קולט שמש, מערכת ללא לחץ. עקרון הפעולה.


סוגי צינורות ואקום

ישנם חמישה סוגים של צינורות ואקום לקולטני שמש. הם נבדלים במבנה הפנימי ובעיצוב. בנוסף, ניתן להוסיף לכל אחד מהם בולם מתכת (לרוב אלומיניום), המונח בתוך נורת זכוכית בצורת צינור.

חָשׁוּב! רוב היצרנים ממלאים את הפער התחתון בין קירות הזכוכית בבריום - הוא סופג זיהומי גז ומשפר את תכונות הבידוד התרמי. היעדרו יכול להפחית את יעילות הקולט בעד 15%.

צינורות ואקום תרמוסיפונים (פתוחים)

סוג זה של צינור קולט שמש משמש לאספנים עם מיכל אחסון חיצוני. הם מלאים במים ויוצרים נפח אחד עם המאגר. המים המחוממים מהבקבוק עולה אל המיכל, והמים המקוררים יורדים.

קולטי ואקום תרמוסיפונים משמשים במקרים הבאים:

  1. לחיבור למערכת אספקת מים חמים;
  2. באזורים עם רמת בידוד גבוהה במהלך העונה הקרה;
  3. לשימוש עונתי (אביב, קיץ, סתיו).

צינור קואקסיאלי (צינור חום)

זהו הסוג הנפוץ ביותר של צינור ואקום. הוא מכיל צינור נחושת בתוך נורת זכוכית מלאה בנוזל עם נקודת רתיחה נמוכה או מים בלחץ נמוך.

בחימום הנוזל או המים מתחילים לרתוח, האדים עולים, בו זמנית מתחממים מקירות הנחושת. בחלקו העליון הוא נכנס למחליף החום - התפשטות בקצה, בו הוא נותן חום דרך הקירות למים שמסתובבים סביבו.

לאחר הקירור, האדים מתעבים על דפנות מחליף החום וזורמים מטה. המחזור חוזר על עצמו מחדש.

תכנון ויתרונות של קולטי שמש ואקום
מבנה פנימי סכמטי של צינור קואקסיאלי ומחליף חום.

צינורות קואקסיאלים תאומים

עקרון הפעולה של גוף קירור כזה זהה לזה של הקודם, למעט יוצא מן הכלל - שני צינורות נחושת עם נוזל מחוברים למחליף חום אחד. מערכת הטנדם מאפשרת שאיבת חום יעילה יותר, ואזור הקיר הגדול ושטח הקיר של מחליף החום מאפשר לכם לחמם את המים במהירות.

סעפת ואקום תאומה קואקסיאלית מותקנת במידת הצורך:

  1. ספק חימום קטן של כמויות מים גדולות;
  2. יש צורך באנרגיה תרמית במהלך יום שמש;
  3. רמה גבוהה של בידוד;
  4. יש שאיבה מהירה של מים דרך המערכת.

צינורות ואקום נוצות

יש להם מחליף חום נוסף בעיצובם, המאפשר פינוי חום יעיל יותר מבפנים של נורת הזכוכית. בדרך כלל הוא מיוצר בצורה של שתי לוחות אורכיים הממוקמים בצידי גוף הקירור הנחושת.

אחרת, עקרון הפעולה זהה לחלוטין לזה של צינור קואקסיאלי.

צינורות ואקום בצורת U (סוג U)

מערכת זו שונה מהותית מהקודמות. הוא משתמש בשני קווים - למים קרים ומחוממים.

מחליף חום בצורת אות U באנגלית מותקן בבקבוק זכוכית, שדרכו זורמים מים. מהקו עם מים קרים הוא נכנס אליו, מתחמם וחוזר לצינור עם מים מחוממים.

סעפת צינור הוואקום מסוג U היא היעילה ביותר, אך ההתקנה קשה. במהלך ההרכבה מולחמים קווי הזרימה לצינורות הנחושת שבתוך נורת הזכוכית. התוצאה היא מערכת אינטגרלית אחת עם יעילות אנרגטית גבוהה, אך יכולת תחזוקה נמוכה.

תכנון ויתרונות של קולטי שמש ואקום
התקנת הבקבוקון על צינור נחושת בצורת U.

איך עובדת יחידת הוואקום

קולטי ואקום מראים יעילות גבוהה בייצור האנרגיה לאורך כל השנה. בלוק הקולטים החיצוני מיוצג על ידי מערכת צינורית, שבתוכה נמצאים קולטי חום. אוויר מפונה מהחלל שבין גוף הקירור לדפנות הצילינדר, וכך נוצר שם ואקום.

הצורה הגלילית של אלמנטים של המבנה החיצוני של קולט השמש הוואקום נבחרה מסיבה. זה תורם להשפעה הניצב של אור השמש על ציר גוף הקירור. אפקט זה מבטיח ייצור כוח מרבי. אפילו אור שמש מפוזר נספג בצינורות קולט השמש כאשר מזג האוויר מעונן. הוואקום מספק בידוד תרמי גבוה במיוחד, המאפשר לקולטי השמש לתפקד ביעילות בטמפרטורות נמוכות עד 30 מעלות צלזיוס מתחת לאפס.

תוכנית הפעלת קולטי שמש
בעזרת נושא החום מועברת אנרגיה לצבר החום (מיכל) ומצטברת בו

תוכנית העבודה של קולטי השמש היא כדלקמן. גוש הקולט החיצוני סופג את אנרגיית השמש הקורנת והופך אותה לחום. לאחר מכן, הוא ניתן לנוזל הקירור, שהוא בדרך כלל מים. יש לו אחד מיכולות החום הגבוהות ביותר בקרב חומרים טבעיים. בעזרת מוביל חום מועברת אנרגיה לצבר החום ומצטברת בו. טנק מיוחד משמש כסוללה.

זה נעשה על מנת למנוע את התפשטות החום הנוצר באופן מיידי ולשמור עליו לאורך זמן. מערכת צינורות מקרינה ממיכל אחסון החום, אשר מתפשט בבית ומספק את חימום המים שלו. תחנת שאיבה משמשת להפצת מים דרך המערכת. כך נראה עקרון הפעולה של הקולט התרמי מפושט.

יתרונות וחסרונות של אספני ואקום

היתרון העיקרי של היחידות נקרא היעדר כמעט מוחלט של אובדן חום במהלך הפעולה. זה מובטח על ידי סביבת ואקום, שהיא אחד מבודדי הטבע האיכותיים ביותר. אבל רשימת ההטבות לא נגמרת שם. למכשירים יתרונות בולטים אחרים, למשל:

  • יעילות העבודה במדדי טמפרטורה נמוכה (עד -30 מעלות צלזיוס);
  • יכולת לצבור טמפרטורה עד 300 מעלות צלזיוס;
  • ספיגה מרבית אפשרית של אנרגיה תרמית, כולל הספקטרום הבלתי נראה;
  • יציבות תפעולית;
  • רגישות נמוכה לביטויים אטמוספריים אגרסיביים;
  • רוח נמוכה, בשל תכונות העיצוב של מערכות צינוריות המסוגלות להעביר דרכן מסתות אוויר בצפיפות שונות;
  • יעילות גבוהה באזורים עם אקלים ממוזג וקריר עם מעט ימים בהירים ושטופי שמש;
  • עמידות בכפוף לכללי הפעולה הבסיסיים;
  • זמינות לתיקון ויכולת לשנות לא את המערכת כולה, אלא רק שבר אחד כושל.

תכנון ויתרונות של קולטי שמש ואקום

החסרונות כוללים את חוסר היכולת של הקולטים לנקות את עצמם מכפור, קרח, שלג והמחיר הגבוה של חלקי הרכיב הדרושים להרכבת היחידה בבית.

על היתרונות של קולטי ואקום

היתרון העיקרי של מערכות כאלה הוא היעדר כמעט מוחלט של אובדן חום, כי מה יכול להיות מבודד טוב יותר מאשר ואקום?

בשל אובדן החום המינימלי, נעשה שימוש בהצלחה בקולטי ואקום במערכות אספקת מים חמים ולחימום הבית.
בשל אובדן חום מינימלי, נעשה שימוש בהצלחה בקולרי ואקום במערכות אספקת מים חמים ולחימום ביתי

יתרונות אחרים כוללים את הדברים הבאים:

  • קלות תיקון - ניתן להחליף כל יחידה פגועה;
  • יעילות עבודה גם במינוס 30 מעלות צלזיוס;
  • אמינות - מערכת השמש תמשיך לעבוד גם לאחר שאחת הצינורות תיכשל;
  • היכולת לייצר טמפרטורות מעל 300 מעלות צלזיוס;
  • היכולת לעבוד גם במזג אוויר מעונן וספיגה מלאה של אנרגיית השמש, כולל ספקטרום בלתי נראה;
  • רוח לא משמעותית של האספן.

ניתן להתקין את תכנון מערכת השמש בזווית שאינה עולה על 20 מעלות. יתר על כן, יש לנקות את המשטח מעת לעת מפני לכלוך ושלג.

רדיאטורים לחימום ואקום
רדיאטורים לחימום ואקום

כיצד למקם את המכשיר בצורה נכונה

על מנת שאספן הוואקום יעבוד באופן מלא ויעיל לחלל המגורים עם האנרגיה הדרושה, יש צורך למצוא את המקום המוצלח ביותר ולכוון נכון את המכשיר ביחס לחלקי העולם.

תכנון ויתרונות של קולטי שמש ואקום

עבור יישובים בחצי הכדור הצפוני, חשוב למקם את האספן בחלקו הדרומי של גג הבית או בצד שטוף השמש של האתר. רצוי לספק סטייה מינימלית למישור המכשיר.

אם אין דרך לכוון את פני השטח לדרום, כדאי לבחור בפרספקטיבה הקלה ביותר בשטח הפתוח בין מערב ומזרח.

תכנון ויתרונות של קולטי שמש ואקום

אסור לחסום את מתחם האנרגיה הסולארית על ידי ארובות, שברי קירוי דקורטיביים, ענפי עצים מתפשטים ומבני מגורים גבוהים או טכניים. זה יפחית את יעילות העבודה ויפחית את רמת החימום של הגורמים הפעילים.

אם היחידה ממוקמת כהלכה, היא תספק כמעט אותה תפוקת חום לאורך כל השנה, ללא קשר לעונה.

אם אין לך ניסיון רב בביצוע עבודות תיקון, התקנה ואינסטלציה מורכבות, אין זה הגיוני לשאוב את הצינורות בבית. תהליך זה מאומץ מאוד ודורש ידע מיוחד וציוד מיוחד.

בנוסף, לאלמנטים מסוג ואקום מתוצרת עצמית רמת יעילות נמוכה בהרבה מאשר חלקים מתוצרת המפעל. לכן, הכי סביר לרכוש מוצרים מיצרן מתמחה, ואז לנסות להרכיב כמה חלקים בבית.

זנים של פאנלים סולאריים

מערכות השמש מסווגות על פי מאפייני העיצוב של הצינורות וסוג תעלת החום המשמשת כקולט:

1. הדגם הקואקסיאלי של קולט שמש ואקום לחימום בית הוא בקבוקון כפול עשוי זכוכית, שבחלל שלה מפונה אוויר. המשטח מצופה בציפוי סופג, כך שהאנרגיה מועברת מהצינור עצמו.

2. מבנה הנוצות הוא בעל דופן אחת, הריק ממוקם כאן בחלל תעלת החום, שחלקו יחד עם האחסון משולב בבקבוק.

תכנון ויתרונות של קולטי שמש ואקום

4. במערכות בעלות סירקולציה מאולצת, מותקנת משאבה בהספק נמוך כדי להקל על תנועת המוביל. יחד עם זאת, צריכת החשמל נמוכה בהרבה מהאנרגיה המתקבלת לחימום בית פרטי.

5. יש גם הבדל במספר המעגלים. באספנים הפשוטים ביותר, מחממים מים ומחוממים אותם ממיכל האחסון.

6. מורכבים יותר מורכבים מצינור ואקום ואלמנטים לדגימת נוזלים. המכשיר מכיל אמצעי מניעה להקפיא ולא רעילים עם תוספות נגד קורוזיה ונוגדי קצף. שיטה זו מגנה באופן אמין על הציוד מפני מלחים וקנה מידה ותורמת לפעולה ארוכה יותר במהלך החימום.

תכנון ויתרונות של קולטי שמש ואקום

סקירת הדגמים ומאפייניהם

כרגע, סין היא המובילה בייצור קולטי שמש. על פי ביקורות הבעלים של בתים פרטיים, יצרנים מקומיים מספקים גם ציוד עם מאפיינים טובים למכירה. מכשירים אירופיים הם יקרים למדי, אך לאורך זמן עלויות הרכישה והתקנת המכשירים מוצדקות לחלוטין. החברות המפורסמות ביותר מייצרות את האספנים הבאים:

אינסטלטורים: תשלמו עד 50% פחות עבור מים עם חיבור הברז הזה

אספנים דאצ'ה ויוניברסל הם המכשירים המפורסמים ביותר של יצרן מקומי. SCH-18 יעיל ביותר עם טמפרטורות מעובה עד 250 מעלות צלזיוס. הצלוחיות עשויות נחושת אדומה, נושא החום נוזלי. היעדר מים בחלל ריק מבטיח עמידות בפני הקפאה.מארז חזק עם עמידות טובה ברוח. הצינור מוגן על ידי סעפת פוליאוריטן. אטמי גומי נגד אבק שומרים על אבק ומשקעים.

הם עובדים ביעילות בטמפרטורות של עד -35 ° C, סוג הפונקציונליות הוא מערכת לחץ לחימום. יש בקר לשליטה בתנור החימום, גודל הצינורות הוא 1800 מ"מ, נפח המיכל הוא 135-300 ליטר, כוח גוף החימום הוא 1.5-2 קילוואט. הסעפות מיוצרות בהתאם להסמכות בינלאומיות, המבטיחות את בטיחותן ואמינותן.

מותגים פופולריים של אספני ואקום

כיום, בשוק של מקורות אנרגיה חלופיים, קולטי ואקום מיוצגים על ידי יצרנים מקומיים וזרים.

ברוסיה הם מיוצרים ב- (Anapa), MIC "NPO Mashinostroeniya" (Reutov), ​​PC "ANDI Group" (מוסקבה).

המוצרים המוצגים ביותר בעולם הם (אוסטריה), סולטרול (ברזיל), גואנגדונג פיווסטאר אנרגיה סולארית ושות 'בע"מ (סין).

MIC "NPO Mashinostroyenia" מייצר אספן סולארי "אפקט סוקול"

סעפת ואקום 1

מפרט מכשיר:

  • חומר פליטת ספיגה - נחושת / אלומיניום;
  • מידות כלליות - 2008x1093x76.7 מ"מ;
  • שטח קליטה - 2.06 מ"ר;
  • הספק - 1.5 קילוואט;
  • משקל - 36.5 / 32 ק"ג;
  • לחץ עבודה - עד 0.6 מגה פיקסל;
  • יעילות - 82%;
  • בידוד תרמי - סיבים מינרליים.

AltEnergia מייצרת קולטי שמש מסדרת R1 SunRain

מפרט מכשיר:

  • החומר של לוח הקליטה הוא ציפוי סלקטיבי תלת שכבתי;
  • מידות כולל - 2420x2010x145 מ"מ;
  • שטח קליטה - 2.41 מ"ר;
  • משקל - 106.0 ק"ג;
  • היעילות היא 95%.

PK "ANDI Group" מייצרת קולטי שמש

סעפת ואקום 3

סדרות "DACHA" ו- "DACHA LUX". מפרטים:

  • מידות כלליות - מ 2350x950x1600 ל 2350x2050x1600 מ"מ (תלוי בדגם);
  • שטח קליטה - מ- 1.32 ל- 3.17 מ"ר (תלוי בדגם);
  • משקל - מ 58.0 עד 108.0 ק"ג (תלוי בדגם);
  • מספר צינורות הוואקום הוא בין 10 ל -24 יח '. (תלוי בדגם).

סדרת UNIVERSAL. מפרטים:

  • מידות כלליות - מ 2350x1350x1600 ל 2350x3200x1600 מ"מ (תלוי בדגם);
  • שטח קליטה - מ- 1.97 ל- 4.76 מ"ר (תלוי בדגם);
  • הספק - 1.5 - 2.0 קילוואט;
  • משקל - מ -64.0 עד 152.0 ק"ג (תלוי בדגם);
  • מספר צינורות הוואקום הוא בין 15 ל -36 יח '. (תלוי בדגם).

סדרת SCH.

מפרטים:

  • מידות כלליות - מ 2000x950x1420 ל 2000x2300x1420 מ"מ (תלוי בדגם);
  • שטח קליטה - בין 1.58 ל -3.96 מ"ר (תלוי בדגם);
  • משקל - מ 37.0 עד 93.0 ק"ג (תלוי בדגם);
  • מספר צינורות הוואקום הוא בין 12 ל -30 יח '. (תלוי בדגם).

    סעפת ואקום 11

(אוֹסְטְרֵיָה)

הוא מייצר קולטי שמש ואקום משני סוגים, והם: FK 8200N 4H VS7E ו- FK 8200N 4H VS7E, אשר שונים בחומר הבולם ובעוצמתם. מאפיינים טכניים של מכשירים:

  • חומר פנל סופג - סגסוגת Cu-Al סגסוגת כחול TiNox / Cu-Al שחור Ch;
  • מידות כלליות - 1730x1170x83 מ"מ;
  • שטח קליטה - 1.91 מ"ר;
  • הספק - 1.91 / 1.81 קילוואט;
  • משקל - 35.0 ק"ג;
  • מספר צינורות ואקום - 10 יח '.

קולטי ואקום (ברזיל)

מוצג כעותקים בודדים, אין עליהם מידע טכני.

(חרסינה)

סעפת ואקום 10

מייצרת קולטי ואקום מסדרת AL-HP. מפרטים:

  • מידות כלליות - משנת 2020х1240х180 ועד 2020х2440х180 מ"מ (תלוי בדגם);
  • משקל - בין 51.0 ל- 97.0 ק"ג (תלוי בדגם).

איך הוא אספן מסוג ואקום

מכשירי ואקום מודרניים המספקים חדרים עם חום ומים חמים עקב אנרגיה סולארית שונים מבחינה טכנולוגית במקצת והם מחולקים לסוגים כמו:

  • צינורי ללא ציפוי מגן מזכוכית;
  • מודול עם המרה מופחתת;
  • גרסה שטוחה סטנדרטית;
  • מכשיר עם בידוד תרמי שקוף;
  • יחידת אוויר;
  • סעפת ואקום שטוחה.

תכנון ויתרונות של קולטי שמש ואקום

לכולם יש דמיון קונסטרוקטיבי משותף, ולכן הם מורכבים מ:

  • צינור שקוף חיצוני, שממנו נשאב אוויר לחלוטין;
  • צינור מחומם הממוקם בצינור גדול בו נע נשא חום נוזלי או גזי;
  • מפיץ אחד או שניים טרומיים, שאליהם מחוברים צינורות בעלי קליבר גדול יותר ונכנס מעגל זרימת הצינורות הדקים המונחים בתוכם.

המבנה כולו מזכיר מעט תרמוס עם קירות שקופים, בו נשמרת בידוד תרמי גבוה חסר תקדים. הודות לתכונה זו, גוף הצינור הפנימי רוכש את היכולת להתחמם באופן איכותי ומלא את משאבי האנרגיה לנוזל הקירור שמסתובב בתוכו.

זנים של קולטי ואקום

תכנון ויתרונות של קולטי שמש ואקום

זנים של קולטי ואקום

ישנם שני סוגים של צינורות זכוכית המשמשים לעיצוב הקולטים:

  • חַד צִירִי;
  • נוֹצָה.

בואו נסתכל מקרוב על כל אחד מהם.

צינור קואקסיאלי

זהו מעין תרמוס המורכב מבקבוקון כפול. הנורה החיצונית מצופה בחומר מיוחד לספיגת חום. נוצר ואקום בין שני הצינורות. זה התאפשר להבטיח שהחום במהלך ההפעלה יועבר ישירות מנורות הזכוכית.

בתוך כל שפופרת יש עוד אחד - נחושת (הוא מלא בנוזל אתרי). כאשר הטמפרטורה עולה, נוזל זה מתאדה, מעביר את החום המאוחסן וזורם חזרה כעיבוי. ואז המחזור חוזר שוב ושוב.

צינור נוצות

סוג זה של צינור מורכב מנורת קיר אחת. אגב, הם חורגים משמעותית מעמיתיהם הקואקסיאליים בעובי הקיר. צינור הנחושת מחוזק בפלטת גלי מיוחדת שטופלה בחומר סופג לחות. מתברר שאוויר במקרה זה נשאב החוצה מכל תעלת החום.

ערוצים כאלה, אגב, גם הם שונים:

  • זרימה ישירה;
  • פגע בצינור.

ערוצים מסוג "Hit Pipe"

העברת חום בקולט שמש ואקום מסוג "צינור חום"

שמם האחר הוא צינורות חום. הם פועלים באופן הבא: כאשר הטמפרטורה עולה, הנוזל האתרי בצינורות סגורים עולה במעלה התעלה, ולאחר מכן הוא מתעבה שם בקולט חום מאובזר במיוחד. באחרון הנוזל מעביר אנרגיית חום ויורד במורד הצינור. מקולט החום מועבר חום נוסף למערכת באמצעות מנשא חום במחזור.

תכנון ויתרונות של קולטי שמש ואקום

צינור חום צינור ואקום קואקסיאלי עם סעפת דו-צינורית

זה אופייני כי צינורות מתכת כאן יכולים להיות לא רק נחושת, אלא גם אלומיניום.

ערוצי זרימה ישירה

בכל אחד מהתעלות הללו בצינור הזכוכית ישנם שני צינורות מתכת בו זמנית. דרך אחד מהם הנוזל נכנס לבקבוקון, מתחמם שם ויוצא דרך השנייה.

תוֹצָאָה

האם כדאי לקנות מצבר ואקום? - בתנאים בהם מחירי הגז והחשמל עולים באופן קבוע במחיר, נפח מיצוי המינרלים יורד, עקב מיצוים, האקולוגיה של כדור הארץ נמצאת במצב קטסטרופלי ... כמובן שהיא. וזכרו שהמחיר לקולט שמש ואקום הוא משתלם.

קולטי השמש מסוגלים לספק לכל בית את כמות האנרגיה והחום הנדרשים, לייצר אותם בצורה ידידותית לסביבה ולחסוך למשתמשים שלהם הרבה כסף. קולטי השמש מסוגלים להחזיר את עלותם תוך כמה שנים, בהיותם מקור אוטונומי של אנרגיה וחום. זו הטכנולוגיה של העתיד.

יתרונות וחסרונות

בקולטני ואקום סולריים יש פחות אובדן חום בהשוואה לאלה שטוחים. השימוש בננוטכנולוגיה ואקום בייצור אספנים איפשר להשיג יעילות ואמינות גבוהה של מערכות סולאריות.

בואו ניקח בחשבון את היתרונות העיקריים של שימוש בקולטי ואקום:

  1. ביצועים. יש ואקום בצינורות הקולט - מבודד חום אידיאלי, המאפשר לשמור על רמה אופטימלית של חום גם בתקופת הסתיו-חורף. על ידי שמירה על היעילות ברמה גבוהה, התפוקה של קולט הוואקום גבוהה ב 40% מזו של הקולט השטוח.
  2. מהימנות. חיי השירות של קולטי ואקום הם כ- 30 שנה. עמידותם ופעולתם ללא בעיות נובעים מחומרים עמידים מודרניים. צינורות הוואקום מכילים נחושת באיכות גבוהה. המעטפת החיצונית של הצינורות יצוקה מזכוכית בורוסיליקט, המסוגלת לעמוד בעומסים גבוהים.השימוש בקולטי ואקום חשוב במיוחד באזורי אקלים בהם סופות, הוריקנים, ברד אינם נדירים.
  3. יעילות אנרגיה סולארית. הצורה הגלילית של בולם קולט האקום לוכדת ושומרת אפילו על אנרגיית השמש המפוזרת, אשר המתקן השטוח אינו יכול להמיר. ניתן לשמור על 40% יותר אנרגיה סולארית ממטר מרובע אחד של הבולם של מערכת סולארית ואקום מאשר מאזור דומה של מתקן סולארי מסוג שטוח. עגול הצינורות מאפשר לך לקבל עד 97% מאנרגיית השמש משעות הבוקר המוקדמות ועד שעות הערב המאוחרות.
  4. קלות שימוש. במקרה של נזק לצינור הוואקום, הוא מוחלף מבלי להפסיק את פעולת המערכת (אין צורך לנקז את נוזל המחזור). אם חסר חום, אתה יכול להוסיף כמה צינורות, ואם יש עודף ממנו, הסר אותו באופן זמני. לאחר ניקוי סעפת הוואקום משלג או קרח, הוא הופך במהירות לפעולה. למשטח הקולט אינרציה תרמית נמוכה עקב ציפוי הזכוכית הדק.
  5. חיטוי מים. טמפרטורת חימום המים במהלך פעולת מערכת השמש מגיעה לרמות גבוהות, מה שמבטיח את חיטויו ומונע ריבוי אורגניזמים פתוגניים.
  6. קלות התקנה. בעת התקנת קולטי ואקום, אין קשיים מיוחדים, הדבר העיקרי שיש להקפיד עליו הוא למקם את הקולט בזווית כדי לאפשר לנוזל שבתוך הצינורות להתנקז מטה.

החסרונות של חימום סולארי מצטמצמים ליעילות נמוכה במיוחד בטמפרטורות נמוכות ובלילה, ולכן השאלה היא שמערכת חימום זו לא יכולה להיות היחידה בבית. כמו כן, קולטי שמש ואקום יקרים יותר מאשר שטוחים.

מתקני שמש ואקום הופכים פופולריים יותר ויותר בקרב האוכלוסייה והחברות הגדולות. אם לפני רבים נבהלו ממחיר ההנפקה, כיום עלות הציוד ירדה מעט, והפונקציונליות השתפרה ושונתה.

מחירים ממוצעים

כאמור לעיל, קולטי שמש ואקום מיוצרים בארצנו ובמדינות רבות ברחבי העולם. על מנת להבין את סדר המספרים המרכיבים את המצב בשוק המכשירים הללו, נלמד כמה עולים קולטי הוואקום שנחשבו לעיל, אלה הם:

  • עלות קולט השמש של אפקט סוקול המיוצר על ידי המתחם הצבאי-תעשייתי NPO Mashinostroyenia, נכון ליום 03/01/2017, היא 21,900 רובל.
  • עלות האספנים היא עבור:

    סעפת ואקום 6

  1. סדרה R1 "SunRain" מ 24,000.00 עד 60,000.00 רובל, תלוי בעיצוב.
  2. סדרה U מ 18,000.00 ל 35,000.00 רובל, תלוי בעיצוב.
  • עלות אספני הוואקום היא:
  1. סדרה "UNIVERSAL", מ - 47700.00 עד 89700.00 רובל, תלוי בדגם;
  2. סדרת "DACHA" בין 17,500.00 ל 36,000.00 רובל, תלוי בדגם;
  3. סדרה "DACHA LUX" מ 24500.00 ל 37500.00 רובל בהתאם לדגם;
  4. סדרת SCH מ- 25,400.00 ל- 61,700.00 רובל, תלוי בדגם.
  • עלות האספנים היא:

    סעפת ואקום 5

  1. דגם FK 8200N 4H VS7E - 454 אירו;
  2. FK 8200N 4H VS7E - 420 אירו.
  • עלות האספנים היא:
  1. סדרת AL-HP - 440-880 דולר

עקרון הפעולה של צינור הוואקום מסוג SKE.

המפתח למערכת השמש הוא צינור ואקום הזכוכית. כל צינור ואקום מורכב משתי נורות זכוכית.

הבקבוק החיצוני עשוי זכוכית בורוסיליקט קשוחה במיוחד העומדת בפני פגיעת אבני ברד שנופלות במהירות של 18 מ 'לשנייה וקוטרה עד 35 מ"מ.

הנורה הפנימית עשויה גם מזכוכית בורוסיליקט ומכוסה בציפוי תלת שכבתי מיוחד עם שינוי הדרגתי של שכבות הספיגה ALN / AIN-SS / CU. בשל השימוש בטכנולוגיות חדשות מושג מקדם ספיגה גבוה ויכולת מכות נמוכה המאפשרים להגיע ל -380 מעלות צלזיוס באמצע הצינור באור שמש ישיר, מבלי לפגוע במוצר עצמו.

תכנון ויתרונות של קולטי שמש ואקום

אוויר נשאב החוצה בין שתי נורות הזכוכית ליצירת ואקום המונע הולכת חום הפוכה ואיבוד חום קונווקטיבי. באמצע נורת הזכוכית יש צינור חום אטום (HEAT PIPE), עשוי נחושת אדומה טהורה, שבאמצעו יש נוזל רותח ומתאדה, הממלא את פונקציית העברת החום לנוזל הקירור. האיור שלהלן מראה כיצד פועל צינור הוואקום.

תכנון ויתרונות של קולטי שמש ואקום

עוצמת קרינת השמש העיקרית בתנאים יבשתיים היא בטווח הספקטרום 0.28 מיקרומטר - 3 מיקרומטר. זכוכית בורוסיליקט מעבירה גלי קרינת שמש בטווח של 0.4 מיקרון - 2.7 מיקרון. חודר דרך הבקבוק השקוף החיצוני, האנרגיה נשמרת על הבקבוק השני, עליו מוחלת שכבת בולם אטומה מאוד סלקטיבית.

כתוצאה מספיגת האור על ידי הבולם ופליטתו שלאחר מכן, אורך הגל עולה ל 11 מיקרומטר. זכוכית מהווה מחסום בלתי חדיר לגלים אלקטרומגנטיים באורך זה. אנרגיית השמש הנכנסת לבולם כלואה. ספיגת קרינת השמש, הבולם, גם ללא נורה חיצונית, יכול להתחמם לטמפרטורה של +80 מעלות צלזיוס. הבולם המחומם לטמפרטורה כזו פולט אנרגיית חום, אשר חודרת דרך גוף הנורה השנייה, מועברת לצינור החימום. בשל הופעת אפקט החממה, המבוסס על האנרגיה המצטברת מתחת לזכוכית, באמצע הבקבוק השני הטמפרטורה עולה ל -180 מעלות צלזיוס. חום זה מחמם נוזל רותח ומתאדה, שב- 25 מעלות צלזיוס - + 30 מעלות צלזיוס, הופך לאדים, עולה, מעביר חום לחלק העבודה של צינור החימום, שם מתרחש החלפת חום עם נוזל הקירור. שחרור החום מכריח את האדים להתעבות ולזרום לתחתית צינור החימום, והמחזור חוזר שוב.

מקדם העברת החום הגבוה של נוזל רותח ומתאדה בקלות, כמותו הלא משמעותית והמידות הקטנות יחסית של HEAT PIPE מספקות מוליכות תרמית יעילה. HEAT PIPE עובד כמו דיודה תרמית. מוליכות תרמית גבוהה מאוד בכיוון אחד (למעלה) ונמוכה בכיוון ההפוך (למטה).

על מנת לשמור על ואקום בין שתי צלוחיות הזכוכית, מורחים שכבה של בריום על החלק התחתון של הבקבוקון. זה סופג פעיל CO, CO, N, O, HO ו- H במהלך אחסון ותפעול צינורות. שכבת הבריום מספקת גם אינדיקציה חזותית ברורה למצב הוואקום. צבע לבן פירושו שתנאי הוואקום מופרים.

השילוב האידיאלי של צינורות ואקום ונחושת חום נותן לנו את היתרונות הבאים על פני אספנים שטוחים:

יעילות תרמית גבוהה. הודות לשיטות מודרניות להעברת חום, ציפוי ספיגה באיכות גבוהה.

מגוון רחב של עבודה: בשל יכולתו התרמית הנמוכה, הוא מסוגל לעבוד בעננים גבוהים (בטווח הקרניים האינפרא אדום שעובר בעננים).

כל שפופרת עובדת באופן עצמאי זה מזה. מכיוון שהקפאה הנוזל לא זורם לאמצע הצינור, והגישה אליו מוגבלת על ידי מחליף החום, במקרה של נזק פיזי, הקולט ממשיך לעבוד.

משקל אספן פחות עם יעילות קולן טובה יותר.

יעילות עבודה טובה יותר בחורף בזכות הוואקום. הצינור יכול לעמוד בכפור ב -50 מעלות צלזיוס.

תכנון ויתרונות של קולטי שמש ואקום

קולטי שמש (דודי מים)

מוצרים אספקת חימום ומים חמים קולטי שמש לחימום ואספקת מים חמים: ואקום, שטוח ואוויר. קולטי שמש (דודי מים)

◄ דוד שמש הוא סוג של קולט שמש. עבור רבים, הגדרה כזו, באופן עקרוני, לא תאמר דבר. או באופן פשוט יותר הוא ממיר אור שמש ישיר ומפוזר לחום (בניגוד למודולים סולאריים, הממירים את אנרגיית השמש לחשמל). קרינה אינפרא-אדום העוברת בעננים נקלטת גם היא והופכת לחום.דודי שמש משמשים לאספקת מים חמים לבית ומסחרי, חימום, חימום מים בבריכה וכו '.

זה מוסבר בשפה פשוטה ומובנת, מה ההבדל בין פאנלים סולאריים לקולטי שמש בסרט ערוץ מדע 2.0.

אגב, היחידה הראשונה כזו נוצרה עוד ב 1767 שנה על ידי הבוטנאי השוויצרי הוראס בנדיקט דה סוסור ובכוחו אפשרה לבשל מרק. כמובן, כרגע הטכנולוגיה קפצה קדימה. כיום המובילה העולמית בייצור ושימוש בקולטי שמש היא סין. עד שנת 2009, השטח הכולל של דודי שמש שהותקנו היה למעשה 140 מיליון מ"ר... זה מספיק כדי לספק מים חמים בערך 60 מיליון... משקי בית. מחממי מים כאלה נמצאים בשימוש נרחב מאוד גם בישראל, שם כ- 85% מהדירות מצוידות בציוד זה. זאת בשל חוק שהתקבל בשנת 1976 המחייב לבנות דיור עם דודי שמש מובנים. יוצאי הדופן היחידים הם בניינים רבי קומות (יותר מ -9 קומות).

למרבה הצער, אין לנו על מה להתפאר בעניין זה. ולא בגלל שיש כאן קר יותר ו"האקלים לא מאפשר ", כמו שרבים אומרים. קולטי השמש עובדים מצוין גם בטמפרטורות נמוכות מתחת לאפס. מסיבות שונות: בורות, דעות קדומות ("לא עובד", "יקר"), ספקות בנוגע ליעילות ("הנה שכנה בארץ, וסילי פטרוביץ ', יתקין דבר כזה ואני אראה איך זה עובד") או פשוט חוסר נכונות לבזבז וקטן, אבל כסף - טכנולוגיה זו עדיין רחבה מאוד ברוסיה, בקוזבאס. וברמת המדינה, יש לנו יותר מילים גדולות על שימור אנרגיה ומקורות אנרגיה מתחדשים מאשר אמצעים קונקרטיים. כמובן, האם זה משתלם למדינה כאשר לאזרחים יש אפשרות לקבל מים חמים במחיר מים קרים? אבל במקרה של קולטי שמש, זה בדיוק מה שקורה. הוצאתי סכום קטן על רכישת ציוד, התקנתי אותו והשתמשתי בו לבריאות. בדאצ'ה, בבית כפרי, פנסיון, בחווה יהיו מים חמים גם בחורף וגם בקיץ. אתה רק צריך לבחור בצורה אופטימלית את סוג הדגם של דוד השמש, בהתאם לצרכים ולדרישות שלך.

הוראות משתמש:

• אספן סולארי מסדרת דאצ'ה. מערכת ללא לחץ.

• קולט שמש לשימוש בכל ימות השנה. סדרה "יוניברסל".

• קולט שמש. מערכת מפוצלת.

מלא את השאלון המקוון לבחירת מערכת קולטי שמש

► בהזמנה לפני 30 באפריל 2020 הנחות לדודי שמש "דאצ'ה-אקונומי" ו "דאצ'ה-לוקס" (רק לתפקידי מחסן!). בדוק זמינות בטלפון. 8 905-913-1013 אוֹ 8(3843)798-692 בכל יום משעה 9.00 עד 22.00.

* לא ניתן לשלב הצעה זו עם מבצעים והנחות אחרות.

• דוד שמש Dacha-Economy-170 - 34,050 רובל. - RUB 24,200

• דוד שמש Dacha-Economy-200 - 42 400 רובל. - 26,200 רובל

• דוד שמש Dacha-Lux-150 - 33 450 רובל. - 23,100 רובל

• דוד שמש Dacha-Lux-200 - 44 300 רובל. - 26,500 רובל

◄ מחירון קולטי שמש ואקום ושטוח

סדרת קולטי שמש עונתית "דאצ'ה-אקונומי" אוֹ "דאצ'ה-לוקס" יעזור לפתור את בעיית אספקת המים החמים בקוטג 'הקיץ שלך (ולא רק) ללא עלויות חשמל כמעט. הודות לאנרגיה סולארית, מערכת זו מסוגלת לספק עד 100% מהצורך היומי מים חמים לצרכים ביתיים ותעשייתיים. בגלל הוואקום, אובדן החום לאטמוספרה הוא מינימלי.

קולט השמש של המערכת ללא לחץ הוא הפשוט ביותר מבין מערכות השמש המספקות אספקת מים חמים, אינו זקוק למשאבה כדי לקדם את זרימת המים, מכיוון שהיא ממוקמת מעל הנקודה או הנקודות להפקת מים.

חָשׁוּב: קולט השמש עם צינורות ואקום של המערכת ללא לחץ מופעל רק בעונה החמה (בטמפרטורת סביבה חיובית); בחורף יש לנקז את המים מהמערכת. לשימוש בכל ימות השנה, כבר משתמשים במערכת לחץ. לדוגמא, דוד שמש קומפקטי "אוניברסלי" אוֹ מערכות מפוצלות "סטנדרטיות" ו "עִלִית" עם חימום מים סולאריים.

היתרון של קולטי שמש צינוריים ואקום בכך שיש להם יעילות גבוהה למדי בעוצמה נמוכה של קרינת שמש, כמו גם בהיעדר אור שמש ישיר. לדוגמא, במזג אוויר מעונן, עם עננים גבוהים.

מקום לאספנים סולאריים גם גג הבית או מבנים אחרים (שטוחים או משופעים), מרפסות וכל בליטות אדריכליות של הבניין יכולים להפוך.

שאלה חשובה שיש כמעט לכולם, איך המערכת הזו עובדת... כיצד משיגים מחזור וחימום מים? במיוחד במערכות שימוש עונתיות בהן לא משתמשים במשאבת זרימה.

העיצוב של צינור הוואקום של הקולט דומה לעיצוב נורת הזכוכית של תרמוס. צינורות הוואקום תלת-שכביים הם בעלי ספיגה גבוהה ועמידות בטמפרטורה גבוהה ומחוברים למיכל המים שמעליהם. כאשר המים בצינורות מתחממים צפיפותם פוחתת והמים עולים למיכל. ומים קרים מהמיכל זורמים אל צינור הוואקום. זה מבטיח את זרימת המים והחלפת החום של המערכת כולה. הכל פשוט ומוכר לנו מהקורס לפיזיקה בבית הספר.

מיכל המים חייב להיות ממוקם מעל נקודות שאיבת המיםכך שהמים זורמים בכוח המשיכה אל הברז. בעת התקנת המיכל מתחת לנקודת שאיבת המים (למשל על הקרקע), יש להתקין משאבת מגבר שתספק מים למעלה. כך עובד דוד שמש עונתי.

במערכות השנה בתוך צינור הוואקום יש גוף חימום נחושת ובתוכו אטום נוזל לרדיאטור בקלות. מערכת התרמוסיפון של העברת חום מקולט השמש למערכת ה- DHW מתבצעת רק בזכות הסעה טבעית של נושא החום... מנשא החום המחומם בקולט השמש עולה בגלל הפרש הצפיפות ומעביר חום דרך מחליף חום אחסון מיוחד.

בימים מעוננים, במקרה של מחסור באנרגיה סולארית, הבקר מפעיל גוף חימום חשמלי כדי לחמם את המים לטמפרטורה הנחוצה לכם. מערכות כאלה עובדות בצורה מושלמת במרכזי בילוי, מסעדות ובתי קפה, סדנאות וסתם בקוטג'ים בקיץ.

רבים מודאגים מהשאלה עד כמה צינורות הזכוכית של הקולט עמידים. צינורות הוואקום עשויים באיכות גבוהה ובכבדות זכוכית בורוסיליקט, המגן עליהם מפני ברד בקוטר של עד 35 מ"מ ונפילה במהירות של עד 18 מ 'לשנייה, כמו גם נזק מכני אחר. אם כי, אם אתה רוצה להישבר, כמובן, אתה יכול לעשות הכל. טיפול זהיר בזכוכית, אפילו בזכוכית כבדה, עדיין לא פוגע.

בנפרד, צריך לומר על מיכל האגירה למים. טַנק דו שכבתי... השכבה החיצונית של מיכל המים עשויה מחומרים איכותיים - פלדת פחמן נמוכה (למערכות עונתיות) או נירוסטה מלוטשת (לשימוש בכל ימות השנה) עם תכולת טיטניום. זה מבטיח עמידות בפני קורוזיה גבוהה וחיי שירות ארוכים.

שכבה פנימית בכל המערכות - פלדת אל - חלד.

הטמפרטורה הגבוהה של המים במיכל נשמרת בהיעדר מוחלט של אור שמש עד 72 שעות בשל העובדה כי נעשה שימוש בחומר בידוד חום בעל ביצועים גבוהים מודרניים בין השכבות החיצוניות והפנימיות של המיכל - קצף פוליאוריטן.

הרכבה והתקנה של דוד שמש לא לוקח הרבה זמן. הודות להוראות המפורטות המצורפות לכל ערכה עם צילומי הרכבה, תוכלו להתמודד באופן עצמאי בקלות עם התקנה והתקנה של קולט שמש בקוטג הקיץ שלכם.

כשהוא מורכב, סט האספנים השמש של דאצ'ה נכנס בקלות לגוף של סטיישן. מחמם מים אינו דורש עלויות אחזקה ותפעול, כי יש מספיק דאגות בארץ ובבית הכפרי.כל התהליכים נשלטים על ידי בקר אלקטרוני: הוא לא מאפשר למים במיכל להתחמם יתר על המידה, למלא מחדש ברמה נמוכה וכו '.

ובכן, וחשוב מאוד, אולי, עבור רבים מאיתנו העלות... לדוגמה, מחיר דוד השמש Dacha-Economy עם מיכל 125 ליטר הוא 23,120 רובל. מה כלול כאן: מיכל מים; מסגרת תומכת שעליה מחובר המבנה כולו; צינורות ואקום 10 יח '; בקר אלקטרוני.

יתר על כך, קולט שמש + משאבת חום = טנדם מושלם... זהו פתרון חסכוני, בהתאמה מושלמת, עבור חימום מים וחימום הבית. יש אפשרות כזו בנובוקוזנצק, עיין בעמוד העבודה שלנו.

למידע נוסף על התרגול של פתרונות כאלה, צפה בסרטון

איך עובדים צינורות ואקום

תפקידם של צינורות קולט השמש המפונים הוא לקלוט קרינת שמש ולמנוע את בריחתה לסביבה. אנרגיה תרמית יכולה להשאיר את החלק העובד של קולט השמש הוואקום בשתי דרכים - עקב העברת חום ישירה ובצורה של קרינת אינפרא אדום.

החלל בין קירות הזכוכית אינו כולל באופן מוחלט העברה ישירה אפשרית של חום בוואקום, אין מולקולות של חומרים שיכולים לבצע את העברתו.

ציפוי סלקטיבי (סופג) סופג אנרגיית שמש ומונע ממנה לברוח. ישנם סוגים שונים של ציפויים כאלו, שונים בספיגה ובערגה.

חלק כלשהו מקרינת השמש מוחזר על ידי זכוכית, אך אין זה משמעותי - האור הנראה מהווה רק חלק מהספקטרום הנקלט. קולטים איכותיים עשויים זכוכית בורוסיליקט חוזק גבוה, העמיד בפני נזק מכני.

זכוכית בורוסיליקט קשה לשריטה או מחצלת ותמשך עשרות שנים מבלי לשנות את התפוקה.

עקרון עבודה של קולט שמש ואקום

קולט השמש הוואקום שונה ממערכות סולאריות קונבנציונליות באופן בו הוא מעבד אנרגיה סולארית. סוללה קלאסית פשוט לוקחת אור וממירה אותו לחשמל. הקולט מורכב מצינורות זכוכית שבתוכם נוצר ואקום. הם משולבים למערכת אחת באמצעות יחידות עגינה מיוחדות.

בתוך כל צינור יש תעלה של מוט או נחושת אחד או שניים עם נוזל קירור. על ידי לכידת קרני השמש, אלמנט הפעולה מחמם את חומר העברת החום ובכך מבטיח את פעולת הקולט.


קולט שמש ואקום, הממוקם על גג בית פרטי, יספק לתושבים מים חמים לאורך כל השנה, ובעונה הקרה הוא יחמם את החדר בנוחות מבלי לבזבז משאבים כספיים גדולים.

בשל תכנון זה, רמת העברת האנרגיה עולה משמעותית, ואובדי החום מצטמצמים משמעותית, מכיוון ששכבת הוואקום מאפשרת לך לחסוך כ- 95% מאנרגיית השמש שנתפסה.

בנוסף יורדת התלות של ביצועי האספן בעונתיות, בטמפרטורת הסביבה ובתנאי מזג אוויר שונים, כמו משבי רוח, מזג אוויר מעונן חלקית, משקעים וכו '.

אספנים שטוחים

קולט שמש שטוח מחמם את מנשא החום באמצעות בולם צלחות. זה מסודר בפשטות. למעשה, מדובר בפלטה של ​​מתכת סופגת חום, צבועה שחור מעל עם צבע מיוחד. צינור מתפתל מחובר היטב (מולחם) למשטח התחתון של הצלחת, דרכו מסתובב הנוזל.

תכנון ויתרונות של קולטי שמש ואקום

דיו שחור סלקטיבי מבטיח ספיגה מקסימאלית של אור השמש עם השתקפות אפסית כמעט. הקרניים הנספגות מחממות את נוזל הקירור מתחת לבולם, שמצידו מוזרם עוד יותר למערכת. כדי למזער את אובדן החום, הבולם מבודד מגוף הקולט והזכוכית המחוסמת, שכמעט ללא תחמוצות ברזל.הוא מותקן מעל הבולם ומשמש כמכסה העליון של הבית. בנוסף, השימוש בזכוכית כזו מאפשר ליצור מעין "אפקט חממה", המגביר עוד יותר את חימום הבולם ומכאן גם את הטמפרטורה של נוזל הקירור.

קולטי שמש שטוחים: מכשיר

קולט השמש מהסוג השטוח מורכב מקופסת אלומיניום, שעליה מותקנת זכוכית מגן עם שכבת ספיגה. צינורות נחושת, צינורות כניסה ויציאה ממוקמים בתוך הבית. תחתית וקירות התיבה מוגנים על ידי אלמנט בידוד החום האמין ביותר - צמר מינרלים.

בחלק מהדגמים של אספנים שטוחים עשויה להיות שכבת פרופילן גליקול מתחת לזכוכית, המשמשת כבולם שמש. זה מגביר את יעילותו, ומספק ציוד עם ביצועים מקסימליים ללא קשר לעונה.

יתרונות וחסרונות של קולטי שמש שטוחים

היתרונות העיקריים של קולטי שמש שטוחים כוללים:

  • יכולת ניקוי עצמי במקרה של משקעים בצורת שלג או כפור;
  • שיעורים גבוהים ביחס "מחיר / איכות", האופייני לאזורי הדרום עם אקלים חם;
  • יעילות גבוהה במהלך הפעולה בעונת הקיץ;
  • עלות יחסית נמוכה, בניגוד למבנים סולאריים אחרים.

החסרונות העיקריים של מערכות כאלה הם:

  • אובדן חום גבוה בגלל תכונות העיצוב של ההתקנות;
  • יעילות נמוכה בעת פעילות בסתיו ובחורף;
  • קשיים במהלך הובלה והתקנה של מערכות סולאריות;
  • עלויות מרביות במקרה של עבודות תיקון;
  • רוח מוגברת של מפעל השמש.

היקף היישום של קולטי שמש שטוחים

למרות החסרונות, מערכות סולאריות מסוג זה משמשות לחימום עונתי של מים חמים. קולטי שמש שטוחים משמשים:

  • לאספקת מים חמים למקלחת קיץ;
  • לחימום המים בבריכה לטמפרטורה הרצויה;
  • לחימום חממות.

דוודים

תנורים

חלונות פלסטיק