Вакумные коллекторы

Вакуумный коллектор – является усовершенствованным вариантом коллектора открытого типа.


Особенностью данного коллектора является использования вакуума, как высокоэффективного теплоизолятора. Вакуум находится между внешним стеклом и теплопоглощающей поверхностью коллектора. Такая конструкция позволяет существенно снизить теплопотери и снизить зависимость производительности коллектора от температуры окружающей среды и погоды (ветер, осадки, облачность). Повышение эффективности вакуумного коллектора связано также с его работай по принципу зеркального эффекта, который заключается в выравнивании тепловой мощности коллектора в зависимости от высоты солнца.


Вакуумные коллекторы производятся следующих видов:

  • трубчатые – представляют собой герметичные вакуумные трубы;
  • плоские – представляют собой пластины, вакуум в которых поддерживается насосами.


Трубчатые вакуумные коллекторы

Трубчатые коллекторы состоят из следующих элементов:

  • корпус-рама;
  • корпус теплообменника;
  • стеклянные вакуумные трубки.

В зависимости от конструкции теплового канала и стеклянных трубок трубчатые вакуумные коллекторы разделяются по следующим конструктивным особенностям:

  • по виду стеклянной трубки: коаксиальная или перьевая;
  • по виду теплового канала (производится с тепловой трубкой «нeat pipe» (термотрубка) и с прямоточной тепловой трубкой);


Коаксиальная стеклянная трубка сделана по типу термоса – две трубки различного диаметра вставленные друг в друга, между ними выкачан воздух и создан вакуум.



Перьевая вакуумная стеклянная трубка – трубка с одной стенкой, а внутри трубки в среде вакуума установлена часть теплового канала и абсорбера.

Трубчатые вакуумные коллекторы по виду похожи на термос, и состоят из трубки в которую помещена трубка меньшего диаметра. Воздух между поверхностями трубок выкачан, т.е. создается вакуум, который является термоизолятором для минимизации теплопотерь. Внутренняя поверхность внутренней трубки покрыта высокоселективным слоем, от которого с помощью алюминиевых пластин происходит сбор количества принятого тепла и передача его медной U-образной или коаксиальной трубке с подогреваемой жидкостью.

На рисунке видно, что внутри алюминиевой пластины проходят две трубки: одна с нагретой жидкостью, а вторая – с холодной жидкостью. Все трубки с жидкостью (теплоносительные трубки) объедены в целую гидравлическую систему.



Выпускаются трубчатые вакуумные коллекторы различной конструкции. Самые распространенные виды вакуумных трубчатых коллекторов:

  • вакуумный коллектор с прямой теплопередачей воде (термосифонная система);
  • вакуумный коллектор с прямой теплопередачей воде и встроенным в бак теплообменником;
  • вакуумный коллектор с термотрубками.


Вакуумный коллектор с прямой теплопередачей воде (термосифонная система)

Система коллекторных трубок соединена с накопительным баком, через который поступает вода непосредственно к вакуумным трубкам, что является большим преимуществом, так как минимизируются теплопотери. Вода в трубках нагревается и поступает в теплообменник по принципу естественной конвекции, поэтому системный бак всегда располагается выше коллекторных трубок. Вода в баке, которая отдала тепло и охладилась, она естественным путем течет вниз в трубки.


Особенностью термосифонной системы является не только возможность аккумулировать определенное количество тепла, но и сохранять в баке определенное количество горячей воды некоторое время. Вакуумный коллектор с прямой теплопередачей воде широко применяется для начального нагрева воды, а затем основными системами вода подогревается до требуемой температуры.

Вакуумный коллектор с прямой теплопередачей воде считается дешевым и отличается простой конструкцией.

Недостатки вакуумного коллектора с прямой теплопередачей воде:

  • Нерационально использовать солнечные коллекторы такого типа в тех регионах, где есть отрицательные температуры.
  • Не допускается в системе коллекторов давления более чем 0,2 атм, так как теплоноситель имеет прямой контакт с трубкой. Таким образом, данный коллектор не может работать в под высоким давлением.
  • Коллектор эффективно работает только при положительной температуре окружающей среды.


Вакуумный коллектор с прямой теплопередачей воде и встроенным в бак теплообменником

Прямоточный канал позволяет снизить потери нагретой жидкости на пути к теплообменнику, т.е. непосредственная передача тепла теплообменнику (воде) без «посредников». При действии на трубку солнечных лучей жидкость закипает или просто нагревается, превращается в пар и переносит к теплообменнику тепловую энергию, который непосредственно находится в трубке. В теплообменнике пар конденсируется и возвращается обратно в каждую трубку коллектора. Такая система высокоэффективна и позволяет работать коллектору в экстремальных условиях, даже при температуре наружного воздуха -35°С.



Вакуумный коллектор с термотрубками

Коллектор оснащен вместо обычных вакуумных трубок более усовершенствованными термотрубками, которые представляют собой трубку из тонкостенной меди заполненную легкокипящей жидкостью. Коллектор состоит из набора термотрубок, – при попадании солнечного света на трубки происходит кипение легкокипящей жидкости (например, иноргатик) до температуры 250…380°С, ее пары поднимаясь в верхнюю часть трубки, которая является конденсатором отдают тепло и охлаждается до превращения в жидкость, а затем поступает снова в нижнюю часть термотрубок. Принцип работы представлен на рисунке.



Плоские вакуумные коллекторы

Вакуумный плоский коллектор отличается от обычного плоского коллектора наличием в середине системы вакуума для снижения теплопотерь. Плоский вакуумный коллектор имеют высокую производительность по сравнению с другими плоскими коллекторами, но его распространение ограничивает то, что он очень дорогой. Также такой коллектор очень сложно устанавливать и эксплуатировать.




Преимущества вакуумных коллекторов:

  • высокий КПД системы на протяжении всего года, и даже зимой. По сравнению с другими типами коллекторов, трубчатый вакуумный коллектор на протяжении целого года производит на 30…40% количества тепла больше;
  • возможность работать при отрицательных температурах (не все виды);
  • некоторые производители выпускают трубчатые коллекторы с поверхностью из ударопрочного стекла, выдерживающего удар града или незначительного падения;
  • низкая парусность конструкции позволяет более надежно закрепить оборудование с меньшими усилием и затратами.
  • более ремонтопригодная система. При повреждении одной трубки ее относительно легко заменить, что совсем не возможно в плоских коллекторах;
  • возможность нагрева воды до температуры 130…200°С.

Недостатки вакуумных коллекторов:

  • более высокая стоимость; по подсчетам производителей окупаемость системы коллектора составляет 1…5 лет;
  • большие габариты и тяжелый вес;
  • в пределах Украины производительность вакуумного коллектора в зимний период может снижаться за счет осадков в виде снега и инея;
  • низкий срок эксплуатации, система боится града (более свойственно продукции из Китая);
  • одной из главных поломок системы – недержание вакуума в системе (более свойственно продукции из Китая).

Область применения.

Вакуумные солнечные коллекторы применяют для подогрева бытовой воды или в системе отопления. Вакуумный коллектор позволяет летом получать полностью горячею бытовую воду в избытке, а зимой коллектор покрывает только до 60% всего расхода горячей воды. При заполнении теплоносителя, который не замерзает, свободно можно использовать коллектор для подогрева воды и в морозы при температуре -5…-10°С.



Vision 1800/15
13 752 грн.
На складе Код товара: 35IS0103
ОПИСАНИЕ                           ..
Vision 1800/20
17 184 грн.
На складе Код товара: 35IS0104
ОПИСАНИЕ                           ..
Показано с 1 по 2 из 2 (всего 1 страниц)