Vakuum solfanger: funktionsprincip + hvordan man selv samler den

Der bruges betydelige beløb på varmtvandsforsyning og rumopvarmning. Men der er en alternativ energikilde - en vakuumsolfanger.Har du hørt om dette? Det giver dig mulighed for betydeligt at reducere de økonomiske omkostninger ved at opretholde komforten, hvilket giver maksimal varmeeffekt med minimalt varmetab.

Denne enhed kan købes hos producenter af husholdningsudstyr eller samles selv derhjemme. For at vælge den rigtige model skal du studere en masse information. Vi hjælper dig med at bestemme de vigtigste købskriterier.

Artiklen vil diskutere driftsprincippet og designet af en vakuummanifold. Vi vil tale om designfunktionerne i forskellige modeller, overveje fordele og ulemper ved disse installationer. Derudover vil vi i detaljer beskrive, hvordan du selv laver og installerer en vakuumsolfanger.

Materialet er ledsaget af videoer, hvorfra du lærer om de vigtige funktioner og driftsprincipper for vakuummanifolder.

Funktionsprincip for vakuumenheden

Vakuumsolfangeren adskiller sig på den måde fra konventionelle solcelleanlæg behandling af solenergi. Et klassisk batteri tager simpelthen lys og omdanner det til elektricitet. Opsamleren består af glasrør med et vakuum skabt indeni. De er kombineret til et enkelt system gennem specielle docking-enheder.

Inde i hvert rør er der en kanal af en eller to kobberstænger med kølevæske. Ved at fange solens stråler opvarmer det aktive element kølevæskematerialet og sikrer dermed solfangerens funktion.

På grund af dette design øges niveauet af energieffektivitet betydeligt, og varmetabet reduceres betydeligt, da vakuumlaget giver dig mulighed for at spare omkring 95% af den opfangede solenergi.

Vakuum solfanger på taget
En vakuumsolfanger placeret på taget af et privat hus vil give varmt vand til beboerne hele året, og i den kolde årstid vil det give dig mulighed for komfortabelt at opvarme rummet uden at bruge mange penge på det.

Derudover reduceres afhængigheden af ​​samlerproduktivitet af sæsonbestemte, omgivende temperatur og forskellige vejrforhold, såsom vindstød, delvist overskyet, nedbør osv.

Hvordan fungerer en manifold af vakuumtype?

Moderne vakuumenheder, der forsyner værelser med varme og varmt vand ved hjælp af solenergi, varierer teknologisk.

Samlere er opdelt i følgende typer:

  • rørformet uden glasbeskyttende belægning;
  • modul med reduceret konvertering;
  • standard flad version;
  • enhed med gennemsigtig termisk isolering;
  • luft enhed;
  • flad vakuummanifold.
Vakuum solfanger
Vakuumsolfangeren er i stand til at levere varmt vand og opvarmning på ethvert tidspunkt af året og i ethvert vejr (+)

De har alle en fælles designlighed, så de består af:

  • udvendigt gennemsigtigt rør, hvorfra luften er blevet pumpet helt ud;
  • opvarmet rørplaceret i et stort rør, hvor flydende eller gasformigt kølemiddel bevæger sig;
  • en eller to præfabrikerede forhandlere, hvortil rør af større kaliber er forbundet, og der kommer et cirkulationskredsløb af tynde rør placeret indeni.

Hele designet minder lidt om en termokande med gennemsigtige vægge, som opretholder et hidtil uset højt niveau af varmeisolering. Takket være denne funktion opnår kroppen af ​​det indre rør evnen til at varme op effektivt og fuldt ud overføre energiressourcen til kølevæsken, der cirkulerer indeni.

Designnuancer og klassificering

Vakuum-type samlere klassificeres efter typen af ​​glasrør, der er installeret i strukturen, eller i henhold til de termiske kanalers egenskaber. Rørene er sædvanligvis koaksiale og fjertype, og varmekanalerne er U-formede med direkte flow og varmerørstype. .

Karakteristika for koaksiale rør

Koaksiale rør er en dobbelt glas termokande med et kunstigt skabt vakuum mellem væggene. Den indvendige overflade af røret har et lag af speciel varmeabsorberende belægning, så selve varmeoverførslen sker direkte fra glaspærens vægge.

Koaksiale rør lavet af glas
Koaksiale rør er lavet af højstyrke borosilikatglas, som har høj lystransmission. Elementerne, afhængigt af producenten, har op til tre lag magnetronforstøvning, demonstrerer fremragende styrke og modstandsdygtighed over for forskellige atmosfæriske forhold (regn, hagl osv.), modstår tryk på 1 MPa og fungerer pålideligt i 15 år

Som et absorberende element loddes et kobberrør indeholdende en ethersammensætning ind i et glasrør. Under opvarmningsprocessen fordamper den, afgiver effektivt sin varme, kondenserer og strømmer til bunden af ​​røret.Cyklussen gentages derefter, hvilket skaber en kontinuerlig varmevekslingsproces.

Funktioner af fjerrør

Vakuumfjerrør har større vægtykkelse end koaksiale rør og består ikke af to, men af ​​en kolbe. Det indvendige kobberabsorptionselement er i hele sin længde udstyret med en holdbar forstærker - en korrugeret plade med en energiabsorberende belægning på højt niveau.

Takket være denne designfunktion er vakuumet placeret direkte i den termiske kanal, hvoraf en del sammen med absorbenten er integreret direkte i kolben.

Vakuum fjerrør
Fjervakuumrøret indeholder en plade indeni, der er formet som en fjer. Effektivitetsniveauet overstiger mulighederne for dets koaksiale modstykke, men har en betydeligt højere pris og er vanskelig at erstatte, hvis pærens integritet er beskadiget, eller varmeelementet svigter

Samlere lavet af fjervakuumrør betragtes som de mest effektive i deres klasse, yder godt og yder pålidelig service i mange år.

Driftsprincip for varmerøret

Varmerør består af lukkede rør indeholdende en let fordampende væskesammensætning. Under påvirkning af sollys varmes det op, bevæger sig til det øvre område af kanalen og koncentreres der i en speciel varmeopsamler (manifold).

I dette øjeblik afgiver arbejdsvæsken al den akkumulerede varme og falder ned igen for at genoptage processen.

Varmerørsvarmevekslermuffen er forbundet til manifoldvarmeveksleren gennem en speciel muffe, der er loddet ind i selve 1-rørs varmeveksleren, eller er viklet rundt om en 2-rørs varmeveksler.

Varmerørselement
Varmerørets arbejdselement er lavet af kobber og i mere sjældne tilfælde - af aluminium. Det udviser høj modstandsdygtighed over for driftsbelastninger, fungerer pålideligt i 15 år, har en rimelig pris og er et af de mest populære elementer i moderne vakuumsolsystemer af rørtype

Den frigivne energi tages fra det termiske reservoir af kølevæsken og overføres videre gennem systemet, hvilket sikrer tilgængeligheden af ​​varmt vand i vandhaner og radiatorer. Varmerørsystemet er nemt at installere og demonstrerer høj driftseffektivitet.

Manifold med vakuumrør
Solfangere udstyret med vakuumvarmerør har et godt niveau af pålidelighed og er velegnede til brug ikke kun i hverdagen, men også i højtryks solvarmeanlæg

I tilfælde af nedbrud eller fejl uden problemer, er det muligt at erstatte den beskadigede enhed med en ny uden at ty til rekonstruktion af hele systemet.

Reparationsarbejde kan nemt udføres direkte på solfangerens placering, uden at afmontere enheden og uden at lægge unødig indsats på arbejdet.

Beskrivelse af U-formet engangsvarmeveksler

Røret på direktestrømsvarmeveksleren er formet som bogstavet U. Vand eller varmesystemets arbejdskølevæske cirkulerer indeni. Den ene del af elementet er beregnet til kold kølevæske, og den anden fjerner den allerede opvarmede korrekt.

Ved opvarmning udvider den aktive sammensætning sig og kommer ind i lagertanken, hvilket skaber naturlig cirkulation af væske i systemet. En speciel selektiv belægning påført de indvendige vægge øger varmeabsorptionskapaciteten og forbedrer effektiviteten af ​​systemet som helhed.

Vakuum solfanger i drift
Sammenlignet med rør af varmerørstypen har U-formede produkter større hydraulisk modstand, stiller højere krav til kølevæsken og er væsentligt dyrere. Samlere, der opererer på direkte flow U-rør, kan ikke fungere under højt tryk og giver kun varmeoverførsel af høj kvalitet i den varme årstid

U-type rør viser høj ydeevne og giver solid varmeoverførsel, men de har en væsentlig ulempe. De danner én integreret struktur med manifolden og er altid monteret sammen med den.

Det vil ikke være muligt at udskifte et separat enkelt rør, der er defekt. Til reparationer vil det være nødvendigt at demontere hele komplekset og sætte en ny på sin plads.

Sammenligning af forskellige modifikationer

Ved fremstilling af solcelleanlæg kombineres termiske kanaler og vakuumglasrør til solfangere i en række forskellige kombinationer.

De mest populære blandt forbrugerne er koaksiale modeller med et varmerør. Købere tiltrækkes af enhedernes loyale pris og meget enkel, overkommelig vedligeholdelse gennem hele levetiden.

Vakuum solfanger med varmerør
En vakuumsolfanger med en varmerørsarbejdskanal kan nemt repareres. Udskiftning af beskadigede rør udføres på stedet og involverer ikke afmontering af systemet eller flytning til et andet sted. Imidlertid er varmeoverførsel i disse modeller vanskelig, på grund af hvilken outputeffektiviteten ikke er mere end 65%

Vakuumanordninger med varmerørskanaler viser høj pålidelighed og har ingen begrænsninger for brug, selv i højtrykssolvarmekomplekser.

Enheder med en koaksial kolbe indeholdende U-formede kanaler med direkte flow er også inkluderet på listen over populære produkter. De er karakteriseret ved sådanne parametre som lavt varmetab og effektivitet på 70% og derover.

Vakuumapparat med U-kanal
For at fungere korrekt skal en vakuumenhed med en U-kanal installeres korrekt. Det er ønskeligt, at den mindste hældningsvinkel er mindst 20⁰. Kun på den måde vil det være muligt at sikre maksimalt udbytte

Situationen er noget spoleret af: en kompleks reparationsproces, specifik vedligeholdelse under drift og manglende evne til at erstatte en individuel beskadiget enhed. Sker der noget med apparatet, skilles det ad, og en helt ny opsamler sættes på plads.

Fjerrør er strukturelt en enkelt cylinder lavet af glas med fortykkede, stærke vægge (afhængigt af producenten, fra 2,5 mm og derover). Den fjerabsorberende indsats, der er indeholdt indeni, passer tæt til arbejdskanalen, lavet af varmeledende metal.

Næsten perfekt isolering skabes af vakuumrummet inde i glasbeholderen. Absorbenten overfører absorberet varme uden tab og giver systemet en effektivitet på op til 77%.

Fjerkolbe til opsamler
I tilfælde af funktionsfejl skal manifolder udstyret med fjerrør repareres. Der er ingen grund til at ændre hele systemet; det er nok at finde en beskadiget enhed, afmontere den og sætte en ny på sin plads

Modeller med et fjerelement er noget dyrere end koaksiale, men på grund af deres høje effektivitet giver de fuldstændig komfort i rummet og betaler hurtigt for sig selv.

De mest effektive og produktive er fjerkolber med interne direkte-flow-kanaler. Deres faktiske effektivitet når nogle gange rekordniveauer på 80 %.

Montering af fjerrør
Når du installerer fjerrør i rammen, placeres en stærk krympemøtrik med en ring og en varmebestandig pakning på stangen af ​​hver del. Dette sikrer tætheden af ​​hele strukturen og gør det muligt for opsamleren at fungere fuldt ud under alle forhold

Prisen på produkterne er ret høj, og når du udfører reparationer, er det nødvendigt at dræne al kølevæsken fra systemet og først derefter begynde fejlfinding.

Hvordan skal varmesamleren være?

Varmeopsamleren er et andet meget vigtigt arbejdselement i vakuummanifolden. Gennem denne enhed overføres akkumuleret varme fra rørene til kølevæsken.

Varmeopsamleren er placeret i toppen af ​​enheden. En af dens komponenter, en kobberkerne, modtager energi og overfører den til hovedkølevæsken, der cirkulerer i et lukket tank-kollektor-varmevekslersystem.

Korrekt drift er garanteret, når den er tilsluttet systemet. cirkulationspumpe. Automatiseringen, der styrer varmekomplekset, overvåger tydeligt temperaturniveauet i kanalerne, og hvis det falder under det tilladte kritiske minimum (for eksempel om natten), stopper pumpen.

Dette giver dig mulighed for at undgå tilbageopvarmning, når kølevæsken begynder at tage varmen fra det varme vand opsamlet i lagertanken.

Fordele og ulemper ved opsamlere af vakuumtype

Den største fordel ved enhederne er det næsten fuldstændige fravær af varmetab under drift. Dette leveres af et vakuummiljø, som er en af ​​de højeste kvalitet naturlige isolatorer. Men listen over fordele slutter ikke der.

Enhederne har andre tydelige fordele:

  • driftseffektivitet ved lave temperaturer (ned til -30°C);
  • evne til at akkumulere temperaturer op til 300°C;
  • maksimal mulig absorption af termisk energi, inklusive det usynlige spektrum;
  • driftsstabilitet;
  • lav modtagelighed for aggressive atmosfæriske manifestationer;
  • lav vindstyrke på grund af designegenskaberne i rørformede systemer, der er i stand til at passere luftmasser med forskellige tætheder gennem dem;
  • høj effektivitet i regioner med tempereret og køligt klima med et lille antal klare og solrige dage;
  • holdbarhed underlagt grundlæggende driftsregler;
  • tilgængelighed til reparation og evnen til at ændre ikke hele systemet, men kun ét mislykket fragment.

Ulemperne omfatter samlernes manglende evne til selv at rense fra frost, is, sne og den høje pris på de komponenter, der er nødvendige for at samle enheden derhjemme.

Vakuummanifolder
En solfanger er en effektiv enhed, der giver dig mulighed for at omdanne solenergi til termisk energi stort set uden tab.

Gør-det-selv montering af enheden

Processen med at samle en vakuummanifold begynder med fremstillingen af ​​en støtteramme til arbejdselementerne. Den installeres straks på det sted, der er tildelt enheden.

Størrelsen og dimensionerne af rammen afhænger helt af den model, der er planlagt til at blive lavet, og er normalt foreskrevet i instruktionerne, der findes blandt de medfølgende dokumenter for komponenterne.

Montering af en ramme under opsamleren på taget
Den færdige ramme til opsamleren er fastgjort til taget, så den indtager en fri position og ikke svinger. Hvis bygningens tag er af skifer, skal du bruge beklædningsbjælker og tykke skruer med stor kaliber. Til andre tagmaterialer anvendes konventionelle ankre

Jeg fikserer desuden de steder, hvor rammen møder tagfladen, med fugemasse, så vand i fremtiden ikke kommer ind i huset gennem hullerne. Derefter leveres lagertanken til installationsstedet og fastgøres med skruer til toppen af ​​rammen.

På næste trin samles varmeelementet, temperaturføleren og det automatiske luftudtag. Alle hjælpekomponenter og relaterede dele er placeret på de medfølgende blødgøringspuder. For at fastgøre temperatursensoren skal du bruge en topnøgle.

Dernæst arrangeres forsyningen af ​​vandforsyningskommunikation. Til dette formål tages rør af ethvert materiale, der er modstandsdygtigt over for lave temperaturer og kan modstå op til 95°C. Godt bevist polypropylen rør og fittings.

Polypropylen rør og komponenter
Polypropylenrør er ideelle til at forbinde solfangeren til boligens VVS-system. Armeringen har gode fysiske egenskaber og driftsudholdenhed, fungerer pålideligt i mange år og udskiftes let i tilfælde af revner eller revner.

Efter at have tilsluttet vandforsyningen, fyldes lagertanken med vand og testes for utætheder. Findes der utætheder et sted inden for 3-4 timer, repareres de.

Til sidst installeres varmeelementer. For at gøre dette pakkes kobberrøret ind i aluminiumsplade og placeres i et glasvakuumrør. Nedefra er en fikseringskop og en støvle lavet af slidstærkt, fleksibelt gummi placeret på kolben.

Den øverste kobberspids af røret skubbes helt ind i messingkondensatoren. Viskøst termisk kontaktfedt fjernes ikke fra rørene. Klik låsemekanismen på beslaget og monter alle resterende glasrør efter samme princip.

Vakuummanifold under sne
Rørformede solfangere kræver regelmæssig vedligeholdelse og obligatorisk rengøring, især i perioder med aktivt snefald. Hvis du følger disse enkle regler, vil de virke i lang tid og opretholde et højt effektivitetsniveau gennem hele deres levetid.

En monteringsblok er placeret på strukturen, en 220-volt strømforsyning leveres til den, og tre hjælpeenheder er forbundet til systemet - et varmeelement, en luftventil og en temperatursensor.

Den sidste ting at forbinde er en controller designet til at styre komplekset korrekt. De ønskede driftsparametre indtastes i controllermenuen, og systemet starter i standardtilstand.

Trin-for-trin instruktioner til konstruktion af en solfanger er givet i denne artikel.

Hvordan placeres enheden korrekt?

For at vakuumsamleren skal fungere fuldt ud og effektivt forsyne boligarealet med den nødvendige energi, er det nødvendigt at finde den mest gunstige placering for den og orientere enheden korrekt i forhold til verdensdelene.

Vakuummanifold på tag
Vakuum-type solfangere er meget mere praktiske end deres flade modstykker. Når et af arbejdsrørene bliver beskadiget og svigter, er det meget nemt at udskifte det med et nyt. Herefter vil systemet fortsætte med at fungere som hidtil. Hvis der ikke umiddelbart er mulighed for at sætte et nyt element i stedet for det beskadigede, er det lige meget. Enheden vil være i stand til at udføre sine "opgaver", selvom den har en enhed med et beskadiget element.

For bosættelser på den nordlige halvkugle er det vigtigt at placere samleren i den sydlige del af husets tag eller på den solrige side af stedet. Det er tilrådeligt at sikre en minimal afvigelse for enhedens plan.

Hvis det ikke er muligt at rette overfladen mod syd, bør du vælge den lyseste vinkel i det åbne rum blandt vest og øst.

Solfangere
Den høje driftseffektivitet af en vakuumkollektor skyldes også, at den fungerer efter princippet om et spejl og udligner dens termiske effekt baseret på solens aktuelle højde

Solenergikomplekset bør ikke dækkes af skorstene, dekorative fragmenter af tagbeklædning, spredte grene og høje bolig- eller tekniske bygninger. Dette vil reducere driftseffektiviteten og reducere niveauet af opvarmning af driftselementerne.

Hvis enheden er placeret korrekt, vil den give næsten den samme varmeoverførsel hele året, uanset årstiden.

Hvis du ikke har stor erfaring med at udføre komplekse reparations-, installations- og VVS-arbejder, er det irrationelt at støvsuge rør derhjemme. Denne proces er meget arbejdskrævende og kræver særlig viden og specialiseret udstyr.

Derudover har vakuumelementer fremstillet uafhængigt et meget lavere effektivitetsniveau end fabriksdele. Derfor giver det mest mening at købe produkter fra en specialiseret producent og derefter prøve at samle flere sektioner derhjemme.

Hjemmesiden har et udvalg af artikler om indretning af solvarmeanlæg, vi anbefaler at du læser:

  1. Solvarmeanlæg: analyse af varmeteknologier baseret på solvarmeanlæg
  2. Opvarmning af et privat hus med solpaneler: diagrammer og enhed
  3. Fleksible solpaneler: typer, egenskaber + tilslutningsfunktioner

Konklusioner og nyttig video om emnet

En detaljeret, detaljeret beskrivelse af vakuumrøret, princippet om dets drift og funktionerne i solfangerens funktion som helhed. Forfatteren fortæller om nogle interessante nuancer og viser, at installationen kan blive et reelt alternativ til en gaskedel.

Interessant information om driften af ​​solfangeren om vinteren.

Sådan installeres en vakuumsolfanger korrekt med dine egne hænder derhjemme. Alle nuancerne i processen, anbefalinger og nyttige tips.

Når du kender det grundlæggende driftsprincip for en rørformet vakuumsolfanger, kan du selv samle enheden. Installationen bliver fuldt ud skræddersyet til dine individuelle krav og behov.

Dette er ikke en meget vanskelig opgave, men det kræver øget opmærksomhed, omhyggelighed og visse færdigheder, ellers øges risikoen for at beskadige kolbens integritet og bryde dens tæthed betydeligt.

Vi opfordrer alle interesserede i at vælge, installere eller selvmontere en solfanger til at kommentere og stille spørgsmål. Kontaktformularen er placeret i nederste blok.

Besøgendes kommentarer
  1. Egor

    Et godt alternativ til adsorptionssolpaneler. I hvert fald bliver det meste af elektriciteten brugt på opvarmning: varme, varmt vand. Og her er alt meget forenklet og billigere - opvarmning sker direkte fra Solen, uden om det stadium af elproduktion, hvor de største effektivitetstab forekommer. I midterzonen (for eksempel N. Novgorod) virker det meget effektivt.

  2. Anna

    Min mand installerede en vakuumsolfanger i vores hus. Vi købte en færdig version, men installerede den selv, og det tog ikke meget tid overhovedet. Jeg forstår ikke, hvorfor de bad om sådan en sum til installation... Men vi er meget tilfredse med enheden, det er nok selv på ikke de solrige dage, det fungerer uden problemer om vinteren ved minus 15-20. Du skal bare rengøre den med jævne mellemrum.

    • Dmitriy

      Anna, hvor har du købt den?

  3. Dmitriy

    Hvor skal man hen for at få varme om sommeren??? Hvordan konverteres det til elektrisk energi???)

    • Sergey

      Dmitry, hvis vandtemperaturen om sommeren går ud over 80 grader, kan du overveje muligheden for at dumpe overskydende varme i poolen. Hvis du vil have det enklere, kan du sy striber af stof 150-160 cm lange og en bredde svarende til rørets omkreds + 2 cm Sy et stykke velcro (tekstillukning) langs langsiden på den ene side, og et andet på den anden.Med så simpelt et cover kan du pakke lige så mange rør til sommeren, som du har brug for for ekstra energi. Tag den af ​​inden efteråret :)))

  4. Nikolay

    Er der sådanne vakuumrør, men omvendt, til at lave et klimaanlæg eller et køleskab uden elektricitet og lave ild?

    Vedhæftede billeder:
Tilføj en kommentar

Opvarmning

Ventilation

Elektrisk