Solfanger vakuum

Innholdet i artikkelen

• Formål og arrangement av utstyr
• Prinsipp for operasjon
• Installasjonsfunksjoner
• Fordeler med vakuummanifolder

Maksimering av bruken av alternative energikilder i hverdagen er en nøkkeloppgave som ingeniørhjerner hele tiden jobber med. Og i denne saken har de oppnådd betydelige resultater, regelmessig introdusert nye enheter som lar deg organisere en komfortabel tilværelse, med forbehold om en betydelig reduksjon i forbruket av tradisjonell elektrisitet. En slik interessant utvikling er vakuum solfangeren. Å bli kjent med enheten og prinsippet for drift av utstyret vil bidra til å bedre forstå fordelene og bestemme formålet i hverdagen.

Formål og arrangement av utstyr

Utformingen av solfangere er veldig forskjellig. Dette kan være flat- eller vakuumvarmere, samt utstyr hvor luft brukes som varmebærer i stedet for vann. Vi vil dvele i detalj på vakuummodifikasjonen, siden denne typen solfangere har høy effektivitet og en rekke andre ubestridelige fordeler.

Formålet med vakuumsamleren, hvis arbeid er basert på konvertering av solstråling til termisk energi, har et bredt spekter av variasjoner. Den største etterspørselen observeres når det er nødvendig å varme opp vann i betydelige volumer. Et trinn lavere er målet om å organisere romoppvarming ved å installere solcelleutstyr i form av en vakuumsamler. Han kan varme opp vannet i bassenget eller gi et varmt gulv i den kalde årstiden. Et viktig aspekt ved driften av en solfanger er dens miljøvennlighet og sikkerhet.

Hovedforskjellen mellom vakuumvarmere og andre design av solfangere er tilstedeværelsen av faste glassrør på bunnpanelet. Materialet som brukes er borosilikatglass, som kjennetegnes av økt styrke og beholder optiske egenskaper over lang tid. Et spesielt stoff brukes til belegget, som sikrer tiltrekning av sollys. Inne i det større røret er det et produkt med mindre diameter, mellomrommet mellom dem er fylt med vakuum.

Merknad ! Det er vakuumlaget som bidrar til bevaring av termisk energi, og øker effektiviteten til den rørformede kollektoren sammenlignet med flate modeller med 30 % under dårlige lysforhold. Vakuumelementet gjør det også mulig å varme opp væsken ved omgivelsestemperaturer under null.

På bunnen av røret er det en spesiell væske, som under påvirkning av solenergi omdannes til damp og stiger, og sikrer dermed jevn oppvarming av vannet i vakuumsamleren. Enheten er vist i diagrammet nedenfor:

Prinsipp for operasjon

Tilstedeværelsen i utformingen av vakuumrommet sikrer driften av solfangeren på termosprinsippet. De grunnleggende utstyrselementene inkluderer hovedsakelig følgende deler:

• samler;
• termisk akkumulator, dens rolle spilles ofte av en vanntank;
• kontur for varmeveksleren;
• temperatur sensorer;
• mottaker.

La oss analysere funksjonene til hver del i detalj. Mottakeren er laget av kobber isolert med polyuretan. Ytterligere beskyttelse er gitt av et anodisert aluminiumsbelegg. Gjennom den tilføres varmeenergi. Hvis det oppdages en funksjonsfeil i mottakeren, er erstatningsprosedyren sømløs, den krever ikke å tømme væsken fra varmeveksleren.

Temperatursensorer er installert i enden av vakuumrørene til solfangeren og på baksiden av varmeren. Basert på deres ytelse utføres driften av sirkulasjonspumpen. 

Merknad ! Når kjølevæsken overopphetes, kan det dannes for høyt trykk i systemet. Å installere en ekspansjonstank bidrar til å nøytralisere problemet.

Arbeidsprinsippet til solvarmeren er som følger:

• Den ikke-frysende væsken fungerer som en varmebærer, som, som passerer gjennom den øvre sonen av utstyret, absorberer den termiske energien som sendes ut av spesielle spisser laget av kobberlegeringer.
• Som et resultat av bruken av spolemekanismen i akkumulatoren til vakuumsolfangeren, varmes væsken opp.
• Varmeoverføring i en lukket syklus utføres til graden av selve væsken er høyere enn temperaturen på vannet i lagertanken.

Faktorene som bestemmer driftsperioden til et slikt system er temperaturindikatorene for atmosfæren og varigheten av dagslystimer. 

Vakuumakkumulatorer som bruker energien fra sollys kommer med direkte og indirekte varmetilførsel. Den første versjonen av vakuumsamlere er preget av bruk av vann som varmebærer, derfor er den klassifisert som sesongbasert utstyr drevet av solenergi. I det andre tilfellet er drift av enheten mulig året rundt.

Installasjonsfunksjoner

Overholdelse av anbefalingene for installasjon av en vakuumsamler er nøkkelen til svært effektiv drift av solvarmeren. Riktig plassering gir oppvarming av væsken i den kalde årstiden med 50-60%, for sommerperioden er dette tallet 100%.

Advarsel ! Varmt vær kan føre til at vannet i kollektoren varmes opp til 300 ° C, så det er nødvendig å gi varmeisolasjon for den varme rørsløyfen.

For disse formålene er rørledninger av galvanisert stål eller polymer ikke egnet. Rustfritt stål eller kobber er det beste materialet. Så, hva bør du være oppmerksom på:

• Når den er montert på taket av strukturer, er helningsvinkelen til vakuumsamleren til horisonten lik den geografiske breddegraden til området.
• Plassering i åpne rom av en solvarmer bør utføres i nærheten av bygninger som forbruker varme.
• Skyggefaktorer bør utelukkes.
• Solfangere når sin maksimale effektivitet når innfallsvinkelen til solens stråler er 90o.

Det er imidlertid vanskelig å oppnå samsvar med denne betingelsen på grunn av den konstante bevegelsen til vakuumvarmeren i forhold til solens stråler. Den ideelle løsningen på problemet er å installere en mobil samler som opprettholder ønsket helningsvinkel på grunn av funksjonen til å snu etter solen. Men kostnaden for slikt utstyr er uoverkommelig høy, så det er mye mer lønnsomt å drive vakuumsamlere som er teknisk enklere.

Når du velger helningsvinkel, styres de av hovedformålet med solvarmeren, mens retningen mot sør er valgt. Maksimalt avvik bør ikke overstige 30o. I de nordlige regionene utføres installasjonen av en vakuummanifold nesten vertikalt. Slike enheter er effektive i vintersesongen, da de bruker lyset som reflekteres fra snødekket. Noen ganger er solfangere festet på veggene til boligbygging, og får følgende fordeler:

• enkelt vedlikehold;
• mindre opphopning av støv, henholdsvis lettere pleie;
• risikoen for haglskader er minimert;
• den lave monteringen av vakuummanifolden i forhold til tanken med den oppvarmede væsken bidrar til en økning i konveksjonshastigheten, behovet for et aktivt system elimineres.
• Den veggmonterte solfangeren av vakuumtypen reduserer varmetapet til lokalene, og reduserer behovet for ekstra energi til oppvarming.

råd ! Installasjon av en elektrisk eller gassvarmer utføres etter solfangeren, parallellkobling bør utelukkes. I dette tilfellet vil ytterligere varmekilder fungere i en økonomisk modus, og bringe væsken til ønsket temperatur etter hovedoppvarmingen fra sollys.

Fordeler med vakuummanifolder

Uavbrutt drift av solar vakuumutstyr leveres av isolerte enheter. Dette gjør at hele systemet kan fungere ved temperaturer ned til -40°C. I dette tilfellet plasseres enheten med en lagringstank separat, koblet til hoveddelen av vakuummanifolden ved hjelp av valsede metallprodukter.

Kontrollere gir automatisert drift av indirekte enheter av vakuumsamleren, pumpen sikrer uavbrutt sirkulasjon av væske i systemet. Blant fordelene med vakuum-type solfangere er følgende posisjoner notert:

• høy effektivitet i overskyet vær eller minusgrader;
• installasjon av vakuumutstyrsdesignet krever ikke spesielle ferdigheter;
• motstanden til solvarmeren mot negative miljøpåvirkninger;
• lang driftsperiode.

Det eneste forverrende øyeblikket kan være de høye kostnadene for en solvarmer, men på grunn av den lange levetiden vil investeringen lønne seg i nær fremtid, og gi betydelige besparelser i energikostnader i fremtiden.