Pengumpul suria vakum: prinsip operasi + cara memasangnya sendiri

Jumlah wang yang banyak dibelanjakan untuk bekalan air panas dan pemanasan ruang. Tetapi terdapat sumber tenaga alternatif - pengumpul suria vakum.Pernahkah anda mendengar tentang ini? Ia membolehkan anda mengurangkan dengan ketara kos kewangan untuk mengekalkan keselesaan, memberikan kesan pemanasan maksimum dengan kehilangan haba yang minimum.

Peranti ini boleh dibeli daripada pengeluar peralatan rumah tangga atau dipasang sendiri di rumah. Untuk memilih model yang betul, anda perlu mengkaji banyak maklumat. Kami akan membantu anda memutuskan kriteria pembelian utama.

Artikel ini akan membincangkan prinsip operasi dan reka bentuk manifold vakum. Kami akan bercakap tentang ciri reka bentuk pelbagai model, pertimbangkan kebaikan dan keburukan pemasangan ini. Di samping itu, kami akan menerangkan secara terperinci cara membuat dan memasang pengumpul suria vakum sendiri.

Bahan ini disertakan dengan video dari mana anda akan belajar tentang ciri penting dan prinsip operasi manifold vakum.

Prinsip operasi unit vakum

Pengumpul suria vakum berbeza daripada sistem suria konvensional dalam caranya pemprosesan tenaga solar. Bateri klasik hanya mengambil cahaya dan menukarkannya kepada elektrik. Pengumpul terdiri daripada tiub kaca dengan vakum yang dicipta di dalamnya. Mereka digabungkan menjadi satu sistem melalui unit dok khas.

Di dalam setiap tiub terdapat saluran satu atau dua batang tembaga dengan penyejuk. Menangkap sinaran matahari, unsur aktif memanaskan bahan penyejuk, sekali gus memastikan operasi pengumpul.

Disebabkan oleh reka bentuk ini, tahap kecekapan tenaga meningkat dengan ketara, dan kehilangan haba berkurangan dengan ketara, kerana lapisan vakum membolehkan anda menjimatkan kira-kira 95% tenaga suria yang ditangkap.

Pengumpul suria vakum yang diletakkan di atas bumbung rumah persendirian akan menyediakan air panas kepada penduduk sepanjang tahun, dan semasa musim sejuk ia akan membolehkan anda memanaskan bilik dengan selesa tanpa menghabiskan banyak wang di atasnya.

Di samping itu, pergantungan produktiviti pengumpul pada musim, suhu ambien dan pelbagai keadaan cuaca, seperti tiupan angin, sebahagiannya mendung, hujan, dll., dikurangkan.

Bagaimanakah manifold jenis vakum berfungsi?

Peranti vakum moden yang menyediakan bilik dengan haba dan air panas menggunakan tenaga suria berbeza dari segi teknologi.

Pengumpul dibahagikan kepada jenis berikut:

• tiub tanpa salutan pelindung kaca;
• modul dengan penukaran yang dikurangkan;
• versi rata standard;
• peranti dengan penebat haba telus;
• unit udara;
• manifold vakum rata.

Pengumpul suria vakum mampu menyediakan bekalan air panas dan pemanasan pada bila-bila masa sepanjang tahun, dan dalam sebarang cuaca (+)

Mereka semua mempunyai persamaan reka bentuk yang sama, jadi mereka terdiri daripada:

• paip lutsinar luaran, dari mana udara telah dipam keluar sepenuhnya;
• paip yang dipanaskanterletak di dalam paip besar di mana cecair atau gas penyejuk bergerak;
• satu atau dua pengedar pasang siap, yang mana paip berkaliber yang lebih besar disambungkan dan litar edaran tiub nipis yang diletakkan di dalamnya masuk.

Keseluruhan reka bentuk agak mengingatkan termos dengan dinding telus, yang mengekalkan tahap penebat haba yang tidak pernah berlaku sebelum ini. Terima kasih kepada ciri ini, badan tiub dalam memperoleh keupayaan untuk memanaskan badan dengan cekap dan memindahkan sepenuhnya sumber tenaga ke penyejuk yang beredar di dalamnya.

Nuansa reka bentuk dan klasifikasi

Pengumpul jenis vakum dikelaskan mengikut jenis tiub kaca yang dipasang dalam struktur, atau mengikut ciri saluran terma. Tiub biasanya jenis sepaksi dan bulu, dan saluran haba adalah jenis aliran langsung dan paip haba berbentuk U. .

Ciri-ciri tiub sepaksi

Tiub sepaksi ialah kelalang termos kaca berganda dengan ruang vakum yang dicipta secara buatan di antara dinding. Permukaan dalaman tiub mempunyai lapisan salutan penyerap haba khas, jadi pemindahan haba sebenar berlaku terus dari dinding mentol kaca.

Tiub sepaksi diperbuat daripada kaca borosilikat berkekuatan tinggi, yang mempunyai transmisi cahaya yang tinggi. Unsur-unsur, bergantung kepada pengilang, mempunyai sehingga tiga lapisan magnetron sputtering, menunjukkan kekuatan yang sangat baik dan ketahanan terhadap pelbagai keadaan atmosfera (hujan, hujan batu, dll.), menahan tekanan 1 MPa dan boleh dipercayai selama 15 tahun

Sebagai unsur penyerap, tiub kuprum yang mengandungi komposisi eter dipateri ke dalam tiub kaca. Semasa proses pemanasan, ia menyejat, dengan berkesan melepaskan habanya, mengembun dan mengalir ke bahagian bawah tiub.Kitaran itu kemudiannya diulang, sekali gus mewujudkan proses pertukaran haba yang berterusan.

Ciri-ciri tiub bulu

Tiub bulu vakum mempunyai ketebalan dinding yang lebih besar daripada yang sepaksi, dan tidak terdiri daripada dua, tetapi satu kelalang. Unsur penyerapan tembaga dalaman dilengkapi sepanjang keseluruhannya dengan penguat tahan lama - plat beralun dengan salutan menyerap tenaga peringkat tinggi.

Terima kasih kepada ciri reka bentuk ini, vakum terletak terus di saluran terma, sebahagian daripadanya, bersama-sama dengan penyerap, disepadukan terus ke dalam kelalang.

Tiub vakum bulu mengandungi plat di dalamnya yang berbentuk seperti bulu. Tahap kecekapan melebihi keupayaan rakan sepaksinya, tetapi mempunyai kos yang jauh lebih tinggi dan sukar untuk diganti jika integriti mentol rosak atau elemen pemanasan gagal

Pengumpul yang diperbuat daripada tiub vakum bulu dianggap paling cekap dalam kelas mereka, berprestasi baik dan menyediakan perkhidmatan yang boleh dipercayai selama bertahun-tahun.

Prinsip operasi paip haba

Paip haba terdiri daripada tiub tertutup yang mengandungi komposisi cecair yang mudah tersejat. Di bawah pengaruh cahaya matahari, ia menjadi panas, bergerak ke kawasan atas saluran dan tertumpu di sana dalam pengumpul haba khas (manifold).

Pada masa ini, bendalir kerja melepaskan semua haba terkumpul dan jatuh semula untuk meneruskan proses.

Lengan penukar haba paip haba disambungkan kepada penukar haba manifold melalui soket khas yang dipateri ke dalam penukar haba 1 paip itu sendiri, atau dililitkan pada penukar haba 2 paip.

Elemen kerja paip haba diperbuat daripada tembaga, dan dalam kes yang lebih jarang berlaku - aluminium. Ia mempamerkan rintangan yang tinggi terhadap beban operasi, berfungsi dengan pasti selama 15 tahun, mempunyai kos yang berpatutan dan merupakan salah satu elemen paling popular sistem solar vakum jenis tiub moden

Tenaga yang dibebaskan diambil dari takungan haba oleh penyejuk dan dipindahkan lebih jauh melalui sistem, dengan itu memastikan ketersediaan air panas dalam paip dan radiator. Sistem paip haba mudah dipasang dan menunjukkan kecekapan operasi yang tinggi.

Pengumpul yang dilengkapi dengan paip haba vakum mempunyai tahap kebolehpercayaan yang baik dan sesuai untuk digunakan bukan sahaja dalam kehidupan seharian, tetapi juga dalam sistem terma suria tekanan tinggi

Sekiranya berlaku kerosakan atau kegagalan tanpa sebarang kesulitan, adalah mungkin untuk menggantikan unit yang rosak dengan yang baru tanpa perlu membina semula keseluruhan sistem.

Kerja pembaikan boleh dilakukan dengan mudah terus di lokasi pengumpul, tanpa membongkar unit dan tanpa menggunakan usaha yang tidak perlu untuk kerja.

Penerangan mengenai penukar haba sekali melalui berbentuk U

Tiub penukar haba aliran terus berbentuk seperti huruf U. Air atau penyejuk kerja sistem pemanasan beredar di dalam. Satu bahagian elemen bertujuan untuk penyejuk sejuk, dan bahagian kedua dengan betul mengeluarkan yang sudah dipanaskan.

Apabila dipanaskan, komposisi aktif mengembang dan memasuki tangki simpanan, sekali gus mewujudkan peredaran semula jadi cecair dalam sistem. Salutan terpilih khas yang digunakan pada dinding dalaman meningkatkan kapasiti penyerapan haba dan meningkatkan kecekapan sistem secara keseluruhan.

Berbanding dengan tiub jenis paip haba, produk berbentuk U mempunyai rintangan hidraulik yang lebih besar, meletakkan permintaan yang lebih tinggi pada penyejuk dan jauh lebih mahal. Pengumpul yang beroperasi pada tiub U aliran terus tidak boleh beroperasi di bawah tekanan tinggi dan menyediakan pemindahan haba berkualiti tinggi hanya semasa musim panas

Tiub jenis U menunjukkan prestasi tinggi dan menyediakan pemindahan haba pepejal, tetapi ia mempunyai satu kelemahan yang ketara. Mereka membentuk satu struktur integral dengan manifold dan sentiasa dipasang bersama dengannya.

Ia tidak akan dapat menggantikan satu tiub berasingan yang telah gagal. Untuk pembaikan, perlu membongkar keseluruhan kompleks dan meletakkan yang baru di tempatnya.

Perbandingan pelbagai pengubahsuaian

Dalam pembuatan unit solar, saluran haba dan tiub kaca vakum untuk pengumpul suria digabungkan dalam pelbagai kombinasi.

Yang paling popular di kalangan pengguna ialah model sepaksi dengan paip haba. Pembeli tertarik dengan harga setia peranti dan penyelenggaraan yang sangat mudah dan berpatutan sepanjang hayat perkhidmatan.

Pengumpul suria vakum dengan saluran kerja paip haba boleh dibaiki dengan mudah. Penggantian tiub yang rosak dijalankan di tapak dan tidak melibatkan pembongkaran sistem atau mengalihkannya ke lokasi lain. Walau bagaimanapun, pemindahan haba dalam model ini adalah sukar, kerana kecekapan output tidak melebihi 65%

Peranti vakum dengan saluran paip haba menunjukkan kebolehpercayaan yang tinggi dan tidak mempunyai sekatan ke atas penggunaan walaupun dalam kompleks terma suria tekanan tinggi.

Peranti dengan kelalang sepaksi yang mengandungi saluran berbentuk U aliran terus juga termasuk dalam senarai produk popular. Mereka dicirikan oleh parameter seperti kehilangan haba yang rendah dan kecekapan 70% dan ke atas.

Untuk berfungsi dengan betul, peranti vakum dengan saluran U mesti dipasang dengan betul. Adalah wajar bahawa sudut kecondongan minimum sekurang-kurangnya 20⁰. Hanya dengan cara ini akan dapat memastikan pulangan maksimum

Keadaan ini agak rosak oleh: proses pembaikan yang kompleks, penyelenggaraan khusus semasa operasi dan ketidakupayaan untuk menggantikan unit individu yang rosak. Jika sesuatu berlaku pada peranti, ia akan dibongkar dan pengumpul yang benar-benar baru diletakkan di tempatnya.

Tiub bulu secara struktur adalah silinder tunggal yang diperbuat daripada kaca dengan dinding yang tebal dan kuat (bergantung kepada pengilang, dari 2.5 mm dan ke atas). Sisipan penyerap bulu yang terkandung di dalamnya sesuai dengan saluran kerja, diperbuat daripada logam pengalir haba.

Penebat yang hampir sempurna dicipta oleh ruang vakum di dalam bekas kaca. Pemindahan penyerap menyerap haba tanpa kehilangan dan menyediakan sistem dengan kecekapan sehingga 77%.

Sekiranya berlaku kerosakan, manifold yang dilengkapi dengan tiub bulu mesti dibaiki. Tidak perlu mengubah keseluruhan sistem; cukup untuk mencari unit yang rosak, bongkar dan letakkan yang baru di tempatnya

Model dengan elemen bulu agak lebih mahal daripada yang sepaksi, tetapi kerana kecekapan tinggi mereka memberikan keselesaan lengkap di dalam bilik dan dengan cepat membayar sendiri.

Yang paling cekap dan produktif ialah kelalang bulu dengan saluran aliran terus dalaman. Kecekapan sebenar mereka kadangkala mencapai tahap rekod 80%.

Apabila memasang tiub bulu ke dalam bingkai, nat kelim yang kuat dengan cincin dan gasket tahan panas diletakkan pada batang setiap bahagian. Ini memastikan ketat keseluruhan struktur dan membolehkan pengumpul berfungsi sepenuhnya dalam sebarang keadaan

Harga produk agak tinggi, dan apabila melakukan pembaikan, perlu untuk mengalirkan semua penyejuk dari sistem dan hanya kemudian memulakan penyelesaian masalah.

Apakah yang sepatutnya menjadi pengumpul haba?

Pengumpul haba adalah satu lagi elemen kerja yang sangat penting bagi manifold vakum. Melalui unit ini, haba terkumpul dipindahkan dari tiub ke penyejuk.

Pengumpul haba terletak di bahagian atas peranti. Salah satu komponennya, teras kuprum, menerima tenaga dan memindahkannya ke penyejuk utama yang beredar dalam sistem penukar haba pengumpul tangki tertutup.

Operasi yang betul dijamin apabila disambungkan ke sistem. pam edaran. Automasi yang mengawal kompleks pemanasan dengan jelas memantau tahap suhu dalam saluran dan, jika ia jatuh di bawah minimum kritikal yang dibenarkan (contohnya, pada waktu malam), menghentikan pam.

Ini membolehkan anda mengelakkan pemanasan balik, apabila penyejuk mula menghilangkan haba air panas yang terkumpul di dalam tangki simpanan.

Kebaikan dan keburukan pengumpul jenis vakum

Kelebihan utama unit adalah ketiadaan hampir lengkap kehilangan haba semasa operasi. Ini disediakan oleh persekitaran vakum, yang merupakan salah satu penebat semulajadi berkualiti tinggi. Tetapi senarai kelebihan tidak berakhir di sana.

Peranti mempunyai kelebihan lain yang berbeza:

• kecekapan operasi pada suhu rendah (sehingga -30°C);
• keupayaan untuk mengumpul suhu sehingga 300°C;
• maksimum kemungkinan penyerapan tenaga haba, termasuk spektrum yang tidak kelihatan;
• kestabilan operasi;
• kerentanan rendah kepada manifestasi atmosfera yang agresif;
• windage rendah disebabkan oleh ciri reka bentuk sistem tiub yang mampu melepasi jisim udara dengan ketumpatan yang berbeza melaluinya;
• tahap kecekapan yang tinggi di kawasan dengan iklim sederhana dan sejuk dengan bilangan hari yang cerah dan cerah;
• ketahanan tertakluk kepada peraturan operasi asas;
• kebolehaksesan untuk pembaikan dan keupayaan untuk menukar bukan keseluruhan sistem, tetapi hanya satu serpihan yang gagal.

Kelemahan termasuk ketidakupayaan pengumpul untuk membersihkan diri dari fros, ais, salji dan harga tinggi komponen yang diperlukan untuk memasang unit di rumah.

Pengumpul suria ialah peranti berkesan yang membolehkan anda menukar tenaga suria kepada tenaga haba dengan hampir tiada kerugian.

Pemasangan unit buat sendiri

Proses memasang manifold vakum bermula dengan pembuatan bingkai sokongan untuk elemen kerja. Ia dipasang serta-merta di tempat yang diperuntukkan untuk unit.

Saiz dan dimensi bingkai bergantung sepenuhnya pada model yang dirancang untuk dibuat, dan biasanya ditetapkan dalam arahan yang terdapat di antara dokumen yang disertakan untuk komponen.

Bingkai siap untuk pengumpul dipasang pada bumbung supaya ia menduduki kedudukan yang jelas dan tidak berayun. Jika bumbung bangunan adalah batu tulis, gunakan rasuk sarung dan skru tebal berkaliber besar. Untuk bahan bumbung lain, sauh konvensional digunakan

Saya juga membetulkan tempat di mana bingkai bertemu dengan permukaan bumbung dengan sealant supaya pada masa akan datang air tidak memasuki rumah melalui lubang. Kemudian tangki simpanan dihantar ke tapak pemasangan dan diikat dengan skru ke bahagian atas bingkai.

Pada peringkat seterusnya, elemen pemanasan, sensor suhu dan saluran keluar udara automatik dipasang. Semua komponen tambahan dan bahagian yang berkaitan diletakkan pada pad pelembut yang disertakan. Untuk memasang penderia suhu, gunakan sepana soket.

Seterusnya, bekalan komunikasi bekalan air diatur. Untuk tujuan ini, paip diambil daripada sebarang bahan yang tahan terhadap suhu rendah dan boleh menahan sehingga 95°C. Terbukti baik paip polipropilena dan kelengkapan.

Paip polipropilena sesuai untuk menyambungkan pengumpul suria ke sistem paip kediaman. Tetulang mempunyai sifat fizikal yang baik dan ketahanan operasi, berfungsi dengan pasti selama bertahun-tahun dan mudah diganti sekiranya berlaku keretakan atau koyak.

Setelah menyambungkan bekalan air, tangki simpanan diisi dengan air dan diuji untuk kebocoran. Jika kebocoran ditemui di suatu tempat dalam masa 3-4 jam, ia akan dibaiki.

Pada akhirnya, elemen pemanasan dipasang. Untuk melakukan ini, tiub tembaga dibalut dengan kepingan aluminium dan diletakkan di dalam tiub vakum kaca. Dari bawah, cawan penetapan dan but yang diperbuat daripada getah tahan lasak dan fleksibel diletakkan pada kelalang.

Hujung kuprum atas tiub ditolak sehingga ke dalam pemeluwap loyang. gris sentuhan terma likat tidak dikeluarkan dari paip. Pasang mekanisme penguncian pada pendakap dan pasangkan semua tiub kaca yang tinggal menggunakan prinsip yang sama.

Pengumpul suria tiub memerlukan penyelenggaraan tetap dan pembersihan wajib, terutamanya semasa tempoh salji aktif. Jika anda mengikuti peraturan mudah ini, ia akan berfungsi untuk masa yang lama dan mengekalkan tahap kecekapan yang tinggi sepanjang hayat perkhidmatan mereka.

Blok pelekap diletakkan pada struktur, bekalan kuasa 220 volt dibekalkan kepadanya, dan tiga unit tambahan disambungkan ke sistem - elemen pemanasan, bolong udara dan sensor suhu.

Perkara terakhir untuk disambungkan ialah pengawal yang direka untuk mengawal kompleks dengan betul. Parameter pengendalian yang dikehendaki dimasukkan ke dalam menu pengawal dan sistem bermula dalam mod standard.

Arahan langkah demi langkah untuk membina pengumpul suria diberikan dalam artikel ini.

Bagaimana untuk meletakkan peranti dengan betul?

Agar pengumpul vakum berfungsi sepenuhnya dan berkesan menyediakan ruang hidup dengan tenaga yang diperlukan, adalah perlu untuk mencari lokasi yang paling sesuai untuknya dan mengarahkan peranti dengan betul berbanding bahagian dunia.

Pengumpul suria jenis vakum jauh lebih praktikal daripada rakan sejawat mereka. Apabila salah satu tiub kerja rosak dan gagal, sangat mudah untuk menggantikannya dengan yang baru. Selepas ini, sistem akan terus berfungsi seperti sebelum ini. Sekiranya tidak ada peluang segera untuk meletakkan elemen baru sebagai ganti yang rosak, tidak mengapa. Unit akan dapat melaksanakan "tugas"nya walaupun ia mempunyai unit dengan elemen yang rosak.

Untuk penempatan di hemisfera utara, adalah penting untuk meletakkan pengumpul di bahagian selatan bumbung rumah atau di sebelah cerah tapak. Adalah dinasihatkan untuk memastikan sisihan minimum untuk satah peranti.

Sekiranya tidak mungkin untuk mengarahkan permukaan ke selatan, anda harus memilih sudut paling terang di ruang terbuka di antara barat dan timur.

Kecekapan operasi yang tinggi bagi pengumpul jenis vakum juga disebabkan oleh fakta bahawa ia beroperasi berdasarkan prinsip cermin dan menyamakan kuasa habanya berdasarkan ketinggian semasa matahari.

Kompleks tenaga suria tidak boleh dilindungi oleh cerobong asap, serpihan hiasan bumbung, dahan pokok yang merebak dan bangunan kediaman atau teknikal yang tinggi. Ini akan mengurangkan kecekapan operasi dan mengurangkan tahap pemanasan elemen operasi.

Jika unit diletakkan dengan betul, ia akan memberikan pemindahan haba yang hampir sama sepanjang tahun, tanpa mengira musim.

Jika anda tidak mempunyai pengalaman yang luas dalam menjalankan kerja pembaikan, pemasangan dan paip yang kompleks, adalah tidak rasional untuk tiub vakum di rumah. Proses ini sangat intensif buruh dan memerlukan pengetahuan khusus dan peralatan khusus.

Di samping itu, elemen jenis vakum yang dibuat secara bebas mempunyai tahap kecekapan yang jauh lebih rendah daripada bahagian kilang. Oleh itu, paling masuk akal untuk membeli produk daripada pengilang khusus, dan kemudian cuba memasang beberapa bahagian di rumah.

Laman web ini mempunyai pilihan artikel mengenai mengatur sistem pemanasan solar, kami mengesyorkan agar anda membaca:

1. Sistem pemanasan solar: analisis teknologi pemanasan berdasarkan sistem solar
2. Memanaskan rumah persendirian dengan panel solar: gambar rajah dan peranti
3. Panel solar fleksibel: jenis, ciri + ciri sambungan

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik ini

Penerangan terperinci dan terperinci tentang tiub vakum, prinsip operasinya dan ciri-ciri fungsi pengumpul suria secara keseluruhan. Penulis bercakap tentang beberapa nuansa menarik dan menunjukkan bahawa pemasangan boleh menjadi alternatif sebenar kepada dandang gas.

Maklumat menarik tentang operasi pengumpul suria pada musim sejuk.

Bagaimana dengan betul memasang pengumpul suria vakum dengan tangan anda sendiri di rumah. Semua nuansa proses, cadangan dan petua berguna.

Mengetahui prinsip operasi asas pengumpul suria vakum tiub, anda boleh memasang unit itu sendiri. Pemasangan akan disesuaikan sepenuhnya dengan keperluan dan keperluan individu anda.

Ini bukanlah tugas yang sangat sukar, tetapi ia memerlukan peningkatan perhatian, ketelitian dan kemahiran tertentu, jika tidak, risiko merosakkan integriti kelalang dan memecahkan kekejangannya meningkat dengan ketara.

Kami menjemput semua orang yang berminat untuk memilih, memasang atau memasang sendiri pengumpul solar untuk meninggalkan komen dan bertanya soalan. Borang hubungan terletak di blok bawah.