Как работает и как устроен солнечный коллектор на вакуумных трубках.

[egida_sp]

Принцип работы

       Солнечный вакуумный коллектор (световой преобразователь) обеспечивает сбор солнечного излучения в любую погоду, вне зависимости от внешней температуры. Коэффициент поглощения энергии таких коллекторов, при степени вакуума 10ֿ, составляет 98 %. Солнечные батареи (коллекторы) устанавливаются непосредственно на крыше зданий таким образом, чтобы наиболее эффективно использовать площадь крыши для сбора энергии. Коллектора монтируются под любым углом, от 0 до 90 градусов.
Срок службы вакуумных коллекторов - не менее  20 лет.
        Резервуар-теплообменник представляет собой автоматизированную систему преобразования, поддержания и сохранения тепла, полученного от энергии солнца, а также и от других источников энергии (например, традиционный водонагреватель, работающий на электричестве, газе или дизтопливе), которые страхуют систему при недостаточном количестве солнечной энергии. Нагретая таким образом вода  поступает из теплообменника внутреннего блока в радиаторы системы отопления, а вода из резервуара используется для горячего водоснабжения.
Микропроцессорный блок управления предназначен для контроля температуры в солнечном коллекторе и резервуаре-теплообменнике, а также для выбора, в зависимости от величины этих температур, оптимального режима работы системы в течение суток. При этом контроллер регулирует поток теплоносителя через теплообменник, определяет направление подачи тепла (на ГВС или на отопление). В ночное время автоматика системы обеспечивает минимально необходимое привлечение дополнительной энергии для поддержания заданной температуры внутри помещения. Система обладает малой инерционностью,    быстрым   выходом   на   рабочий   режим   и   позволяет     обеспечить:
Круглогодично- горячее  водоснабжение; Сезонное отопление с экономией традиционных источников тепловой энергии до 80% (в зависимости от географической широты и климатических условий).
                                                                                                                 

3. Конструкция элементов
3.1. Световой преобразователь  (вакуумный коллектор).

                                              Конструкция коллекторов с вакуумными трубами     
                                               состоит из параллельных  рядов  прозрачных 
                                               трубчатых профилей.  Используются   трубы   
                                               типа ”стекло-стекло”.
                                               Внутренняя  труба   покрыта    специальным
                                               селективным   слоем,   который         хорошо 
                                               абсорбирует      солнечную       энергию      и   
                                               препятствует  потерям  тепла.  Такие   трубы   
                                                функционируют  и    в    пасмурную    погоду,
                                                и     при    отрицательной    температуре,  они
преобразуют  прямые и рассеянные солнечные  лучи в тепло.   Инфракрасное   излучение,   которое    проходит   сквозь  облака, также поглощается и преобразуется в тепло. Труба выполнена на 100% из кристалла (ситала).   
Конструкция вакуумных  труб похожа на конструкцию термоса: одна трубка вставлена в другую с большим диаметром. Между ними вакуум, который представляет совершенную термоизоляцию. 
Для всесезонных систем в коллекторах применяются вакуумные  трубы с встроенными термотрубками.
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 – наконечник, где конденсируются и передают тепло теплоносителю основного контура водопотребления или незамерзающей жидкости отопительного контура. Конденсат стекает вниз, и все повторяется снова.                                             

Приемник солнечного коллектора медный с полиуретановой изоляцией, закрыт нержавеющим листом. 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.

3.2. Резервуар-теплообменник.
           Конструктивно выполнен в виде электрического бойлера-накопителя.  Предназначен для накопления и сохранения тепла, включает в себя две внутренние теплообменные спирали. Насосный блок с регулятором давления, насос, электронагреватель 1; 2 или 3 кВт, вентили, кран регулировки налива воды, соединители, манометр, вентиль безопасности на 6 атм., набор для безопасного подсоединения к отопительной системе.
При одновременной потребности в горячей воде и отоплении, солнечная энергия распределяется для нагрева главного котла, для обеспечения горячего водоснабжения. При достижении заданной температуры, автоматика переключает подачу тепла на отопительный контур.  Такая последовательность работы системы может быть изменена на прямо противоположную, в зависимости от климатической зоны или времени года. Система сконструирована таким образом, что к ней легко могут подсоединяться другие нагревательные системы.

3.3. Системный контроллер для солнечных и нагревательных систем  SR-868C6-En.
            Контроллер SR-868C6-En предназначен для контроля температуры в солнечном коллекторе, в резервуаре-теплообменнике и выбора, в зависимости от величины этих температур, оптимального режима работы системы в течение суток.
Контроллер выполняет следующие основные функции:
Индикацию температуры коллектора;
Индикацию температуры в резервуаре;
Индикацию температуры обратного потока теплоносителя;
Установка температуры включения принудительной циркуляции теплоносителя;
Установка времени включения и выключения системы отопления;
Установка температуры и времени дополнительного подогрева;
Установка температуры "антизамерзания";
Индикацию повреждения датчиков.

4. Типы гелиосистем

Различают  два типа гелиосистем:
сезонные и круглогодичные (всесезонные)

4.1. Сезонные гелиосистемы:
              К сезонным системам относятся вакуумные коллекторы с прямой теплопередачей солнечной энергии воде.
              В таких системах вакуумные трубки расположены под определенным углом и соединены с накопительным баком. Из него вода протекает прямо в трубки, нагревается и возвращается обратно.

     К преимуществам этой системы относится непосредственная передача тепла воде без участия других элементов. Минусом можно считать несколько больший объем воды контура теплообменника (60-200 литров). Основным преимуществом остается низкая стоимость и высокий КПД, до 98 %.

4.2 Всесезонные гелиосистемы:
         К всесезонным системам относятся вакуумные коллекторы с термотрубками.
         Принцип действия таких коллекторов прост и припоминает работу установки центрального отопления. Это закрытая система, в которой, через верхнюю часть коллектора и змеевик протекает, незамерзающая жидкость. Эта жидкость забирает тепло из медных наконечников , нагреваемых  до температуры  350-380 °С, а затем горячая жидкость перекачивается через змеевик аккумулятора и нагревает воду. Цикл передачи тепла из коллектора к аккумулятору длится до тех пор, пока длится день. Работу насоса контролирует электронный контроллер, он следит за исправностью системы. Датчики контроллера находятся в коллекторе и в аккумуляторе. Они указывают температуру в системе. Кроме того, расширительный бак предохраняет систему от слишком высокого давления, возникающего при возрастании температуры и не использовании воды потребителями.
5. Область применения

        Обеспечение горячим водоснабжением  жилых домов, коттеджей, дачных домиков, гостиниц, ресторанов, теплиц, бассейнов и т.д.;
        Отопление помещений в весенне-осенний период и экономия энергоносителей  системы отопления в зимний период до 50%.
        Поддерживающее отопление помещений при применении с технологией «теплый пол»

6.Основные технические характеристики гелиосистем

Технические параметры   Сезонные системы   Всесезонные системы
Марка гелиосистемы    YYJ-R01   YYY-S01
Назначение   ГВС   ГВС, отопление
Тип коллектора   Трубчатый вакуумный   Трубчатый вакуумный с термотрубкой
Размер коллектора (мм.)   1980*1450*155   1980*1600*155
Эффективная площадь коллектора (м²)   3,4   3,4
Количество трубок   20   20
Количество коллекторов в системе   1   Не ограничено
Усредненная тепловая мощность 1 трубки (кВт/ч)   0,1   0,1
Усредненная тепловая мощность коллектора (кВт/ч)   2,0   1,94
Тип абсорбера   Вакуумная трубка AL-N-AL
Резервуар-теплообменник (л.)   200   250
Тип контроллера   -   SR-868C6-En
Максимальное рабочее давление (Бар)   4   8
Минимальная температура окружающей среды   До -10˚С   До -70˚С
Цена 1 системы  (грн.)   4690   11270

[egida_sp]

При соблюдении определенных технических условий, нужно аккумулировать энергию в летнее время и использовать ее для отопления и горячего водоснабжения зимой.

[egida_sp]

В вакуумной трубке используется максимально все углы солнца.

[egida_sp]

 Интересует отопление бассейна?
Бассейн 55 м3
Расчет производится с учетом стандартной  теплоизоляции бассейна.
Десяток вакуумных трубок,  в сезон за ясный день нагреет тону (кубический метр) воды до 50º.
Две   вакуумных трубки,  в сезон за ясный день нагреет тону (кубический метр) воды до 26º.
 Для поддержки температуры воды в бассейне 55 кубов выше 26º весь сезон предлагается установить коллектор из 110 трубок.

[egida_sp]

В вакуумной трубке используется максимально все углы солнца.

Полагаю это не реклама, а нормальное объяснение уровня последних немецких технологий.

Самый простой солнечный нагреватель. Можно сделать своими руками.
Три вакуумные трубки вмонтировать в  любой бачок( желательно литров на 80) уплотняя место соединения силиконом. Обогреватель готов. Трубки есть небольших размеров для балкона их нужно 6 штук. Бачок литров на 80, потому что в меньшем объеме постоянно будет  вода выкипать. Думаю 80 литров воды при 99 градусах ежедневно достаточное количество для нормальной семьи.
Все просто и экономно такая схема сэкономит 80 гривен в месяц, и будет работать 9 месяцев, и окупит себя за первый сезон. Следующие лет 20 будет бесплатная горячая вода.
 
Проверено на практике. Парадоксально, что пока человек сам не увидит что температура в трубке выставленной на свет (ведь работает то и в пасмурную погоду) подымается моментально и через  несколько минут можно обжечься не верит, вода в трубке закипает менее чем за час.

[Седой]

Скажите пожалуйста где купить или как делать самому эти вакуумные трубки?

[oksana_st2008]

Скажите пожалуйста где купить или как делать самому эти вакуумные трубки?

Солнечную тепловую систему на основе вакуумных трубок,  либо коллектор с вакуумными трубками Вы можете заказать http://www.truba.ua/f/Ostapenko/

[egida_sp]

Скажите пожалуйста где купить или как делать самому эти вакуумные трубки?

Отредактировано =DoN= Нарушение Правил п.10
Контактная информация только вличку

[sasha_krym]

прочитал какой бред написан про коллектор. понимаю, что продукция должна продаваться но не обманывайте народ!! прочтите хотябы азы про гелио технику на сайте www.хххххххх  и как можно производить сложнейший технологический процес в сою мастерскую!!! слов нет!!

Отредактировано =DoN= Нарушение Правил п.10

[egida_sp]

прочитал какой бред написан про коллектор. понимаю, что продукция должна продаваться но не обманывайте народ!! прочтите хотябы азы про гелио технику на сайте www.sintsolar.com.ua  и как можно производить сложнейший технологический процес в сою мастерскую!!! слов нет!!

Это не бред это действительность.
Описание работы коллектора взято из кандидатской десертации, да может заумно .
На практике вакуумный солнечный коллектор работает уже более чем в 25 местах.
Это Затока ОДесская область- 3 Мини гостинницы, бар.
Мини пекарня - горячая вода и душ.
Отопление бассейна 9 м3 .
Мини свиноферма - приготовление кормов .
 

[sasha_krym]

я не говорил о том,что вакуумные солнечные коллектора не работаю.
Описание работы коллектора взято из кандидатской диссертации
причём для Украины кандидатская диссертация!!!
нужно смотреть для каждой конкретной местности используя погодную базу данных. и не забывать о методики.
работать будет и с одним коллектором а реальная экономия когда получится!!!!!

[konstantin]

было немного смешно
20 лет для ваккумного коллектора многовато, т.е. столько он прослужит, но эффективность его будет меньше, ибо помутнеет стекло и селективный слой
98% эффективности  коллектора не выдадут - имхо
380 градусов рабочая температура? интересно, что является рабочей жидкостью?
экономия энергоносителей на отопление в зимний период 50%? странновато, лучшие результаты у немцев - 20%

[9DEV]

"Бассейн 55 м3
Десяток вакуумных трубок,  в сезон за ясный день нагреет тону (кубический метр) воды до 50º.

 и чуть выше: Усредненная тепловая мощность 1 трубки (кВт/ч)   0,1"

Нагреть 1 кГ воды на 1 градус можно, затратив 1,16 Вт. Никто не будет с этим спорить?
Значит нагреть тонну воды на 30 градусов (от 20 до 50) можно, затратив 1,16х1000х30=34800 Вт
Допустим солнце греет с 8 до 20 часов, т.е. 12 часов, и с десятка вакуумных трубок снимается усредненно 100х10х12=12000 Вт, что почти в 3 раза меньше требуемого. Поясните, плз., где расчет неверен?

[cowboy]

9DEV ++

[SintSolar]

Нагреть 1 кГ воды на 1 градус можно, затратив 1,16 Вт. Никто не будет с этим спорить?
Значит нагреть тонну воды на 30 градусов (от 20 до 50) можно, затратив 1,16х1000х30=34800 Вт
Допустим солнце греет с 8 до 20 часов, т.е. 12 часов, и с десятка вакуумных трубок снимается усредненно 100х10х12=12000 Вт, что почти в 3 раза меньше требуемого. Поясните, плз., где расчет неверен?

Абсолютно согласен с вышенаписанным!   Это Вы еще просчитали лу-у-у-учший (нереальный) вариант!!! В принципе такую мощность снять с одной трубки НЕ возможно, тем более с коллектора типа коаксиальный или 360, как его еще называют (в среднем, хорошо если 60% от озвученного будет, бывает и больше но не у дешевых...)...  ...да, и реальное среднее время работы коллектора значительно меньше, в среднем 6-7 часов (эффективный угол работы берется +- 50о от перпендикуляра солнечных лучей, т.е. летом получится часов 10 в лучшем случае)... И это не говоря еще о пасмурных днях, когда мощность солнечного излучения может упасть с 1000 до 50 Вт/м2 (с учетом рассеянного излучения). Вот и считайте!!!  

Надоел уже вес этот бред и беготня вокруг китайских коллекторов... (да, "Китай" бывает разный, но и цены тоже разные!) Если мы сейчас участвуем на выставках, то 50% времени приходится тратить на разъяснения по поводу вакуумных коллекторов и что они тоже бывают ОЧЕНЬ разными, и что немец может стоить больше чем в 4 раза дороже, и, кстати, не только потому что "за имя", а реально - технологии, материалы, эффективность выше!!! А немцы, вообще, сейчас размышляют, нужны им вакууные или нет, а если нужны то в каких ситуациях и каком климате!!!??? Потому что получить в лучшем случае на 30% больше энергии (а в среднем на 15%) для отопления, но при этом увеличить стоимость системы и снизить ее надежность и долговечность...может оказаться не очень целесообразным.

Например, компания Buderus (BOSCH termotehnic) вообще не выпускает вакуумные коллекторы!

Народ! Проанализируйте НЕ нашу информацию, а их опыт и их знания:
Одна сертификационная европейская лаборатория решила свести параметры разных солнечных коллекторов в достаточно приятную и удобную форму для анализа. Основным итоговым корректным показателем для сравнения является удельный параметр - КОЛИЧЕСТВО ВЫРАБОТАННОЙ ЭНЕРГИИ ЗА ГОД приведенный к АПЕРТУРНОЙ площади солнечного коллектора (апертурная площадь - это площадь проекции внутреннего габарита коллектора или суммы проекций внутреннего размера вакуумных трубок или рефлектора на горизонтальную поверхность). Сайт вот: http://www.solarenergy.ch/spf.php?lang=en&fam=1&tab=1
Если хоть чуть-чуть владеете английским легко сможете разобраться... ...Можно выбирать разные типы коллекторов, потом разного производится, сразу видеть конструкцию коллектора и его параметры. Сразу внизу будет отображаться эта удельная выработка (напротив синих надписей), по порядку:
- для горячего водоснабжения,
- преднагрев (когда греется много воды до невысокой температуры),
- отопление.
 
Мы недавно выложили на нашем форуме перевод документа, кто хочет может посмотреть (на одном немецком доме установлены и плоские и вакуумные НЕМЕЦКИЕ коллекторы, вот и сравнили их реальную работу): http://www.хххххххххххх

Также напоминаю, что перевод с немецкого сайта про проблемы с вакуумными трубками можно почитать по ссылке http://www.ххххххххххххх

Хочу сразу оговориться: мы не противники вакуумных трубчатых коллекторов, мы против ДЕЗИНФОРМАЦИИ в вопросах связанных с данной техникой!

Очень надеемся, что наш народ будет немного умнее, и сначала проанализирует все хорошо, а потом уже побежит покупать!

Отредактировано =DoN= Нарушение Правил п.10