Солнечный вакуумный коллектор: Трубчатые вакуумные солнечные коллекторы для водоснабжения и поддержания отопления

Содержание

Емкостный и эффективный вакуумный солнечный коллектор китай

О продукте и поставщиках:
Снизьте потребление энергии в жилых и коммерческих помещениях с помощью инновационных решений премиум-класса. вакуумный солнечный коллектор китай с Alibaba.com. Солнечные устройства идеально подходят для различных климатических условий и особенно подходят для нагрева воздуха в холодное зимнее время года. Эти расширенные функции и новейшие технологии. вакуумный солнечный коллектор китай подходят для нагрева воды и сушки круп. Наиболее. вакуумный солнечный коллектор китай включают резервуары из нержавеющей стали, которые ..... 

Использование солнечного излучения для удовлетворения различных потребностей в энергии становится все более популярным среди людей, поскольку это экономичный вариант, обеспечивающий лучшая полезность. Эти. вакуумный солнечный коллектор китай обладают превосходной адаптируемостью ко многим условиям, даже к воде. Они также могут устанавливаться как на плоских, так и на наклонных крышах. Вы можете выбрать прочный. вакуумный солнечный коллектор китай с прочным металлическим защитным стеклом, способным выдержать вес взрослого человека. Изоляционные слои этих. вакуумный солнечный коллектор китай изготавливаются из пенополиуретана, полученного с помощью пенопласта под высоким давлением, для повышения прочности.

Alibaba.com предлагает множество вариантов. вакуумный солнечный коллектор китай различного размера, качества, функций и других аспектов в зависимости от модели продукта и индивидуальных требований. Эти продукты включают медные трубы, оборудованные теплопроводной средой, и вакуумные трубки для предотвращения помех с термическим КПД. Файл. вакуумный солнечный коллектор китай на сайте поставляются с антибликовым слоем, антиабсорбционным слоем, инфракрасным отражающим слоем и геттером для продолжения процесса нагрева воды. Эти. вакуумный солнечный коллектор китай с уникальным дизайном помогают в автоматическом процессе подачи воды и стабилизации температуры воды ..

Изучите широкий спектр. вакуумный солнечный коллектор китай на Alibaba.com, что соответствует требованиям вашего бюджета, и покупайте эти продукты, экономя деньги. Эти продукты поставляются с несколькими вариантами настройки и гарантируют качество от ведущих производителей. вакуумный солнечный коллектор китай поставщики и оптовики. Вы также можете выбрать послепродажное обслуживание, такое как установка и обслуживание.

Apekom

Солнечные вакуумные установки

Содержание страницы

Пришло время солнечных вакуумных установок (СВУ) !

Мы все очень устали от постоянного роста цен на энергоносители, от беспредела монополистов, безжалостно опустошающих наш кошелек за калории тепла. Скажите им вместе с нами хватит!.

Современные технологии позволяют на 70% в течение года получать отопление и горячую воду бесплатно за счет солнечной энергии даже в наших северных широтах (59° северной широты).

Фирма Apekom предлагает наиболее удобные комплекты европейских сертифицированных солнечных установок, проверенных временем и успешно работающих даже в северных странах Европы, таких как Дания, Швеция, Норвегия, Германия, Польша, Финляндия, Литва, Латвия.

Комплекты разделяются по принципу условий потребления: только для горячей воды и для горячей воды и вспомогательного отопления.

Техническая справка

В вакуумном водонагревателе-коллекторе объем, в котором находится черная поверхность, поглощающая солнечное излучение, отделен от окружающей среды вакуумным пространством, что позволяет практически полностью устранять потери теплоты в окружающую среду за счет теплопроводности и конвекции. Потери на излучение в значительной степени подавляются за счет применения селективного покрытия. Так как полный коэффициент потерь в вакуумном коллекторе мал, теплоноситель в нем можно нагреть до температур 120 — 160°С.

Конструкция стеклянных вакуумных труб похожа на конструкцию термоса: одна трубка вставлена в другую с большим диаметром. Между ними вакуум, который представляет совершенную термоизоляцию. Благодаря цилиндрической форме трубок солнечные лучи падают на постоянно одинаковую поверхность (в плоскости перпендикулярно к оси трубки). Это проявляется и в получении большей энергии, хоть солнце и светит под «неудобным» углом, во время захода и восхода солнца. Вакуумными трубками используется и так называемый диффузионный свет, когда солнце закрыто облаками. В любое время дня под прямым солнечным излучением постоянно находится часть абсорбирующего вещества вакуумной трубки.

Существуют 2 основных типа вакуумных коллекторов, вакуумный коллектор с прямой теплопередачей воде и вакуумный коллектор с термотрубками. Наиболее эффективным является второй тип коллекторов, который мы и предлагаем.

Термотрубка — это закрытая медная труба с небольшим содержанием легкокипящей жидкости. Под воздействием тепла жидкость испаряется и забирает тепло вакуумной трубки. Пары поднимаются в верхнюю часть — головку, где конденсируются и передают тепло теплоносителю. Передача тепла происходит через медную „гильзу» приемника. Благодаря этому отопительный контур отделен от трубок, при повреждении одной трубки коллектор продолжает работать. Процедура замены трубок очень проста, при этом нет необходимости сливать незамерзающую смесь из контура теплообменника.

Важным преимуществом коллекторов с тепловыми трубками является их способность работать при температурах до -50°С. Испарение начинается при температуре трубки более 30°С, таким образом, при низких температурах трубка как бы «запирается» и не происходит потерь тепла через коллектор назад (например, ночью или в пасмурную погоду).

Вернуться к содержанию

Принцип работы СВУ

В основу функционирования СВУ положено четыре базовых процесса:

  • Улавливание солнечного излучения
  • Теплообмен
  • Консервация полученного тепла
  • Автоматизированный контроль системы

При этом инженерное решение по реализации этих процессов чётко распределяется в соответствии с элементами СВУ. Так, солнечное излучение, попадая на коллектор, проходит через его вакуумную зону и достигает специального покрытия, которое улавливает те волны солнечного излучения, которые несут наибольшую энергию — в первую очередь инфракрасный спектр. В результате чего происходит интенсивный разогрев вакуумного коллектора. Полученная энергия передаётся теплоносителю. Теплоноситель передает тепло воде в резервуаре накопителе через медный спиральный теплообменник.

С целью сохранения полученного тепла в СВУ используются одно или двуемкостные баки-резервуары, имеющие изоляционный слой, который обеспечивает как можно более продолжительное поддержание внутренней температуры. Для более эффективной координации функционирования, наиболее сложные (и одновременно наиболее производительные) СВУ комплектуются системой автоматического управления, где осуществляется контроль работы всей установки в соответствии с заданными параметрами, включая выбор оптимального режима работы системы в течение суток, при этом контроллер регулирует поток теплоносителя и определяет скорость подачи тепла.

Для бесперебойного функционирования СВУ комплектуются дополнительными источниками энергии, например, традиционным водонагревателем, работающим на электричестве, газе, жидком (дизель) или твёрдом (уголь) виде топлива, что обеспечивает наиболее высокую эффективность использования в зимнее время, когда нагрузки наиболее высоки, или в ночное время. При этом альтернативный источник энергии используется лишь для поддержания заданных параметров и помогает нагреву воды в баке резервуаре по второму медному спиральному теплообменнику в автоматическом режиме.

1. Солнечные лучи 2. Вакуумный коллектор 3. Датчик температуры № 1 4. Бак сброса излишнего давления 5. Центр управления 6. Контроллер
7. Электронагреватель 8. Датчик температуры № 2 9. Запорный клапан 10. Входное отверстие (холодная вода) 11. Выходное отверстие (горячая вода)
12. Накопительный резервуар с двумя медными теплообменниками 13. Основная система отопления на основе газового, электрического или другого котла.

Вернуться к содержанию

Расчёт эффективности

Солнечный дом — это жилище, требующее минимальных материальных и временных затрат на поддержание комфортной среды проживания. Говоря по-простому, это автоматическое поддержание качества воздуха в доме достаточных размеров при минимальных затратах на отопление и электричество.

Под качеством воздуха мы понимаем температуру и влажность при достаточном содержании кислорода и отсутствии вредных веществ в его составе. Для этого необходимы следующие условия: хорошая термоизоляция стен, крыши и подвала; хорошие окна с тройными стеклопакетами; вентиляция с рекуперацией воздуха; экономичный и эффективный источник тепла; автоматическая система управления отопления, вентиляции и энергопотребления.

Для решения этой задачи необходимо выбрать источник тепла, который сможет обеспечить дом круглый год теплом в автоматическом режиме с наименьшими финансовыми затратами.

Для этой цели идеально подходят солнечные вакуумные коллекторы, так как они работают круглый год при любой внешней температуре. С помощью солнца можно отапливаться до 10 месяцев в году!

Для отопления в самые холодные и пасмурные месяцы потребуется дополнительный источник тепла, который также будет работать автоматически. В настоящее время лучшим решением является тепловой насос. Это определяется тем, что у теплового насоса наименьшая стоимость производимого тепла при полной автоматизации процесса.

Сейчас стоимость 1 кВт часа тепловой энергии полученной с помощью теплового насоса составляет 0,05 — 0,07 ЕUR (с НСО).


Стоимость производства тепла для частного дома в Эстонии
Вид топлива Стоимость 1 кВтч в ЕUR с НСО
Солнечная энергия 0,00
Дрова 0,03 — 0,06
Уголь 0,03 — 0,06
Торф 0,03 — 0,06
Брикеты 0,03 — 0,06
Тепловой насос 0,05 — 0,07
Газ природный 0,1
Пропан-бутан 0,12
Электрокотлы 0,15

Однако, устанавливать систему, состоящую из солнечных коллекторов и теплового насоса слишком расточительно и громоздко, т.к. система теплового насоса достаточно дорогостоящая и требует больших площадей грунта для закладки в него труб ниже уровня промерзания. Поэтому в слабо освещенные месяцы более целесообразно нагревать воду в автоматическом режиме электротэнами.

Есть еще один способ удешевить тепловую энергию — поставить камин с болерьяном и разводкой сухого тепла по всем помещениям. Конечно, это приведет к необходимости вручную его топить, но физкультура еще никому не помешала, плюс удовольствие от живого огня. С другой стороны, если нет желания, то в автоматическом режиме подключаются электротэны.

Посчитаем сколько необходимо солнечных вакуумных коллекторов для солнечного дома в условиях Эстонии. Возьмём для примера средний 2-х этажный дом площадью 175 м

2. Это не большой, но и не маленький дом. В таком доме комфортно могут проживать от 3 до 6 человек. Практически этот дом подходит для 90% населения Эстонии.

Теперь посчитаем приблизительно теплопотери дома при разнице наружной и внутренней температуре в 25°С (в доме +20°С на улице -5°С). Почему именно такие параметры? Потому что среднегодовая температура в Эстонии 5-6°С. Средняя температура в январе, феврале -5°С. Однако дополнительную систему отопления надо рассчитывать исходя из максимально возможных отрицательных температур (у нас это -25°С).

Это приблизительный расчет без учета рекуперации воздуха и правильном монтаже строительных конструкций. В первом случае утепление стен эквивалентно 175 мм ваты и пластиковые окна с рамой 70 мм и селективным стеклопакетом (сейчас это можно сказать стандартное предложение). Во втором случае утепление стен эквивалентно 400 мм ваты и пластиковые окна с рамой 90 мм и тройным селективным стеклопакетом (такие окна дороже стандартных на 30-40 %)


Термоизоляция согласно нормам ЕС Термоизоляция рекомендуемая
Общие потери дома, Вт 4610 2380
Наружная температура, °С -5 -5
Внутренняя температура, °С 20 20
Количество проживающих людей 4 4
Жилая площадь дома, м 2 176 176
Количество этажей 2 2
Стены дома, Вт*К 46 18,4
Площадь стен, м2 184 184
Ширина дома, м 11 11
Длина дома, м 8 8
Высота дома, м 6 6
Теплопроводность стен, Вт/м*К 0,25 0,1
Окна и двери, Вт*К 79,2 35,2
Площадь окон и дверей, м2 44 44
Теплопроводность окон, Вт/м*К 1,8 0,8
Крыша, Вт*К 17,6 8,8
Крыша дома, м2 88 88
Теплопроводность крыши, Вт/м*К 0,2 0,1
Пол, Вт*К 17,6 8,8
Пол дома, м2 88 88
Теплопроводность пола, Вт/м*К 0,2 0,1
Вентиляция, Вт 600 600

Для простоты примера не учитываем воздухопроницаемость дома и наличие рекуператора воздуха. Так как считаем, что дом построен правильно и ветры в нем не дуют. Воздуха попадает столько сколько необходимо 4 человекам круглосуточно. (У кого стоят пластиковые окна те знают, что при отсутствии вентиляции, они должны быть постоянно открыты на зимние проветривание, иначе дышать нечем). Кроме того, наличие рекуператора только уменьшает потребление тепловой энергии.

Итак, что мы имеем? Для того, чтобы обогреть дом, нам требуется 4,6 или 2,4 кВт тепла и солнце для работы солнечного вакуумного коллектора (один вакуумный трубчатый коллектор, состоящий из 24 трубок производит в солнечный день 2 кВт тепловой энергии, а в пасмурный 1,6 кВт) Учитывая, что солнце ночью не светит, нам понадобится для отопления 6 или 4 коллектора соответственно. Для горячей воды потребуется еще 2 коллектора.

Всего получается от 8 до 6 вакуумных коллекторов, состоящих из 24 вакуумных заменяемых трубок, тогда в солнечную погоду вам не потребуется другого источника тепла для отопления дома и горячей воды. В самые холодные и темные месяцы ноябрь, декабрь и январь будем помогать солнечной системе электроподогревом, печкой или камином.

При установке такой системы мы получаем до 80% энергии на отопление от солнца и до 95% энергии на подогрев горячей воды!

Для широты Эстонии (57°сев.шир.) и области отопительный сезон начинается с сентября и заканчивается маем, т.е. минимум 8-9 месяцев в году, 6 из которых, почти полностью охватывают солнечные коллекторы. Горячая вода требуется круглогодично. Освещенность в наших широтах такова, что, начиная со второй половины марта, может вырабатываться чрезмерное количество тепла, которое придется сбрасывать хотя бы в Ваш бассейн под открытым небом или теплицу, и уже в апреле Вы сможете купаться в своем теплом бассейне или в мае кушать свежие огурчики.

Итого, Вы платите за отопление своего дома в 5 раз меньше, и горячая вода у вас вообще получается даром! Причем 10 месяцев в году практически в неограниченном количестве.


Система на основе комплекта Fotton

Вид солнечного коллекторa и вакуумные сменные трубки

В состав входят:


  • Солнечные коллекторы, состоящие из 20-30 вакуумных трубок длиной 1,8 м, располагаемые на арматуре на 20 см выше кровли с южной стороны крыши, что позволяет снегу проваливаться сквозь и не закрывать трубки
  • Солнечная автоматика с датчиками тепла и насоса в автоматическом режиме прокачивающего антифриз-теплоноситель от трубок к накопительному баку
  • Накопительный бак с баком для горячей воды
  • Расширительный бачок
  • Антифриз-теплоноситель
Схема подключения манометров и насоса теплоносителя

Модель СВУ Стоимость в EUR
Kоллектор SP58/1800 20 — сменные вакуумные трубки 760
Kоллектор SP58/1800 — 24 сменные вакуумные трубки 904
Коллектор SP58/1800 — 30 сменные вакуумные трубки 1080
Схема солнечной вакуумной установки

Стоимость остальной части комплекта колеблется от 2 до 3,5 тыс. EUR в зависимости от емкости и устройства накопительного бака, солнечной станции и количества антифриза.

Итого стоимость полного комплекта солнечного двухэтажного теплого дома площадью 175 кв.м обойдется примерно в 8000 EUR — 14000 ЕUR, при этом, основная стоимость — это стоимость коллекторов, и в случае экономии можно начинать с 4 или 6 штук и при недостатке тепла в любое время добавлять до 8 и более.

Много это или мало? Для ответа на этот вопрос надо учитывать стоимость дома, комфорт проживания и стоимость затрат на отопление с солнечной системой и без нее.

Стоимость дома в 175м2 может составлять 100 — 300 тыс. EUR. Стоимость отопления и подогрев воды такого дома 2 — 3 тыс. EUR и более в год. Если рассматривать только экономию на отопление и горячую воду — 80%, то система окупается в течение 4 -5 лет при условии срока службы системы 30 и более лет и сохранения цен на энергоносители на нынешнем уровне, что невероятно. Кроме того, стоимость комплекта солнечного отопления составляет всего 5-7% от стоимости дома.

Ваш дом не испортится, потому что нечем или некогда его протапливать (Вы не всегда в нем живете или из-за работы остаетесь ночевать в городе), он не отсыревает, в стенах не заводится грибок, а также 100% пожаробезопасность. При продаже дома вы сможете его продать как минимум на 20% а то и все 100% дороже чем аналогичный дом без солнечного отопления! (зависит от ситуации в стране). При продаже вы даже зарабатываете на инвестициях в солнечное отопление, причем как минимум 500%.

И ещё вы бережёте на планете кислород и невосполнимые природные ресурсы. Сохраняете окружающую среду и даете шанс нашим потомкам нормально жить на нашей планете.

Вернуться к содержанию

Комплекты и цены

Мини

Для обеспечения горячей водой в весенне-летне-осенний период на даче

Максимальная мощность — 0,6 кВт

Стоимость комплекта — 350 EUR

  • Солнечный вакуумный трубчатый коллектор прямого нагрева из 5 заменяемых труб — 1 шт.
  • Бойлер емкостью 40 л — 1 шт
  • Рама — 1 шт
Комфорт 200

Для обеспечения горячей водой 3-4 человек

  • Солнечный вакуумный трубчатый коллектор SP58/1800 из 30 заменяемых труб — 1 шт
  • Бойлер с двумя нагревательными спиральными трубками емкостью 200 л — 1 шт
  • Расширительный бачок 18 л — 1 шт
  • Соединительный набор для расширительного бачка с держателем — 1 шт
  • Контроллер с термодатчиками Junior или SR868C8Q — 1 шт
  • Двойная насосная группа с манометрами давления и термометром для автоматической прокачки теплоносителя — 1 шт
  • Сапун с клапаном и соединителями коллектора — 1 шт
  • Концентрат теплоносителя CS — 10 л
  • Инструкция по монтажу — 1 шт

Комфорт 300

Для обеспечения горячей водой 4-5 человек

  • Солнечный вакуумный трубчатый коллектор SP58/1800 из 20 заменяемых труб — 2 шт
  • Бойлер с двумя нагревательными спиральными трубками емкостью 300 л — 1 шт
  • Расширительный бачок 18 л — 1 шт
  • Соединительный набор для расширительного бачка с держателем — 1 шт
  • Контроллер с термодатчиками Junior или SR868C8Q — 1 шт
  • Двойная насосная группа с манометрами давления и термометром для автоматической прокачки теплоносителя — 1 шт
  • Сапун с клапаном и соединителями коллектора — 1 шт
  • Концентрат теплоносителя CS — 10 л
  • Инструкция по монтажу — 1 шт
Комфорт 400

Для обеспечения горячей водой 6-7 человек

  • Солнечный вакуумный трубчатый коллектор SP58/1800 из 30 заменяемых труб — 2 шт
  • Бойлер с двумя нагревательными спиральными трубками емкостью 400 л — 1 шт
  • Расширительный бачок 25 л — 1 шт
  • Соединительный набор для расширительного бачка с держателем — 1 шт
  • Контроллер с термодатчиками Junior или SR868C8Q — 1 шт
  • Двойная насосная группа с манометрами давления и термометром для автоматической прокачки теплоносителя — 1 шт
  • Сапун с клапаном и соединителями коллектора — 1 шт
  • Концентрат теплоносителя CS — 15 л
  • Инструкция по монтажу — 1 шт
Уют 1

Для обеспечения горячей водой 3-4 человек и вспомогательного отопления небольшого дачного утепленного дома площадью 40-50 кв.м и подогрева парника.

Максимальная мощность — 0,6 кВт

Стоимость комплекта — 350 EUR

  • Солнечный вакуумный трубчатый коллектор SP58/1800 из 30 заменяемых труб — 2 шт
  • Бойлер комбинированный с двумя с двумя нагревательными спиральными трубками, состоящий из 2 баков: емкостью 380 л и внутреннего для горячей воды 120 л — 1 шт
  • Расширительный бачок 25 л — 1 шт
  • Соединительный набор для расширительного бачка с держателем — 1 шт
  • Контроллер с термодатчиками Junior или SR868C8Q — 1 шт
  • Двойная насосная группа с манометрами давления и термометром для автоматической прокачки теплоносителя — 1 шт
  • Сапун с клапаном и соединителями коллектора — 1 шт
  • Концентрат теплоносителя CS — 15 л
  • Инструкция по монтажу — 1 шт
Уют 2

Для обеспечения горячей водой 4-5 человек и вспомогательного отопления небольшого утепленного дома площадью 60-80 кв.м и подогрева теплицы.

  • Солнечный вакуумный трубчатый коллектор SP58/1800 из 30 заменяемых труб — 3 шт
  • Бойлер комбинированный с двумя с двумя нагревательными спиральными трубками, состоящий из 2 баков: емкостью 500 л и внутреннего для горячей воды 160 л — 1 шт
  • Расширительный бачок 25 л — 1 шт
  • Соединительный набор для расширительного бачка с держателем — 1 шт
  • Контроллер с термодатчиками Junior или SR868C8Q — 1 шт
  • Двойная насосная группа с манометрами давления и термометром для автоматической прокачки теплоносителя — 1 шт
  • Сапун с клапаном и соединителями коллектора — 1 шт
  • Концентрат теплоносителя CS — 20 л
  • Инструкция по монтажу — 1 шт
Уют 3

Для обеспечения горячей водой 5-6 человек и вспомогательного отопления дома площадью 80-120 кв.м и подогрева открытого бассейна.

  • Солнечный вакуумный трубчатый коллектор SP58/1800 из 30 заменяемых труб — 4 шт
  • Бойлер комбинированный с двумя с двумя нагревательными спиральными трубками, состоящий из 2 баков: емкостью 600 л и внутреннего для горячей воды 200 л — 1 шт
  • Расширительный бачок 25 л — 1 шт
  • Соединительный набор для расширительного бачка с держателем — 1 шт
  • Контроллер с термодатчиками Junior или SR868C8Q — 1 шт
  • Двойная насосная группа с манометрами давления и термометром для автоматической прокачки теплоносителя — 1 шт
  • Сапун с клапаном и соединителями коллектора — 1 шт
  • Концентрат теплоносителя CS — 20 л
  • Инструкция по монтажу — 1 шт

В комплекты не входят трубы из нержавеющей стали, фитинги и термоизоляция труб (их размер и количество определяется при монтаже и они могут быть приобретены в строительных магазинах).

В случае недостаточности тепла (большая площадь дома, недостаточное утепление) Вы всегда без труда можете добавить к комплекту 1-2 и более коллекторов на крышу Вашего дома.

Вернуться к содержанию

Условия поставки

Комплект оборудования доставляется Заказчику в течение 2-3 недель с момента получения 50% предоплаты. Оставшиеся 50% оплачиваются Заказчиком при получении оборудования.

Установка оборудования может быть осуществлена по прилагаемой инструкции компанией, занимающейся монтажом сантехнического оборудования, либо при желании самим заказчиком, т.к. оборудование хорошо продумано и при монтаже сложностей обычно не возникает.

Гарантия при правильном монтаже — 1 год. Срок службы системы до 30 и более лет.

Вакуумный солнечный коллектор для отопления дома зимой

Обновлено: 8 декабря 2020.

Солнечные коллекторы традиционно используют для получения горячей воды на бытовые нужды. Но рано или поздно возникает желание пустить ее на обогрев. И тогда возникает вопрос: Насколько оправданно использовать вакуумный солнечный коллектор для отопления дома зимой?

Однозначного ответа нет, все зависит от многих факторов. В этой статье мы разберем их и развеем некоторые заблуждения относительно использования трубчатых коллекторов.

Эффективность вакуумного коллектора зимой

КПД вакуумных трубок зависит не от температуры, а от количества солнечного света, это исходит из его принципа работы. Зимой дни короче, а солнце не так высоко поднимается над горизонтом, поэтому вакуумный коллектор не даст столько тепловой энергии, сколько летом.

Есть два способа решения вопроса – увеличение количества вакуумных коллекторов и уменьшение энергопотерь дома. Снизить тепловые потери можно двумя способами – утеплив здание и установив эффективную систему отопления. Сейчас наиболее эффективными являются теплые полы и теплые плинтусы.

Неплохой вариант – использовать спаренный тепловой насос и вакуумный коллектор для отопления дома. Так можно добиться максимальной эффективности, хотя общая стоимость оборудования будет высока.

Так выглядит система, в которую последовательно включены вакуумный солнечный коллектор и водяной тепловой насос.

Особенности эксплуатации

Основная проблема для всех типов солнечного оборудования в холодное время года – осадки. Если трубки покрыты снегом или инеем, их эффективность снижается. Но стоит учитывать следующее:

Если вы собираетесь использовать вакуумный солнечный коллектор для отопления дома зимой, значит он будет установлен под большим углом чтобы уловить максимум солнечного света. Соответственно, снег и вода будет просто соскальзывать с него.

Небольшая площадь трубок не позволит снегу «зацепиться» за них, в отличие от того, как это происходит с плоскими солнечными коллекторами. Практика показывает, что ветер скоростью 3 м/с сдувает снег с коллекторов.

Большую опасность вызывает наледь. Она образуется, когда днем плюсовая температура, а ночью – отрицательная. Лед хоть и прозрачен, но рассеивает часть солнечного света. Образование ледяной корки несколько снижает эффективность работы солнечного вакуумного коллектора.

Избавиться от нее просто – достаточно пролить замерзший участок теплой водой. Скалывать наледь с вакуумных трубок не рекомендуется – есть риск повредить стекло и нарушить герметичность.

Окупаемость и цена вакуумных коллекторов

Противники зеленой энергетики убеждают всех, что вакуумные солнечные коллектора не окупаются, а если это и происходит, то за очень долгий срок. Отчасти это так, но только если ваш дом уже подключен к газу или электричеству. А если учесть стоимость подключения?

Если сравнивать стоимость подключения к газопроводу и установки коллекторов – они вполне соизмеримы. Но газ это расходная статья бюджета, тогда как на работу вакуумного коллектора требуется минимум электроэнергии, да и то, только на прокачку теплоносителя. Практика показывает, что для отопления дома зимой вакуумный солнечный коллектор гораздо выгоднее других источников тепла.

Еще один момент который касается окупаемости – срок службы оборудования. В отопительной системе, основанной на трубчатых солнечных коллекторах, нет сложных деталей или частей, которые подвержены износу. При периодической профилактике такая система прослужит десятки лет.

Мифы и заблуждения

Некоторые считают, что плоские солнечные коллекторы более эффективны чем вакуумные. Отчасти это правда, но если идет об обогреве дома в зимний период, то последние однозначно выигрывают.

Вакуумные трубки хоть и сделаны из стекла, но отлично держат удар. В приведенном ниже видео проводят испытания с помощью железного шара, который почти в 8 раз тяжелее льда. Соответственно, удары града они выдерживают с легкостью.

Источник: Youtube

А в этом видеоролике вакуумную трубку испытывают на прочность куском льда. Согласитесь, что такой град большая редкость, но и его вакуумный коллектор сможет выдержать.

Источник: Youtube

Считается, что китайские вакуумные коллекторы хуже европейских или американских. На деле это не так – большинство именитых производителей заказывают комплектующие в Поднебесной и максимум что делают на своих производствах – собирают их. К тому же, Китай давно вышел из эпохи ширпотреба, их производства следят за уровнем качества чтобы быть конкурентоспособными на европейском и американском рынках.

Есть мнение, что со временем вакуумные солнечные коллекторы теряют эффективность. Отчасти это правда, но только в том случае, если не проводить профилактику. Если использовать вакуумные солнечные коллекторы для обогрева дома зимой, в них будут большие перепады температур.

Из-за этого уплотнители со временем загрубеют и начнут пропускать теплоноситель. Если их периодически менять (раз в 2-3 года), такого не произойдет, а цена уплотнителя просто копеечная.

Вакуумные трубки со временем теряют герметичность – да, такое происходит, но не со временем, а из-за повреждений. Если стекло некачественное или во время производства появились дефекты, такое может произойти. Разгерметизация может случиться из-за механического повреждения или во время эксплуатации, когда трубка меняет размеры под влиянием перепада температур.

При определенных условиях вакуумные трубки покрываются инеем и становится видно, какие из них потеряли герметичность

Стоит ли использовать вакуумный солнечный коллектор для отопления дома зимой?

Когда у вас есть другие источники тепловой энергии, например – тепловой насос, газовый котел и т.д., то использовать вакуумный солнечный коллектор для отопления дома зимой не слишком целесообразно. Если же вы отапливаете здание электричеством, обогрев за счет солнечной энергии будет отличным решением.

Если дом не подключен к газу или электричеству, то солнечные вакуумные коллекторы – оптимальное решение для организации отопления в доме. При одинаковых начальных затратах на оборудование вы получите практически бесплатное тепло.

Не забудьте поделиться публикацией в соцсетях!


Хотите получить помощь мастера, специалиста в этой сфере? Переходите на портал поиска мастеров Профи. Это полностью бесплатный сервис, где вы найдете профессионала, который решит вашу проблему. Вы не платите за размещение объявления, просмотры, выбор подрядчика.

Если вы сами мастер своего дела, то зарегистрируйтесь на Профи и получайте поток клиентов. Ваша прибыль в одном клике!


Мифы и Правда. Солнечные коллекторы

 

 

Когда производители рассказывают об очередной чудо-технике, то обычно рассказывать только о достоинствах и, в основном умалчивают о недостатках.

В кратком обзоре, ниже, мы постараемся развеять мифы и рассказать о достоинствах нескольких типов коллекторов, основываясь на практическом опыте различных проектов. Что поможет Вам при выборе солнечного коллектора.

 

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).

 

Миф второй: на плоских коллекторах не задерживается снег, а вакуумные покрываются толстым слоем снега и из-за этого не работают

 

Рациональное объяснение таково: поверхность плоского солнечного коллектора нагревается на солнце и снег тает и скатывается вниз. У вакуумного коллектора стеклянные трубки двойные и теплоизолированы вакуумом, поэтому на солнце их внешняя поверхность остается холодной. Снег не тает а задерживается.

На самом деле если вакуумные солнечные коллекторы установлены под углом более 45 градусов на раме, то снег на них вообще не задерживается, а скатывается или сдувается ветром практически сразу. На плоских коллекторах независимо от места установки всегда ложится плотный слой снега, который сходит лишь частично с появлением солнца и требуется еще два-три дня, чтобы снег сошел окончательно. Таким образом что касается снега, то установке на раме вакуумные коллекторы его выдерживают лучше чем плоские.

 

На фото ниже показаны плоские коллекторы, установленные под углом 45 градусов. К концу следующего дня после снегопада они оттаяли лишь частично и по прежнему наполовину занесены снегом.

 

 

На следующем фото показаны другие плоские коллекторы. Снимок сделан через два дня после снегопада. Солнечные коллекторы в целом оттаяли, но в нижней части еще сохранился снег и изморозь.

 

 

Следующие два фото ниже с вакуумными коллекторами были сделаны во время выпадения снега. Коллекторы установлены на деревянной раме под углом 60 градусов. Как видно падающий снег не задерживается на стеклянных трубках, а проваливается между трубками и скатывается сразу вниз. Снег идет, но не накапливается на трубках. В отличие от плоских установленные на раме вакуумные коллекторы не имеют сплошной плоской поверхности и малейший ветер сдувает снег.

 

 

А этот снимок ниже с вакуумными коллекторами был сделан на следующий день после снегопада. Эти коллекторы установлены на металлической раме и тоже под углом 60 градусов. Как мы видим следов снега нет вообще. Таким образом существующее якобы преимущество плоских коллекторов перед вакуумными при выпадении снега просто миф.

 

 

Другое дело, когда солнечные коллекторы установлены на земле или непосредственно на пологой крыше. В этом случае многоснежной зимой коллекторы покрываются снегом от плоскости крыши или от уровня земли. В защищенном от ветра месте снег может оставаться и на трубках. В этом случае снег необходимо счищать вручную, но это в равной степени относится как к плоским так и к вакуумным коллекторам. Общее же правило таково — чем больше угол наклона, тем меньше будет задерживаться снег на коллекторах. Например, если угол наклона более 55 градусов, то это обеспечит максимальную эффективность зимой и минимум проблем со снегом. А вакуумные коллекторы, установленные на раме, даже имеют преимущество перед плоскими по устойчивости к снегопадам.

 

Миф третий: во влажном климате трубки вакуумных коллекторов зимой покрываются изморозью и не работают, а у плоских коллекторов таких проблем нет

 

В действительности изморозью могут покрываться и плоские и вакуумных солнечные коллекторы и в обоих случаях на эффективность их работы это сильно не влияет. С появлением солнца изморозь исчезает с поверхности коллекторов. Влажность климата особенно ни причем. Появление изморози обычно связано с выпадением осадков накануне или таянии снега на крыше. На фото вакуумных коллекторов выше хорошо видно, что никакой изморози или снега на трубках нет. Причем никакой очистки поверхности вручную не производилось. Так что очевидно плоские коллекторы в плане изморози и снега никаких преимуществ перед вакуумными не имеют.

 

 

Миф четвертый: плоские солнечные коллекторы хорошо подходят для систем отопления

 

По сравнению с летом зимой система солнечных коллекторов тратит большее время утром на нагрев теплоносителя и проводящего контура до требуемой высокой температуры. Помимо этого эффективность плоских коллекторов зимой сильно снижается, поскольку они теряют большое количество энергии за счет теплообмена с морозным воздухом. У вакуумных солнечных коллекторов эффективность зимой незначительно отличается от летней, поскольку вакуум является хорошим теплоизолятором и уменьшает потери энергии. Таким образом, хотя теоретически использовать для отопления можно оба типа коллекторов, но на одну и ту же расчетную мощность плоских коллекторов потребуется в два-три раза больше.

 

Миф пятый: плоские солнечные коллекторы лучше для горячего водоснабжения

 

Происхождение этого мифа установить сложно. На практике вакуумные солнечные коллекторы более эффективны чем плоские как для отопления, так и для горячего водоснабжения. Например, в облачную погоду за счет минимального теплообмена с окружающей средой вакуумные коллекторы обеспечивают нагрев воды, в то время как плоские коллекторы в облачную погоду либо не дают достаточно энергии, либо их роль в нагреве воды несущественна.

 

Миф шестой: плоские солнечные коллекторы дешевле вакуумных

 

Сразу можно отметить, что плоские коллекторы европейского производства (Италия, Германия) дороже чем вакуумные коллекторы самых дорогих марок в Китае. Плоские коллекторы российского или китайского производства действительно дешевле, если сопоставлять их  по номинальной мощности и тепловоспринимающей поверхности. Но, как уже было отмечено выше, эффективность вакуумных значительно выше зимой и в облачную погоду, поэтому в итоге цена вакуумных и качественных плоских на единицу реальной мощности оказывается сопоставимой.

 

Миф седьмой: вакуумные солнечные коллекторы сложнее устанавливать, чем плоские

 

Сложность установки не зависит от типа коллектора. Плоский устанавливается как единое целое: с одной стороны это просто, а с другой необходимо аккуратно поставить на место довольно тяжелый агрегат. У вакуумного сначала устанавливается основная часть, а потом стеклянные трубки, что разделяет вес конструкции и облегчает работу.

 

Миф восьмой: вакуумные солнечные коллекторы теряют эффективность со временем

 

Обычно это заявление обосновывают тем, что резиновые прокладки соединений стеклянных трубок или трубок теплообмена вакуумных коллекторов со временем изнашиваются и пропускают тепло. На самом деле, например в вакуумных солнечных коллекторах последнего поколения с U-трубками, медные трубки теплообмена впаяны в общий блок, что обеспечивает долговечное прочное соединение. Это выполняется на заводе и не зависит от установки оборудования на месте. Стеклянная же трубка плотно прилегает к полиуретановой теплоизоляции верхнего блока коллектора и не имеет дополнительных материалов соединений. То есть нет никаких предпосылок для потери эффективности со временем. Это подтверждается и практикой эсплуатации вакуумных солнечных коллекторов Himin Solar в течение длительного времени.

 

Основная рекомендация

 

Если Вам нужно только горячее водоснабжение — можно выбрать как плоский так и вакуумный солнечный коллектор. У вакуумного коллектора только будет выше эффективность зимой и в пасмурную погоду.

 

Для отопления в российском климате следует использовать только вакуумные коллекторы.

 

Помните, что волшебства не бывает и независимо от типа коллектора требуется дополнительный источник энергии на случай длительной пасмурной погоды.

 

Информация с сайта http://svetdv.ru/

Реально ли собрать вакуумный солнечный коллектор своими руками?

Вакуумный солнечный коллектор представляет собой современный прибор для эффективного отопления и горячего водоснабжения жилых домов. В качестве основного источника тепловой энергии он использует инфракрасный спектр солнечного излучения. Данный вид энергии является неиссякаемым и бесплатным, в связи с этим вакуумные солнечные коллекторы обрели большую популярность. Однако их применение заставляет учитывать ряд важных нюансов.

Как действует вакуумный агрегат

Вакуумные коллекторы показывают высокую эффективность выработки энергии на протяжении всего года. Наружный блок коллекторов представлен трубчатой системой, внутри которой расположены теплоприемники. Из пространства между теплоприемником и стенками цилиндров откачан воздух, таким образом, там создается вакуум.

Цилиндрическая форма элементов внешней конструкции вакуумного солнечного коллектора выбрана неспроста. Она способствует перпендикулярному воздействию солнечных лучей на ось теплоприемника. Такое воздействие обеспечивает максимальную мощность выработки энергии. Трубки солнечного коллектора поглощают даже рассеянный солнечный свет, когда на улице стоит пасмурная погода. Вакуум обеспечивает предельно высокую теплоизоляцию, что позволяет солнечным коллекторам эффективно функционировать при температурах вплоть до 30 градусов по Цельсию ниже ноля.

С помощью теплоносителя энергия передается в тепловой аккумулятор (бак) и накапливается в нем

Схема работы солнечных коллекторов выглядит следующим образом. Внешний блок коллектора поглощает лучистую энергию солнца и преобразует ее в тепло. После этого она отдается теплоносителю, в роли которого обычно выступает вода. Она обладает одной из самых больших теплоемкостей среди природных веществ. С помощью теплоносителя энергия передается в тепловой аккумулятор и накапливается в нем. В роли аккумулятора выступает специальный бак.

Делается это для того, чтобы не дать выработанному теплу сразу рассеяться и сохранить его на долгое время. От аккумулирующего тепло бака расходится система трубок, которая, распространяясь по дому, обеспечивает его отопление и водоснабжение. Для циркуляции воды по системе используется насосная станция. Так упрощенно выглядит принцип работы теплового коллектора.

Разновидности вакуумных солнечных коллекторов

В основе классификации солнечных коллекторов вакуумного типа лежат две их характеристики. Это вид стеклянного цилиндра и вид используемого теплового канала.

В конструкции вакуумных коллекторов встречаются стеклянные цилиндры (трубки) двух видов:

  • Коаксиальные трубки. Их конструкция предполагает наличие двух стеклянных колб, помещенных одна в другую. Пространство между внешней и внутренней колбой заполнено вакуумом. Поверхность внутренней колбы покрыта специальным веществом с высоким коэффициентом теплопоглощения. По сути внутренняя трубка и является теплоприемником. Во внутренней трубке размещен полый медный контур, заполненный эфирным составом. При нагревании данный состав испаряется и отдает полученную энергию теплоносителю, после чего обратно конденсируется.
  • Перьевые трубки. В их конструкции предусмотрена одна стеклянная колба, в которую помещен специальный медный элемент – тепловой поглотитель. Для увеличения его площади он выполняется рифленым. Вследствие этого он отдаленно становится похож на перо, отсюда и пошло название. Медный тепловой абсорбер покрывается специальным составом, увеличивающим эффективность поглощения солнечных лучей и выработку тепла. Коллекторы с перьевыми трубками обладают большей эффективностью и более долговечны по сравнению с агрегатами, где используются коаксиальные трубки.

Среди используемых в коллекторах вакуумного типа тепловых каналов выделяют также два вида:

  • Каналы типа Heat Pipe. Такая конструкция предполагает наличие внутри полости трубки специального теплосборника. Испаренный эфирный состав передает ему тепловую энергию, а теплосборник в свою очередь отдает ее теплоносителю для дальнейшего распространения по системе.
  • Прямоточные U-образные каналы. Особенностью данной конструкции является циркуляция теплоносителя по тонкому U-образному каналу непосредственно внутри стеклянного цилиндра теплоприемника. С одной стороны входит вода, либо другой применяемый теплоноситель. Проходя по трубке, он забирает тепловую энергию от теплоприемника и выходит со второго конца уже нагретый.

Создание солнечного коллектора вакуумного типа своими руками

Создание подобной конструкции в домашних условиях процесс довольно сложный и требует высокой степени подготовки. Главная трудность сооружения такого агрегата заключается в создании внешнего блока.

Вакуумирование колбы и теплоприемник сделать без сложного оборудования невозможно, поэтому их проще купить в заводском исполнении

Качественные вакуумирование колбы, содержащей внутри еще и теплоприемник, требует не только мастерства, но и наличия сложного оборудования. Выполнить такую операцию в кустарных условиях невозможно, поэтому в приведенной инструкции будет описан способ с использованием колб заводского выпуска. Но и здесь есть свои сложности. Работы по их монтажу требуют высшей степени аккуратности.

Саму технологию сборки можно разбить на несколько этапов:

  • Прежде всего, нужно соорудить раму, на которую будут крепиться внешние конструктивные элементы. Производить сборку лучше всего непосредственно по месту запланированной установки конструкции. Как правило, их размещают на крыше.
  • После сборки рамы необходимо ее надежно закрепить. Особенности используемого способа крепления будут зависеть от характеристик самой кровельной конструкции. Важным этапом, общим для всех видов крыш, является герметизация отверстий, проделанных для закрепления каркаса.
  • На следующем этапе необходимо установить накопительный бак, который будет выполнять задачу по аккумуляции тепла. Для этой цели нужен объемный резервуар и его установка потребует применения спецтехники, либо привлечения дополнительной рабочей силы. Также на этом этапе устанавливается насосная станция.
  • Далее необходимо провести монтаж вспомогательных узлов и агрегатов, таких как ТЭН, датчик контроля температуры и воздуховод.
  • Теперь необходимо провести закладку труб, по которым будет циркулировать теплоноситель. Трубы должны быть выполнены из материала устойчивого как к высоким, так и к низким температурам. Оптимальным вариантом будет использование полипропиленовых каналов.
  • После монтажа трубопровода необходимо провести его проверку на герметичность в комплексе с накопительным баком. В случае обнаружения течей, перед продолжением работ их стоит устранить и провести повторную проверку.
  • Далее производится установка трубок теплоприемника. Так как используются заводские изделия, необходимо внимательно ознакомиться с прилагаемой к ним инструкцией по монтажу. На данном этапе нужно попытаться просчитать все возможные нюансы, ведь допущение ошибки приведет к большим экономическим затратам. Эти изделия довольно-таки дороги.
  • На следующем этапе производится установка монтажного блока и подключение его к электросети. Затем к нему подключаются вспомогательные узлы и агрегаты, установленные ранее. Далее к монтажному блоку подключается блок-контроллер, необходимый для мониторинга за состоянием всей системы.
  • Завершающим этапом установки солнечного коллектора вакуумного типа станет проведение пусконаладочных работ. С их помощью выявляются и устраняются все допущенные при монтаже огрехи.

Завершение установки коллектора не означает, что о нем нужно раз и навсегда забыть. Для долгой и эффективной службы агрегата необходимо регулярно проводить его проверку и обслуживание.

Особенности правильного расположения вакуумного солнечного коллектора

Для того, чтобы вакуумный солнечный коллектор работал с максимальной эффективностью необходимо правильно расположить его в пространстве. Для северного полушария плоскость внешнего блока должна быть обращена на юг. Также имеет значение угол его наклона к горизонту. Он должен равняться широте местности, на которой происходит установка агрегата.

При установке коллектора следует учитывать геометрию крыши и угол наклона к горизонту

Кроме географических особенностей необходимо учитывать геометрию крыши, где он устанавливается. Установить коллектор нужно таким образом, чтобы тень от надстроек крыши не падала на него ни при каких обстоятельствах.

Таким образом, солнечный коллектор вакуумного типа является эффективным решением для отопления и снабжения дома горячее водой. Однако его конструктивные особенности и зависимость от движения солнца, которое является для него источником энергии, требует соблюдения ряда особенностей при его монтаже.

Солнечные коллекторы с вакуумными трубками, Солнечный коллектор

Солнечные коллекторы с вакуумными трубками Apricus ETC преобразуют энергию солнца в полезное тепло в системе солнечного нагрева воды. Эта энергия может быть использована для нагрева горячей воды для бытовых и коммерческих нужд, подогрева бассейнов, обогрева помещений или даже для кондиционирования воздуха.

Обзор продукта

Солнечные коллекторы с вакуумными трубками Apricus ETC доступны с размерами трубок 10, 20, 22 и 30 (некоторые модели могут быть недоступны на вашем местном рынке).

Пожалуйста, загрузите обзорный документ ETC: международная версия, североамериканская версия

.

В Северной Америке доступен ETC-30C, который соответствует требованиям проектов Buy American, финансируемых государством.

Строительство

Солнечный коллектор ETC состоит из четырех основных частей:

Вакуумная трубка (ET)

Поглощает солнечную энергию и преобразует ее в полезное тепло.Вакуум между двумя слоями стекла изолирует от потери тепла.

Ребро теплопередачи помогает передавать тепло на тепловую трубку.

Тепловая трубка (HP)

Медная вакуумная трубка, которая передает тепло изнутри ET к коллектору.

Коллектор

Изолированная коробка с медной напорной трубой. Коллектор представляет собой пару контурных медных трубок с сухими разъемами, в которые вставляются тепловые трубки.

Монтажная рама

Прочный и простой в установке с различными вариантами крепления.

Работа коллектора

Шаг 1:  Вакуумный трубчатый солнечный коллектор Apricus преобразует солнечный свет в тепло. Циркуляционный насос перемещает жидкость через коллектор, возвращая тепло в бак для хранения солнечной энергии.

Шаг 2: Постепенно в течение дня вода в баке для хранения солнечной энергии нагревается либо напрямую, либо через теплообменник (как показано).

Шаг 3: При использовании горячей воды вода, предварительно нагретая солнечными батареями, подается в традиционный водонагреватель, который повышает температуру, если она еще недостаточно горячая.

Перейдите по этим ссылкам для получения дополнительной информации о:  дизайне солнечной системы, вакуумных трубках, тепловых трубках.

Крепление коллектора

Солнечные коллекторы Apricus ETC могут быть установлены на крыше, стене, земле или изготовленной по индивидуальному заказу конструкции, как показано ниже на крыше ресторана в Южной Корее.Для получения информации о том, где можно установить солнечный коллектор, нажмите здесь. Для просмотра примеров фотографий установки в жилых помещениях нажмите здесь, фотографий коммерческих примеров нажмите здесь.

Преимущества дизайна

Вакуумная трубка и тепловая трубка

Вакуумная трубка и тепловая трубка Apricus собраны в запатентованном формате, который отличается от любого другого продукта на рынке. Вместо центральной тепловой трубки с ребрами теплопередачи, расходящимися к стеклянной стене, тепловая трубка расположена непосредственно у стеклянной стены, куда падает солнце.Алюминиевое ребро теплопередачи плотно прилегает к верхней внутренней стенке вакуумной трубки и тепловой трубки с помощью набора пружинных зажимов. Это важная конструктивная особенность, так как со временем под воздействием высокой температуры алюминий размягчается. Пружинные зажимы гарантируют длительный плотный контакт со стеклянной стенкой и тепловой трубой, что необходимо для оптимальной работы.

Пассивное отслеживание

Круглая абсорбирующая поверхность вакуумных трубок пассивно отслеживает солнце в течение всего дня, поэтому механическое устройство слежения не требуется.Это обеспечивает оптимальное воздействие на площадь поверхности с 7:00 до 17:00, что покрывает большую часть солнечного излучения каждый день. Вакуумные трубки Apricus получают более чем на 20% больше солнечного света по сравнению с плоскими поглотителями, что позволяет ежедневно преобразовывать солнечную энергию в тепло.

Функция пассивного слежения также позволяет устанавливать коллектор в направлениях к востоку или западу от экватора (север или юг) без значительного снижения производительности.Сравнение, проведенное для системы Apricus ETC-30, установленной в Сиднее, Австралия, показало годовое снижение производительности всего на 5% для северо-восточного или северо-западного направления и на 16% для восточного или западного направления (% снижения может отличаться в других регионах). Это обеспечивает большую степень гибкости при выборе подходящего места для коллектора в здании.

Для получения более подробной информации о пассивном отслеживании и модификаторах угла падения (IAM) щелкните здесь.

Дизайн заголовка

Напорная труба в солнечных коллекторах с вакуумными трубками серии AP разработана для обеспечения надежности.Сильные колебания рабочих температур от дня к ночи вызывают тепловое расширение и сжатие металла, что в сочетании с высокими рабочими давлениями создает огромную нагрузку на точки паяных соединений.

В отличие от большинства других конструкций коллекторов, которые имеют 2 точки пайки на каждую тепловую трубку (60 для 30-трубного коллектора), в конструкции Apricus используется конструкция коллекторной трубы с двойным контуром, которая позволяет «сухим» соединительным портам не проникать в коллекторную трубу. Это означает, что в головке всего 4 точки пайки.В результате получилась чрезвычайно надежная конструкция, способная выдерживать ежедневные суровые условия термоциклирования.

Корпус коллектора

Корпус коллектора изготовлен из прочного, но легкого алюминиевого сплава, который складывается в прочный защитный кожух. Корпус покрыт матовым черным PVDF-покрытием, устойчивым к ультрафиолетовому излучению, что обеспечивает долговременную стойкость цвета.

Изоляция из стекловаты «выпекается как пирог», чтобы сформировать полную структурную оболочку вокруг коллекторной трубы.Эта конструкция сводит к минимуму количество металла, используемого в корпусе, уменьшая встроенный CO 2 и делая его очень легким. Легкость коллекторной коробки — это характеристика, которую ценят установщики при переносе на крышу. Самый большой размер коллектора, ETC-30, имеет длину 2196 мм / 86,45 дюйма, но весит всего 9,2 кг / 20,24 фунта.

Атмосферостойкость

Эксплуатация на открытом воздухе означает, что все компоненты коллектора должны быть в состоянии противостоять всему, что поставляет Мать-природа, от условий замерзания до экстремальной жары и ультрафиолетового излучения в пустынных местах.

Коллекционеры Apricus проектируют с учетом этого. Хорошим примером является использование силиконового каучука вместо пластика для крышек труб, резиновых уплотнений коллектора и крышек коллекторов. Силиконовый каучук чрезвычайно прочен, сохраняя гибкость в широком диапазоне температур. Он способен выдерживать более 200 o C / 392 o F и чрезвычайно устойчив к повреждениям от ультрафиолетового излучения.

Усовершенствования конструкции

Дизайн ETC включает в себя ряд дополнительных улучшений по сравнению с предыдущей моделью AP.Эти изменения основаны на внутренних исследованиях и разработках и отзывах клиентов.

Вакуумные пробирки: Повышенная эффективность поглощения, долговечность покрытия и постоянство цвета. Среднегодовое увеличение производительности коллектора составляет около 5%.

Корпус коллектора: Более современный корпус с закругленными углами в сочетании с более качественным покрытием PVDF для превосходной коррозионной стойкости и цветостойкости.

Монтажная рама:  Значительно более прочная, высокопрочная монтажная рама из анодированного алюминия, крепежные детали и крепеж из нержавеющей стали 316 (морской класс).Только две новые передние гусеницы требуются даже в регионах с высокой ветровой нагрузкой, поскольку они прочнее, чем 5 в предыдущей конструкции из нержавеющей стали.

Солнечный коллектор с вакуумными трубками, Производитель, Поставщик

Описание: Солнечный коллектор с вакуумными трубками

Солнечный коллектор с тепловыми трубками использует тепловую трубку для обогрева. При сухом соединении не допускайте попадания воды в трубу. Его преимущества включают небольшую теплоемкость, быструю теплопередачу, устойчивость к замерзанию, тепловому удару, прочность на сжатие, хорошую теплоизоляцию, отсутствие утечек и простоту обслуживания и т. д.Солнечный коллектор был разработан как коллектор с тепловыми трубками для сухой закупорки, что позволило коллектору лучше работать при давлении уплотнения. Они могут быть разделены установкой для сборки крупномасштабного модуля солнечного коллектора, решая проблему неспособности выдерживать давление цельностеклянной вакуумной трубки.
Этот продукт предназначен для арктической погоды в Европе в последние годы, он подходит для Европы, России и других холодных регионов.

Особенности:
1) Отсутствие воды в вакуумной трубке устраняет проблему блокировки накипью, предотвращает растрескивание трубы.
2) Высокая способность выдерживать высокое давление. Давление солнечного коллектора составляет 0,7 МПа.
3) Через теплопередающее алюминиевое крыло селективное покрытие передает энергию на тепловую трубу с фазовым переходом, а внутренний теплоноситель передает энергию рабочей среде в канале потока в пределах двух фазовых переходов,
4) Тепловая трубка с односторонней передачей тепла имеет малую теплоемкость, низкую начальную температуру и высокую скорость. Теплопроводность хладагента имеет хорошую совместимость с обычно используемыми металлическими материалами.
5) Тепловая трубка имеет отличительную теплопроводность. Его термическое сопротивление почти равно нулю, что в 7000 раз выше, чем у серебряного материала. А тепловой поток мог достигать 26000кВт/м².
6) Высокая термостойкость. Поскольку в конфигурации теплоносителя используются неорганические элементы, даже если температура стенки трубы ≥ 300 ℃, труба не лопнет.
7) Тепловая трубка имеет низкотемпературную стойкость, что позволяет ей работать при -50℃

 

Таблица параметров:

 

 

Если вам нужна более подробная информация, пожалуйста, свяжитесь с нами!


ONOSI solar специализируется на производстве и продаже солнечных тепловых систем, систем очистки воды и т. д.Основная продукция: высококачественные солнечные коллекторы с тепловыми трубками, воздушные солнечные коллекторы, солнечные ионизаторы, солнечные микрокухни, солнечные водонагреватели и т. д.

Компания полностью внедряет международную аутентификацию системы качества ISO9001: 2018 посредством полевых проверок авторитетными организациями, такими как TUV и SPF. Выиграл сертификацию SOLAR KEYMARK, SRCC, CE, ROHS и т. д.

Компания занимается разработкой продуктов и инновациями и имеет ряд патентов на изобретения и патенты на полезные свойства.Торговая марка ONOSI зарегистрирована более чем в 22 странах мира.

Компания имеет собственные права на импорт и экспорт, экспортируется в Нидерланды, Италию, Германию, Австрию, Чили, Бразилию, Гватемалу, Южную Корею, Японию и т. Д., Более чем в шестьдесят стран и регионов, объемы экспорта являются лучшими среди одни и те же предприятия.

Солнечные тепловые коллекторы с вакуумными трубками, Солнечные коллекторы с тепловыми трубками, Солнечные коллекторы с вакуумными трубками


Плоская пластина по сравнению свакуумные трубчатые солнечные коллекторы горячей воды

Солнечная горячая вода прошла долгий путь за последнее десятилетие. Это особенно актуально с появлением вакуумных трубчатых коллекторов, которые быстро становятся предпочтительным вариантом по сравнению с системами с плоскими пластинами. Если вы не уверены в разнице между ними с точки зрения того, как они работают, прочитайте наше краткое руководство по солнечным системам горячего водоснабжения.

Последнее, конечно, не всегда самое лучшее, так что на самом деле лучше — плоская солнечная система горячего водоснабжения или система, в которой используются вакуумные трубчатые коллекторы? Хотя технология вакуумных трубок является скорее инвестицией, преимущества, безусловно, перевешивают затраты.Любые дополнительные расходы также могут быть компенсированы скидками на солнечную горячую воду!

Системы на основе вакуумных трубчатых коллекторов:

  • Лучше улавливают солнечный свет, так как имеют большую площадь поверхности, подверженную воздействию солнца в любое время
  • Более эффективны в передаче тепла – до 163% продемонстрировали в австралийских условиях!
  • Может работать при отрицательных температурах
  • Долговечны, и если трубка сломается, ее можно легко и дешево заменить.
  • Обеспечивают превосходную работу в пасмурную погоду
  • Требуется меньшая площадь крыши, чем у сопоставимых плоских коллекторов
  • Не имеют такого же уровня проблем с коррозией, как плоские коллекторы

Сравнение эффективности солнечных коллекторов горячей воды

Приведенные ниже результаты говорят сами за себя о повышении эффективности технологии вакуумных труб по сравнению с системами горячего водоснабжения с плоскими коллекторами.

На следующих рисунках показана эффективность коллекторов при нагреве воды от температуры окружающей среды до 75 градусов Цельсия — данные предоставлены Hills Solar. Испытания эффективности плоского пластинчатого коллектора проводились в Национальном испытательном центре солнечной энергетики Канады.

Сидней, Новый Южный Уэльс

Зима:
При солнечной инсоляции 426 Вт/м2 и температуре окружающей среды 13,1 градуса Цельсия в Сиднее. Исходя из этого, солнечный коллектор с вакуумными трубками Hills Esteem в среднем на 1 900 99 04 % эффективнее (90 100 на м2 апертуры) по сравнению с плоским солнечным коллектором.**

Лето: При солнечной инсоляции 840 Вт/м2 и температуре окружающей среды 21,3 градуса Цельсия в Сиднее. Исходя из этого, солнечный коллектор с вакуумными трубками Hills Esteem в среднем на 50,5 % эффективнее 90 100 на м2 апертуры.**

** Данные взяты из отчета Hills Solar об эффективности коллекторов — Hills- Collector-efficiency (PDF, 380 КБ)

Мельбурн, Виктория

Зима:
При солнечной инсоляции 296 Вт/м2 и температуре окружающей среды 9.9 градусов по Цельсию в Мельбурне. Солнечный коллектор с вакуумными трубками Hills Esteem в среднем на 90 099 на 163,5 % эффективнее на 90 100 на м2 апертуры по сравнению с плоским солнечным коллектором.**

Лето: При солнечной инсоляции 861 Вт/м2 и температуре окружающей среды 19,8 градусов Цельсия в Мельбурне. Солнечный коллектор с вакуумными трубками Hills Esteem в среднем на 51,5% эффективнее ..**

** Данные взяты из отчета Hills Solar об эффективности коллекторов — Hills- Collector-efficiency (PDF, 380 КБ)

Брисбен, Квинсленд

Зима:
При солнечной инсоляции 546 Вт/м2 и температуре окружающей среды 17.8 градусов по Цельсию в Брисбене. Вакуумный трубчатый солнечный коллектор Hills Esteem в среднем на 90 099 на 81% эффективнее (90 100 на м2 площади) по сравнению с плоским солнечным коллектором.**

Лето: При солнечной инсоляции 828 Вт/м2 и температуре окружающей среды 25,2 градуса Цельсия в Брисбене. Солнечный коллектор с вакуумными трубками Hills Esteem в среднем на 54% эффективнее .**

** Данные взяты из отчета Hills Solar об эффективности коллекторов — Hills- Collector-efficiency (PDF, 380 КБ)

Аделаида, Южная Австралия

Зима:
При солнечной инсоляции 452 Вт/м2 и температуре окружающей среды 10.9 градусов по Цельсию в Аделаиде. Исходя из этого, солнечный коллектор с вакуумными трубками Hills Esteem в среднем на 132% эффективнее на м2 апертуры, чем плоский солнечный коллектор.**

Лето:
При солнечной инсоляции 953 Вт/м2 и температуре окружающей среды 22,1 градуса Цельсия в Аделаиде. Исходя из этого, солнечный коллектор с вакуумными трубками Hills Esteem в среднем на 52% эффективнее .**

** Данные взяты из отчета Hills Solar об эффективности коллекторов — Hills- Collector-efficiency (PDF, 380 КБ)

Правильно установленная солнечная система горячего водоснабжения может сразу же начать экономить ваши деньги, одновременно внося свою лепту в уменьшение углеродного следа.Свяжитесь с нами сегодня по электронной почте или по телефону 1800 EMATTERS (1800 362 883) и поговорите с нашей дружной, знающей командой, чтобы получить совет по системе, соответствующей вашим потребностям.

Исследование тепловых характеристик нового цельностеклянного коллекторного коллектора с вакуумными трубками и вставленной трубкой вакуумированная трубка солнечного коллектора принудительно циркулирует для улучшения производительности солнечного коллектора.Кроме того, была представлена ​​динамическая численная модель для новой системы водонагревателя водонагревателя с полностью стеклянным вакуумным трубчатым коллектором. Кроме того, был построен испытательный стенд для проверки модели и сравнения с традиционным полностью стеклянным вакуумным трубчатым коллектором. Результаты эксперимента показывают, что эффективность солнечного водонагревателя с новым коллекторным коллектором выше, чем у традиционного цельностеклянного коллектора с вакуумными трубками, примерно на 5%, и модель теплопередачи системы водонагревателя действительна. На основе модели изучена зависимость между средней температурой резервуара для воды и диаметром вставленной трубы (массовым расходом воды).Результаты показывают, что оптимальный диаметр вставляемой трубки составляет 32 мм для внутреннего стекла диаметром 47 мм, а масса потока воды должна быть менее 1,6 кг/с.

1. Введение

Hughes et al. В работе [1] показано, что штрафы для вакуумных трубчатых коллекторов с UL около 0,8 Вт/м 2 °C были существенно меньше, чем для плоских коллекторов с UL = 4,0 Вт/м 2 °C; коллекторы с низким UL не так чувствительны к температуре, как коллекторы с UL, характерным для плоских воздухонагревателей.Таким образом, по сравнению с плоскими коллекторами, полностью стеклянные вакуумные трубчатые коллекторы имеют более высокую тепловую эффективность. Он имеет лучшую производительность, чем плоские коллекторы, при работе при высоких температурах из-за снижения конвекционных потерь тепла из-за вакуумной оболочки вокруг поверхности поглотителя. Мощность производства энергии цельностеклянных вакуумных труб в Китае в 2010 г. оценивалась в 46 млн м 2 в год [2], и это также широко использовалось во многих областях, таких как промышленное горячее водоснабжение, ОВКВ, сушка, сельское хозяйство. , аквакультура и опреснение морской воды.Многие ученые провели множество экспериментальных и теоретических исследований традиционных цельностеклянных вакуумных трубчатых коллекторов [3–9].

Традиционный полностью стеклянный вакуумный трубчатый коллектор обычно состоит из 15–40 затопленных труб с одним концом, непосредственно соединенных с горизонтальным резервуаром или коллекторным коллектором. Циклический процесс внутри откачанных трубок всегда является естественно-конвективным, независимо от того, является ли система циркуляции солнечного нагрева воды естественно-конвективной или принудительной. Очевидно, что производительность цельностеклянного вакуумно-трубчатого коллектора будет лучше, если вода в вакуумной трубке принудительно циркулирует, поскольку вся вода будет заменяться при каждом цикле.

В этой статье предлагается новая цельностеклянная вакуумная трубка коллектора солнечного коллектора со вставленной трубкой, которая обеспечивает принудительную циркуляцию воды в цельностеклянной вакуумной трубе солнечного коллектора. Представлена ​​динамическая численная модель для новой системы водонагревателя коллекторного коллектора, а также построен испытательный стенд для проверки модели и сравнения с традиционным цельностеклянным коллектором с вакуумными трубками. На основе модели изучена зависимость между средней температурой резервуара для воды и диаметром вставленной трубы (массовым расходом воды).В этой работе представлена ​​некоторая информация и проекты цельностеклянного вакуумного трубчатого коллектора с новым коллекторным коллектором.

2. Конфигурация коллектора и режим работы
2.1. Конфигурации коллектора коллектора

Принципиальная схема нового цельностеклянного коллектора солнечного коллектора с вакуумными трубками и вставленными трубами показана на рис. 1. Новый коллектор коллектора состоит из резервуара для воды (1), первой соединительной трубы (2), вторая соединительная трубка (3) и ряд вставленных трубок (4).Резервуар для воды теплоизолирован и имеет круглое или квадратное поперечное сечение. Диаметр (или длина) поперечного сечения составляет около 20–40  мм. В баке для воды имеются круглые отверстия, соединенные с цельностеклянными вакуумными трубками. Резервуар для воды соединяется с первой соединительной трубкой и второй соединительной трубкой, и оба соединения герметичны. Соединение между первой соединительной трубкой и вставленной трубкой выполняется резьбовым или склеенным высокопрочным жаростойким цементом. Материал соединительной трубки и вставленной трубки — нержавеющая сталь или пластик с хорошей термостойкостью.


2.2. Режим работы

Применение новой цельностеклянной вакуумной трубки коллектора коллектора со вставленными трубками показано на рисунке 2. Вставленные трубки входят в полностью стеклянную вакуумную трубу и соединение первой соединительной трубки и второй соединительной трубки. предыдущего коллектора коллектора. Охлаждающая вода из коллектора предыдущего коллектора поступает в первую соединительную трубку и через вставленные трубки нагнетается в цельностеклянную вакуумную трубку.Затем поток воды нагревается солнечным излучением и направляется в резервуар для воды через зазор между вставленными трубками и цельностеклянной вакуумной трубкой.


3. Эксперимент солнечной системы нагрева воды

Испытательная установка построена в соответствии со структурой, показанной на рисунке 3. Испытательная установка имеет две подсистемы солнечной системы нагрева воды. Каждая подсистема состоит из солнечного водосборника (один с новым коллекторным коллектором, а другой представляет собой обычный полностью стеклянный коллектор с вакуумными трубками), резервуаров для воды, водяных насосов и так далее.Две подсистемы почти одинаковы, за исключением солнечного водосборника; коллектор с новым коллекторным коллектором состоит из вакуумированных труб и нового коллекторного коллектора, который соединяет трубы и обеспечивает циркуляцию теплоносителя. Для каждой подсистемы гелиосистемы нагрева воды установлены датчики температуры Т-типа (диапазон контроля температуры Т-типа −40°C–200°C, точность ±0,2°C) для измерения температуры на дне (1 датчик). и внутренней (3 датчика) емкости для воды, температуры окружающей среды (1 датчик) и температуры воды на выходе из солнечного коллектора (1 датчик).Солнечная радиация (диапазон проверки пиранометров 0–2000 вт/м 2 , точность менее 2%) и массовый расход воды (диапазон проверки расходомера 0,6–6 м 3 /ч, точность ±0,5%) этой системы также измеряются. Все данные записываются каждую минуту регистратором данных Keithley 2700. Насос управляется дифференциальным термостатом, который включает насос, когда температура в верхнем коллекторе выше температуры воды в нижней части бака с достаточным запасом.


Солнечный коллектор в каждой подсистеме имеет площадь 2550 мм × 1950 мм и состоит из 30 цельностеклянных вакуумных труб размером 58×1800. Площадь проема каждого солнечного коллектора 4,97 м 2 ; диаметр каждой вставленной трубки 18 мм, длина 1950 мм; объем резервуара для воды составляет 300 л. На рисунке 4 показано изображение солнечного водонагревателя, а на рисунке 5 показано изображение солнечного водонагревателя с новым коллекторным коллектором.



Это экспериментальное исследование сосредоточено на характеристиках аккумулирования тепла каждой подсистемы солнечной системы нагрева воды.Испытание было проведено в Цзясине 9 августа 2013 года. Метод испытания соответствует методу испытания тепловых характеристик солнечных коллекторов (GB/T 4271-2007). Испытания были начаты в 8 часов утра и закончены в 16 часов при скорости потока воды 0,2 м/с. На рисунках 6 и 7 показаны экспериментальные данные изменения температуры окружающего воздуха и радиации в течение периода испытаний. На рис. 7 и в табл. 1 представлены экспериментальные результаты изменения температуры в резервуаре для воды в течение периода испытаний. Из рисунка 8 видно, что температура в резервуаре для воды 1 выше, чем в резервуаре для воды 2; наибольшая разница между ними составляет около 4°C.Из таблицы 1 видно, что КПД солнечного водонагревателя с новым коллекторным коллектором и обычного солнечного водонагревателя составляет 59,99% и 55,19% соответственно. Это связано с тем, что вода в цельностеклянной вакуумной трубе солнечного коллектора принудительно циркулирует для нового солнечного водонагревателя, а обычный солнечный водонагреватель находится в процессе естественной конвекции.


Новый солнечный водонагреватель Нормального солнечный водонагреватель

Тепло хранения в резервуаре с водой (кДж) 57396.42 52800,92
солнечной радиации на солнечный коллектор (кДж) 95678,66 95678,66
Эффективность солнечного коллектора (%) 59,99 55,19




4. Численная модель и проверка модели системы солнечного водонагрева

Схема предлагаемых цельностеклянных вакуумных трубчатых коллекторов с новым коллекторным коллектором показана на рисунке 2.Цельностеклянный вакуумный трубчатый коллектор состоял из резервуара для воды, соединяющегося с вакуумными трубками солнечного коллектора (1), соединительной трубки 1 (2), соединительной трубки 2 (3), вставных трубок (4) и цельностеклянной вакуумной трубки солнечного коллектора. Механизм теплопередачи нового коллектора показан на рис. 9. Вода между внутренним стеклом и вставленной трубкой нагревается солнечным излучением, которое затем поднимается по верхней части трубы к коллекторной трубе и заменяется более холодной водой из соединительной трубки 1, поступающей в нижней части вставленных трубок.


Для анализа подводимой и выводимой энергии составлено уравнение теплового баланса системы водяного отопления с новым коллекторным коллектором. Для построения модели теплообмена были сделаны следующие допущения: (1) свойства не зависят от температуры; (2) температуры окружающей среды, связанные с потерями тепла на передней и задней сторонах, одинаковы; (3) наличие пыли и грязи на коллекторе. пренебрежимо малы; (4) излучение, поглощаемое задней стенкой коллектора, пренебрежимо мало; (5) тени от одной трубы к другой не учитываются; (6) мощность насоса системы водонагревателя пренебрежимо мала; (7) потери тепла между коллектором и резервуар для воды незначителен; (8) расслоение горячей воды в резервуаре незначительно; (9) теплообмен между внутренней водой и внешней водой вставленных трубок незначителен.

4.1. Внешняя стеклянная трубка

Рассмотрим, где , , , и — температура, теплопроводность, плотность, удельная теплоемкость и толщина стекла внешней трубки соответственно. , – температура окружающей среды и температура стекла внутренней трубки соответственно. – коэффициент теплопередачи между стеклом внешней трубы и окружающим воздухом. – коэффициент лучистой теплопередачи между стеклом внешней трубы и стеклом внутренней трубы. является тепловым источником внешнего стекла, которое поглощает солнечное излучение.

4.2. Внутренняя стеклянная трубка

Рассмотрим, где , , , и — температура, теплопроводность, плотность, удельная теплоемкость и толщина стекла внутренней трубки соответственно. , – температура воды и наружного стекла трубки соответственно. – коэффициент теплопередачи между стеклом внутренней трубки и водой. – коэффициент лучистой теплопередачи между стеклом внешней трубы и стеклом внутренней трубы. является тепловым источником внутреннего стекла, которое поглощает солнечное излучение.

4.3. Течение воды в стекле внутренней трубки

Теплообмен осуществляется вдоль направления течения воды за счет конвективного теплового потока: где – температура потока воды, , , а – плотность, удельная теплоемкость и теплопроводность воды соответственно; – площадь поперечного сечения воды во внутренней трубе; – коэффициент теплопередачи между потоком воды и стеклом внутренней трубы; – средняя скорость потока воды в стекле камеры; и – температура стекла внутренней трубки; — периметр поперечного сечения стекла внутренней трубки.

4.4. Резервуар для воды

Энергетический баланс в резервуаре без расслоения составляет где и являются темпами добавления или удаления энергии из коллектора и в нагрузку и является температурой окружающей среды для резервуара; масса водного потока; удельная теплоемкость; температура воды в баке; — тепловой коэффициент между резервуаром для воды и температурой окружающей среды; — площадь поверхности резервуара с водой.

4.5. Коэффициент теплопередачи

Коэффициент теплопередачи между внешней поверхностью стеклянной трубки и внешней средой можно рассчитать по формуле (5) [10]; здесь означает скорость ветра наружной среды:

Коэффициент теплопередачи между внутренней поверхностью стекла и потоком воды можно рассчитать по (6) [11] и (7) [12].Коэффициент теплоотдачи рассчитывается по (6) при и рассчитывается по (7) при . Вот число Рейнольдса; диаметр внутренней стеклянной трубки; длина внутренней стеклянной трубки; – число Прандтля для температуры воды; – водяное число Прандтля для температуры внутренней стеклянной трубки; рассмотреть

Моделирование средней температуры резервуара для воды на основе численной модели, описанной в разделе 4, также выполняется при тех же условиях, что и эксперимент, и результаты моделирования приводятся вместе с экспериментальными данными.На рис. 10 показано хорошее соответствие результатов измерений и результатов моделирования, а разница между ними составляет менее 1,50°C. Таким образом, модель теплопередачи системы водонагревателя верна.


После проверки численной модели экспериментальными данными испытательного стенда было выполнено моделирование для изучения тепловых характеристик цельностеклянного вакуумно-трубчатого коллектора с новым коллекторным коллектором с целью определения оптимизированных конструктивных параметров. и рабочие параметры нового коллектора коллектора.

5.1. Установка условий и метод оптимизации

Полностью стеклянный вакуумный трубчатый коллектор с новым коллекторным коллектором будет направлять поток воды на дно вакуумной трубы за счет принудительной конвекции. Таким образом, размер вставляемых трубок и массовый расход воды оказывают существенное влияние на тепловые характеристики цельностеклянного вакуумного трубчатого коллектора с новым коллекторным коллектором. Анализ производительности был выполнен для получения и достижения оптимальных параметров диаметра вставленной трубы и оптимизированного массового расхода воды.Для моделирования выполнены следующие настройки условий: (1) конструктивные параметры цельностеклянного вакуумного солнечного коллектора такие же, как и у испытательного стенда, за исключением диаметра вставленной трубы; (2) объем резервуара для воды составляет 300 л; (3) метеорологические данные для моделирования такие же, как на рисунках 6 и 7; (4) система работает с 8:00 до 16:00; (5) начальная температура резервуара для воды составляет 25°C.

Метод и процедура анализа оптимизации диаметра и массового расхода воды следующие: (1) Для заданного принудительного массового расхода воды получить среднюю температуру резервуара для воды для различного диаметра вставленной трубы.(2) Для заданного диаметра вставленной трубы получить среднюю температуру резервуара для воды для различного принудительного массового расхода воды. (3) В соответствии с вышеприведенными результатами получить оптимизированный диаметр вставленной трубы и массовый расход воды.

5.2. Результаты и обсуждение
5.2.1. Изменение средней температуры резервуара для воды в зависимости от диаметра вставленной трубки для заданного массового расхода воды

Когда массовый расход воды остается постоянным, на рис. 11 показано изменение средней температуры резервуара для воды в зависимости от диаметра вставленных трубок.Есть три кривые, которые представляют массовый расход воды 0,45 кг/с, 0,6 кг/с и 0,8 кг/с, соответственно; результаты показывают, что окончательная средняя температура резервуара увеличивается с увеличением диаметра вставленной трубки, а затем конечная средняя температура водяного резервуара снижается, когда диаметр вставленной трубки достигает 32 мм. Это связано с тем, что коэффициент теплопередачи между потоком воды и стеклом внутренней трубки коррелирует с числом Рейнольдса (Re), а Re определяется скоростью потока воды и эквивалентным диаметром () (эквивалентным диаметром является канал между вставленной трубкой и внутренним стеклом). , а именно , существует максимальный коэффициент теплоконвекции при заданном массовом расходе воды.Кроме того, видно, что конечное увеличение средней температуры воды в резервуаре с массовым расходом воды становится больше. Максимальная конечная средняя температура воды в резервуаре увеличивается с 76,1°C до 77,5°C.


5.2.2. Изменение средней температуры резервуара для воды в зависимости от массы потока воды для заданного диаметра вставленной трубки

Когда диаметр вставленных труб остается постоянным, на рис. 12 показано изменение средней температуры резервуара для воды в зависимости от массы потока воды. Три кривые представляют собой диаметр вставленной трубки 20 мм, 25 мм и 32 мм соответственно.Результаты показывают, что окончательная средняя температура резервуара увеличивается с увеличением массы потока воды. И окончательная средняя температура резервуара для воды будет такой же, когда масса потока воды достигнет 1,6  кг/с. Во-первых, коэффициент теплопередачи между потоком воды и стеклом внутренней трубки будет увеличиваться с увеличением массы потока воды, что заставляет резервуар для воды собирать больше энергии. С другой стороны, потери тепла в окружающий воздух происходят при любых условиях; потери тепла будут увеличиваться, когда температура потока воды становится выше.Таким образом, окончательная средняя температура воды в резервуаре не будет увеличиваться в определенной ситуации, когда масса потока воды увеличивается. Кроме того, конечная средняя температура резервуара увеличивается с увеличением диаметра вставленной трубы при заданном массовом расходе воды; согласуется с результатами 3.2.1.


Из приведенного выше анализа можно сделать вывод, что оптимальный диаметр вставляемой трубки составляет 32 мм для внутреннего стекла диаметром 47 мм, а масса потока воды должна быть меньше 1.6 кг/с.

6. Заключение

Для улучшения характеристик традиционного цельностеклянного вакуумного трубчатого коллектора в этой статье предлагается новый коллектор коллектора со вставленной трубой, а также представлена ​​динамическая численная модель новой системы водонагревателя коллектора коллектора. Кроме того, был построен испытательный стенд для проверки модели и сравнения с традиционным полностью стеклянным вакуумным трубчатым коллектором. Результаты эксперимента показывают, что эффективность солнечного водонагревателя с новым коллекторным коллектором выше, чем у традиционного цельностеклянного вакуумного трубчатого коллектора примерно на 5%, и модель теплопередачи системы водонагревателя действительна.На основе действующей модели исследуется взаимосвязь между средней температурой резервуара для воды и диаметром вставленной трубы (массовым расходом воды). Результаты показывают, что оптимальный диаметр вставляемой трубки составляет 32 мм для диаметра внутреннего стекла 47 мм, а масса потока воды должна быть меньше 1,6 кг/с. Эта работа может предоставить некоторую информацию и проекты цельностеклянного вакуумного трубчатого коллектора с новым коллекторным коллектором коллектора.

В этом исследовании много упрощенных допущений.Таким образом, в дальнейшей работе необходимо изучить в будущем, что перепад давления на солнечном коллекторе является очень полезным параметром для оценки производительности солнечного теплового коллектора, поэтому следует учитывать падение давления и пересмотреть допущения (6) для изучения взаимосвязи между мощность насоса и КПД солнечного коллектора.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Благодарности

Работа, описанная в этой статье, была поддержана Национальным научным фондом Китая (NSFC), проект №.51366004, Национальный научный фонд Китая (NSFC), проект №. 51408278 и «Двенадцатая пятилетка» Ключевые дисциплины в университетах провинции Чжэцзян, а также дисциплина «Технология энергоэффективности зданий» (Документ Управления образования провинции Чжэцзян [2012] № 80).

Солнечные коллекторы с вакуумными трубками, типы коллекторов

Солнечные коллекторы с вакуумными трубками — это тип солнечной панели, использующей солнечную тепловую энергию. Задача солнечных коллекторов — преобразовывать солнечное излучение в тепловую энергию.

Вакуумный солнечный коллектор состоит из набора цилиндрических трубок. Трубки состоят из селективного поглотителя, расположенного на отражающем посадочном месте и окруженного прозрачным стеклянным цилиндром.

Между прозрачной внешней трубкой и внутренним поглотителем образовался вакуум. Таким образом, исключаются термодинамические потери на проводимость и конвекцию от абсорбирующей поверхности. Эта характеристика позволяет достигать температуры более 100ºC и значительно лучше использовать солнечное излучение.

Этот тип солнечной панели имеет более высокую производительность, чем плоские коллекторы.

Солнечные вакуумные трубки могут использоваться для получения горячей санитарной воды, систем отопления, подогрева плавательных бассейнов и т. д.

Типы вакуумных трубчатых солнечных коллекторов

В настоящее время существует два типа вакуумных трубчатых солнечных тепловых коллекторов с совершенно разными технологиями с точки зрения передачи тепла от вакуумной трубки к первичному контуру.

Прямоточные вакуумные солнечные коллекторы

Прямоточные вакуумные солнечные коллекторы имеют основной коллектор тепла от первичного контура в верхней части трубы.Каждая трубка соединяется с этим коллектором посредством отводящего и обратного контура (иногда их может достигать 20 трубок).

По этому контуру циркулирует жидкость первичного контура, которая в пути нагревается и передает тепловую энергию теплообменнику.

Внутренние контуры трубок имеют две основные конфигурации: концентрический контур или раздельный контур.

Вакуумные солнечные коллекторы с тепловыми трубками

В этой системе, как и в предыдущем случае, тепловые солнечные коллекторы имеют главный солнечный коллектор первичного контура в верхней части.В этом случае вакуумная трубка имеет центральную медную трубку, запаянную и заполненную спиртовой смесью.

Эта трубка соединяется с поглотителем коллектора с помощью конденсаторной пипетки. Труба осуществляет теплообмен с первичным контуром.

Солнечное излучение нагревает абсорбер и испаряет спиртовую смесь внутри. Испаренная смесь поднимается к конденсатору, расположенному в солнечной тепловой панели. В этот момент тепло будет отдаваться в первичном контуре и снова конденсироваться, возвращаясь на дно коллектора под собственным весом.

Одной из особенностей этого типа коллекторов является то, что некоторые модели позволяют наклонять каждую трубу отдельно. Эта функция очень полезна в местах, где из-за требований к зданию необходимо монтировать солнечные коллекторы, не ориентированные с юга.

Как работает солнечный коллектор с вакуумной трубкой?

В солнечных вакуумных трубчатых коллекторах изолирующий эффект достигается за счет вакуума в стеклянной трубке или в пространстве двух концентрически расположенных стеклянных трубок.Этот метод значительно снижает термодинамическую передачу тепла окружающему воздуху за счет снижения конвективных потерь.

Вакуумные коллекторы благодаря хорошей изоляции обладают значительно более высокими тепловыми характеристиками, чем плоские солнечные коллекторы, особенно зимой. Устойчивость к очень низким температурам составляет в среднем -30 градусов по Цельсию.

Отдельные производители в области солнечной энергетики указывают предел для труб диаметром 70 мм при температуре -50 градусов Цельсия. Однако при температурах ниже -10 градусов по Цельсию для линий должна быть обеспечена защита от замерзания.

Для выполнения этой защиты есть несколько возможностей. Наиболее распространенными решениями являются антифризные присадки для нагрева среды. Для систем, работающих на чистой воде, предельные значения температуры будет контролировать солнечный контроллер.

Если температура в обратной линии падает примерно до 4 градусов Цельсия, тепло из бака-аккумулятора или альтернативной системы отопления перекачивается в систему трубопровода солнечной системы.

Солнечные тепловые коллекторы | Солнечная Америка Решения

Если вы когда-нибудь лежали в камере посреди бассейна, вы знаете, что любая вода, собирающаяся на поверхности камеры, нагревается на солнце.Это принцип работы солнечной энергии. Тем не менее, вы, вероятно, также заметили, что вода никогда не становится слишком горячей. Это потому, что нет ничего, что изолировало бы тепло, чтобы предотвратить его утечку.

При применении принципа солнечного нагрева в реальных условиях, требующих чрезвычайно высоких температур, традиционные солнечные принципы просто не работают. Но солнечная технология с вакуумными трубками, используемая в SunQuest 250 , работает. Это позволяет нам использовать солнечные лучи для производства кипящей воды, пара, принудительного воздушного отопления и так далее.

Более того, этой новой технологии не нужен яркий, кристально чистый солнечный свет. Он использует солнечные ультрафиолетовые лучи, проникающие сквозь облачный покров, что позволяет улавливать солнечную энергию даже в пасмурные и холодные дни. Эта технология предлагает реальную возможность эффективного солнечного отопления в больших масштабах.

Солнечный коллектор SunQuest 250 с вакуумными трубками

Принцип вакуума

В традиционном фотогальваническом применении солнечный коллектор поглощает солнечные лучи и немедленно преобразует их в электричество постоянного тока.Солнечные тепловые коллекторы SunQuest 250 несколько отличаются. Вместо того чтобы преобразовывать солнечную энергию в электричество, солнечные УФ-лучи создают трение при проникновении через пленку в вакуумных трубах панели коллектора, вырабатывая тепло, которое направляется в коллектор коллектора в процессе испарения/конденсации.

Секрет системы SunQuest заключается в самой вакуумной трубе. Он изготовлен таким образом, чтобы создать вакуум, препятствующий передаче тепла, но допускающий проникновение УФ-излучения.Это приводит к минимальным потерям энергии и способности генерировать гораздо более высокие температуры. Поскольку тепло, выделяемое солнечной панелью, передается переносящей жидкости, проходящей через ее коллектор, ее энергия изолирована от потерь из-за вакуума в трубках. Перекачивающая жидкость затем передает тепло в резервуар для сбора через теплообменник в резервуаре.

Вакуумный трубчатый коллектор уникален тем, что единственной движущейся частью является крошечный циркуляционный насос, работа которого стоит всего несколько копеек в день, что делает систему не только очень эффективной, но и требует минимального обслуживания.По сути, мы используем солнце для выработки тепла, при этом работая с системой при очень низких затратах.

В резервуар для сбора и далее

Когда тепловая энергия достигает накопительного бака, она нагревает воду, которую затем можно использовать для любых целей. В жилых помещениях горячую воду можно использовать для купания, приготовления пищи, стирки и т. д. Его также можно направить через теплообменник для принудительного воздушного отопления или почти любой другой формы обогрева помещения.

В промышленных или коммерческих условиях потенциал SunQuest 250 становится еще более глубоким.При правильной настройке солнечных коллекторов с вакуумными трубками можно вырабатывать тепло для всего завода. Еще более впечатляющей является идея использования солнечной тепловой энергии для работы полноценной электростанции, обеспечивающей электроэнергией дома и предприятия, — концепция, которая теперь реализуема с этим высокоэффективным солнечным коллектором.

Солнечная технология с вакуумными трубками — это захватывающая область с монументальным потенциалом. По мере развития технологий и знаний мы сможем использовать потенциал солнца для еще большей выгоды.Однако на данный момент SunQuest 250 уже довольно интересен.

Вакуумный трубчатый коллектор периодического действия | Солнечная энергия

GLE Solar предлагает солнечные водонагреватели, которые, по сути, являются гибридом следующих традиционных солнечных водонагревателей со всеми общими преимуществами и без каких-либо досадных ограничений:

Вакуумный трубчатый коллектор (ETC):

  • Преимущества: ETC всегда были полезны в отрасли солнечного нагрева воды благодаря своей изолирующей конструкции.Тонкий вакуумный слой между двумя концентрическими стеклянными цилиндрами позволяет солнечному свету проникать во внутренний слой, но предотвращает выход тепла в окружающую атмосферу.
  • Недостатки: Тепло аккумулируется в жидкости, находящейся внутри трубок (обычно это водно-гликолевая смесь), и передается через тепловую трубу жидкости, протекающей по соседнему трубопроводу. Эта сантехника является частью замкнутого контура воды и гликоля, циркулирующего с помощью насоса между ETC и теплообменником, присоединенным к еще одному источнику воды.

Интегрированное хранилище коллекторов (ICS):

  • Преимущества: Системы ICS , широко известные как нагреватели периодического действия или коллекторы периодического действия, являются простыми в установке, эксплуатации и обслуживании изделиями. Питьевая вода поступает в резервуар, находящийся внутри изолированного бокса со стеклянной панелью, обращенной к солнцу. Коробка помогает концентрировать тепло вокруг бака. После того, как вода прогреется, она течет прямо по трубам к нужному месту назначения.
  • Недостатки: Внутри коробки нет вакуума, поэтому тепло довольно легко уходит.Система ICS потеряет большую часть своих преимуществ в одночасье, даже в умеренном климате.

Преимущество GLE Solar:

GLE Solar сочетает сильные стороны этих двух систем в линейке вакуумных трубчатых коллекторов (ETBC) . Наши установки состоят из ряда резервуаров-сборщиков порций, расположенных под большими вакуумными трубами. Безопасная, чистая водопроводная вода поступает в наши коллекторы, чтобы поглощать солнечное тепло. Солнечный свет проходит через три слоя трубы (стекло, вакуум, стекло), чтобы нагреть резервуар из нержавеющей стали под ним, и тепло не может выйти за пределы внутреннего слоя стекла.После этого безопасная, чистая водопроводная вода поступает из наших коллекторов в предполагаемое место использования.

Вакуумные трубчатые коллекторы GLE Solar:

  • НЕ нагревайте воду в течение дня, а затем потеряйте весь этот прогресс за одну ночь.
  • НЕ требуют дополнительных насосов для работы простой установки.
  • НЕ тратить энергию на один или два ненужных теплообменника.
  • DO сочетает в себе удобство и эффективность, как ничто другое на рынке.

Продолжить

 

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.