Tyhjiöaurinkokeräin: toimintaperiaate + kuinka koota se itse

Kuumavesihuoltoon ja tilojen lämmitykseen käytetään huomattavia summia. Mutta on olemassa vaihtoehtoinen energialähde - tyhjiöaurinkokeräin.Oletko kuullut tästä? Sen avulla voit vähentää merkittävästi mukavuuden ylläpitämisen taloudellisia kustannuksia, mikä tarjoaa maksimaalisen lämmitysvaikutuksen minimaalisella lämpöhäviöllä.

Tämän laitteen voi ostaa kodinkoneiden valmistajilta tai koota itse kotona. Oikean mallin valitsemiseksi sinun on tutkittava paljon tietoa. Autamme sinua päättämään tärkeimmistä ostokriteereistä.

Artikkelissa käsitellään tyhjiöjakotukin toimintaperiaatetta ja rakennetta. Puhumme eri mallien suunnitteluominaisuuksista, harkitsemme näiden asennusten etuja ja haittoja. Lisäksi kuvailemme yksityiskohtaisesti, kuinka voit tehdä ja asentaa tyhjiöaurinkokeräimen itse.

Materiaaliin liittyy videoita, joista opit tyhjiöjakotukkien tärkeistä ominaisuuksista ja toimintaperiaatteista.

Tyhjiöyksikön toimintaperiaate

Tyhjiöaurinkokeräin eroaa tavallisista aurinkokeräimistä tavallaan aurinkoenergian käsittely. Klassinen akku yksinkertaisesti ottaa valoa ja muuttaa sen sähköksi. Keräin koostuu lasiputkista, joiden sisään on muodostettu tyhjiö. Ne yhdistetään yhdeksi järjestelmäksi erityisten telakointiyksiköiden avulla.

Jokaisen putken sisällä on yhden tai kahden kuparitangon kanava jäähdytysnesteellä. Auringon säteitä sieppaava aktiivinen elementti lämmittää jäähdytysnestemateriaalia ja varmistaa siten keräimen toiminnan.

Tämän rakenteen ansiosta energiatehokkuus kasvaa merkittävästi ja lämpöhäviö vähenee merkittävästi, koska tyhjiökerroksen avulla voit säästää noin 95% siepatusta aurinkoenergiasta.

Omakotitalon katolle sijoitettu tyhjiöaurinkokeräin tarjoaa asukkaille kuumaa vettä ympäri vuoden, ja kylmänä vuodenaikana sen avulla voit lämmittää huoneen mukavasti kuluttamatta siihen paljon rahaa.

Lisäksi keräilijän tuottavuuden riippuvuus kausiluonteisuudesta, ympäristön lämpötilasta ja erilaisista sääolosuhteista, kuten tuulenpuuskista, puolipilvistä, sateista jne., vähenee.

Kuinka tyhjiötyyppinen jakotukki toimii?

Nykyaikaiset tyhjiölaitteet, jotka tuottavat huoneisiin lämpöä ja kuumaa vettä aurinkoenergialla, vaihtelevat teknologisesti.

Keräilijät on jaettu seuraaviin tyyppeihin:

• putkimainen ilman lasia suojaavaa pinnoitetta;
• moduuli pienennetty muunnos;
• vakio tasainen versio;
• laite, jossa on läpinäkyvä lämpöeristys;
• ilman yksikkö;
• litteä tyhjiösarja.

Tyhjiöaurinkokeräin pystyy tarjoamaan kuumaa vettä ja lämmitystä mihin aikaan vuodesta tahansa ja kaikissa sääolosuhteissa (+)

Niillä kaikilla on yhteinen suunnittelun samankaltaisuus, joten ne koostuvat seuraavista:

• ulkoinen läpinäkyvä putki, josta ilma on pumpattu kokonaan pois;
• lämmitetty putkisijaitsee suuressa putkessa, jossa nestemäinen tai kaasumainen jäähdytysneste liikkuu;
• yksi tai kaksi esivalmistettua jakelijaa, johon liitetään suuremman kaliiperin putket ja sisään tulee ohuiden putkien kiertopiiri.

Koko muotoilu muistuttaa hieman läpinäkyvien seinien termosta, joka säilyttää ennennäkemättömän korkean lämmöneristystason. Tämän ominaisuuden ansiosta sisäputken runko saa kyvyn lämmetä tehokkaasti ja siirtää energiaresurssin täysin sisällä kiertävään jäähdytysnesteeseen.

Suunnittelun vivahteet ja luokittelu

Tyhjiökeräimet luokitellaan rakenteeseen asennettujen lasiputkien tyypin tai lämpökanavien ominaisuuksien mukaan. Putket ovat yleensä koaksiaali- ja höyhentyyppisiä, ja lämpökanavat ovat U-muotoisia suoravirtaus- ja lämpöputkityyppisiä. .

Koaksiaaliputkien ominaisuudet

Koaksiaaliputket ovat kaksinkertainen lasitermospullo, jonka seinien väliin on keinotekoisesti luotu tyhjiötila. Putken sisäpinnassa on kerros erityistä lämpöä imevää pinnoitetta, joten varsinainen lämmönsiirto tapahtuu suoraan lasikuvun seinistä.

Koaksiaaliputket on valmistettu erittäin lujasta borosilikaattilasista, jolla on korkea valonläpäisevyys. Elementeissä on valmistajasta riippuen jopa kolme kerrosta magnetronisputterointia, ne osoittavat erinomaista lujuutta ja kestävyyttä erilaisille ilmakehän olosuhteille (sade, rakeet jne.), kestävät 1 MPa painetta ja toimivat luotettavasti 15 vuotta

Absorboivana elementtinä eetterikoostumusta sisältävä kupariputki juotetaan lasiputkeen. Kuumennusprosessin aikana se haihtuu, luovuttaa tehokkaasti lämmönsä, tiivistyy ja virtaa putken pohjalle.Jakso toistetaan sitten, jolloin syntyy jatkuva lämmönvaihtoprosessi.

Höyhenputkien ominaisuudet

Tyhjiöhöyhenputkien seinämäpaksuus on suurempi kuin koaksiaalisilla putkilla, eivätkä ne koostu kahdesta, vaan yhdestä pullosta. Sisäinen kuparin absorptioelementti on koko pituudeltaan varustettu kestävällä vahvistimella - aaltopahvilevyllä, jossa on korkeatasoinen energiaa vaimentava pinnoite.

Tämän suunnitteluominaisuuden ansiosta tyhjiö sijaitsee suoraan lämpökanavassa, josta osa yhdessä imuaineen kanssa on integroitu suoraan pulloon.

Höyhenimuriputken sisällä on höyhenen muotoinen levy. Tehokkuus ylittää koaksiaalisen vastineen ominaisuudet, mutta sen kustannukset ovat huomattavasti korkeammat ja sitä on vaikea vaihtaa, jos polttimon eheys vaurioituu tai lämmityselementti epäonnistuu

Höyhenimuriputkista valmistettuja keräilijöitä pidetään luokkansa tehokkaimpana, ne toimivat hyvin ja tarjoavat luotettavaa palvelua useiden vuosien ajan.

Lämpöputken toimintaperiaate

Lämpöputket koostuvat suljetuista putkista, jotka sisältävät helposti haihtuvaa nestemäistä koostumusta. Auringonvalon vaikutuksesta se lämpenee, siirtyy kanavan yläalueelle ja keskittyy siellä erityiseen lämmönkerääjään (jakotukki).

Tällä hetkellä käyttöneste luovuttaa kaiken kertyneen lämmön ja putoaa uudelleen alas jatkaakseen prosessia.

Lämpöputkilämmönvaihtimen holkki liitetään jakotukin lämmönvaihtimeen erityisellä liittimellä, joka on juotettu itse 1-putkilämmönvaihtimeen, tai se on kiedottu 2-putkisen lämmönvaihtimen ympärille.

Lämpöputken työelementti on valmistettu kuparista ja harvinaisemmissa tapauksissa alumiinista. Se kestää hyvin käyttökuormitusta, toimii luotettavasti 15 vuotta, sen hinta on kohtuullinen ja se on yksi suosituimmista elementeistä nykyaikaisissa putkityyppisissä tyhjiöaurinkoenergiajärjestelmissä.

Jäähdytysneste ottaa lämpösäiliöstä vapautuneen energian ja siirtää sen edelleen järjestelmän läpi, mikä varmistaa kuuman veden saatavuuden hanoissa ja lämpöpattereissa. Lämpöputkijärjestelmä on helppo asentaa ja sen käyttötehokkuus on korkea.

Tyhjiölämpöputkilla varustetuilla keräilijöillä on hyvä luotettavuus ja ne soveltuvat paitsi jokapäiväiseen käyttöön myös korkeapaineisissa aurinkolämpöjärjestelmissä

Vian tai vian sattuessa ilman vaikeuksia on mahdollista vaihtaa vaurioitunut yksikkö uuteen ilman koko järjestelmän jälleenrakennusta.

Korjaustyöt voidaan tehdä helposti suoraan keräimen paikalla purkamatta yksikköä ja ilman turhaa työtä.

Kuvaus U-muotoisesta läpivientilämmönvaihtimesta

Suoravirtauslämmönvaihtimen putki on U-kirjaimen muotoinen. Sisällä kiertää vesi tai lämmitysjärjestelmän toimiva jäähdytysneste. Yksi elementin osa on tarkoitettu kylmälle jäähdytysnesteelle, ja toinen poistaa oikein jo lämmitetyn.

Kuumennettaessa aktiivinen koostumus laajenee ja menee varastosäiliöön, mikä luo nesteen luonnollisen kierron järjestelmässä. Sisäseiniin levitetty erityinen selektiivinen pinnoite lisää lämmön absorptiokykyä ja parantaa koko järjestelmän tehokkuutta.

Lämpöputkityyppisiin putkiin verrattuna U-muotoisilla tuotteilla on suurempi hydraulinen vastus, ne asettavat korkeammat vaatimukset jäähdytysnesteelle ja ovat huomattavasti kalliimpia. Suoravirtaisilla U-putkilla toimivat keräimet eivät voi toimia korkeassa paineessa ja ne tarjoavat laadukasta lämmönsiirtoa vain lämpimänä vuodenaikana

U-tyyppiset putket osoittavat korkeaa suorituskykyä ja tarjoavat kiinteän lämmönsiirron, mutta niillä on yksi merkittävä haittapuoli. Ne muodostavat yhtenäisen rakenteen jakotukin kanssa ja asennetaan aina sen kanssa.

Erillistä viallista putkea ei voi vaihtaa. Korjauksia varten on tarpeen purkaa koko kompleksi ja laittaa uusi tilalle.

Erilaisten muutosten vertailu

Aurinkoyksiköiden valmistuksessa yhdistetään lämpökanavia ja aurinkokeräinten tyhjiölasiputkia erilaisina yhdistelminä.

Kuluttajien keskuudessa suosituimpia ovat lämpöputkella varustetut koaksiaalimallit. Ostajia houkuttelee laitteiden uskollinen hinta ja erittäin yksinkertainen, edullinen huolto koko käyttöiän ajan.

Tyhjiöaurinkokeräin lämpöputken työkanavalla on helposti korjattavissa. Vaurioituneiden putkien vaihto suoritetaan paikan päällä, eikä järjestelmää tarvitse purkaa tai siirtää toiseen paikkaan. Lämmönsiirto näissä malleissa on kuitenkin vaikeaa, minkä vuoksi tehokkuus on enintään 65 %

Lämpöputkikanavilla varustetut tyhjiölaitteet ovat erittäin luotettavia ja niillä ei ole rajoituksia käytölle edes korkeapaineisissa aurinkolämpökomplekseissa.

Suosittujen tuotteiden luetteloon sisältyvät myös laitteet, joissa on koaksiaalipullo, jossa on suoravirtaus U-muotoisia kanavia. Niille on ominaista sellaiset parametrit kuin alhainen lämpöhäviö ja hyötysuhde 70% tai enemmän.

Toimiakseen oikein, U-kanavalla varustettu imulaite on asennettava oikein. On toivottavaa, että pienin kallistuskulma on vähintään 20⁰. Vain tällä tavalla on mahdollista varmistaa maksimaalinen tuotto

Tilannetta pilaavat jonkin verran: monimutkainen korjausprosessi, erityishuolto käytön aikana ja kyvyttömyys vaihtaa yksittäistä vahingoittunutta yksikköä. Jos laitteelle tapahtuu jotain, se puretaan ja paikalleen laitetaan kokonaan uusi keräin.

Höyhenputket ovat rakenteeltaan yksi lasisylinteri, jossa on paksunnetut, vahvat seinämät (valmistajasta riippuen 2,5 mm ja enemmän). Sisällä oleva höyhenen imukykyinen sisäosa sopii tiiviisti työkanavaan, valmistettu lämpöä johtavasta metallista.

Lasisäiliön sisällä oleva tyhjiötila luo lähes täydellisen eristyksen. Absorbentti siirtää absorboitua lämpöä häviöttömästi ja tarjoaa järjestelmälle jopa 77 %:n hyötysuhteen.

Toimintahäiriön sattuessa sulkaputkilla varustetut jakotukit on korjattava. Koko järjestelmää ei tarvitse vaihtaa, riittää, kun etsitään vaurioitunut yksikkö, puretaan se ja laitetaan uusi tilalle

Höyhenelementillä varustetut mallit ovat jonkin verran kalliimpia kuin koaksiaaliset, mutta korkean hyötysuhteensa ansiosta ne tarjoavat täydellisen mukavuuden huoneessa ja maksavat nopeasti itsensä takaisin.

Tehokkaimpia ja tuottavimpia ovat höyhenpullot, joissa on sisäiset suoravirtauskanavat. Niiden todellinen tehokkuus saavuttaa joskus ennätystason 80 %.

Asennettaessa höyhenputkia runkoon, jokaisen osan tankoon asetetaan vahva puristusmutteri renkaalla ja lämmönkestävällä tiivisteellä. Tämä varmistaa koko rakenteen tiiviyden ja mahdollistaa keräimen täydellisen toiminnan kaikissa olosuhteissa

Tuotteiden hinta on melko korkea, ja korjauksia suoritettaessa on tarpeen tyhjentää kaikki jäähdytysneste järjestelmästä ja vasta sitten aloittaa vianetsintä.

Millainen lämmönkerääjän tulisi olla?

Lämmönkeräin on toinen erittäin tärkeä tyhjiöjakotukin työelementti. Tämän yksikön kautta kertynyt lämpö siirtyy putkista jäähdytysnesteeseen.

Lämmönkeräin sijaitsee laitteen yläosassa. Yksi sen komponenteista, kupariydin, vastaanottaa energiaa ja siirtää sen pääjäähdytysnesteeseen, joka kiertää suljetussa säiliö-keräimen lämmönvaihdinjärjestelmässä.

Oikea toiminta taataan, kun se liitetään järjestelmään. kiertovesipumppu. Lämmityskompleksia ohjaava automaatio tarkkailee selvästi kanavien lämpötilatasoa ja jos se laskee alle sallitun kriittisen minimin (esim. yöllä), pysäyttää pumpun.

Näin vältytään takaisinkuumenemiselta, kun jäähdytysneste alkaa viedä varastosäiliöön kerätyn kuuman veden lämpöä.

Tyhjiötyyppisten keräinten plussat ja miinukset

Yksiköiden tärkein etu on lähes täydellinen lämpöhäviön puuttuminen käytön aikana. Tämän tarjoaa tyhjiöympäristö, joka on yksi laadukkaimmista luonnoneristeistä. Mutta etujen luettelo ei lopu tähän.

Laitteilla on muitakin selkeitä etuja:

• käyttöteho alhaisissa lämpötiloissa (jopa -30 °C);
• kyky kerätä lämpötiloja jopa 300 ° C: een;
• lämpöenergian suurin mahdollinen absorptio, mukaan lukien näkymätön spektri;
• toiminnan vakaus;
• alhainen herkkyys aggressiivisille ilmakehän ilmenemismuodoille;
• alhainen tuuletus johtuu putkimaisten järjestelmien suunnitteluominaisuuksista, jotka pystyvät kuljettamaan eri tiheyksillä olevia ilmamassoja niiden läpi;
• korkea tehokkuus alueilla, joilla on lauhkea ja viileä ilmasto ja pieni määrä kirkkaita ja aurinkoisia päiviä;
• kestävyys peruskäyttösääntöjen mukaisesti;
• korjauksen saatavuus ja mahdollisuus muuttaa koko järjestelmää, vaan vain yhtä epäonnistunutta fragmenttia.

Haittoja ovat keräilijöiden kyvyttömyys puhdistaa itseään huurresta, jäästä, lumesta ja laitteen kokoamiseen kotona tarvittavien komponenttien korkea hinta.

Aurinkokeräin on tehokas laite, jonka avulla voit muuntaa aurinkoenergian lämpöenergiaksi käytännössä ilman häviötä.

Yksikön kokoaminen itse

Tyhjiöjakotukin kokoamisprosessi alkaa työelementtien tukikehyksen valmistamisella. Se asennetaan välittömästi yksikölle varattuun paikkaan.

Rungon koko ja mitat riippuvat täysin suunnitellusta mallista, ja ne on yleensä määrätty komponenttien mukana toimitetuista asiakirjoista löytyvissä ohjeissa.

Keräimen valmis runko kiinnitetään kattoon siten, että se on vapaasti paikallaan eikä heilu. Jos rakennuksen katto on liuskekivi, käytä suojapalkkeja ja suurikaliiperisia paksuja ruuveja. Muissa kattomateriaaleissa käytetään tavanomaisia ​​ankkureita

Lisäksi kiinnitän paikat, joissa runko kohtaa katon pinnan, tiivisteaineella, jotta tulevaisuudessa vesi ei pääse taloon reikien kautta. Sitten varastosäiliö toimitetaan asennuspaikalle ja kiinnitetään ruuveilla rungon yläosaan.

Seuraavassa vaiheessa kootaan lämmityselementti, lämpötila-anturi ja automaattinen tuuletusaukko. Kaikki apukomponentit ja niihin liittyvät osat asetetaan mukana toimitetuille pehmennystyynyille. Käytä lämpötila-anturin kiinnittämiseen hylsyavainta.

Seuraavaksi järjestetään vesihuoltoviestinnän toimitus. Tätä tarkoitusta varten putket otetaan mistä tahansa materiaalista, joka kestää alhaisia ​​lämpötiloja ja kestää jopa 95 °C. Hyvin todistettu polypropeeniputket ja -liittimet.

Polypropeeniputket sopivat ihanteellisesti aurinkokeräimen liittämiseen asuinvesijärjestelmään. Vahvisteella on hyvät fysikaaliset ominaisuudet ja käyttökestävyys, se palvelee luotettavasti useita vuosia ja on helposti vaihdettavissa halkeamien tai repeämien sattuessa.

Kun vesijohto on kytketty, varastosäiliö täytetään vedellä ja testataan vuotojen varalta. Jos vuotoja havaitaan 3-4 tunnin sisällä, ne korjataan.

Lopussa asennetaan lämmityselementit. Tätä varten kupariputki kääritään alumiinilevyyn ja asetetaan lasityhjiöputkeen. Alhaalta asti pulloon asetetaan kiinnityskuppi ja kestävästä, joustavasta kumista valmistettu kenkä.

Putken ylempi kuparikärki työnnetään kokonaan messinkilauhduttimeen. Viskoosista lämpökoskettirasvaa ei poisteta putkista. Napsauta lukitusmekanismi kannattimeen ja asenna kaikki jäljellä olevat lasiputket samalla periaatteella.

Putkimaiset aurinkokeräimet vaativat säännöllistä huoltoa ja pakollista puhdistusta, erityisesti aktiivisen lumisateen aikana. Jos noudatat näitä yksinkertaisia ​​sääntöjä, ne toimivat pitkään ja ylläpitävät korkeaa tehokkuutta koko käyttöikänsä ajan.

Rakenteeseen asetetaan asennuslohko, siihen syötetään 220 voltin virtalähde ja järjestelmään on kytketty kolme apuyksikköä - lämmityselementti, tuuletusaukko ja lämpötila-anturi.

Viimeinen liitettävä asia on ohjain, joka on suunniteltu ohjaamaan kompleksia oikein. Halutut käyttöparametrit syötetään säätimen valikkoon ja järjestelmä käynnistyy vakiotilassa.

Aurinkokeräimen rakentamiseen on annettu vaiheittaiset ohjeet Tämä artikkeli.

Kuinka sijoittaa laite oikein?

Jotta alipainekeräin toimisi täysin ja tehokkaasti tarjoamaan asuintilaan tarvittavan energian, on löydettävä sille suotuisin sijainti ja suunnattava laite oikein suhteessa maailman osiin.

Tyhjiötyyppiset aurinkokeräimet ovat paljon käytännöllisempiä kuin litteät vastineensa. Kun yksi työputkista vaurioituu ja epäonnistuu, se on erittäin helppo vaihtaa uuteen. Tämän jälkeen järjestelmä jatkaa toimintaansa entiseen tapaan. Jos ei ole välitöntä mahdollisuutta laittaa uutta elementtiä vaurioituneen tilalle, sillä ei ole väliä. Yksikkö pystyy suorittamaan "tehtävänsä", vaikka siinä olisi yksikkö, jonka elementti on vaurioitunut.

Pohjoisen pallonpuoliskon asutuksissa on tärkeää sijoittaa keräin talon katon eteläosaan tai tontin aurinkoiselle puolelle. On suositeltavaa varmistaa laitteen tason vähimmäispoikkeama.

Jos pintaa ei ole mahdollista suunnata etelään, tulee valita avoimen tilan kirkkain kulma lännen ja idän joukosta.

Tyhjiötyyppisen keräimen korkea hyötysuhde johtuu myös siitä, että se toimii peilin periaatteella ja tasaa lämpötehonsa auringon senhetkisen korkeuden perusteella.

Aurinkoenergiakompleksia ei saa peittää savupiipuilla, koristeellisten kattojen osilla, leviävillä puunoksilla tai korkeilla asuin- tai teknisillä rakennuksilla. Tämä heikentää käyttötehokkuutta ja vähentää käyttöelementtien kuumenemista.

Oikein sijoitettuna se välittää lähes saman lämmönsiirron ympäri vuoden vuodenajasta riippumatta.

Jos sinulla ei ole laajaa kokemusta monimutkaisista korjaus-, asennus- ja putkitöistä, on järjetöntä imuroida putkia kotona. Tämä prosessi on erittäin työvoimavaltainen ja vaatii erityisosaamista ja erikoislaitteita.

Lisäksi itsenäisesti valmistetuilla tyhjiötyyppisillä elementeillä on paljon alhaisempi tehokkuus kuin tehdasosilla. Siksi on järkevintä ostaa tuotteita erikoistuneelta valmistajalta ja yrittää sitten koota useita osia kotona.

Sivustolla on valikoima artikkeleita aurinkolämmitysjärjestelmän järjestämisestä, suosittelemme lukemaan:

1. Aurinkolämmitysjärjestelmät: aurinkosähköjärjestelmiin perustuvien lämmitystekniikoiden analyysi
2. Omakotitalon lämmitys aurinkopaneeleilla: kaaviot ja laite
3. Joustavat aurinkopaneelit: tyypit, ominaisuudet + liitäntäominaisuudet

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Yksityiskohtainen, yksityiskohtainen kuvaus tyhjiöputkesta, sen toimintaperiaatteesta ja aurinkokeräimen toiminnan ominaisuuksista kokonaisuutena. Kirjoittaja puhuu mielenkiintoisista vivahteista ja osoittaa, että asennuksesta voi tulla todellinen vaihtoehto kaasukattilalle.

Mielenkiintoista tietoa aurinkokeräimen toiminnasta talvella.

Kuinka asentaa tyhjiöaurinkokeräin oikein omin käsin kotona. Kaikki prosessin vivahteet, suositukset ja hyödylliset vinkit.

Kun tiedät putkimaisen tyhjiöaurinkokeräimen perustoiminnan, voit koota yksikön itse. Asennus räätälöidään täysin yksilöllisten vaatimusten ja tarpeidesi mukaan.

Tämä ei ole kovin vaikea tehtävä, mutta se vaatii lisääntynyttä huomiota, tarkkuutta ja tiettyjä taitoja, muuten riski pullon eheyden vahingoittamisesta ja sen tiiviyden rikkomisesta kasvaa merkittävästi.

Pyydämme kaikkia aurinkokeräimen valinnasta, asennuksesta tai kokoamisesta kiinnostuneita jättämään kommentteja ja esittämään kysymyksiä. Yhteydenottolomake sijaitsee alaosassa.