Главная \ Автономные системы энергообеспечения \ Солнечный коллектор с вакуумными трубками

Солнечный коллектор с вакуумными трубками

solnechnyy-kollektor-s-vakuumnymi-trubkami1Солнечные коллекторы с вакуумными трубками поглощают солнечную энергию, превращая ее в тепловую энергию.

За счет солнечной энергии эта система способна обеспечивать от 50 до 100 % ежедневной потребности в ГВС для бытовых и производственных целей. За счет вакуума в трубках потери тепла в атмосферу минимальные.

Преимущества вакуумных трубчатых солнечных коллекторов:

1. наиболее весомое преимущество вакуумного солнечного водонагревателя с тепловой трубкой Heat Pipe - его способность работать при температурах до -20°С, при более низких температурах (до -35°С) его эффективность существенно снижается;

2. возможность эксплуатации в любое время года;

3. возможность работы в регионах с умеренным климатом, в том числе в зимний период, при низких температурах;

4. достаточно высока эффективность солнечного коллектора при низкой интенсивности солнечного излучения, а также при диффузи- онном излучении (отсутствии прямых солнечных лучей).

solnechnyy-kollektor-s-vakuumnymi-trubkamiСолнечные водонагреватели используются:

• для обеспечения (в холодное время года для предварительного подогрева) горячего водоснабжения в домах и на да- чах, в гостиницах, санаториях, пансионатах, спортивных комплексах, учреждениях общественного питания, турбазах, производственных, сельскохозяйственных и других объектах;

• для подогрева (в холодное время года для предварительного подогрева) воды в бассейнах.

Место установки солнечного коллектора:

• крыша дома и других строений (плоская или скатная);

• балконы, архитектурные выступы здания.

Конструкция вакуумной трубки

Конструкция вакуумной трубкиКонструкция вакуумной трубки схожа с конструкцией стеклянной колбы термоса: между внутренней и внешней колбой трубки находится вакуум. В каждую трубку встроен медный нагревательный элемент с запаянной внутри его плоскости легко кипящей и испаряющейся жидкостью. Солнечная энергия, поглощаемая трехслойным покрытием вакуумной трубки, преобразуется в тепловую энергию и передается медному нагревательному элементу. Вакуумная трубка вместе с медным нагревательным элементом (далее – «тепловая труба») подсоединена к конденсатору, находящемуся в теплообменнике абсорбера коллектора.

Под воздействием тепла жидкость в тепловой трубе закипает и испаряется в верхнюю часть, где отдает тепловую энергию воде, которой заполнен накопительный бак. Конденсат жидкости в тепловой трубе после передачи тепла опускается вниз, снова испаряется. Этот процесс носит циклический характер.

Вакуумные трубки сделаны из высококачественного, сверхпрочного боросиликатного стекла, что обеспечивает защиту их от града и механических повреждений.

Заполнение бака холодной водой производится под давлением из подающего трубопровода.

Солнечный водонагреватель включает: комплект вакуумных трубок, внутри которых медный нагревательный эле- мент, бак для воды, подпорную раму, контроллер.

Бак для воды двухслойный. Внешний слой сделан из окрашенной стали 0,41 мм толщиной, диаметр 480 мм. Внутренний слой - из нержавеющей стали, диаметр 370 мм. Между стенками бака в качестве утеплителя используется полиуретан 55 мм толщиной. Подпорная рама металлическая (из алюминия, нержавеющей или окрашенной стали).

Контроллер осуществляет интеллектуальный контроль и автоматическую работу системы: регулирует уровень воды в баке (открывает клапан подачи воды из водопровода).

Некоторые рекомендации по установке солнечных коллекторов

Количество вырабатываемой солнечным коллектором тепловой энергииКоличество вырабатываемой солнечным коллектором тепловой энергии зависит от целого ряда факторов. К поддающимся изменению относят: угол наклона относительно горизонтали и ориентация установки к сторонам света. Критерием ориентации является азимут.

Угол наклона – это угол между горизонталью и солнечной батареей. При установке на скатной крыше угол наклона задается скатом кровли. Наибольшее количество энергии воспринимается панелью коллектора при расположении его плоскости под прямым углом к направлению инсоляции. Поскольку угол инсоляции зависит от времени суток и года, ориентацию плоскости коллектора следует выполнять в соответствии с высотой Солнца в период поступления наибольшего количества солнечной энергии.

Для европейской части России рекомендуется угол наклона 50 - 65°.

Азимут описывает отклонение плоскости коллектора от направления на юг; если плоскость коллектора ориентирована на юг, то азимут = 0°. Чем меньше отклонение от направления на юг, тем лучше. В идеале следовало бы учитывать режим потребления тепловой энергии (если больше потребляется утром, то лучше ориентировать на юго-восток и т.д.), но не всегда это четко понятно.

Установка солнечного коллектора и определение его размеров должны быть выполнены таким образом, чтобы незначительным было воздействие дающих тень соседних зданий, деревьев, линий электропередач и т.п.

Важной частью гелиоустановки является поддерживающая конструкция (рама) для солнечных коллекторов. Она обеспечивает правильный угол наклона, а также необходимую жесткость конструкции. Комбинация поддерживающей конструкции с солнечным модулем должна выдерживать порывы ветра и другие неблагоприятные воздействия окружающей среды.