Zonne-vacuümcollector

Het maximaliseren van het gebruik van alternatieve energiebronnen in het dagelijks leven is een kerntaak waar ingenieurs voortdurend aan werken. En in deze kwestie hebben ze aanzienlijke resultaten behaald door regelmatig alle nieuwe apparaten te introduceren die het mogelijk maken om een ​​comfortabel bestaan ​​te organiseren, met een aanzienlijke vermindering van het verbruik van traditionele elektriciteit. Een van zulke interessante ontwikkelingen is de vacuüm zonnecollector. Vertrouwd raken met het apparaat en het werkingsprincipe van de apparatuur zal helpen om de verdiensten ervan beter te kennen en het doel in het dagelijks leven te bepalen..

Benoeming en opstelling van apparatuur ↑

Het ontwerp van zonnecollectoren is heel anders. Dit kunnen platte of vacuümverwarmers zijn, maar ook apparatuur waarbij lucht wordt gebruikt als warmtedrager in plaats van water. We zullen in detail stilstaan ​​bij de vacuümmodificatie, omdat dit type zonnecollector een hoog rendement heeft en tal van andere onbetwistbare voordelen.

Het doel van de vacuümcollector, wiens werk is gebaseerd op de omzetting van zonnestraling in thermische energie, heeft een groot variatiebereik. De grootste vraag wordt waargenomen wanneer het nodig is om water in aanzienlijke hoeveelheden te verwarmen. Een stap hieronder is het doel om ruimteverwarming te organiseren door zonneapparatuur te installeren in de vorm van een vacuümcollector. Hij kan het water in het zwembad verwarmen of in het koude seizoen voor een warme vloer zorgen. Een belangrijk aspect van de werking van de zonnecollector is de milieuvriendelijkheid en veiligheid..

Het belangrijkste verschil tussen vacuümverwarmers en andere ontwerpen van zonnecollectoren is de aanwezigheid van vaste glazen buizen op het basispaneel. Als materiaal wordt borosilicaatglas gebruikt, gekenmerkt door verhoogde sterkte en het behouden van optische eigenschappen gedurende een lange periode. Voor het coaten wordt een speciale stof gebruikt, die zorgt voor de aantrekkingskracht van zonlicht. Een kleiner product bevindt zich in de grotere buis, de ruimte ertussen wordt gevuld met vacuüm.

Onderaan de buis bevindt zich een speciale vloeistof, die onder invloed van zonne-energie wordt omgezet in stoom en opstijgt, waardoor een gelijkmatige verwarming van water in het vacuümverdeelstuk wordt gegarandeerd. Het apparaat wordt weergegeven in het onderstaande diagram:

Werkingsprincipe ↑

De aanwezigheid in het ontwerp van het vacuümcompartiment zorgt voor de werking van de zonnecollector volgens het principe van een thermoskan. Basiselementen van apparatuur omvatten voornamelijk de volgende onderdelen:

• verzamelaar;
• een warmteaccumulator; een watertank fungeert vaak in zijn rol;
• warmtewisselaar circuit;
• temperatuursensoren;
• ontvanger.

We zullen de functies van elk onderdeel in detail analyseren. De ontvanger is gemaakt van koper geïsoleerd met een polyurethaan methode. Extra bescherming wordt geboden door een geanodiseerde aluminium coating. Hierdoor wordt warmte-energie geleverd. Als er een storing wordt gedetecteerd in de ontvanger, verloopt de vervangingsprocedure soepel, zonder dat de vloeistof uit de warmtewisselaar moet worden afgetapt.

Aan het einde van de vacuümbuizen van de zonnecollector en aan de achterkant van het verwarmingsapparaat zijn temperatuursensoren geïnstalleerd. Op basis van hun indicatoren wordt de circulatiepomp bediend.

Het principe van de werking van de zonneboiler is als volgt:

• Een niet-bevriezende vloeistof fungeert als koelmiddel, dat door de bovenste zone van de apparatuur stroomt, absorbeert thermische energie die wordt gegenereerd door speciale tips gemaakt van koperlegeringen.
• Door toepassing van het spoelmechanisme in de aandrijving van de vacuüm zonnecollector wordt de vloeistof verwarmd.
• De warmteoverdracht in een gesloten cyclus wordt uitgevoerd totdat de mate van vloeistof zelf hoger is dan de temperatuur van het water in de opslagtank.

Factoren die de bedrijfsduur van een dergelijk systeem bepalen, zijn de temperatuurindicatoren van de atmosfeer en de duur van daglichturen..

Stofzuigen die gebruik maken van de energie van zonlicht komen in directe en indirecte warmtetoevoer. De eerste versie van vacuümcollectoren wordt gekenmerkt door het gebruik van water als koelmiddel, daarom wordt het aangeduid als seizoensapparatuur aangedreven door zonne-energie. In het tweede geval is het apparaat het hele jaar door mogelijk.

Installatiefuncties ↑

Naleving van de aanbevelingen voor het installeren van een vacuümcollector is de sleutel tot de zeer efficiënte werking van de zonneboiler. De juiste locatie zorgt voor verwarming van de vloeistof in het koude seizoen met 50-60%, voor de zomerperiode is dit cijfer 100%.

Voor deze doeleinden zijn gegalvaniseerde stalen of polymere pijpleidingen niet geschikt. Roestvrij staal of koper is het optimale materiaal. Dus waar u op moet letten:

• Bij montage op het dak van constructies is de hellingshoek van het vacuümverdeelstuk naar de horizon gelijk aan de geografische breedtegraad van het gebied.
• Plaatsing in de open ruimtes van een zonneboiler moet worden uitgevoerd in de buurt van gebouwen die warmte verbruiken.
• Schaduwfactoren moeten worden uitgesloten.
• Zonnecollectoren bereiken maximale efficiëntie wanneer de invalshoek van de zonnestralen 90 is^over.

Deze toestand is echter moeilijk te bereiken vanwege de constante beweging van de vacuümverwarmer ten opzichte van zonlicht. De ideale oplossing voor dit probleem is het installeren van een mobiele collector die dankzij de rotatiefunctie achter de zon de gewenste hellingshoek behoudt. Maar de kosten van dergelijke apparatuur zijn onbetaalbaar, daarom is het veel winstgevender om vacuümcollectoren te gebruiken die technisch eenvoudiger zijn.

Bij het kiezen van een kantelhoek worden ze geleid door het hoofddoel van de zonneboiler, terwijl de richting naar het zuiden wordt gekozen. De maximale afwijking mag niet groter zijn dan 30^over. In de noordelijke regio’s wordt de installatie van een vacuümverdeelstuk bijna verticaal uitgevoerd. Dergelijke apparaten zijn effectief in het winterseizoen, omdat ze licht gebruiken dat wordt weerkaatst door de sneeuwbedekking. Soms worden zonnecollectoren aan de muren van huizen bevestigd, met de volgende voordelen:

• Gemak van onderhoud;
• minder stofophoping, daardoor gemakkelijker te onderhouden;
• het risico op schade tijdens hagel wordt geminimaliseerd;
• lage bevestiging van het vacuümverdeelstuk ten opzichte van de tank met de verwarmde vloeistof verhoogt de convectiesnelheid, de behoefte aan een actief systeem verdwijnt.
• vacuüm-wand zonnecollector vermindert warmteverlies in de kamer, waardoor de behoefte aan extra energie voor verwarming wordt verminderd.

Voordelen van vacuümcollectoren ↑

Ononderbroken werking van zonne-vacuümapparatuur wordt verzekerd door geïsoleerde apparaten. Hierdoor functioneert het hele systeem bij temperaturen tot -40^overC. In dit geval bevindt het apparaat met de opslagtank zich afzonderlijk en verbindt het met het grootste deel van het vacuümverdeelstuk met behulp van gewalste metalen producten.

De geautomatiseerde bediening van de indirecte apparaten van het vacuümverdeelstuk wordt verzorgd door de controllers, de pomp zorgt voor een ononderbroken vloeistofcirculatie in het systeem. Onder de voordelen van zonnecollectoren van het vacuümtype zijn de volgende items:

• hoge efficiëntie bij bewolkt weer of temperaturen onder nul;
• installatie van het ontwerp van vacuümapparatuur vereist geen speciale vaardigheden;
• weerstand van de zonneboiler tegen negatieve omgevingsinvloeden;
• lange gebruiksduur.

De enige last kan zijn de hoge kosten van een zonneboiler, maar vanwege de lange levensduur zal de investering in de nabije toekomst zijn vruchten afwerpen, wat verdere aanzienlijke besparingen op energiekosten oplevert.