drágábbak, mint a koaxiálisak, de nagy hatékonyságuk miatt teljes kényelmet biztosítanak a helyiségben, és gyorsan megtérülnek.

A leghatékonyabbak és legtermelékenyebbek a belső, közvetlen áramlású csatornákkal ellátott tollpalackok. Valós hatékonyságuk néha eléri a 80%-os rekordszintet.

A tollcsövek keretbe történő beszerelésekor minden alkatrész rúdjára erős préselt anyát kell helyezni gyűrűvel és hőálló tömítéssel. Ez biztosítja a teljes szerkezet tömítettségét, és lehetővé teszi a kollektor teljes körű működését bármilyen körülmények között

A termékek ára meglehetősen magas, és javítások elvégzésekor ki kell engedni az összes hűtőfolyadékot a rendszerből, és csak ezután kell megkezdeni a hibaelhárítást.

Milyen legyen a hőgyűjtő?

A hőgyűjtő a vákuum-elosztó másik nagyon fontos munkaeleme. Ezen az egységen keresztül a felhalmozott hő a csövekből a hűtőfolyadékba kerül.

A hőgyűjtő a készülék tetején található. Egyik alkatrésze, a rézmag energiát kap, és azt a zárt tartály-kollektoros hőcserélő rendszerben keringő fő hűtőközegnek adja át.

A rendszerhez való csatlakoztatás esetén a megfelelő működés garantált. keringtető szivattyú. A fűtési komplexumot vezérlő automatika egyértelműen figyeli a csatornák hőmérsékleti szintjét, és ha az a megengedett kritikus minimum alá esik (például éjszaka), leállítja a szivattyút.

Ezzel elkerülhető a visszamelegedés, amikor a hűtőfolyadék elkezdi elvenni a tárolótartályban összegyűlt meleg víz hőjét.

A vákuum típusú kollektorok előnyei és hátrányai

Az egységek fő előnye a hőveszteség szinte teljes hiánya működés közben. Ezt a vákuumkörnyezet biztosítja, amely az egyik legjobb minőségű természetes szigetelő. De az előnyök listája nem ér véget.

Az eszközöknek további előnyei vannak:

• működési hatékonyság alacsony hőmérsékleten (-30 ° C-ig);
• akár 300 ° C-os hőmérséklet felhalmozódása;
• a hőenergia lehető legnagyobb elnyelése, beleértve a láthatatlan spektrumot is;
• működési stabilitás;
• alacsony érzékenység az agresszív légköri megnyilvánulásokra;
• alacsony szélerő a csőszerű rendszerek tervezési jellemzői miatt, amelyek képesek különböző sűrűségű légtömegeket átengedni rajtuk;
• magas szintű hatékonyság a mérsékelt és hűvös éghajlatú régiókban, kevés tiszta és napos nappal;
• tartósság az alapvető működési szabályoknak megfelelően;
• javításhoz való hozzáférés és nem a teljes rendszer, hanem csak egy meghibásodott töredék megváltoztatásának lehetősége.

A hátrányok közé tartozik, hogy a kollektorok nem tudnak öntisztulni a fagytól, jégtől, hótól, valamint az egység otthoni összeszereléséhez szükséges alkatrészek magas ára.

A napkollektor egy hatékony eszköz, amellyel gyakorlatilag veszteség nélkül alakíthatja át a napenergiát hőenergiává.

Az egység saját kezű összeszerelése

A vákuum-elosztó összeszerelésének folyamata a munkaelemek tartókeretének gyártásával kezdődik. Azonnal felszerelhető az egység számára kijelölt helyre.

A keret mérete és méretei teljes mértékben a gyártani tervezett modelltől függenek, és általában az alkatrészekhez mellékelt dokumentumok között található utasításokban vannak előírva.

A kollektor kész kerete a tetőre van rögzítve, hogy szabad pozíciót foglaljon el és ne lendüljön. Ha az épület teteje pala, használjon burkológerendákat és nagy kaliberű vastag csavarokat. Más tetőfedő anyagokhoz hagyományos horgonyokat használnak

Ezenkívül tömítőanyaggal rögzítem azokat a helyeket, ahol a keret találkozik a tetőfelülettel, hogy a jövőben a víz ne kerüljön be a házba a lyukakon keresztül. Ezután a tárolótartályt a beépítési helyre szállítják, és csavarokkal rögzítik a keret tetejére.

A következő lépésben a fűtőelemet, a hőmérséklet-érzékelőt és az automatizált levegőkimenetet szerelik össze. Minden kiegészítő alkatrészt és kapcsolódó alkatrészt a mellékelt lágyítópárnákra helyeznek. A hőmérséklet-érzékelő rögzítéséhez használjon dugókulcsot.

Ezután a vízellátási kommunikáció ellátását rendezik. Ebből a célból a csövek bármilyen anyagból készülnek, amely ellenáll az alacsony hőmérsékletnek és akár 95 °C-ot is. Jól bevált polipropilén csövek és szerelvények.

A polipropilén csövek ideálisak a napkollektor és a lakossági vízvezeték csatlakoztatására. Az erősítés jó fizikai tulajdonságokkal és üzemi tartóssággal rendelkezik, megbízhatóan szolgál évekig, repedés vagy szakadás esetén könnyen cserélhető.

A vízellátás csatlakoztatása után a tárolótartályt megtöltik vízzel, és szivárgást tesztelnek. Ha valahol 3-4 órán belül szivárgást találnak, azt kijavítják.

A végén fűtőelemek vannak felszerelve. Ehhez a rézcsövet alumíniumlemezbe csomagolják, és egy üveg vákuumcsőbe helyezik. Alulról egy rögzítőpohár és egy tartós, rugalmas gumiból készült csizma kerül a lombikra.

A cső felső rézcsúcsát egészen a sárgaréz kondenzátorba toljuk. A viszkózus termikus érintkezési zsírt nem távolítják el a csövekről. Pattintsa a reteszelő mechanizmust a konzolra, és szerelje fel az összes megmaradt üvegcsövet ugyanezzel az elvvel.

A csöves napkollektorok rendszeres karbantartást és kötelező tisztítást igényelnek, különösen aktív havazás idején. Ha betartja ezeket az egyszerű szabályokat, hosszú ideig működnek, és teljes élettartamuk során magas szintű hatékonyságot tartanak fenn.

A szerkezetre szerelőblokkot helyeznek, 220 voltos tápegységet kapnak, és három segédegységet csatlakoztatnak a rendszerhez - egy fűtőelemet, egy légtelenítőt és egy hőmérséklet-érzékelőt.

Az utolsó csatlakoztatandó dolog egy vezérlő, amelyet a komplexum megfelelő vezérlésére terveztek. A kívánt működési paraméterek bekerülnek a vezérlő menüjébe, és a rendszer normál üzemmódban indul.

A napkollektor építésének lépésről lépésre történő leírása megtalálható ez a cikk.

Hogyan helyezzük el helyesen a készüléket?

Ahhoz, hogy a vákuumkollektor teljes mértékben és hatékonyan működjön, a lakóteret a szükséges energiával látja el, meg kell találni a számára legkedvezőbb helyet, és a készüléket helyesen kell elhelyezni a világ egyes részeihez képest.

A vákuum típusú napkollektorok sokkal praktikusabbak, mint lapos társaik. Ha az egyik munkacső megsérül és meghibásodik, nagyon könnyen kicserélhető egy újra. Ezt követően a rendszer a korábbiak szerint működik tovább. Ha nincs azonnali lehetőség arra, hogy a sérült elem helyére újat rakjunk, az nem számít. Az egység akkor is képes lesz ellátni „feladatát”, ha sérült elemmel rendelkezik.

Az északi féltekén található településeknél fontos, hogy a kollektort a ház tetejének déli részén vagy a telek napos oldalán helyezzék el. A készülék síkjának minimális eltérését célszerű biztosítani.

Ha a felületet nem lehet délre irányítani, akkor a nyílt tér legfényesebb szögét kell kiválasztani a nyugati és a keleti oldal közül.

A vákuum típusú kollektor magas működési hatásfoka annak is köszönhető, hogy tükör elven működik és a nap aktuális magassága alapján kiegyenlíti hőteljesítményét

A napenergia-komplexumot nem fedhetik be kémények, tetőfedés dísztöredékei, szétterülő faágak, magas lakó- vagy műszaki épületek. Ez csökkenti a működési hatékonyságot és csökkenti a kezelőelemek fűtési szintjét.

Ha az egység helyesen van elhelyezve, akkor szinte ugyanazt a hőátadást biztosítja egész évben, évszaktól függetlenül.

Ha nincs kiterjedt tapasztalata a komplex javítási, szerelési és vízvezeték-szerelési munkák elvégzésében, irracionális a csövek otthoni porszívózása. Ez a folyamat nagyon munkaigényes, és speciális ismereteket és speciális felszerelést igényel.

Ezenkívül az önállóan készített vákuum típusú elemek sokkal alacsonyabb hatékonysággal rendelkeznek, mint a gyári alkatrészek. Ezért a legésszerűbb, ha termékeket vásárol egy speciális gyártótól, majd próbáljon meg otthon több részt összeszerelni.

A weboldalon válogatott cikkek találhatók a napkollektoros fűtési rendszer elrendezéséről, javasoljuk, hogy olvassa el:

1. Napelemes fűtési rendszerek: szoláris rendszerekre épülő fűtési technológiák elemzése
2. Magánház fűtése napelemekkel: diagramok és készülék
3. Rugalmas napelemek: típusok, jellemzők + csatlakozási jellemzők

Következtetések és hasznos videó a témában

A vákuumcső, működési elvének és a napkollektor egészének működési jellemzőinek részletes, részletes leírása. A szerző néhány érdekes árnyalatról beszél, és megmutatja, hogy a telepítés a gázkazán valódi alternatívájává válhat.

Érdekes információk a napkollektor téli működéséről.

Hogyan kell megfelelően telepíteni egy vákuum napkollektort saját kezűleg otthon. A folyamat minden árnyalata, ajánlások és hasznos tippek.

Ismerve a cső alakú vákuum napkollektor működési elvét, az egységet saját maga is összeállíthatja. A telepítés teljes mértékben az Ön egyedi igényeihez és igényeihez igazodik.

Ez nem túl nehéz feladat, de fokozott odafigyelést, alaposságot és bizonyos készségeket igényel, különben jelentősen megnő annak a veszélye, hogy a lombik épsége megsérül, tömítettsége megszakad.

Várunk mindenkit, aki érdeklődik a napkollektor választása, telepítése vagy önálló összeszerelése iránt, tegye meg észrevételeit és tegyen fel kérdéseket. A kapcsolatfelvételi űrlap az alsó blokkban található.