Солнечный вакуумный коллектор своими руками: Вакуумные трубки для солнечного коллектора своими руками, пошагово

Содержание

Вакуумный коллектор для отопления. Вакуумный солнечный коллектор сделать самому своими руками

Использовать солнечную энергию для собственных нужд человек научился довольно давно. Сегодня люди применяют данные знания в том числе и для изготовления солнечных коллекторов, с помощью которых энергия солнца превращается в тепловую. Подобное устройство нельзя назвать достаточно сложным, поэтому изготовить его можно самостоятельно.

Вакуумный коллектор

Вакуумный коллектор представляет собой оборудование, которое больше остальных уменьшает потери тепла. Это становится возможным за счет условий, которые поддерживаются между оболочкой агрегата и нагревателем. Система имеет в составе стеклянные трубки, которые лишены воздуха. Черная трубка, располагаемая внутри, нагревается, благодаря этому конструкция способна поднять температуру воды до 300 градусов. Несмотря на высокий коэффициент полезного действия, система не имеет возможности самоочищения от инея и снега.

Плоский коллектор

Плоский коллектор отличается от вышеописанного тем, что теплопотери у него гораздо выше. Такие конструкции способны очищаться без помощи человека от незначительных заносов снега. Устройство имеет вид прозрачной панели, внутри которой находится трубки. Задняя стенка обладает теплоизоляционным слоем. Вода при этом способна нагреваться до 200 градусов. При воздействии сильного ветра на крепление может осуществляться внушительная нагрузка, чему способствуют еще и необтекаемые формы.

Воздушный коллектор

Воздушный коллектор — это плоская установка, в качестве теплоносителя в которой используется воздух. Такое оборудование достаточно просто изготовить самостоятельно, однако стоит учесть, что агрегат обладает низким коэффициентом полезного действия, и его нельзя использовать для нагрева воды. Трубчатый коллектор состоит из четырех трубок, наполненных теплоносителем. Циркуляция становится возможной за счет разницы температур нижней зоны накопителя и коллектора. Подобная система отличается от плоской более внушительной площадью поверхности, которая призвана поглощать свет. Подвижные системы — это установки, которые поворачиваются за движением солнца. Для проведения работ можно выбрать конструкцию, которая разворачивается полностью, или устройство, которое оснащено зеркалом, а также нагревательным элементом. Мастер должен знать и о принципе работы коллектора, который состоит в том, что солнечное излучение в процессе работы нагревает трубку с теплоносителем, а после тепло переходит в аккумулятор. Самостоятельно можно изготовить вакуумные коллекторы для отопления из подручных средств, однако для начала важно ознакомиться с технологией проведения работ.

Изготовление простого солнечного коллектора

Если будет изготавливаться вакуумный солнечный коллектор своими руками, то следует подготовить оцинкованную тару, предназначенную для воды. Ее объем может составить от 100 до 200 литров. Емкость предстоит расположить на крыше. 100 литров жидкости способны нагреться до отметки в +60 градусов, если бочка будет установлена на южной стороне кровли. Последнюю предстоит покрыть металлическим блестящим листом. Коэффициент полезного действия в этом случае окажется гораздо выше, так как площадь теплообмена с воздухом является минимальной. Использовать такой простой солнечный коллектор рекомендуется в районах, где экология поддерживается на необходимом уровне, лучше всего эксплуатировать такую систему вдали от загазованных участков. Стоит учесть, что в зимнее время такой агрегат способен выработать меньшее количество тепла.

Изготовление коллектора из радиатора и металлопластиковых труб

Если будет изготавливаться вакуумный коллектор, то можно использовать более сложную технологию. Для проведения работ могут применяться довольно дешевые материалы, но воду можно будет нагреть очень простым способом. Для манипуляции понадобятся стальные коробки, фитинги, металлопластиковые трубы, стекло, а также радиаторы, выполненные из стали, в количестве двух штук.

Технология проведения работ

Для того чтобы изготовить вакуумный коллектор, радиаторы следует расположить в металлических коробках на поверхности крыши. Они накрываются стеклом, а их предназначением является уменьшение периода нагрева воды. При их установке необходимо помнить о том, чтобы верх оказался ниже накопительного бака. Это позволит в воде подниматься естественным образом в бак. Изготавливая вакуумный коллектор, вы должны помнить о том, что циркуляция должна производиться обычным способом. Трубки провода воды следует проложить с некоторым уклоном вниз, обратив элементы в сторону радиаторов. Пластиковая емкость, объем которой составляет 160 литров, должна быть установлена на чердаке дома. Она соединяется с радиаторами с помощью металлопластиковых труб, которые сопрягаются фитингами.

Вода с наиболее высокой температурой должна располагаться в верхней части бака. Для этого трубку с теплой водой нужно подключить к емкости выше центральной части. В нижней части радиатора устанавливаются дренажные краны для слива воды в зимний период.

Изготовление коллектора на основе деревянной рамы

Если вы решили изготовить вакуумный солнечный коллектор своими руками, то можно использовать представленную ниже технологию. Для этого следует подготовить изоляционный материал, металлическую черную сетку, дефлектор, вентиляторы в количестве двух штук, лист поликарбоната и деревянную раму, которая обладает дном из фанеры.

Нюансы проведения работ

В днище рамы необходимо проделать два отверстия в форме окружности для того, чтобы была возможность производить забор воздуха. В верхней части необходимо сделать 2 отверстия, которые будут обладать прямоугольной формой. Они необходимы для отвода из конструкции горячего воздуха. На дно нужно застелить изоляционный материал. Накапливание тепла происходит с помощью металлической черной сетки. Два вентилятора следует установить в отверстие круглой формы. Опорные планки дефлектора устанавливаются в конструкцию, а после фиксируется и сам дефлектор. Он требуется для формирования воздушного потока. Если вы решили изготовить такой вакуумно-трубчатый коллектор, на заключительном этапе устройство фиксируется к стене здания. Как показывает практика, эффективность данного оборудования составляет 50%. Его можно применять для обогрева помещений.

Особенности установки коллектора

Вакуумный солнечный коллектор для отопления изготовить самостоятельно хоть и можно, однако работы отличаются некоторой степенью сложности. Важно правильно определить место установки, для того чтобы коэффициент полезного действия удалось поднять как можно выше. Установку нужно ориентировать на юг. Отклонение составляет 25 градусов в обе стороны. Важно исключить все затеняющие факторы. Движение теплоносителя должно быть обращено снизу вверх. Оборудование не должно достигать точки перегрева до самой установки и после нее. В одном ряду не должно находиться больше 3 коллекторов. Если изготавливается вакуумный коллектор своими руками, а после планируется его установка в большем количестве, чем было указано выше, то нужно встроить компенсатор и обеспечить линейное тепловое расширение.

Изготовление коллектора из змеевика холодильника

Если вы планируете самостоятельно изготовить описанную в статье конструкцию, то важно будет узнать, каково устройство вакуумного коллектора. Это вы сможете понять из ниже представленной методики, которая предполагает использование змеевика холодильника. Помимо прочего, понадобится фольга и рейки, которые лягут в основу каркаса. Подготовьте резиновый коврик, бак для воды или емкость. Важно запастись стеклом, а также запорной арматурой по типу труб и вентилей. Первоначально необходимо промыть змеевик от фреона. Далее сбивается реечный каркас. Его точные габариты зависят от того, каковы размеры рабочего узла. Коврик нужно подогнать под имеющиеся рейки, среди которых важно свободно расположить змеевик. На резиновый коврик, который выступит дном каркаса, нужно уложить слой теплоизоляции. После змеевик укрепляется с помощью винтовых хомутов. В стенках мастер должен проделать отверстия, сквозь которые будут проходить вакуумные трубки. Солнечный коллектор по такой технологии получится высокоэффективным. Если есть потребность в повышении продуктивности, то можно загерметизировать полученные стыки герметиком. Сверху фиксируется стекло посредством скотча. Для того чтобы не волноваться за прочность, рекомендуется подготовить алюминиевые пластинки, изготовив из них специальные прижимы.

Альтернативное решение для вакуумного коллектора

Важно не только правильно подобрать вакуумные трубки для коллектора, но и соорудить остальные элементы, которые лягут в основу системы. Для короба, в который будет устанавливаться радиатор, подойдут деревянные 120-миллиметровые доски, что составляет их ширину; толщина заготовок должна составить 30 см. Для дна можно использовать текстолит, который дополняется ребрами жесткости. Днище нужно теплоизолировать пенопластом или минеральной ватой, которая сверху накрывается оцинковкой. Далее подготавливаются две трубы, диаметр которых должен составлять 1 дюйм. Понадобятся 15 тонкостенных труб с диаметром в пределах 0,5 дюйма. В более толстых элементах следует просверлить отверстия, чтобы перпендикулярно установить более тонкие составляющие. Конструкция сваривается в единое устройство. Теплообменник устанавливается на оцинкованный лист, укрепляется с использованием стальных хомутов. Для того чтобы увеличить образование тепла, можно окрасить поверхность в черный цвет, внешние элементы окрашиваются в белый цвет для снижения тепловых потерь. На заключительном этапе следует установить стекло к стенам короба, осуществив качественную герметизацию. Шаг между трубами и стеклом должен составить 12 миллиметров. Эти параметры чрезвычайно важно учесть, только тогда удастся добиться ожидаемого положительного результата, при котором коэффициент полезного действия установки будет на высоте.

как сделать солнечный водонагреватель своими руками

Виды и различия солнечных коллекторов

На сегодняшний день распространение среди промышленно изготавливаемых солнечных коллекторов получили два вида систем:

  • плоские солнечные панели;
  • вакуумные (вакуумированные) трубчатые коллекторы.

Плоская солнечная панель

Является распространенным типом солнечного коллектора, используемого в современных системах гелиоэнергетики. Широкое распространение данный тип получил вследствие относительной дешевизны и простоты, как устройства, так и эксплуатации. Недостатком плоских солнечных коллекторов является значительное (до двух раз) понижение КПД в условиях отрицательных температур наружного воздуха.

Конструкция плоского солнечного коллектора.

Конструктивно представляет собой панель с площадью поглощающей поверхности 2-2,5 м2, выполненную из алюминиевых или стальных сплавов. Лицевая часть выполнена в виде листа специального гелиостекла, что обеспечивает максимальное поглощение энергии солнечного света и минимальные потери энергии с отраженными и рассеянными лучами. Непосредственно под гелиостеклом расположен поглотитель, выполняемый в виде плоской трубки из медных или алюминиевых сплавов, имеющих высокий коэффициент теплопередачи.

Трубка, как правило, имеет радиальное оребрение, что значительно повышает коэффициент теплопередачи поглотителя. На поглотитель наносится покрытие с высоким коэффициентом поглощения в спектрах теплового излучения, что повышает общий КПД коллектора. Под поглотителем располагается слой тепловой изоляции, уменьшающий тепловые потери системы в окружающую среду. Необходимая тепловая мощность солнечного коллектора достигается включением нескольких панелей в единую солнечную батарею или коллектор.

Вакуумный (вакууммированный) трубчатый коллектор

Дорогостоящий вид солнечного коллектора вследствие сложного изготовления и ряда преимуществ перед плоскими солнечными панелями. Конструктивно представляет собой ряд парных стеклянных труб, спаянных между собой, из пространства между которыми откачан воздух. Вакуум в пространстве между трубками является прекрасным тепловым изолятором и предотвращает тепловые потери в окружающую среду от теплоносителя. В меньшую трубу вводится медная, алюминиевая или стеклянная трубка поглотителя. Трубы верхней частью вводятся в распределитель, в котором циркулирует теплоноситель. Вакуумные (вакуумированные) трубчатые коллекторы по типу распределителя подразделяются на два типа: с плоской тепловой трубой и прямоточные.

Коллекторы с плоской трубой

Вакуумный трубчатый солнечный коллектор с плоской тепловой трубой — конструкция.

Представляют собой рекуперативный теплообменник, расположенный в распределителе. В этом случае теплопередача от нагретого теплоносителя вакуумной трубы к теплоносителю циркуляционного контура теплоснабжения здания происходит через стенку и теплоносители этих контуров не смешиваются. Преимущества перед прямоточными коллекторами состоят в сохранении высоких показателей работы при температуре окружающей среды до -45оС, возможности замены отдельной вакуумной трубки, вышедшей из строя, без разбора коллектора и прекращения его работы, а также в возможности регулирования угла установки каждой вакуумной трубки в пределах одного коллектора.

Прямоточные коллекторы

Прямоточный вакуумный трубчатый солнечный коллектор — конструкция.

Объединяют циркуляционный и обогревающийся контур. В распределителе проходят подающий и циркуляционный трубопроводы, к которым непосредственно присоединяются вакуумные трубки. Теплоноситель подается в распределитель по подающему трубопроводу, из которого попадает в вакуумную трубку, где проходит обогрев. Нагретый теплоноситель возвращается в обратный трубопровод и уходит непосредственно на нужды теплоснабжения. Преимущества прямоточных коллекторов перед вакуумными состоят в отсутствии промежуточной стенки между теплоносителями, что снижает тепловые потери и в возможности устанавливать коллектор на любых поверхностях под любыми углами, поскольку циркуляция теплоносителя в пределах всего коллектора будет осуществляться насосом.

Чертежи конструкций

Приступаем к работе

Прежде чем сооружать солнечный коллектор, необходимо произвести соответствующие расчеты и определить, как много энергии он должен производить. Но от самодельной установки ждать высокого КПД не стоит. Сориентировавшись, что его будет достаточно – можно приступать.

Работу можно поделить на несколько основных этапов:

  1. Изготовить короб
  2. Изготовить радиатор или теплообменник
  3. Изготовить аванкамеру и накопитель
  4. Собрать коллектор

Чтобы изготовить коробку под солнечный коллектор своими руками, следует заготовить обрезную доску толщиной 25-35 мм и в ширину 100-130 мм. Дно ее следует сделать текстолитовым, оснастив его ребрами. Оно также должно быть хорошо теплоизолированное при помощи пенопласта (но предпочтение отдают минеральной вате), накрытого оцинкованным листом.

Еще 4 эффективных способа альтернативного отопления дома

О которых вы можете узнать в нашей следующей статье

Подготовив короб, настает пора мастерить теплообменник. Следует придерживаться инструкции:

  1. Необходимо подготовить 15 тонкостенных металлических трубок длиной 160 см и две дюймовые трубы длиной 70 см
  2. В обоих утолщенных трубках сверлятся отверстия диаметра меньших трубок, в которые они будут устанавливаться. При этом нужно следить за тем, чтоб они были по одной стороне соосны, максимальный шаг между ними 4.5 см
  3. Следующий этап – все трубки нужно собрать в единую конструкцию и надежно сварить
  4. Теплообменник монтируется на лист оцинковки (ранее прикрепленный к коробу) и фиксируется при помощи стальных хомутов (можно сделать металлические зажимы)
  5. Днище короба рекомендуют покрасить в темный цвет (например, черный) – он будет лучше поглощать солнечное тепло, но чтобы снизить тепловые потери, внешние элементы красятся белым
  6. Завершить монтаж коллектора необходимо установкой покровного стекла около стенок, при этом не забыв о надежной герметизации стыков
  7. Между трубками и стеклом оставляется расстояние, равное 10-12 мм

Остается соорудить накопитель под солнечный коллектор. Его роль может исполнять герметичная емкость, объем которой варьируется около 150-400 л. Если найти одну такую бочку не удается, можно сварить между собой несколько небольших.

Как и коллектор, накопительный бак основательно изолируют от потерь тепла. Остается изготовить аванкамеру – небольшой сосуд объемом 35-40 л. Он должен оснащаться падающим воду устройством (шарнирным краном).

Остается самый ответственный и важный этап – собрать коллектор воедино. Сделать это можно таким образом:

  1. Вначале необходимо установить аванкамеру и накопитель. Необходимо следить, чтоб уровень жидкости в последнем был на 0.8 м ниже, чем в аванкамере. Так как воды в таких устройствах может собираться немало, необходимо продумать, каким образом они будут надежно перекрываться
  2. Коллектор размещается на крыше дома. Исходя из практики, рекомендуется делать это на южной стороне, наклонив установку под углом 35-40 градусов к горизонту
  3. Но нужно учитывать, что между накопителем и теплообменником расстояние не должно превышать 0.5-0.7 м, иначе потери будут слишком существенны
  4. В конце должна получиться следующая последовательность: аванкамера обязана располагаться выше накопителя, последний – выше коллектора

Наступает самый ответственный этап – необходимо соединить все составляющие воедино и подключить к готовой системе водопроводную сеть. Для этого потребуется посетить магазин сантехники и приобрести необходимые фитинги, переходники, сгоны и прочую запорную арматуру. Высоконапорные участки рекомендуют соединять трубой диаметром 0.5 дюйма, низконапорные – 1 дюйм.

Введение в эксплуатацию выполняется следующим образом:

  1. Установка заполняется водой посредством нижнего дренажного отверстия
  2. Подсоединяется аванкамера и регулируются уровни жидкости
  3. Необходимо пройтись вдоль системы и проверить, чтобы не было утечек
  4. Все готово к повседневной эксплуатации

Схема работы

Коллектор состоит из двух главных частей: светоулавливателя и теплообменного аккумулятора, который преобразует энергию радиации в тепловую энергию и передаёт её теплоносителю. Накопители могут быть вакуумными, трубными и плоскими. В первых конструкция похожа на термос: одна труба вставлена в другую, а между ними имеется вакуум, создающий идеальную теплоизоляцию. Благодаря цилиндрической форме труб, солнечные лучи попадают на них перпендикулярно и передают максимум энергии.

Солнечный коллектор состоит из двух главных частей: светоулавливателя и теплообменного аккумулятора

Теплоносителем в таких конструкциях является обыкновенная вода. Она может не только отапливать помещение, но и служить для бытовых нужд. При этом нет выделений углекислого газа в атмосферу, что весьма актуально в наши дни. К тому же не требуется никаких затрат на топливо, а эффективность коллектора составляет 80%. На большей части России в период с марта по октябрь в среднем в сутки солнцем вырабатывается 4−5 кВтч/м2, что позволяет небольшим устройством размером 2м2 нагревать ежедневно до 100 л воды.

Для всесезонного использования коллектор должен иметь обширную поверхность, два контура с антифризом и дополнительные теплообменники. Таким образом, благодаря грамотно использованной энергии можно получать бесплатное тепло 7 месяцев в году, независимо от того ясно на улице или нет.

Как посчитать необходимую мощность коллектора

При расчете необходимой мощности солнечного коллектора очень часто ошибочно производят вычисления, исходя из поступающей солнечной энергии в самые холодные месяцы года.

Дело в том, что в остальные месяцы года вся система будет постоянно перегреваться. Температура теплоносителя летом на выходе из солнечного коллектора может достигать 200°С при нагреве пара или газа, 120°С антифриза, 150°С воды. Если теплоноситель закипит, он частично испариться. В результате его придется заменить.

Компании производители рекомендуют исходить из таких цифр:

  • обеспечение горячего водоснабжения не более 70%;
  • обеспечение отопительной системы не более 30%.

Остальное необходимое тепло должно вырабатывать стандартное отопительное оборудование. Тем не менее при таких показателях в год экономится в среднем около 40% на отоплении и горячем водоснабжении.

Мощность вырабатываемая одной трубкой вакуумной системы зависит от географического местоположения. Показатель солнечной энергии падающей в год на 1 м2 земли называется инсоляцией. Зная длину и диаметр трубки, можно высчитать апертуру – эффективную площадь поглощения. Остается применить коэффициенты абсорбции и эмиссии для вычисления мощности одной трубки в год.

Пример расчета:

Стандартная длина трубки составляет 1800 мм, эффективная — 1600 мм. Диаметр 58 мм. Апертура – затененный участок создаваемый трубкой. Таким образом площадь прямоугольника тени составит:

S = 1,6 * 0,058 = 0,0928м2

КПД средней трубки составляет 80%, солнечная инсоляция для Москвы составляет около 1170 кВт*ч/м2 в год. Таким образом одна трубка выработает в год:

W = 0,0928 * 1170 * 0,8 = 86,86кВт*ч

Миф первый: плоские коллекторы прочнее вакуумных

Качественные плоские коллекторы немецкого производства являются довольно прочными и легко выдерживают град и тому подобные внешние воздействия. Но при желании, конечно, разбить их можно. То же самое можно сказать и о качественных вакуумных коллекторах. На практике замена стеклянных трубок на установленных вакуумных коллекторов применяется довольно редко, поскольку качественные трубки являются очень прочными и рассчитаны на долгий срок службы

Обратите внимание на видео ниже, где показано испытание вакуумной трубки на прочность куском льда, имитирующем град. Это показательный пример

А вот такой же пример с использованием стального шарика.

Также следует помнить, что в случае повреждения плоского коллектора его обычно следует менять, что является дорогостоящей и сложной задачей. При повреждении нескольких стеклянных трубок вакуумного коллектора, он все равно продолжит работать, а трубки в последующем можно заменить. Обычно при установке вакуумных коллекторов предусматривается каким образом будет проводиться замена трубок в случае их повреждения и завершения обычного срока службы (15 лет).

Принцип работы солнечного коллектора

Если кратко описать принцип работы коллектора – он необходим для захвата солнечной тепловой энергии. В дальнейшем она концентрируется и используется человеком.

Коллекторная система состоит из следующих составляющих:

  • Тепловой аккумулятор (обычная емкость под жидкость)
  • Теплообменный контур
  • Непосредственно коллектор

Жидкий или газообразный теплоноситель циркулирует по коллектору. Полученная энергия нагревает его и, посредством смонтированного бака-аккумулятора, передает тепло воде.

Нагретая жидкость хранится в баке до того, покуда она не будет использована. Сфера ее применения очень широка – от обычных хозяйственных нужд до отопления дома. Чтобы вода быстро не остывала, необходимо качественно тепло изолировать емкость.

Циркуляцию воды в коллекторе делают одним из двух способов: естественным или принудительным способом. В баке-аккумуляторе может монтироваться дополнительный элемент, нагревающий жидкость, который будет включаться при достижении низких температур окружающей среды и поддерживать температуру воды, например, зимой, когда солнцестояние непродолжительное.

Классификация устройств

Солнечные коллекторы подразделяются на двухконтурные и одноконтурные. Первый тип более распространён. В устройстве с двумя контурами по одному из них циркулирует вода, по второму — теплоноситель. Такой коллектор используется круглогодично.

Что касается одноконтурного оборудования, оно пригодно к применению только в безморозный период, так как внутри теплоносителя находится вода, способная замёрзнуть и разрушить трубки.

Это полезно: принцип работы и строение солнечных батарей.

По принципу работы коллекторы также делятся на несколько групп:

  • воздушные;
  • плоские;
  • вакуумные;
  • концентраторы.

Существуют несколько видов моделей, например, воздушные

Воздушные модели

Особенность этих коллекторов — невысокая эффективность. Воздух плохо проводит тепло, хотя он и способен нагреваться. Главное преимущество — возможность круглогодичного использования. Поскольку воздух не замерзает, нет риска, что трубки будут повреждены. Конструктивно этот тип коллектора отличается надёжностью и простотой. Такое оборудование подходит для отопления разных типов помещений, включая:

  • жилые дома;
  • подвалы;
  • овощехранилища;
  • цеха;
  • гаражи;
  • склады.

Основной элемент коллектора — ребристая панель, выполняющая функции теплоприёмника. Обычно она изготовлена из стали, алюминия или меди. Внутри панель разделена на ячейки. Воздух циркулирует между рёбрами и подогревается, отдавая тепло в помещение. Охлаждённый теплоноситель перемещается обратно в основную часть коллектора.

Воздушный солнечный коллектор из пивных банок : последствия работы после зимы:

Плоский источник тепла

Основное достоинство плоского солнечного коллектора — простота конструкции. Оборудование довольно надёжно, но имеет сравнительно низкий коэффициент полезного действия. Устройство собрано по принципу сэндвича и включает в себя следующие элементы:

  • защитное стекло;
  • медные трубки, заполненные теплоносителем;
  • теплоизоляционный слой;
  • алюминиевую раму;
  • крепёж;
  • абсорбент.

В качестве поглощающей поверхности (абсорбента) выступает пластина. Её окрашивают в чёрный цвет, чтобы поглощение солнечных лучей было максимальным. Стекло применяется для создания парникового эффекта. Благодаря ему тепло не уходит, а нагревает абсорбент. Такую конструкцию несложно собрать самостоятельно, а служить она может более 10 лет.

Существует модель на вакууме, которая имеет свои особенности

Оборудование на вакуумных элементах

Коллекторы вакуумного типа имеют в своей основе запаянные трубки, наполненные теплоносителем, и теплосборник. Трубки выполнены из стекла, покрытого специальным напылением, позволяющим лучше аккумулировать тепло. Благодаря вакууму предотвращаются потери тепла. В процессе циркуляции жидкость из вакуумных трубок поступает сначала в теплосборник, а затем в накопительный бак с водой. Охлаждённый теплоноситель возвращается обратно в систему.

У вакуумного (вакуумированного) устройства более высокий коэффициент полезного действия, чем у плоского и воздушного. С помощью этого коллектора удобно нагревать воду. Конструкция хороша тем, что трубки можно добавлять и убирать, когда увеличивается или уменьшается потребность в горячей воде.

Мой воздушный коллектор-сборка перед экспуатацией:

Существует много вариантов вакуумных устройств, в том числе такие, где стеклянные трубки находятся одна в другой, а в наружной находится вода. Недостаток моделей этого типа — сложность изготовления. Создать вакуум в домашних условиях нереально. На предприятиях есть такая возможность, тем не менее процесс изготовления вакуумированных коллекторов обходится недёшево.

Стагнация системы

Поговорим чуть подробнее о проблемах, связанных с переизбытком генерируемого тепла. Итак, предположим, что вы установили достаточно мощный гелиоколлектор, способный полностью обеспечить теплом отопительную систему вашего дома. Но наступило лето, и потребность в отоплении отпала. Если у электрического котла можно отключить электропитание, у газового – перекрыть подачу топлива, то над солнцем мы не властны – «выключить» его, когда стало слишком жарко, нам не под силу.

Стагнация системы – одна из главных потенциальных проблем солнечных коллекторов. Если из контура коллектора забирается недостаточно тепла, происходит перегрев теплоносителя. В определенный момент последний может закипеть, что приведет к прекращению его циркуляции по контуру. Когда теплоноситель остынет и конденсируется, работа системы возобновится. Однако далеко не все виды теплоносителей спокойно переносят переход из жидкого состояния в газообразное и обратно. Некоторые в результате перегрева приобретают желеобразную консистенцию, что делает невозможной дальнейшую эксплуатацию контура.

Избежать стагнации поможет лишь стабильный отвод производимого коллектором тепла. Если расчет мощности оборудования сделан правильно, вероятность возникновения проблем практически нулевая.

Однако даже в этом случае не исключено возникновение форс-мажорных обстоятельств, поэтому следует заранее предусмотреть способы защиты от перегрева:

1. Установка резервной емкости для накопления горячей воды. Если вода в основном баке системы горячего водоснабжения достигла установленного максимума, а гелиоколлектор продолжает поставлять тепло, автоматически произойдет переключение, и вода начнет греться уже в резервной емкости. Созданный запас теплой воды можно будет использовать для бытовых нужд позже, в пасмурную погоду.

2. Подогрев воды в бассейне

У владельцев домов с бассейном (не важно, крытым или размещенным под открытым небом) имеется прекрасная возможность отводить излишки тепловой энергии. Объем бассейна несравнимо больше объема любого бытового накопителя, из чего следует, что вода в нем не нагреется так сильно, что уже не сможет поглощать тепло

3. Слив горячей воды. При отсутствии возможности тратить избыток тепла с пользой можно попросту сливать небольшими порциями нагретую воду из накопительного резервуара для ГВС в канализацию. Поступающая при этом в емкость холодная вода будет понижать температуру всего объема, что позволит продолжать отводить тепло от контура.

4. Внешний теплообменник с вентилятором. Если гелиоколлектор обладает большой производительностью, избыток тепла может быть тоже очень велик. В этом случае система оборудуется дополнительным контуром, заполненным хладагентом. Этот дополнительный контур сопряжен с системой посредством теплообменника, оснащенного вентилятором и монтируемого за пределами здания. При возникновении риска перегрева избыточное тепло поступает в дополнительный контур и через теплообменник «выбрасывается» в воздух.

5. Сброс тепла в грунт. Если помимо солнечного коллектора в доме имеется грунтовый тепловой насос, избыток тепла можно направить в скважину. При этом вы решаете сразу две задачи: с одной стороны, защищаете контур коллектора от перегрева, с другой – восстанавливаете истощенный за зиму запас тепла в грунте.

6. Изоляция гелиоколлектора от прямых солнечных лучей. Этот способ с технической точки зрения один из самых простых. Конечно, забираться на крышу и занавешивать коллектор вручную не стоит – это тяжело и небезопасно. Гораздо рациональнее установить дистанционно управляемый заслон, наподобие рольставень. Можно даже подключить блок управления заслоном к контроллеру – при опасном повышении температуры в контуре коллектор будет закрываться автоматически.

7. Слив теплоносителя. Этот способ можно считать кардинальным, но в то же время он довольно прост. При возникновении риска перегрева теплоноситель посредством насоса сливается в специальную емкость, интегрированную в контур системы. Когда условия вновь станут благоприятными, насос вернет теплоноситель в контур, и работа коллектора будет восстановлена.

Оцените статью:

Схема солнечного коллектора: общие принципы и особенности

Развитие альтернативной энергетики дает шанс каждому не только значительно снизить свои расходы, но и стать независимым от сбоев или плановых отключений в системах отопления и подачи горячей воды. Наиболее популярный альтернативный источник – энергия Солнца, которая не только бесплатна, но и доступна в любой точке земного шара в неиссякаемом количестве.

Основные устройства, которые преобразовывают солнечную энергию в тепловую и обеспечивают пользователей необходимыми благами (теплом и горячей водой) – солнечные коллекторы. Схема подключения солнечного коллектора зависит от множества факторов: расположения здания,  мощности самого устройства, угла наклона трубок, уровня инсоляции, решаемой задачи и множества других значений, которые обязательно следует учитывать для эффективной работ целой системы.

Схема подключения солнечного коллектора в теплое время года.

Простейшая схема подключения коллектора включает в себя следующие компоненты:

—                   непосредственно коллектор;

—                   контур теплообмена;

—                   тепловой аккумулятор (бак, в котором находится нагретая вода).

Плоский солнечный коллектор имеет наиболее простую конструкцию и отлично подходит для использования в жарком климате с большим количеством солнечных дней и соответствующим уровнем инсоляции. Он состоит из слоя абсорбера, покрытого стеклом, который преобразовывает и передает уже тепловую энергию теплоносителю (последний циркулирует в трубках – тепловом контуре).

В регионах с холодным климатом более эффективно использование вакуумного коллектора, особенностью конструкции которого является использование для нагрева вакуумных трубок. Стеклянные трубки, благодаря своей цилиндрической форме, способны улавливать солнечные лучи более длительный промежуток времени (лучше использовать солнечный день), а используемое в их конструкции селективное покрытие улавливает даже рассеянное солнечное излучение. Благодаря этому они имеют большую эффективность в работе при установке в большинстве регионов нашей огромной страны.

В летнее время года, когда значения солнечной инсоляции достигают своего пика, работа солнечного коллектора дает ощутимый результат вне зависимости от того, какой солнечный коллектор используется – плоский или вакуумный.

В это время года в качестве теплоносителя можно смело использовать воду (это также относится к регионам с «мягкой» зимой), которая нагревается полученной от абсорбера энергией и подымается по трубам вверх, поступая в бак-аккумулятор. Бак подключен к кранам вывода воды, поэтому при открытии вентиля горячая вода из бака выходит и замещается холодной. Вода более низкой температуры скапливается в нижней части бака и выходит в контур системы через соответствующую трубу. Она вновь нагревается от полученной энергии и поступает в бак. В самом накопителе труба забора, через которую происходит подача горячей воды для пользования, должна быть расположена у верхней части бака (из-за меньшей плотности теплая вода подымается вверх).

Такой водный бак-аккумулятор можно располагать как на улице, так и в помещении. Наиболее распространенный и простой вариант в первом случае – водяной душ. Окрашенный в черную краску бак самостоятельно притягивает тепло и еще больше нагревает воду. Чтобы избежать теплопотерь в ночное время, бак необходимо теплоизолировать.

Такая простейшая схема подключения солнечного коллектора обеспечивает лишь естественную (и не всегда достаточную) циркуляцию теплоносителя. Увеличить продуктивность работы системы можно с помощью циркуляционного насоса.

Повышаем эффективность работы солнечного коллектора в холодную пору.

Использование простой системы для отопления и горячего водоснабжения в зимнее время возможно, если в качестве теплоносителя применяется антифриз, а бак-накопитель дополнен вспомогательным обогревательным элементом (например, ТЭНом). При использовании антифриза изменяется конструкция бака – в него монтируется змеевик (чаще всего медный), благодаря которому происходит циркуляции теплоносителя в баке. Хорошая проводимость металла позволяет отдавать тепло антифриза воде в баке.

В конструкцию рекомендуется включить циркуляционный насос и расширительный бак. Иногда для разделения воды, которая используется для отопления (техническая) и личного использования (питьевая) в бак монтируют внутренний резервуар. Он располагается в верхней части бака (где собирается горячая вода) и подключен к системе водоснабжения (с помощью вентиля забирается горячая вода, а резервуар заполняется холодной жидкостью). При этом система отопления подключена к основному баку.

В зависимости от внешней температуры, площади коллектора, географической точки, времени года, типа коллектора, и множества других факторов колеблется и эффективность работы системы (т.е. стабильность вырабатываемого уровня энергии). 

Кроме более привычных пользователям устройств, существует и воздушный солнечный коллектор, схема работы которого предполагает, что теплоносителем в системе является воздух, который нагревается от абсорбера и подается в отапливаемое помещение с помощью вентилятора.

Собираем солнечный коллектор своими руками.

Солнечный коллектор, его устройство, схемы и конструкции уникальны в каждом конкретном случае. Подобрать комплектующие, собрать и подключить механизм в систему так, чтобы она работала максимально продуктивно и безопасно, могут профессионалы. Впрочем, собрать элементарный солнечный коллектор или батарею легко и своими руками.

В качестве коллектора можно использовать радиатор из трубок длиной около 16-18 см и толщиной стенок около 1,5 мм. Решетка из таких стеклянных труб соединяется с трубами вывода и подвода (на ¾ и 1 дюйм соответственно). Такой радиатор устанавливается в короб из досок или металлических брусьев для более крепкой конструкции. В качестве дна – фанера или оргалит, сверху которых необходимо уложить теплоизоляцию. В короб устанавливают радиатор, закрепляют его хомутами и закрывают конструкцию крышкой из толстого стекла. Чтобы конструкция притягивала больше солнечной энергии, трубки радиатора, дно и внутренние поверхности короба окрашивают черной матовой краской, а стены снаружи – «серебрянкой». Любые соединения между элементами конструкции необходимо герметизировать (чаще всего используют пеньку, сверху которой наносят краску).

Как в случае с фабричными коллекторами, схема солнечного коллектора своими руками предполагает наличие бака для воды. В домашних условиях накопителя объемом до 300 л оказывается достаточно для того, чтобы нагретой до нужного уровня воды хватало домохозяйству. Бак необходимо теплоизолировать (например, поместив в короб и заполнив оставшееся пространство пенопластом, опилками и другими подручными материалами).

Чтобы поддерживать давление в системе, устанавливают аванкамеру – емкость объемом 30-40 л монтируют на 0,8-1 м выше уровня воды в баке. Аванкамера нужна для контроля подачи воды (жидкость прекращает поступать, когда начинает выливаться из трубы вывода аванкамеры и, наоборот, когда уровень воды в аванкамере падает, начинается процесс подачи воды из радиатора).

Все элементы системы соединяются в тепловой контур трубами на ½ и 1 дюйм. Первые используются для монтажа элементов от крана до аванкамеры и вывода нагретой воды из бака-накопителя, а «дюймовые» – для компонентов под низким давлением. Во избежание теплопотерь в трубах, их также необходимо окрасить «серебрянкой».

Но лучше «не заниматься ерундой» и приобрести готовый, заводской солнечный коллектор, гарантированно обеспечивающий Вас теплом и горячей водой.

Схема подключения и работы солнечного коллектора достаточно простая и безопасная. В зависимости от множества факторов, меняется и наличие компонентов. Чтобы коллектор работал эффективно, обеспечивая нужное количество тепла и горячей воды даже в холодное время года, необходимо не только правильно рассчитать и подобрать все компоненты, но и грамотно произвести их монтаж!

 

 

Как сделать солнечный коллектор-водонагреватель (система без насоса)своими руками? | ООО АСЭС

Что такое солнечный коллектор? Если просто, то это устройство для преобразования солнечной энергии в тепловую. Солнечные коллекторы бывают воздушными и могут нагревать воздух (используются для отопления и вентиляции). Или же вакуумными и плоскими. В этом случае они нагревают воду или теплоноситель. Используются для отопления и горячего водоснабжения.

Воздушный солнечный коллектор для отопления.Тоже воздушный солнечный коллектор. Только портативный. Отличный вариант для дачи, гаража, теплицы.Плоские солнечные коллектора для ГВС и отопления.

Воздушный солнечный коллектор для отопления.

Сегодня мы поговорим о плоском солнечном коллекторе: как его сделать самостоятельно. Да, это не так уж и сложно, если есть необходимые материалы и руки растут из нужного места 🙂 .

Такая самоделка будет очень полезна на даче, если у вас нет электроэнергии. Ведь он работает абсолютно автономно.

Из чего состоит плоский солнечный коллектор-водонагреватель?

  1. Из металлической панели, окрашенной черной краской и поглощающей солнечные лучи (абсорбер). Панель должна иметь очень хороший контакт (сварка/пайка) с рядом металлических труб, по которым движется теплоноситель. (В других случаях трубы могут быть и полимерными, черного цвета. Например, из ПНД. Это еще более простая конструкция. Смотрите примеры на фото ниже. )
  2. Рамы или каркаса. В нашем случае она будет из дерева.
  3. Прозрачной изоляции. Лучше всего стекло. Оно без проблем пропускает солнечное излучение и сокращает потери тепла от абсорбера.
  4. Теплоизоляции, которая сокращает потери тепла от абсорбера.

Солнечный коллектор подсоединяется к баку-аккумулятору для горячей воды.

Фото взято из сети интернет. К сожалению, не нашла автора. Если кто-то узнает своё, напишите в комментариях. обязательно укажу авторство.Фото из сети интернет. Такие коллекторы часто изготавливают для подогрева воды в бассейне. Конструкция до гениальности простая и дешёвая (по сравнению с коллекторами заводского изготовления).

Фото взято из сети интернет. К сожалению, не нашла автора. Если кто-то узнает своё, напишите в комментариях. обязательно укажу авторство.

Бак-аккумулятор для горячей воды с теплообменником. По факту это — бак косвенного нагрева.

Теплообменник передаёт тепло от нагретой в коллекторе жидкости (воды или антифриза) воде, находящейся в баке-аккумуляторе.

Теплообменник выполнен в виде спирали из медной, нержавеющей или другой трубы, которая помещена в бак. Теплоноситель циркулирует по спирали теплообменника и нагревает воду в баке. Смотрите фото ниже.

Смесь воды и пропиленгликоля (применяемого в пищевой промышленности) или другие виды антифризов (например, этиленгликоль) могут быть использованы в качестве теплоносителя для защиты от замерзания при отрицательных температурах. По санитарно-гигиеническим нормам вода в баке должна быть надежно защищена от попадания теплоносителя, содержащего токсические вещества.

Если Вы пользуетесь коллектором только в теплое время года, в системе в качестве теплоносителя может применяться вода.

Фото взято с https://krsk.au.ru/11217188/

Фото взято с https://krsk.au.ru/11217188/

Система солнечного коллектора – это пассивная система, не зависящая от электроэнергии. Она вполне может обходиться без насосов. Горячая жидкость перемещается между коллектором и баком по принципу конвекции благодаря тому простому правилу, что нагретая жидкость всегда поднимается наверх.

Принцип работы системы:

  • Жидкость в коллекторе нагревается солнышком.
  • Вода/антифриз, нагреваясь, поднимается по коллектору и трубе к баку.
  • Когда горячая жидкость из коллектора попадает в теплообменник, она нагревает воду в баке.
  • Остывая, жидкость перемещается вниз по спирали теплообменника и поступает из отверстия в нижней части бака обратно в коллектор.
  • Вода, нагретая в баке, аккумулируется в верхней части бака.
  • Холодная вода из водопроводной сети/резервуара поступает в нижнюю часть бака.
  • Нагретая вода поступает к потребителю через выходное отверстие в верхней части бака.

Таким образом, пока на коллектор попадает солнечный свет, происходит непрерывная циркуляция жидкости. Если интенсивность солнечного излучения достаточно велика, то вода в баке станет горячей буквально за пару часов.

В сети интернет есть подробнейшее пособие по изготовлению солнечного коллектора-водонагревателя в домашних условиях. Это для тех, кто действительно решился изготовить солнечный водонагреватель своими руками.

Если же желания (или возможности) делать его самостоятельно нет, а летний душ на даче — идея заманчивая, то приходите к нам. Можно купить уже готовый солнечный водонагреватель и пользоваться всеми преимуществами комфортного проживания на даче.

********************************************************

► Наш сайт http://asenergy.ru/

► Про солнечные коллекторы почитайте здесь.

► Позвоните нам: +7 (3843) 200-869, +7-905-913-1013

► Приходите в гости (предварительно позвоните): г. Новокузнецк, пр. Октябрьский, 63, корп.1

► И не забудьте подписаться на наш канал 🙂 И поставить лайк.

► Если хотите предложить тему для публикации или у Вас возникли вопросы, пишите в комментариях. Или на нашу почту [email protected]

Заполните опросный лист для подбора СЭС онлайн и получите расчёт на свою электронную почту или по телефону.

Опросный лист для подбора теплового насоса

Опросный лист для подбора солнечного коллектора

Опросный лист online для расчета системы отопления Водяной тёплый пол

У нас работает доставка!

Как сделать солнечный коллектор ☛ Советы Строителей На DomoStr0y.ru

Содержание

Различные солнечные коллекторы появились на рынке достаточно давно. Это устройства, использующие энергию солнца для нагрева воды на домашние нужды. Но приобрести популярность среди пользователей им мешает высокая стоимость, это беда всех альтернативных источников энергии. Например, общие затраты на приобретение и монтаж установки, что обеспечит нужды средней семьи, составят 5000$. Но выход есть: можно сделать солнечный коллектор своими руками из доступных по цене материалов. Какими способами это реализовать, будет рассказано в данном материале.

Как работает солнечный коллектор?

Принцип действия коллектора основан на поглощении (абсорбции) тепловой энергии солнца специальным приемным устройством и передачей его с минимальными потерями теплоносителю. В качестве приемника используются медные или стеклянные трубки, окрашенные в черный цвет.

Ведь известно, что лучше всего абсорбируют тепло предметы, имеющие темную или черную окраску. Теплоносителем чаще всего выступает вода, иногда – воздух. По конструкции солнечные коллекторы для отопления дома и горячего водоснабжения бывают таких видов:

  • воздушные,
  • водяные плоские,
  • водяные вакуумные.

Среди прочих воздушный солнечный коллектор отличается простотой конструкции и, соответственно, самой низкой ценой. Он представляет собой панель – приемник солнечной радиации из металла, заключенный в герметичный корпус. Стальной лист для лучшей теплоотдачи снабжен с задней стороны ребрами и уложен на дно с тепловой изоляцией. Спереди установлено прозрачное стекло, а по бокам корпуса имеются проемы с фланцами для подключения воздуховодов или других панелей, как показано на схеме:

Воздух, поступающий через проем с одной стороны, проходит между стальными ребрами и, получив от них тепло, выходит с другой.

Надо сказать, что установка солнечных коллекторов с нагревом воздуха имеет свои особенности. Из-за их невысокой эффективности для обогрева помещений нужно применять несколько подобных панелей, объединенных в батарею. Кроме того, обязательно понадобится вентилятор, поскольку нагретый воздух из коллекторов, находящихся на кровле, самостоятельно вниз не пойдет. Принципиальная схема воздушной системы показана ниже на рисунке:

Простое устройство и принцип работы позволяют выполнять изготовление коллекторов воздушного типа своими руками. Но потребуется много материала для нескольких коллекторов, а подогреть воду с их помощью все равно не получится. По этим причинам домашние умельцы предпочитают заниматься водяными нагревателями.

Конструкция плоского коллектора

Для самостоятельного изготовления наибольший интерес представляют плоские солнечные коллекторы, предназначенные для нагрева воды. В корпусе из металла или алюминиевого сплава прямоугольной формы размещен тепловой приемник — пластина с запрессованным в ней змеевиком из медной трубки. Приемник выполняется из алюминия или меди, покрытой абсорбционным слоем черного цвета. Как и в предыдущем варианте, снизу пластина отделена от дна слоем теплоизоляционного материала, а роль крышки играет прочное стекло или поликарбонат. Ниже на рисунке изображено устройство солнечного коллектора:

Пластина черного цвета поглощает тепло и передает его теплоносителю, движущемуся по трубкам (вода или антифриз). Стекло выполняет 2 функции: пропускает к теплообменнику солнечную радиацию и служит защитой от осадков и ветра, снижающих производительность нагревателя. Все соединения выполнены герметично, чтобы внутрь не попадала пыль и стекло не теряло прозрачности. Опять же, тепло солнечных лучей не должно выветриваться наружным воздухом через щели, от этого зависит эффективная работа солнечного коллектора.

Данный вид – самый популярный среди покупателей из-за оптимального соотношения цена — качество, а среди домашних мастеров — по причине относительно несложной конструкции. Но применять такой коллектор для отопления можно лишь в южных регионах, с понижением температуры наружного воздуха его производительность значительно падает из-за высоких тепловых потерь через корпус.

Устройство вакуумного коллектора

Еще один вид водяных солнечных нагревателей изготавливается с применением современных технологий и передовых технических решений, а потому относится к высокой ценовой категории. Таких решений в коллекторе реализовано два:

  • тепловая изоляция с помощью вакуума,
  • использование энергии парообразования и конденсации вещества, кипящего при низкой температуре.

Идеальный вариант защитить абсорбер для коллектора от тепловых потерь – это заключить его в вакуум. Медная трубка, наполненная хладагентом и покрытая абсорбирующим слоем, помещена внутрь колбы из прочного стекла, воздух из пространства между ними откачан. Концы медной трубки входят в трубу, через которую протекает теплоноситель. Что происходит: хладагент под воздействием солнечных лучей закипает и обращается в пар, он поднимается по трубке вверх и от соприкосновения с теплоносителем сквозь тонкую стенку снова переходит в жидкость. Ниже показана рабочая схема коллектора:

Фокус в том, что в процессе превращения в пар вещество поглощает гораздо больше тепловой энергии, чем при обычном нагреве. Удельная теплота парообразования любой жидкости выше, нежели ее удельная теплоемкость, а потому вакуумные солнечные коллекторы весьма эффективны. Конденсируясь в трубе с проточным теплоносителем, хладагент передает ему всю теплоту, а сам стекает вниз за новой порцией энергии солнца.

Благодаря своему устройству вакуумные нагреватели не боятся низких температур и сохраняют свою работоспособность даже на морозе, а потому могут применяться в северных регионах. Интенсивность нагрева воды в этом случае ниже, чем летом, так как зимой на землю поступает меньше тепла от солнца, часто мешает облачность. Понятно, что изготовить стеклянную колбу с откачанным воздухом в домашних условиях просто нереально.

Примечание. Существуют вакуумные трубки для коллектора, заполняемые напрямую теплоносителем. Их недостаток – последовательное подключение, при выходе из строя одной колбы придется менять весь водонагреватель.

Как изготовить солнечный коллектор?

Прежде чем приступить к работе, следует определиться с габаритами будущего водогрейного аппарата. Произвести точный расчет площади теплообмена непросто, многое зависит от интенсивности солнечного излучения в данном регионе, расположения дома, материала нагревательного контура и так далее. Правильным будет сказать, что чем больше тепловой коллектор, тем лучше. Однако, его размеры наверняка ограничиваются местом, где планируется его устанавливать. Значит, надо исходить из площади этого места.

Корпус проще всего изготовить из древесины, проложив на дно слой пенопласта или минеральной ваты. Также для этой цели удобно использовать створки старых деревянных окон, где сохранилось хотя бы одно стекло. Выбор материала для приемника тепла неожиданно широк, чего только не используют мастера-умельцы, чтобы собрать коллектор. Вот перечень популярных вариантов:

  • тонкостенные медные трубки,
  • различные полимерные трубы с тонкими стенками, желательно черного цвета. Хорошо подойдет полиэтиленовая РЕХ труба для водопровода,
  • наружный теплообменник старого холодильника,
  • трубки из алюминия. Правда, соединять их сложнее, чем медные,
  • стальные панельные радиаторы,
  • черный садовый шланг.

Примечание. Кроме перечисленных, существует масса экзотических версий. Например,воздушный солнечный коллектор из пивных банок или пластиковых бутылок. Подобные прототипы отличаются оригинальностью, но требуют значительного вложения труда при сомнительной отдаче.

В собранный деревянный корпус или старую оконную створку с приделанным дном и уложенным утеплителем надо поместить металлический лист, накрывающий всю площадь будущего нагревателя. Хорошо, если найдется лист алюминия, но подойдет и тонкая сталь. Ее необходимо окрасить в черный цвет, а затем уложить трубы в виде змеевика.

Без сомнения, коллектор для нагрева воды лучше всего получится из медных труб, они отлично передают тепло и прослужат долгие годы.Змеевик плотно прикрепляется к металлическому экрану скобами или любым другим доступным способом, наружу выводятся 2 штуцера для подачи воды.

Поскольку это плоский, а не вакуумный коллектор, то поглотитель тепла нужно закрыть сверху светопрозрачной конструкцией – стеклом или поликарбонатом. Последний легче обрабатывается и надежнее в эксплуатации, не разобьется от ударов града.

После сборки солнечный коллектор надо установить на место и подключить к накопительному баку для воды. Когда позволяют условия монтажа, то можно организовать естественную циркуляцию воды между баком и нагревателем, в противном случае в систему включается циркуляционный насос.

Что в итоге?

Осуществлять отопление дома солнечными коллекторами, сделанными своими руками, – привлекательная перспектива для многих домовладельцев. Жителям южных районов этот вариант более доступен, только придется заполнить систему антифризом и как следует утеплить корпус. На севере самодельный коллектор поможет нагреть воду на хозяйственные нужды, но для обогрева дома его не хватит. Сказывается холод и короткий световой день.

виды, принцип работы и фото :: BusinessMan.ru

Использование солнечной энергии давно уже не новшество. Использовать ее можно для местного нагрева воды, например, на даче. Применить такой нагрев можно и для отопления, но стоимость дополнительного оборудования выйдет довольно высокой. Соорудить солнечный коллектор своими руками — не фантастика!

Для использования энергии солнца применяют специальные коллекторы. Для применения в разных целях существуют несколько вариантов устройств. Существуют такие типы элементов:

  • плоский;
  • трубчатый.

Плоский коллектор

Им можно назвать солнечную панель. Плоский солнечный коллектор своими руками создать выгодно и несложно. В центре данного устройства расположена панель поглотителя. Выполнена такая панель из металлов, которые хорошо проводят тепло, чаще всего это медь или алюминий.Чтобы коллектор хорошо выполнял свою функцию, а именно максимально поглощал солнечную энергию и с минимальными потерями преобразовывал ее в тепловую, на его поверхность должен быть нанесен специальный состав. Его поверхность защищает стекло с минимальным содержанием в своем составе железа. Такое стекло обладает хорошей пропускной способностью, минимальным отражением света и является хорошей защитой от воздействий внешней среды. По периметру поглотитель имеет корпус для защиты от механических воздействий, выполнен он обычно из стали или алюминия. Корпус и нижняя часть коллектора имеют теплоизоляцию. Плоский элемент способен передавать тепло тому теплоносителю, который в нем расположен. Это может быть простая вода или антифриз.

Расположить плоский коллектор можно в любом положении. Обычно его закрепляют на крыше, но и в другом месте он будет работать не хуже. Соорудить такой солнечный коллектор своими руками можно без больших вложений.

Если говорить о заводских элементах, то плоские могут быть стандартных размеров, площадью до 2,5 м2.Если требуется большая мощность, можно устанавливать несколько стандартных панелей вместе. Они будут составлять единую систему солнечного тепла.

У плоских коллекторов есть преимущество – они дешевле аналогов вакуумных. Но при низких температурах окружающей среды такие коллекторы теряют много энергии и уровень КПД снижается. Поэтому для применения в летний период достаточно будет плоского коллектора, а вот зимой он уступит вакуумному коллектору почти в два раза.

Вакуумный

Такой коллектор состоит из трубок, внутри них вакуум. Устройство каждой трубки напоминает устройство термоса, в основе которого стержень из меди, оболочка такого термоса — колба из дойного стекла, как раз между ними вакуум. Внутренняя оболочка трубки покрыта специальной черной краской, а внешнее стекло прозрачное. Трубки объединяются при помощи соединительного модуля.

Ценовая категория такого типа коллекторов выше аналогов плоских моделей, но преимущество определяется их выгодой использования в зимний период. Своими руками для дома солнечные коллекторы сделать можно из подручных материалов. Они могут быть от других устройств, например, от холодильника. В ремонте устройств вакуумного типа сложностей возникнуть не должно. Если одна из трубок выйдет из строя, сам коллектор продолжит работу. Но выход тепла будет меньше.

Типы

Вакуумные элементы можно подразделить на:

  • прямоточные;
  • с тепловой трубой.

Вакуумный солнечный коллектор своими руками смонтировать сложнее, чем плоский. Выйдет это немного дороже, но надо оценить преимущества вакуумного перед его установкой.

Солнечный коллектор своими руками соорудить не так сложно. Но стоит помнить, что он не будет также эффективен, как аналогичный произведенный в промышленных условиях. Необходимо сделать соответствующий расчет выгоды и эффективности данного устройства.

Как изготовить солнечный коллектор своими руками?

Для того чтобы приступить к устройству такого солнечного накопителя тепла, нужно самостоятельно совершить следующие действия:

  • подготовить основу будущего коллектора;
  • подготовить для установки радиатор;
  • подготовить накопитель тепла;
  • произвести монтаж непосредственно коллектора.

Основой устройства может служить обрезная доска с размерами от 25-100 мм до 35-135 мм. Из них следует сделать коробку походящего размера, ее дно изолировать и положить утеплитель (подойдет обычная стекловата), сверху укрыть оцинкованным листом.

Теплообменник изготавливается следующим образом:

  1. Следует приобрести металлические трубки: тонкостенные и толстостенные.
  2. В толстостенных трубках надо сделать отверстия по диаметру тонких труб с шагом не более 45 мм. Сверлятся они по одной стороне. Конечно, солнечный коллектор, своими руками сделанный, потребует времени на подготовку не только необходимого материала, но и инструмента.
  3. На этом этапе следует надежно укрепить трубки в отверстиях и закрепить их сваркой.
  4. Сооруженная конструкция закрепляется на оцинкованном листе, находящемся на коробе.
  5. Следующим этапом будет покраска коробки коллектора в черный цвет. Желательно только дно покрасить темным, а остальные части оставить светлыми, так как именно днище будет поглощать солнечные лучи.
  6. Затем устанавливается стекло покрова, соблюдая расстояние между ним и трубками не менее 1 см.
  7. Накопителем для коллектора может служить любая герметичная емкость. Объем ее может достигать 400 литров (минимум 150 литров).
  8. Следующий этап — изготовление аванкамеры. Это может быть емкость до 40 литров, на ней устанавливают кран, именно это устройство будет подавать воду.
  9. Чтобы избежать потерь тепла, надо основательно изолировать бак и сам коллектор.

Сборка устройства

Теперь нужно окончательно собрать его в единое целое. Сборка производится в несколько этапов:

  1. Установка накопителя и аванкамеры. Важное условие — жидкость в накопителе обязательно должна быть ниже уровня в аванкамере на 80 мм.
  2. Размещение коллектора в подготовленном месте. Можно это сделать на крыше. Надо соблюсти угол наклона в 35-40 градусов, установив элемент при этом с южной стороны.
  3. Чтобы минимизировать потери тепла, следует соблюсти расстояние не меньше 50 см между теплообменником и накопителем.
  4. Накопитель должен располагаться выше коллектора и ниже аванкамеры.

Остается самый ответственный этап – подключение к системе.

Для этого нужно заполнить систему водой, отрегулировать ее количество, убедиться в отсутствии протечек. Если соблюдены все условия, таким коллектором можно пользоваться ежедневно.

Такой сделанный солнечный коллектор для отопления своими руками сбережет немало средств. Водонагревательные системы, в основе которых лежит солнечный коллектор, можно разделить по типу циркуляции воды.

Естественная циркуляция воды

При такой системе циркуляции бак-накопитель располагается выше коллектора. По естественным законам, вода нагревается и поступает вверх в бак. При этом происходит вытеснение холодной воды, она уход вниз и поступает в коллектор. Там она нагревается и снова поднимается. Бак такой конструкции можно оснастить только двумя шлангами: для подачи холодной воды и отведения горячей. Подойдет такая система для небольших дачных нужд – летней кухни или душа.

Принудительная

Такая система не зависит от того, где располагается коллектор или накопительный бак. Вода циркулирует в такой системе благодаря дополнительно поставленному насосу. Из-за того, что требуется установка электронасоса, стоимость коллектора возрастает. При этом повышается производительность.

Наряду с плоскими и вакуумными устройствами существует возможность создать воздушный солнечный коллектор своими руками. Устройство его намного проще, чем водяного, но и главный недостаток существенен — он не может передать все накопленное тепло. Воздух — проводник тепла намного хуже, чем вода.

Выбор

Однозначно сказать, какой коллектор лучше выбрать — нельзя. Все будет зависеть от того, где он будет применен и какой уровень КПД нужен в конкретном случае. Но поможет сделать выбор сравнение положительных качеств и недостатков каждого из видов по следующим параметрам:

  1. Прочность. В этом случае «выигрывают» плоские коллекторы, они более надежны из-за простоты своей конструкции. Вакуумные уступают в прочности, они более хрупкие.
  2. Ремонт. При поломке плоского коллектора заменить нужно всю систему абсорбирования. В вакуумном можно заменить только отдельные трубки, вышедшие из строя.
  3. Холод. Минимальные проблемы в холодной среде будут только у воздушного коллектора.
  4. Температура нагрева. Для нагрева воды на 40 градусов выше температуры окружающей среды можно использовать плоский коллектор. При необходимости нагрева до более высокой температуры лучше использовать устройство вакуумного типа. Также солнечные коллекторы для отопления дома, своими руками изготовленные, будут эффективно работать и в зимний период, при условии правильной сборки и монтажа, а также ориентированию по сторонам света и углу относительно горизонта.
  5. Срок службы. В среднем этот срок ставят от 15 до 30 лет. Только вакуумные устройства не могут похвастаться данным сроком. Для них он немного ниже этих значений. Вакуумный солнечный коллектор, своими руками собранный, пусть и прослужит не так долго, как хотелось бы, но по себестоимости выгоден.

Выгода от солнечного элемента

Преимущества установки коллектора есть, но в каждом индивидуальном случае их будет больше или меньше. Основные общие плюсы:

  • Экономия ресурсов, выработанных искусственным путем.
  • Отказ от искусственных ресурсов полностью. Это можно осуществить, если речь идет о небольшом потреблении.
  • Экономия на покупке готового оборудования, при возможности монтажа коллектора собственноручно из доступных материалов.
  • Независимость от общих сетей отопления. Если нет возможности подключения к центральной магистрали, солнечные коллекторы — удачная замена.

Если дом большой и проживает в нем достаточное количество человек, полный отказ от искусственных ресурсов невозможен, но их сокращение и экономия на этом — вполне реально выполнимая задача.

Солнечный коллектор зимой — оценка эффективности

В последнее время альтернативные источники энергии вызывают все более живой интерес со стороны наших соотечественников.

Наиболее простыми из них в устройстве являются солнечные коллекторы, благодаря чему их доля в нетрадиционной энергетике, особенно бытовой, чрезвычайно велика.

Данная статья познакомит читателя с их разновидностями, а также поможет найти ответ на вопрос: насколько эффективным является солнечный коллектор зимой?

Работает ли зимой солнечный коллектор?

Как свидетельствует статистика (данные приведены в Википедии), на 1 тыс. россиян приходится примерно 0,2 кв. м применяемых у нас солнечных коллекторов, тогда как в Германии этот показатель составляет 140 кв. м, а в Австрии – целых 450 кв. м. на 1 тыс. жителей.

Столь значительную разницу нельзя объяснить одними только климатическими условиями.

Ведь на большей части России за день поверхности земли достигает такое же количество солнечной энергии, как и на юге Германии – в теплое время эта величина составляет от 4 до 5 кВт*ч/кв. м.

Чем же вызвано наше отставание? Отчасти оно обусловлено сравнительно низкими доходами россиян (гелиоустановки являются пока довольно дорогим удовольствием), отчасти – наличием собственных крупных газовых месторождений и, как следствие, доступностью голубого топлива.

Но немалую роль сыграло и предвзятое отношение со стороны многих потенциальных пользователей, считающих установку солнечного коллектора нецелесообразной. Дескать, летом и так тепло, а зимой от подобной системы мало проку.

Вот какие аргументы выдвигают скептики касательно эксплуатации гелиоустановок зимой:

  1. Установку постоянно засыпает снегом, так что солнечное излучение достигает ее не так уж часто. Если, конечно, владелец не дежурит постоянно на крыше с веником или щеткой.
  2. Холодный морозный воздух отбирает почти все тепло, накапливаемое коллектором.

Часто упоминают и всесезонный поражающий фактор – град, который может разнести гелиоустановку вдребезги.

Чтобы понять, насколько справедливы эти доводы, рассмотрим устройство различных видов солнечных коллекторов.

Устройство и область применения в быту

На сегодняшний день применяются такие типы гелиоустановок: плоскопластинчатые и вакуумные

Плоскопластинчатые

Это самые простые и дешевые устройства. Они состоят из улавливающей солнечное излучение пластины (абсорбера), прозрачного покрытия и закрывающей нижнюю поверхность теплоизоляции. На обращенную к солнцу поверхность пластины наносят черную краску или особое покрытие, например, из оксида титана или черного никеля. Оно называется селективным. Наиболее эффективными являются абсорберы, изготовленные из меди.

Светопропускающее покрытие выполняют из специального профильного поликарбонатного листа (с рифлением) или закаленного стекла, почти полностью очищенного от металлических примесей.

Все зазоры между корпусом коллектора и прозрачной крышкой герметизируются, что способствует уменьшению теплопотерь вследствие конвекции.

Плоский пластинчатый коллектор

В воздушных коллекторах используемый в качестве теплоносителя воздух омывает непосредственно абсорбер – с одной или с двух сторон. В устройствах, ориентированных на применение жидкостного теплоносителя (вода, масло или антифриз), к абсорберу могут быть прикреплены медные или алюминиевые трубки, в которые этот теплоноситель подается.

Если не отбирать накапливаемое плоско-пластинчатым коллектором тепло, он сможет нагреть воду до температуры в 190 – 210 градусов.

Для повышения эффективности таких установок применяют покрытия из особых материалов, не излучающих тепло в виде инфракрасных волн.

Вакуумные

Роль абсорбера в таком коллекторе играет поверхность трубки, по которой протекает теплоноситель. При этом сама она заключена в круглый прозрачный кожух, из которого выкачан воздух. Таким образом, каждая трубка с теплоносителем окружена, подобно колбе термоса, вакуумом.

Вакуумный коллектор стоит дороже, но зато является более эффективным: с его помощью воду можно нагреть уже до 250 – 300 градусов.

Вакуумные коллекторы

Значительно повысить производительность вакуумного коллектора можно при помощи параболоцилиндрических отражателей. Это продолговатые элементы с вогнутой зеркальной поверхностью, которая в поперечном сечении образует параболу. Такие отражатели устанавливаются в коллекторе за трубками, фокусируя на них весь неусвоенный солнечный свет.

Оснащенная такими элементами установка может нагревать теплоноситель (применяется масло) до температуры в 300 – 390 градусов. Чтобы еще больше увеличить производительность коллектора, его оснащают системой слежения за солнцем.

Прочие элементы системы

Помимо собственно коллектора в гелиоустановке имеется накопительный бак с водой, которой при помощи встроенного теплообменника передается накопленная теплоносителем энергия.

Существуют системы как с естественной циркуляцией теплоносителя (накопительный бак устанавливается выше коллектора), так и с принудительной – при помощи насоса (бак можно устанавливать на любом уровне).

Гелиоколлекторы в системе отопления

Применение

В быту гелиоустановки применяются для приготовления горячей воды, в том числе для бань, подогрева бассейна либо в качестве дополнительного источника тепла для системы отопления. В промышленности сфера применения таких систем является более широкой: на их основе сооружают опреснители воды, парогенераторы (пар приводит в движение различные машины) и даже электростанции.

Эффективность зимой

Эффективно ли отопление дома солнечными коллекторами зимой?

Ну что же, теперь посмотрим, как различные виды солнечных коллекторов работают в условиях зимы. Напомним, что противники внедрения таких установок выдвигают следующие аргументы:

  1. Засыпка панели снегом: данная проблема актуальна только для плоско-пластинчатых коллекторов. На трубках вакуумных установок, как показала практика, снег задерживается только в тех редких случаях, когда в силу особых погодных условий на их поверхности образуется изморозь. Если же во время снегопада дует хотя бы слабый ветер (от 3 м/с), панель точно останется чистой.
  2. Из-за того, что коллектор окружен холодным воздухом, все тепло с коллектора улетучивается: этот аргумент опять же справедлив только в отношении плоско-пластинчатых коллекторов. Действительно, зимой производительность такой установки в сравнении с летней уменьшается пятикратно. В более совершенных вакуумных моделях прослойка вакуума позволяет сберечь до 95% усвоенного тепла. Самые современные модели даже в сильный мороз способны довести воду до кипения.
  3. Коллектор легко может быть поврежден градом: в заводских условиях коллекторы изготавливаются из высокопрочных материалов. В Сети можно найти видеоролики, снятые во время испытаний панелей на ударную прочность. Коллекторы обстреливают стальными шариками и нетрудно заметить, что удар они держат очень хорошо.

Как видно, солнечные коллекторы зимой вполне работоспособны. Хотя, конечно, производительность их в сравнении с летним периодом ощутимо снижается.

Плюсы и минусы гелиосистемы

Говоря о солнечных коллекторах в целом, можно выделить следующие их достоинства:

  1. Им присущ более высокий КПД по сравнению с фотоэлектрическими элементами и ветрогенераторами.
  2. Усваиваемая с их помощью энергия является абсолютно бесплатной.
  3. Работа солнечного коллектора полностью безвредна для экологии: используемый ресурс – солнечное тепло — является неисчерпаемым и усваивается напрямую, без сжигания чего-либо и загрязнения окружающей среды.

Теперь укажем слабые места гелиоустановок:

  1. Коллекторы заводского изготовления стоят пока сравнительно дорого – от 500 до 1000 дол. Таким образом, стоимость системы из 2-х коллекторов с монтажом может достигать 2,5 тыс. дол.
  2. Из-за переменчивости погодных условий производительность коллектора не является стабильной.

По той же причине систему приходится оснащать довольно вместительным баком- накопителем с хорошей теплоизоляцией.

Отзывы

По свидетельствам владельцев гелиосистем, подобная установка окупается примерно за 7 – 10 лет. У одного из пользователей, проживающего в Московской области, 3 вакуумных солнечных коллектора (в каждом по 15 трубок) обеспечивают подогрев воды для бани.

Система оснащена баком накопителем объемом 300 л, в котором вода летом даже при переменной облачности закипает за 2 – 3 часа (без отбора тепла). Во время простоя бани производимое коллекторами тепло направляется на подогрев бассейна.

Те, кто пока не готов тратить значительную сумму на покупку фирменного коллектора, изготавливают такие устройства своими руками. Одному из пользователей, проживающему в Подмосковье, удается летом снимать с 1 кв. м самодельного коллектора до 500 Вт энергии. Зимой этот показатель падает до 100 Вт.

Поиски альтернативных источников энергии — вопрос вполне рациональный. В наше время некоторые люди успешно применяют солнечную энергию для отопления домов. Солнечные батареи своими руками изготовить гораздо дешевле, чем купить готовые.

Обзор типов солнечных батарей и отзывы реальных людей об их применении читайте в этом материале.

Видео на тему

Конструкция всех систем горячего водоснабжения на солнечных батареях и соображения, связанные с закупкой

ГОРЯЧАЯ ВОДА БЫТОВОГО НАГРЕВА, 100% СОЛНЕЧНАЯ
С МАЯ ПО ​​НОЯБРЬ В ГРУЗИНТЕ, MAINE
НАШИ ВСЕГО СИСТЕМЫ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ ПРОИЗВОДИЛИ 6 687 239 БТЕ
И НАГРЕВ 11,450 ГАЛЛОВ БЫТОВОЙ ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ ОТ 50 до 120F

Ознакомьтесь с нашими данными по горячей воде в режиме реального времени ЗДЕСЬ.

Проектирование и рекомендации по покупке солнечной горячей воды

Сколько у вас потенциальной солнечной энергии?
Продолжительные периоды пасмурной погоды сильно ограничивают количество энергии, которое вы можете собрать.

У вас южная экспозиция (если вы живете в Северном полушарии)?
Чтобы найти юг, используйте аналоговые часы и держите их горизонтально, как компас.
Направьте часовую стрелку на солнце.
Юг находится примерно на полпути между часовой стрелкой и 12:00.

А как насчет затенения?
Существует приложение Suntracker для iPhone / iPod Touch, которое показывает путь летнего и зимнего солнца над горизонтом.Хотя это приложение предназначено для получения информации о фотоэлектрических элементах, вы можете узнать, какой процент от общего возможного пребывания на солнце у вас будет. 100-процентное солнце не будет иметь затенения, что означает, что вы получите максимальную энергию (БТЕ) ​​от солнца.

Вы также можете нанять кого-нибудь для исследования затенения.

Степень затемнения ограничивает время, в течение которого солнечный коллектор горячей воды должен вырабатывать необходимые БТЕ.
Чем больше у вас оттенка, тем больше площади коллектора вам понадобится, чтобы получить такое же количество БТЕ за более короткий период времени.
50-процентное затенение потребует вдвое большей площади коллектора, чем 0-процентное затенение.

Что такое БТЕ?
БТЕ — это энергия, необходимая для поднятия одного фунта воды на один градус по Фаренгейту.
Если вы планируете нагревать горячую воду для бытового потребления с помощью солнечной энергии, вам необходимо знать, сколько галлонов горячей воды вы используете в день. Это число может сильно различаться. У вас есть дети, которые часто принимают душ? Вы часто стираете?

В нашем доме живут три человека, и мы используем от 10 до 100 галлонов горячей воды в день.

Давайте возьмем пример 30 галлонов на человека в день.
Вода поступает из колодца или городского водопровода около 50 градусов по Фаренгейту.
Мы хотим, чтобы температура воды в кране составляла 120 градусов по Фаренгейту.
Это разница температур 70 градусов.
30 галлонов воды весит около 240 фунтов (8 фунтов / галлон).
Чтобы поднять 240 фунтов воды на 70 градусов, требуется 16 800 БТЕ. 240 х 70 = 16 800.
Что это значит? Это означает, что вы должны производить 16 800 БТЕ горячей воды в день на каждого человека в вашем доме.

Как холодно там, где вы живете?
Если круглый год температура держится выше нуля, можно использовать:

  • Система порционного коллектора
  • Обратная дренажная система с открытым контуром

Если круглогодичные температуры опускаются ниже нуля, вы можете использовать:

Что вы ожидаете от солнечной энергии для горячего водоснабжения?
Нагрейте горячую воду для бытового потребления.

  • Только в солнечные дни?
    Вы можете использовать небольшой резервуар для хранения (120 галлонов).
  • Круглый год?
    Вам нужен большой резервуар для хранения (300 галлонов и больше) или несколько резервуаров для хранения.
Лучистое отопление помещений?
  • В лучшем случае это будет дополнительная система к вашей нынешней системе лучистого отопления.

Какой тип коллектора мне использовать?
Плоские коллекторы наименее дорогие и обеспечивают самые низкие температуры (максимум 140 F).Они также теряют часть своего энергетического потенциала, когда погода холодная или дует ветер, потому что они не изолированы от окружающего воздуха.

Вакуумные трубчатые коллекторы являются самыми дорогими, производят больше энергии раньше и позже днем ​​(из-за трубчатой ​​конструкции) и могут обеспечивать самые высокие температуры (более 200 F). Они полностью изолированы от окружающего воздуха, поэтому они производят ту же энергию, если температура окружающего воздуха составляет 30 градусов выше нуля или 30 градусов ниже нуля.Каждая отдельная трубка производит около 120-200 БТЕ в час.

Как оцениваются коллекционеры?
Коллекционеры оцениваются в БТЕ в день. Мне еще предстоит выяснить, как определяется «день». Это пасмурный зимний (короткий) день на северо-западе Тихого океана, палящий летний (длинный) день в Аризоне, летний день на Аляске, где никогда не заходит солнце? Не могу найти ответа.

Рейтинги смещены в пользу плоских коллекторов , потому что стандарты основаны на общем размере коллектора, а не учитывает зазоры между трубками в откачанных коллекторах.

Наша система (60 вакуумированных трубок) выдает 90 000 БТЕ (фактическое количество БТЕ, достигающее нашего крана горячей воды) в солнечный мартовский день. Это более чем 7-часовой период, поэтому система в среднем потребляет 12 857 БТЕ / час, что в точности соответствует показателям «Максимальный выход БТЕ в день на основе 1000 Вт / м2». 1000 Вт / м2 — это количество энергии солнца (1000 Вт), которое достигает 1 квадратного метра (м2) земли в день «полного солнца».

НЕ ПРИНИМАЙТЕ, ЧТО КАЖДАЯ БТЕ, произведенная КОЛЛЕКТОРОМ, ДОСТИГАЕТ ВАШЕГО КАНАЛА ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ! ЭТО СОВЕРШЕННО НЕ ДЕЛАЕТ.

Если вы нанимаете кого-то для установки солнечной системы горячего водоснабжения, убедитесь, что система включает в себя монитор энергопотребления, чтобы можно было проверить фактическую мощность системы. И убедитесь, что БТЕ измеряются в резервуаре с горячей водой, а НЕ в коллекторной петле.

Какой угол должен быть коллектор?
На моей широте (45 градусов) сборщики должны отдавать предпочтение зимнему солнцу.
У меня 67,5 градуса. Используйте свою широту плюс 22.5 градусов.

Почему?

Это максимизирует энергию короткого дня, зимы и минимизирует энергию долгого дня летом. Вы можете иметь систему самого большого размера, не опасаясь перегрева в летние месяцы.

Наша система выдает максимум 90 000 БТЕ зимой и 65 000 БТЕ летом. Зимой мы используем дополнительные БТЕ для обогрева нашей теплицы с помощью системы лучистого тепла (также работающей от фотоэлектрических элементов, а не от сети).

67,5 градуса зимой тоже снег проливает. Нет ничего, что я ненавижу хуже, чем видеть солнечные коллекторы, покрытые снегом в течение нескольких недель. Особенно это касается вакуумных трубчатых коллекторов, поскольку их изоляционные свойства предотвращают нагрев поверхности трубок и таяние снега.

Какая у меня широта?
Найдите свой город на Google Maps. Щелкните правой кнопкой мыши карту своего местоположения и выберите «Что здесь?» В поле «Поиск» отобразится ваша широта (первое число в поле).

Каковы скрытые расходы солнечной системы горячего водоснабжения?
Насосы и средства управления с питанием от переменного тока. До 25 процентов от общей экономии энергии солнечных коллекторов может быть потеряно из-за затрат на электроэнергию для работы системы.

Плохо изолированные или неизолированные трубопроводы. Я уменьшил потери тепла из коллектора в накопительный бак на 50 процентов, изолировав трубы. Это верно даже в теплом климате.

Плохо изолированные водонагреватели теряют тепло 24 часа в сутки, 7 дней в неделю.

В нашей системе используются насосы и элементы управления с фотоэлектрическим питанием, поэтому нет затрат на электроэнергию, уменьшающих энергию, производимую коллектором. Кроме того, при отключении электроэнергии нам не нужно беспокоиться о застое (кипение теплоносителя в наших коллекторах из-за того, что насосы не могут работать). Застой превращает теплоноситель в коррозионный агент.

В коллекторных системах периодического действия используется термосифонирование (естественное движение горячей воды вверх), поэтому вам не нужны насосы или контроллеры.

Вакуумные трубчатые коллекторы — солнечные водонагреватели

Сравнение вакуумных трубчатых коллекторов с плоскими солнечными коллекторами. Узнайте, как они работают, ознакомьтесь с их функциями и преимуществами. Кому стоит подумать о покупке трубчатых солнечных коллекторов?

Принцип работы вакуумных трубок и их преимущества


Одна из самых популярных и используемых вакуумных трубок состоит из множества длинных параллельных герметичных труб с одинарными или двойными стенками.Обычно их 10 или более, обычно они сделаны из стекла или пластика и связаны сверху изолированным коллектором или коллектором.

Внутри каждой трубки находится небольшая медная трубка, покрытая специальным материалом, который увеличивает ее способность поглощать солнечную энергию. Медная труба (тепловая труба) герметизирована и прикреплена к черному медному ребру, называемому пластиной поглотителя. Небольшое количество жидкого теплоносителя (метанол или смесь спирта и воды) нагревается внутри тепловой трубы, и когда он превращается в пар, он поднимается к верху системы, где охлаждается, сжижается и возвращается в тепловую трубу. низ трубы.

Во время этого процесса скрытая теплота высвобождается, поэтому жидкость, протекающая через коллектор (теплообменник), получает тепло от трубок и далее передает его воде, хранящейся в резервуаре для воды. При изменении состояния выделяется большое количество энергии, что делает этот тип коллектора очень эффективным.

В случае одностенных вакуумных трубчатых коллекторов абсорбирующая пластина и тепловая трубка устанавливаются внутри вакуума, в то время как в двустенных (двойных) системах вакуум находится между слоями стекла.

Селективный материал поверхности, который поглощает солнечную тепловую энергию, делает эту систему эффективной, поскольку может значительно повысить производительность водонагревателя. Как было сказано ранее, эти трубки также известны как вакуумные трубки, поскольку воздух удаляется из стеклянной или пластиковой трубки, и как только создается вакуум, он значительно снижает тепловые потери. Поскольку потери на конвекцию и теплопроводность уменьшаются, откачиваемая трубка работает более эффективно и лучше работает при более высоких температурах, чем плоские коллекторы.

Преимущества


Вакуумные трубки работают лучше, чем популярные плоские коллекторы, не только в более холодном, но и в более теплом климате. Благодаря эффективному обогреву они рекомендуются для северных регионов с более холодной и пасмурной погодой. В качестве коллекторов плоского типа вакуумные лампы собирают как прямое, так и рассеянное излучение. Тем не менее, благодаря цилиндрической форме, они могут повысить эффективность за счет улавливания излучения, когда солнце находится под низкими углами.

Вакуум не только помогает удерживать тепловую энергию внутри трубок, но также помогает уменьшить или исключить конденсацию внутри коллектора, как это было в случае с плоскими коллекторами, что предотвращает преждевременный выход из строя.Отсутствие воздуха в трубке создает отличную изоляцию, позволяя достичь более высоких температур, чем у других типов коллекторов. Такая конструкция также устраняет проблемы замерзания воды в холодные зимние дни.

Недостатки


Вакуумные трубчатые коллекторы также имеют недостатки. Так как они являются хорошими теплоизоляторами, снег, который скапливается на трубке, не тает; он застревает наверху и между трубками, в некоторых случаях всю зиму, что снижает эффективность и способность притягивать солнечный свет.Вот почему важна установка трубки под рекомендуемым углом (некоторые профессионалы рекомендуют не менее 25 градусов для обеспечения потока испарения и конденсации). В случае прямого протока через откачанные трубчатые коллекторы их также можно установить горизонтально на плоской крыше.

Вакуумные трубки хрупкие и требуют более тщательного обслуживания. У них более тонкое стекло, поэтому они чаще ломаются, но их можно заменить по отдельности.

Другая причина замены трубки — потеря вакуумного уплотнения.Трубки можно установить по отдельности, но это займет больше времени, в то время как плоские коллекторы требуют больше усилий для подъема на крышу, и сборка не требуется.

Вследствие своей цилиндрической конструкции вакуумные трубки занимают больше места, чем плоские пластинчатые коллекторы, что может быть важным фактором при ограниченном пространстве. При отсутствии должного ухода и возможности достижения высокой температуры жидкость может перегреться и закипеть.

Связанные

Как работает солнечный водонагреватель? — Веб-сайт Solar

Эта страница может содержать партнерские ссылки. Ознакомьтесь с нашей политикой раскрытия информации здесь.

Все формы энергии и тепла под солнцем происходят от солнца — мы иногда забываем об этом! Уголь, нефть и газ получены в результате органического роста, питаемого солнечными лучами. Мы просто преобразуем содержащуюся в нем энергию в форму, необходимую для нашей цивилизации.

Возобновляемые виды энергии, такие как солнечные фотоэлектрические, электрические, волновые, ветровые и водяные обогреватели, также преобразуют солнечную энергию, но по-разному. Солнце, волны и ветер связаны с вторичным преобразованием, но имеет смысл собирать солнечную энергию в одной из ее основных форм — тепле!

Солнечный нагреватель передает солнечное тепло жидкости, заключенной внутри трубчатого коллектора, и использует теплообменник для передачи этого тепла внешнему прибору для использования в качестве горячей воды.Циркулирующая жидкость обычно смешивается с нетоксичным раствором антифриза и может циркулировать под действием силы тяжести электрического насоса.

Какие бывают типы водонагревателей на солнечных батареях?


Как и многие другие, водонагреватели бывают пассивными и активными. В пассивном стиле нет движущихся частей. Более теплая жидкость поднимается на и заменяется более теплой жидкостью . Таким образом тепло передается от солнечного коллектора к теплообменнику.

В активном солнечном водонагревателе для перемещения перекачиваемой жидкости используется электрический насос. Обе системы обычно находятся под давлением 1 бар и могут быть защищены путем смешивания с небольшим процентным содержанием пищевого продукта «антифриз ».

Схема солнечной водонагревательной системы


Типы солнечных водонагревателей

Плоские коллекторы

Есть много форм плоских пластинчатых коллекторов, некоторые из которых более сложные, чем другие, но все они в основном содержат какой-то трубчатый каркас или коллектор , спаянный или сваренный вместе и содержащий теплообменник на водной основе жидкость.

Трубка изготовлена ​​из тонкостенной меди или другого металла, имеющего характеристики быстрой теплопередачи . (Для систем обогрева больших бассейнов, где площадь не так критична, для сбора и передачи тепла можно использовать пластиковые трубы.)

Трубчатый коллектор окрашен в черный цвет , уложен на слой изоляционной шерсти из стекловолокна и покрыт стекло или другой материал для остекления.

Эффективность плоского солнечного коллектора

Эффективность плоского солнечного коллектора — это мера того, сколько тепла он передает в виде полезной энергии.Это значение может варьироваться от 30% до 70% и зависит от:

  • качества сборки коллектора
  • используемых материалов
  • местного излучения

Вакуумных трубчатых коллекторов

Я лично профессионально установил оба типа систем солнечных коллекторов и считаю, что откачанные трубы на сегодняшний день являются наиболее эффективными и простыми в установке и обслуживании.

«Центр распределения свежих продуктов Balzac — Солнце / ветер» от Walmart Corporate имеет лицензию CC BY 2.0

Эффективность вакуумного трубчатого солнечного коллектора

Вакуумный трубчатый коллектор может иметь КПД до 90%. Как они это делают? Вакуумная трубка подвешена внутри более толстой внешней трубки, которая служит для фокусировки и концентрации солнечных лучей.

Внутри внутренней трубки содержится небольшое количество жидкости, которая быстро закипает из-за пониженного давления. Пар поднимается к верхней части трубок, установленных под углом, и передает свое тепло циркулирующей жидкости в коллекторе, проходящем через верхнюю часть коллектора.

Сравнить коллекторы с вакуумированными трубками и плоскими пластинчатыми коллекторами

Низкие тепловые потери (вакуумные трубы) потери

медные трубы

Отсутствие внутреннего масштабирования труб

Периодическое удаление накипи

Цилиндрические трубы собирают солнце под всеми углами

Плоский коллектор поглощает солнечные лучи с разной скоростью 9027

Теплообменник не нужен

Горячая вода доступна круглый год

Реалистичное использование 300 дней в году

Стеклянные трубки легко заменить, если они сломаны

Необходимо заменить всю стеклянную столешницу ing

Солнечное водонагревание «сделай сам»


Это область, где преданный специалист по DIY или сторонний специалист может действительно «отправиться в город».Доступно множество планов и сотни видеороликов на Youtube, описывающих, как построить тепловые солнечные обогреватели, и я опубликую подробные планы в будущем, с особым вниманием к идеям, приведенным ниже, т.е. объединение PV с солнечной тепловой энергии , чтобы получить максимум. передача энергии от солнца.

Гибридный фотоэлектрический солнечный тепловой коллектор


Интересной (не такой уж новой) разработкой является гибридный солнечный коллектор, в котором используется преобразование электричества в виде фотоэлектрических панелей и теплопередача солнечной энергии.Видео ниже объясняет это:

Солнечные фотоэлектрические панели — отличная технология, которая стремительно развивалась, особенно за последние два десятилетия, но ее эффективность остается около 20 процентов, даже в панелях премиум-класса, поэтому только 20 процентов энергии перехваченный солнечной панелью преобразуется в электричество. Остальные 80 процентов потеряны.

Теперь это может быть не важно для людей, у которых есть большие площади на крыше для установки солнечных панелей, но для людей с ограниченным пространством на крыше, например, в городских условиях, потеря 80 процентов энергии означает гораздо больше.Даже беглый взгляд на солнечную фотоэлектрическую технологию говорит нам, что она приближается к стадии зрелости, хотя развитие технологий добавляет дополнительную мощность к панелям, но только небольшими приращениями.

В последние годы мы увидели, что технология разрезания ячеек и двухсторонних солнечных батарей улучшила прирост панелей, но сейчас мы приближаемся к точке, когда, чтобы выжать больше из фотоэлектрических панелей, мы должны смотреть либо в сторону запретительно дорогие многопереходные солнечные элементы, используемые в спутниках или аккумуляторы из перовскита, которые потенциально могут пойти дальше, чем элементы из кристаллического кремния.

Но в настоящее время он остается нестабильным и быстро разрушается, так есть ли способ сделать больше сена за счет солнечного излучения? Да, есть. Это достигается за счет использования солнечной панели PVT или, другими словами, фотоэлектрического теплового гибридного коллектора.

Как следует из названия, это комбинация солнечного теплового коллектора и фотоэлектрических элементов, которые максимизируют солнечное усиление. С помощью простейших методов он обеспечивает на выходе как электричество, так и тепло, и самое лучшее в этом то, что эти две технологии дополняют друг друга и работают симбиотически.

Если мы посмотрим на солнечные тепловые коллекторы сами по себе, мы обнаружим, что они являются очень эффективными устройствами. Фактически, вакуумный трубчатый коллектор имеет энергоэффективность более 90 процентов, что означает, что они могут преобразовывать почти весь падающий солнечный свет в тепло.

https://abora-solar.com/en/hybrid-solar-panel/

Солнечные фотоэлектрические системы, с другой стороны, могут работать только с фотонами в солнечном свете определенных уровней энергии, а остальные фотоны просто проходят через поглощаются задним слоем и в конечном итоге выделяют тепло в ячейках, что нежелательно.

Фактически, это выделяемое тепло снижает мощность солнечных элементов. Тепловой коэффициент фотоэлектрической панели — значение, указанное в ее спецификации, точно говорит нам о падении производительности панели при повышении температуры. В пустынном климате температура фотоэлектрических панелей, как известно, достигает 70 градусов по Цельсию.

Для охлаждения панелей используются охлаждающие рубашки. В солнечных панелях PVT фотоэлектрические элементы размещаются поверх солнечного теплового коллектора.Накапливающееся избыточное тепло удаляется водой, проходящей через тепловой коллектор.

Было заявлено, что гибридные панели могут иметь КПД до 85% и могут генерировать в четыре раза больше энергии, производимой с той же площади поверхности, всего лишь в 25 раз при увеличении стоимости.

В Европе и многих других странах с холодным климатом более 52 процентов всей потребляемой энергии уходит в космос, а тепло для нагрева воды остается самым большим потребляемым источником энергии. Пользовательские исследования показали, что активные системы отвода тепла могут увеличить срок службы фотоэлектрических панелей с 30 до 50 лет, поэтому отвод тепла не только улучшает мгновенные характеристики фотоэлементов, но и увеличивает их срок службы.

На 20% больше годовой выработки электроэнергии было зарегистрировано только для PVT в системе PVT по сравнению с системой без PVT. Кто-то может спросить, если это так, то в чем же загвоздка. Почему эта технология не так распространена? Почему так получается, что его производит лишь небольшое количество компаний?

Что ж, оказывается, что технология PVT — это не просто подключи и работай, как технология PV. Кроме того, летом может оказаться большое количество воды температурой от 35 до 40 градусов по Цельсию, и ей некуда деваться.

По этой причине люди с бассейнами пока предпочитают их устанавливать, но есть способ обойти это. Избыточное тепло можно сбросить, пропустив горячую воду через наружные конвекторы, когда в этом нет необходимости.

Факт остается фактом, когда мы используем как электрические, так и тепловые выходы PVT. По сути, мы экономим вдвое больше денег. Во многих местах цены на электроэнергию в три раза превышают цену на газ, и это именно то соотношение мощности, которое вы получаете от солнечной панели PVT.

Связанные вопросы

Как работают активные солнечные коллекторы?

Все солнечные коллекторы имеют циркулирующую жидкость, которая передает тепло от солнца к теплообменнику. В активных солнечных коллекторах используется электрический или другой насос для перемещения жидкости по контуру.

Как работают пассивные солнечные коллекторы?

Пассивные солнечные коллекторы содержат жидкость для передачи солнечного тепла теплообменнику. В пассивной конструкции жидкость перемещается за счет теплового воздействия. По мере нагрева она поднимается к вершине наклонного коллектора и заменяется более холодной жидкостью.

Почему солнечные коллекторы покрывают стеклом?

Стекло долговечно и не тускнеет. Световая и тепловая энергия проходят легко, но низкочастотное тепло не может так легко возвращаться. Это означает, что тепло остается внутри коллектора и имеет больше шансов быть переданным теплоносителю коллектора.


RENOGY быстро становятся предпочтительным источником солнечных панелей, комплектов, батарей и аксессуаров для управления солнечными батареями. Базируясь на US , где производятся продукты, они широко известны и уважаемы за инновации и качество .

Обзор продуктов RENOGY


Солнечные коллекторы с вакуумными трубками — Sunbank Solar

Подобно экстремальной версии термоса, который поддерживает горячий кофе, вакуумные трубки Sunbank сохраняют температуру 400 градусов внутри трубки, в то время как снаружи остается прохладной на ощупь . Это позволяет передавать тепло в резервуар для воды, а не тратить его впустую. Благодаря этой изоляции температура наружного воздуха не влияет отрицательно на высокую теплоотдачу внутри трубок.

Нет воды в откачиваемых трубках. Это обеспечивает отличные зимние характеристики за счет передачи тепла в резервуар с помощью медной тепловой трубки без каких-либо проблем с замерзанием. Также, если одна трубка сломана, система продолжит работать без слива резервуара.

Тот факт, что коллектор представляет собой трубку круглой формы, в отличие от коллектора с плоской пластиной, означает, что солнце всегда падает на коллектор под углом 90 градусов в течение дня. Это оптимизирует поглощение с помощью пассивного отслеживания.

Коллекторы Sunbank стали более эффективными за счет трехцелевого селективного покрытия Al-N / Al. Эти три покрытия создают антиотражающий слой, переносящий слой и анти-инфракрасный отражающий слой. Вакуумная трубка изготовлена ​​из высокопрочного боросиликатного стекла, стекла с высокой химической и термической стойкостью, выдерживающего 25-миллиметровый град.

Тепловые трубки

Тепловые трубки действуют как проводник тепла с низким сопротивлением. Благодаря их теплофизическим свойствам скорость теплопередачи в тысячи раз превосходит лучшие твердые теплопроводы тех же размеров.Тепловая трубка передает большое количество тепла, выделяемого откачанной трубкой, в коллектор, который нагревает воду в изолированном резервуаре.

Тепловые трубки встречаются чаще, чем думает большинство людей. Фактически, вы используете тепловую трубку для просмотра этой веб-страницы
. Тепловые трубки — один из наиболее эффективных способов передачи тепла, поэтому ваш компьютер использует тепловые трубки для отвода тепла от процессора, чтобы ваш компьютер не перегревался.

Тепловая трубка Sunbank изготовлена ​​из высококачественной меди, которая очень хорошо проводит энергию.Внутри герметичной тепловой трубки находится фирменное решение. Когда температура внутри откачанной трубки достигает 80 градусов по Фаренгейту, этот раствор испаряется и стекает в верхнюю часть тепловой трубки. В верхней части тепловой трубки находится колба конденсатора, которая входит в коллектор. Именно здесь пар выделяет свою огромную энергию, конденсируется в жидкость и падает на дно тепловой трубы, чтобы начать процесс заново. Этот непрерывный цикл и нагревает воду в солнечном банке.

Алюминиевое ребро

Алюминиевые ребра удерживают тепловую трубку на месте и отводят тепло из внутренней части стеклянной трубки в тепловую трубку.Это тепло затем передается в резервуар для воды, который действует как «аккумулятор», который заряжается и готов к использованию, когда вы готовы.

Как заменить откачиваемую трубку в солнечном коллекторе

Вакуумная трубка относится к стеклянным трубкам солнечного коллектора, которые соединены с металлической трубкой или трубкой абсорбера. Каждая из трубок герметична и должным образом закрыта, чтобы избежать утечки тепла в процессе конвекции и сбора солнечного излучения.Количество вакуумированных трубок, необходимых для увеличения производительности солнечного коллектора, обычно составляет от 16 до 20 трубок. Если есть сломанные откачанные трубы, их следует заменить, хотя солнечный коллектор все еще может нормально работать с сломанными трубками.

Шаг 1. Удаление сломанной трубки

Найдите сломанную трубку или трубку, которую вы хотите заменить. Перед снятием трубки нужно убедиться, что откачиваемая трубка не горячая. Одним из эффективных способов отвода тепла от откачиваемой трубы является циркуляция воды или другой рабочей жидкости внутри и снаружи внутренней части откачанной трубы.Жидкость или вода будут поглощать солнечную энергию, собранную солнечным коллектором, что нагревает трубку. Поглощенная энергия будет перенесена в часть солнечного коллектора, где она будет храниться или использоваться на практике.

Если откачиваемая трубка начинает остывать и температура теперь достижима, медленно извлеките их из распределительной коробки солнечного коллектора.

Шаг 2 — Закрепите конец откачанной трубки

Если вы заменяете более одной откачанной трубы, вы должны установить их на солнечный коллектор по очереди.В случае первой трубки вы должны использовать резиновый колпачок, который нужно надеть на конец откачанной трубки. Резиновый колпачок будет служить крышкой, предотвращающей утечку тепла внутри откачанной трубки. Проделайте то же самое с другими трубками, прежде чем присоединять их к коллектору.

Шаг 3 — Вставьте в коллектор

После того, как вы накроете конец трубки резиновым колпачком, используйте силиконовую смазку и нанесите ее на верх откачанной трубки, которая представляет собой медную секцию.Вставьте откачанную трубку в коллектор после нанесения силиконовой смазки. Силиконовая смазка здесь предназначена для очистки крышки и служит смазкой, облегчающей вставку откачанной трубки в распределительную коробку. Вставляя трубку в коллектор, убедитесь, что трубка установлена ​​правильно, иначе энергия будет потрачена впустую.

Шаг 4 — Закрепите резиновую заглушку

С помощью винтового зажима Jubilee закрепите резиновую заглушку, которая была установлена ​​на конце трубки.Вам необходимо зажать защищенный резиновый колпачок, чтобы он оставался на месте. Убедитесь, что трубка надежно закреплена в коробке или в раме солнечного коллектора. Проверьте все откачанные трубки, если они закрыты. Вы можете снять крышку только перед тем, как начать использовать солнечный коллектор. Проделайте те же действия с оставшимися откачанными пробирками.

Вакуумные кожухи для солнечных тепловых панелей. Часть 1: Изготовление и испытание в горячем боксе.

Неконцентрирующие солнечные тепловые коллекторы обычно доступны в двух формах: плоская пластина или вакуумная трубка.В последнее время интерес к третьей конфигурации, вакуумной плоской пластине, вызван улучшенными эксплуатационными и эстетическими характеристиками. Путем изоляции солнечного поглотителя в вакуумном пространстве (<1 Па) потери тепла из поглотителя могут быть минимизированы, что приводит к повышению эффективности. Кроме того, улучшенные теплоизоляционные характеристики эвакуированных панелей по сравнению с обычными системами остекления делают их привлекательными решениями для интеграции в энергоэффективные фасады зданий.

В этом документе, состоящем из двух частей, описывается конструкция, технологии изготовления и тепловые характеристики двух вакуумных кожухов, изготовленных в Университете Ольстера, в качестве компонентов прототипа вакуумированных плоских солнечных коллекторов.Первый корпус состоит из двух стеклянных панелей, прикрепленных к краевой распорке и разделенных массивом опорных стоек на регулярной квадратной решетке, образуя узкое вакуумируемое пространство. Второй корпус включает неохлаждаемый медный лист, который представляет собой поглотитель солнечной энергии. Кожухи были испытаны в трех условиях: при высоком внутреннем давлении (0,0021 Па), низком вакууме (8,4 Па) и отсутствии вакуума (атмосферное давление).

В части 1 этого документа описывается процесс изготовления вакуумных кожухов и измерение их теплоизоляционных свойств с помощью калориметра горячего ящика.Обсуждается теория теплопередачи через ограждение с опорными стойками; Результаты экспериментов сравниваются с предсказаниями математических моделей. Методология изготовления была успешно отработана, и было продемонстрировано значение U 1,35 Вт / м 2 K для корпуса с внутренним давлением 0,0021 Па. Результаты экспериментов хорошо согласуются с предсказаниями.

Часть 2 этого документа описывает испытания корпуса, содержащего медную пластину, с помощью симулятора солнечного излучения.Самая высокая температура торможения (121,8 ° C) была достигнута в установившихся условиях при испытании в высоком вакууме и хорошо согласуется с прогнозами. Были измерены переходные температуры пластины и поверхности стекла, которые согласуются с предсказанными кривыми.

Солнечный водонагреватель с вакуумной трубкой

Поставщики солнечных водонагревателей с вакуумной трубкой, система солнечного водонагревателя из нержавеющей стали и эмали включает в себя вакуумный стеклянный трубчатый коллектор, который можно использовать с изоляционными контейнерами для ухода и негерметичными опорными элементами (повторно заполняемыми контейнерами). к работе солнечного водонагревателя, солнечного водонагревателя низкого давления.Устройство с обедненной стеклянной трубкой наполняется водой и подвергается воздействию солнечного света, тем самым нагревая воду в стеклянной трубке.

Водонагреватель soalr низкого давления

Коллектор теплообменника — Изоляционная труба передает солнечные водонагреватели низкого давления на верхнюю часть тепловой трубы и блокирует коллектор теплопередачи коллектора. В диодном солнечном нагревателе вода протекает через коллектор, обеспечивая теплопередачу от медной тепловой трубы к воде, поэтому вода в баке нагревается.

Что такое солнечный водонагреватель с вакуумной трубкой?

Вакуумный водонагреватель с вакуумной трубкой имеет высокие характеристики, высокую эффективность и длительный срок службы. Коллекторы с вакуумными трубками используются в регионах с более холодным климатом, продолжительной зимой или частой пасмурной или пасмурной погодой.

Вакуумные лампы по-прежнему являются хорошим выбором для теплого солнечного климата, как и плоские солнечные коллекторы.

Солнечные водонагревательные системы, использующие вакуумные трубчатые коллекторы в качестве источников тепла, решают эту проблему, потому что солнечные коллекторы используют отдельные круглые трубы, которые всегда перпендикулярны солнечному свету в течение большей части дня.

Кроме того, еще одним преимуществом технологии солнечных вакуумных трубок является то, что солнечные трубки не заполнены большим количеством тяжелой воды, что устраняет проблемы веса и конструкции крыши, вызываемые стандартными системами плоских панелей.

Это позволяет солнечным водонагревательным системам, использующим вакуумные трубчатые коллекторы, работать с более высокой эффективностью и температурой в течение более длительных периодов времени, чем традиционные системы установки плоских пластинчатых коллекторов.

Сертифицированные SRCC солнечные вакуумные трубчатые коллекторы для обеспечения эффективных, экономичных и высокопроизводительных решений для солнечного нагрева воды и солнечного отопления помещений.Эти вакуумные трубчатые солнечные водонагреватели производятся под строгим контролем качества, чтобы гарантировать, что в вашем доме или на предприятии установлена ​​продукция самого высокого качества.

Список наших солнечных водонагревателей

Солнечный водонагреватель низкого давления из нержавеющей стали Солнечный водонагреватель с вакуумными трубками

Стеклянные трубки Солнечный водонагреватель Плоский солнечный водонагреватель

Накопительный электрический водонагреватель Коллектор тепловых труб Солнечный Водонагреватель

Солнечные водонагреватели раздельного типа с фарфоровой эмалевой облицовкой резервуар для хранения

Водонагреватель с воздушным источником

Введение

Вакуумные трубчатые солнечные водонагреватели — это устройства, которые используют солнечную энергию для нагрева воды от холодного до горячего, значит, они солнечные продукты.Вакуумные трубчатые солнечные водонагреватели состоят из полностью стеклянных вакуумных трубок солнечных коллекторов, которые имеют функцию преобразования солнечной энергии в тепловую энергию, резервуар для хранения воды, подставку и взаимосвязанные аксессуары. Хорошо известно, что температура поверхности, обращенной к солнцу, высока, а другой поверхности — низкой. Таким образом, вода в трубках имеет разную температуру, и более теплая вода поднимается, а более холодная вода опускается, что приводит к циркуляции и, наконец, к получению необходимой горячей воды.

Солнечные водонагреватели с вакуумной трубкой — одна из крупных отраслей промышленности, в которых используется солнечная энергия.Они поставляют экологически чистые, энергосберегающие, безопасные и санитарные новые водонагреватели для простых людей; солнечные водонагреватели — это энергосберегающее оборудование, которое поглощает лучистую тепловую энергию солнца, нагревает холодную воду для людей в повседневной жизни и на производстве.

Экономия энергии за счет солнечных панелей. Однако эти солнечные водонагревательные системы не оптимизированы и поэтому не могут обеспечить ожидаемую экономию энергии, несмотря на их географическое положение и годовое излучение. Таким образом, эти системы могут быть оптимизированы в соответствии с желаниями потребителя, географическим положением, а также количеством радиации, получаемой летом и зимой.

Солнечный коллектор ETC состоит из четырех основных частей:

Обзор вакуумного трубчатого солнечного коллектора ETC

  • Вакуумная трубка (ET)
    Поглощение солнечной энергии и преобразование ее в доступное тепло. Вакуумная изоляция между двумя слоями стекла предотвращает потерю тепла.
    Ребра теплообмена помогают передавать тепло тепловым трубкам.
  • Тепловая трубка (HP)
    Медная вакуумная трубка передает тепло от ET к коллектору.
  • Различный
    Изоляционная коробка с медной головной трубкой.Головка представляет собой пару гофрированных медных трубок с муфтой для сухого подключения, в которую вставляется тепловая трубка.
  • Монтажный каркас
    Прочный и простой в установке

Солнечные коллекторы с вакуумированными трубками

Эти трубки изготовлены из стекла, называемого боросиликатом, который является тем же основным материалом, что и многие термостойкие стеклянные изделия, используемые на кухнях по всему миру. производитель трубчатых солнечных водонагревателей. Боросиликатное стекло обладает очень прочными свойствами и отличной прозрачностью (> 92% при толщине 2 мм).
Толщина стеклянной стенки сильно влияет на прочность, срок службы и стоимость. Вакуумные трубки изготавливаются по индивидуальному заказу в соответствии со строгими требованиями, превышающими отраслевые стандарты, включая стенки толщиной 1,8 мм, обеспечивающие превосходную прочность и эластичность против града.

Обеспечивает более высокую тепловую эффективность при ярком солнечном свете, а также при облачном или рассеянном солнечном свете. Кроме того, трубка опорожняется и имеет газопоглотитель бария (индикатор вакуума). Если солнечный вакуумный трубчатый водонагреватель трубки поврежден, геттер бария меняет цвет с серебряного на белый.

Трубка изготовлена ​​из боросиликатного стекла с низким коэффициентом излучения (стекло с очень низким содержанием железа, отличной прочностью и термостойкостью) и полностью герметизирована, а AL / N используется для селективного покрытия AL, что позволяет использовать всю солнечную энергию возможный. Энергетический спектр генерирует тепло.

Эффективность

Комбинация высокоэффективного абсорбирующего покрытия и вакуумной изоляции означает, что покрытие может превышать 200 ° C / 392 ° F, а к внешнему стеклу можно прикасаться прохладно.При ярком солнечном свете каждая вакуумная трубка может обеспечить теплопроизводительность более 60 Вт / 204 БТЕ.

Как работает солнечный водонагреватель с вакуумной трубкой?

Поглощение тепла → микроциркуляция → Изоляция резервуара для воды → система управления → home
трубок солнечного водонагревателя использует термоэмиссионные вакуумные трубчатые коллекторы для поглощения тепла, обеспечивая максимальный обмен от легкого к теплу. затем подает свежую воду в изолирующую цистерну через микроциркуляцию, в конечном итоге к пользователю по специализированному трубопроводу.Система солнечного вакуумного водонагревателя механически управляет подачей воды в резервуар с помощью регулирующего клапана и контроллера. Вспомогательный электрический усилитель, установленный внутри резервуара, механически используется в пасмурную, дождливую и снежную погоду, поэтому цена трубки солнечного водонагревателя экономит 90-ю энергию.

Спецификация резервуара
Материал внутреннего резервуара:
Вариант A.) SUS304- 2B нержавеющая сталь толщиной 0,4 мм
Вариант Б.) эмалированная сталь толщиной 1,6 мм
Материал внешнего резервуара: Вариант А.) Лист нержавеющей стали толщиной 0,4 мм
Вариант B.) Цветной стальной лист толщиной 0,4 мм
Емкость бака: 100–300 литров
Спецификация рамы:
Вариант A.) Нержавеющая сталь толщиной 1,2 мм
Вариант B.) Оцинкованная сталь 1,5 мм толщина
Вариант C.) Алюминиевый сплав толщиной 2,0 мм
Дополнительные запасные части:
магниевый стержень
электрический элемент
вспомогательный бак
цифровой контроллер

Наша служба

  1. сторона покупателя.
  2. У нас есть полный запас, и мы можем доставить в кратчайшие сроки. Вы можете выбрать множество стилей.
  3. OEM и ODM заказ принимаются, возможна печать или дизайн любого логотипа.
  4. Хорошее качество + заводская цена + быстрая реакция + надежное обслуживание, это то, что мы стараемся изо всех сил предложить вам
  5. Все наши продукты производятся нашими профессиональными рабочими, и у нас есть наша высокопроизводительная команда по внешней торговле, вы можете полностью верю нашему сервису.
  6. У нас богатый опыт проектирования, производства и продажи солнечных водонагревателей, мы бережно относимся к каждому заказу.

Назначение вакуума в вакуумированных трубках

Использование трубчатых извлекающих трубок с солнечным вакуумным водонагревателем в качестве закрытых систем для сбора крови снижает опасность прямого контакта с кровью и упростило отбор нескольких образцов из незамужней венепункции.

сделать вакуумную трубку на солнечной батарее Youtube guide

Как долго прослужат вакуумные трубки?

от пяти до пятнадцати лет
Внутренняя трубка покрыта термопоглотителем.Срок службы пылесоса варьируется от коллектора к коллектору, везде от пяти до пятнадцати лет. завод по производству солнечных водонагревателей с вакуумной трубкой. Плоские кредиторы обычно более эффективны, чем многие другие, в условиях полной солнечной погоды.

Сколько стоит солнечное отопление?

Само устройство обычно стоит от 1000 до 5000 долларов, заявляет корпорация, и вы можете рассчитывать на то, что заплатите от 600 до 2500 долларов за установку.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *