Вакуумный солнечный коллектор своими руками

0
269

Ныне вакуумные солнечные коллекторы можно встретить преимущественно в отоплении и горячем водоснабжении. Такие приборы по принципу труды напоминают обычные панельные конструкции – у тех и других изолированный корпус, сверху накрытый стеклом.

Основным отличием можно находить способ преобразования солнечной энергии – этот процесс происходит в стеклянных трубах с созданным внутри вакуумом. Собственно, собственно поэтому такую конструкцию называют вакуумной. В каждой трубке имеется тепловой канал, выполненный в виде медного патрубка, заполненного теплоносителем. Для соединения трубок используются отдельные стыковочные элементы.

Именно эти особенности конструкции и предопределяют основные преимущества вакуумных коллекторов. Да, такие системы весьма сложные, за ними нужен особый уход, а ввиду высокой стоимости многим такие коллекторы попросту не по карману. Но рослая производительность с лихвой окупает все эти недостатки – панельные коллекторы, как известно, способны работать лишь в летнее время, а вакуумные используются даже зимой.

Содержание:

О преимуществах вакуумных коллекторов

Основное совершенство таких систем – практически полное отсутствие теплопотерь, ведь что может быть лучшим изолятором, чем вакуум?

К иным преимуществам можно отнести следующее:

  • простоту ремонта – каждый поврежденный узел можно с легкостью заменить;
  • эффективность труды даже при минус 30°С;
  • надежность – гелиосистема продолжит свою работу даже после того, как одна из трубок выйдет из построения;
  • способность генерировать температуру более 300°С;
  • возможность работы даже в облачную погоду и полное поглощение солнечной энергии, в том числе невидимых спектров;
  • ничтожную парусность коллектора.

Конструкцию гелиосистемы можно устанавливать под углом, не превышающим 20°. Более того, ее поверхность следует периодически очищать от слякоти и снега.

Разновидности вакуумных коллекторов

В конструкции коллекторов используются два типа стеклянных трубок:

  • коаксиальные;
  • перьевые.

Ознакомимся подетальнее с каждым из них.

Трубка коаксиальная

Это своего рода термос, который состоит из двойной колбы. Наружная колба покрывается особым веществом, поглощающим тепло. Между двумя трубками создается вакуум. Это позволило добиться того, что тепло при труду передается непосредственно от стеклянных колб.

Обратите внимание! В вакуумных коллекторах используется специальное стекло, изготовленное из боросиликатов. Подобный материал пропускает большее количество солнечной энергии.

Внутри каждой трубки находится еще одна – медная (ее заполняют эфирной жидкостью). При повышении температуры эта жидкость испаряется, передает накопленное тепло и стекает назад в виде конденсата. Далее цикл повторяется снова и снова.

Трубка перьевая

Такого рода трубки заключаются из одностенной колбы. К слову, по толщине стенок они существенно превышают коаксиальные аналоги. Медная трубка усиливается особой гофрированной пластиной, обработанной влагопоглощающим веществом. Выходит, что воздух в данном случае выкачивается из всего теплового канала.

Такие каналы, к слову, тоже случаются разными:

  • прямоточными;
  • «Хит пайп».

Каналы типа «Хит пайп»

Другое их название – тепловые трубы. Они работают следующим манером: эфирная жидкость в закрытых трубах при повышении температуры поднимается вверх по каналу, после чего конденсируется там в специально оборудованном теплосборнике. В заключительном жидкость передает тепловую энергию и опускается вниз по трубке. Из теплосборника тепло передается дальше в систему при поддержки циркулирующего теплоносителя.

Характерно, что металлические трубки здесь могут быть не только медными, но и алюминиевыми.

Прямоточные каналы

В любом из таких каналов в стеклянной трубке находятся сразу два металлических патрубка. По одному из них жидкость попадает в колбу, нагревается там и сходит по второму.

Сооружаем вакуумный солнечный коллектор своими руками

В принципе, вакуумную гелиостанцию можно сделать и своими дланями, но это крайне сложная и ответственная работа, ведь вам нужно не только создать вакуум в каждой из трубок, но и грамотно впаять абсорбер. Для итого этого требуется и специализированное оборудование, и соответствующие знания. Более того, во время монтажа следует соблюдать цельный ряд условий.

  1. Выбор правильного места установки (обязательно с юга), устранение всего, что может создавать тень.
  2. Обеспечение движения теплоносителя необыкновенно снизу вверх.
  3. Предотвращение перегрева коллектора – это выведет из строя всю систему.

Словом, вакуумная гелиостанция – это крайне сложная система, какую лучше приобретать уже в готовом виде. Действительно, можно ли создать самодельную модель такого устройства, если заводов, спускающих такого рода продукцию, в мире не более двух десятков? Именно по этой причине в нашем случае можно сообщать лишь о самостоятельной сборке конструкции из заводских колб.

Но и тут есть проблема. Для правильной установки нужно иметь слесарские навыки, чтобы не преступить герметичность труб. Поэтому намного проще купить готовое, пусть и дорогое изделие, чем собрать самому и любой раз, включая его, опасаться поломок.

Как собрать воздушный коллектор

Если же вы решились провести сборку гелиосистемы своими дланями, для начала позаботьтесь обо всех необходимых инструментах.

Что потребуется в работе

1. Отвертка.

2. Разводной, трубный и торцевой ключи.

3. Сварка для пластиковых труб.

4. Перфоратор.

Технология сборки

Для сборки желательно обзавестись желая бы одним помощником. Сам процесс можно разбить на несколько этапов.

Первый этап. Сначала соберите раму, желательно разом в том месте, где она будет установлена. Оптимальный вариант – крыша, туда можно по отдельности передать все детали конструкции. Сама процедура монтажа рамы зависит от конкретной модели и прописывается в руководства.

Второй этап. Прочно закрепите раму на крыше. Если крыша шиферная, то используйте брус обрешетки и тучные шурупы, если бетонная – то обычные анкера.

Обычно рамы рассчитаны на монтаж на ровные поверхности (максимум – под 20-градусным наклоном). Герметизируйте пункты крепления рамы к поверхности крыши, иначе они будут протекать.

Третий этап. Пожалуй, самый сложный, ведь вам предстоит возвысить на крышу тяжелый и габаритный накопительный бак. Если нет возможности использовать спецтехнику, укутайте бак в плотную ткань (во избежание вероятных повреждений) и поднимите его на тросе. Затем прикрепите бак к раме с помощью шурупов.

Четвертый этап. Далее вам предстоит смонтировать вспомогательные узлы. Сюда можно отнести:

  • ТЭН;
  • температурный датчик;
  • автоматизированный воздуховод.

Любую из деталей установите на специальную смягчающую прокладку (такие тоже идут в комплекте).

Обратите внимание! Температурный датчик фиксируется с помощью торцевого ключа!

Пятый этап. Подведите водопровод. Для этого можете использовать трубы из любого материала, основное, чтобы он выдерживал температуру в 95°С тепла. Кроме того, трубы должны быть устойчивыми к низким температурам. С этой точки зрения вяще всего подходит полипропилен.

Шестой этап. После подключения водопровода заполните накопительный бак водой и проверьте на герметичность. Посмотрите, не течёт ли трубопровод – оставьте на несколько часов наполненный бак, после чего внимательно все осмотрите и, в случае необходимости, устраните неисправность.

Седьмой этап. Уверившись, что герметичность всех соединений в норме, приступите к установке нагревательных элементов. Для этого оберните медную трубку листом алюминия и пристроите в стеклянную вакуумную трубку. На нижнюю часть стеклянной колбы наденьте чашку-фиксатор и резиновый пыльник. Медный наконечник на товарищем конце трубки вставьте до упора в латунный конденсатор.

Обратите внимание! На стеклянных трубках вы заметите вязкое вещество. Не удаляйте его ни в коем случае – это термоконтактная смазка.

Осталось лишь защелкнуть чашку-фиксатор на кронштейне. Аналогичным манером установите остальные трубки.

Восьмой этап. Установите на конструкции монтажный блок и подведите к нему питание в 220 вольт. Затем подсоедините к этому блоку три вспомогательных узла (их вы ввели на четвертом этапе работы). Несмотря на то, что монтажный блок влагозащищен, постарайтесь накрыть его козырьком или какой-либо другой защитой от атмосферных отстоев. Затем подсоедините к блоку контроллер – он позволит мониторить и регулировать работу системы. Установите контроллер в любом спокойном месте.

На этом монтаж вакуумного коллектора закончен. Внесите все необходимые параметры в контроллер и запустите систему.

И заключительный (но не по значимости) важный совет: не забывайте о регулярном обслуживании установки – это не только повысит эффективность ее работы, но и продлит срок эксплуатации.

Также на нашем сайте Вы можете прочесть статью о терморегуляторах для радиатора отопления.

Видео – Вакуумный солнечный коллектор

[embedded content]

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here