Вакуумная трубка для солнечных вакуумных коллекторов 58/1800

Стеклянные вакуумные трубки являются основным компонентом солнечных коллекторов. Вакуумные трубки состоят из двух труб из боросиликатного стекла, между которым находится вакуум. Отличительная особенность боросиликатного стекла является высокая стойкость к химическому и тепловому воздействию. Наружная сторона внутренней трубки имеет высокоселективное покрытие. За счет вакуумированного пространства между трубками практически полностью исключены потери тепла. Солнечное селективное покрытие поглощает солнечное излучение, эмиссия тепла с поверхности трубок при этом минимальна.

Трубка, в основном, применяется для замены разбившихся или потерявших вакуум трубок в солнечных вакуумных коллекторах. Причем, если у вас вакуумный коллектор с тепловыми трубками, совсем необязательно менять тепловую трубку — достаточно вытащить тепловую трубку и теплопроводящие лепестки и засунуть их в новую стеклянную трубку.

Характеристики:

• Длина трубки — 1800 мм
• Внешний диаметр трубки — 58 мм
• Внутренний диаметр трубки — 47 мм
• Материал трубки — боросиликатное стекло
• Коэффициент поглощения- 0. 91
• Средние тепловые потери- 0.8 Вт/м².°C
• Эффективная площадь поглощаемой поверхности — 0.09 м²
• Вес — 2 кг
• Устойчивость к граду — < 35 мм
• Устойчивость к ветру до 30 м/с
• Устойчивость к замерзанию — до 50°C

Трубки упакованы по 10 шт. в коробке, поэтому при доставке транспортными компаниями или нашей службой доставки минимальный заказ 10 шт. Если нужно меньше трубок — только самомывозом из нашего офиса, без упаковки.

При доставке транспортными компаниями мы не несем ответственности за бой трубок при транспортировке, при сдаче коробки в транспортную мы составляем акт, что все трубки целые.

В настоящее время трубки отдельно продаются поштучно только клиентам, купившим коллекторы у нас, для замены вышедших из строя при транспортировке трубок.
Для всех остальных продажа только коробками по 10 шт. в коробке, при условии наличия на складе.

Возможен предварительный заказ  любого количества с предоплатой 50%, срок поставки от 3 месяцев, уточняйте при заказе.

Типы вакуумных трубок солнечных водонагревателей

1. Вакуумная трубка типа 1

Одна из самых простых, распространенных и недорогих

вакуумных трубок для солнечных водонагревательных установок. Используется в системах с открытым контуром или с низким давлением. В системах, где теплоносителем является вода, рекомендовано применение при продолжительных температурах не ниже -30°С. На основе данной трубки изготавливаются некоторые другие модификации.

Примечание ВСД. По данным с сайта Департамента энергетики США, такие трубки являются “изобретением китайских производителей”. Выпускаются только в Китае. В Европе и США выпускаются трубки только типов, описанных ниже.

Параметр	Значение
Длина трубок, мм	1500, 1800
Внешний диаметр трубок, мм	47, 58
Макс. давление, Мпа	0,6
Устойчивость к граду, мм	до 25
Максимальная температура без повреждений трубки	>250 С
Материал трубки	боросиликатное стекло 3.3
Толщина стекла, мм	2
Время эксплуатации, лет	15

2. Вакуумная трубка с медными каналами

1. Внешняя стеклянная трубка 2.Контактная пластина 3. Медная трубка с теплоносителем 4. Вакуум 5. Внутренняя стеклянная трубка

Разработана на основании трубки типа 1 для закрытых активных систем. Внутрь введена контактная пластина и медная трубка. Характеристики аналогичны трубке типа 1. Могут выдерживать давление водопровода.

3. Вакуумная трубка с тепловым стержнем Heat Pipe

Состоит из трубки типа 1, внутрь которой введена контактная пластина и теплопроводный стержень – тепловая трубка. Данная трубка устойчива к замораживанию и работоспособна без повреждений до -50°С. Внутри стержня находится небольшое количество антифриза при малом давлении, поэтому испарение жидкости начинается при достижении температуры внутри трубки +30°С. При меньшей температуре трубка “запирается” и дополнительно сохраняет тепло.

Это более продвинутый тип трубки, который может работать при низких температурах и давлении водопровода.

4. Вакуумная трубка с тепловым стержнем Super Heat Pipe

Улучшенная версия вакуумной трубки с тепловым стержнем. Внутри прозрачной вакуумной трубки устанавливается плоская поглощающая пластина соединенная с тепловым стержнем.. Имеет больший диаметр (70 мм) и, соответственно, площадь поглощающей поверхности. Схема работы тепловой трубки аналогична описанному выше. Из-за большей площади поглощения время перехода в режим выделения тепла может быть всего 2 минуты.

Ну и напоследок видео. Конечно, методика измерения и интерпретация результатов в видео неправильные, но результаты получились верные :). Правильно было бы нагревать трубками определенный теплоизолированный объем воды и засекать время, за которое они его нагреют до одинаковой температуры (например, 60 градусов, или до кипения). 

Увеличенный диаметр наконечника тепловой трубки не для того, чтобы получить более высокую температуру, а для более быстрой теплоотдачи тепла теплоносителю в коллекторе за счет бОльшей площади теплообмена. 

Эта статья прочитана 8716 раз(а)!

Продолжить чтение

• 77

  Вакуумный солнечный  коллектор с тепловыми трубками Солнечный коллектор с тепловой трубой состоит из стеклянной вакуумной и медной тепловых трубок. Вакуумная труба установлена наклонно, под определенным углом. Минимальный угол — около 5 градусов; это требуется для того, чтобы конденсат с верхней…

• 75

  Солнечное тепло: горячее водоснабжение и отопление с вакуумными солнечными коллекторами В вакуумном водонагревателе-коллекторе объем, в котором находится темная поверхность, поглощающая солнечное излучение, отделен от окружающей среды вакуумированным пространством, что позволяет практически полностью устранять потери теплоты в окружающую среду за счет…

• 67

  Система с вакуумными коллекторами YFCY Двухконтурная система c принудительной или пассивной циркуляцией. В основном применяется для установки на крыше дома или на балконе. Отличительной особенностью является применение коротких вакуумных трубок, что позволяет легко разместить коллектор на балконе, под окном, на…

• 67

  Система с вакуумными коллекторами для установки на крыше дома Двухконтурная система c принудительной циркуляцией. В комплект входят: коллектор с вакуумными трубками, бак для хранения воды, контроллер, циркуляционный насос, температурные датчики, расширительный бачок, манометр, предохранительный клапан. Принцип работы: Коллектор поглощает солнечное…

• 67

  Плоские и вакуумные солнечные коллекторы: правда и мифы Источник: svetdv.ru — сейчас уже не работает Когда нам рассказывают об очередной чудо-технологии, то обычно во всех красках расписывают достоинства и деликатно умалчивают о недостатках. Также очень часто потребителям дают нелестные отзывы…

• 67

  Комплект для солнечного теплоснабжения с вакуумными коллекторами и аккумулирующим баком Водонагревательная система c активной циркуляцией. Для холодного климата России наиболее подходят системы солнечного горячего водоснабжения, в которых теплоаккумулирующий бак находится в теплом доме. Коллекторы размещаются на крыше или на отдельной…

Емкостный и эффективный солнечных вакуумных трубок

О продукте и поставщиках:

Снизьте потребление энергии в жилых и коммерческих помещениях с помощью инновационных решений премиум-класса. солнечных вакуумных трубок с Alibaba.com. Солнечные устройства идеально подходят для различных климатических условий и особенно подходят для нагрева воздуха в холодное зимнее время года. Эти расширенные функции и новейшие технологии. солнечных вакуумных трубок подходят для нагрева воды и сушки круп. Наиболее. солнечных вакуумных трубок включают резервуары из нержавеющей стали, которые ..... 
Использование солнечного излучения для удовлетворения различных потребностей в энергии становится все более популярным среди людей, поскольку это экономичный вариант, обеспечивающий лучшая полезность.  Эти. солнечных вакуумных трубок обладают превосходной адаптируемостью ко многим условиям, даже к воде. Они также могут устанавливаться как на плоских, так и на наклонных крышах. Вы можете выбрать прочный. солнечных вакуумных трубок с прочным металлическим защитным стеклом, способным выдержать вес взрослого человека. Изоляционные слои этих. солнечных вакуумных трубок изготавливаются из пенополиуретана, полученного с помощью пенопласта под высоким давлением, для повышения прочности. 
Alibaba.com предлагает множество вариантов. солнечных вакуумных трубок различного размера, качества, функций и других аспектов в зависимости от модели продукта и индивидуальных требований. Эти продукты включают медные трубы, оборудованные теплопроводной средой, и вакуумные трубки для предотвращения помех с термическим КПД. Файл. солнечных вакуумных трубок на сайте поставляются с антибликовым слоем, антиабсорбционным слоем, инфракрасным отражающим слоем и геттером для продолжения процесса нагрева воды.  Эти. солнечных вакуумных трубок с уникальным дизайном помогают в автоматическом процессе подачи воды и стабилизации температуры воды .. 
Изучите широкий спектр. солнечных вакуумных трубок на Alibaba.com, что соответствует требованиям вашего бюджета, и покупайте эти продукты, экономя деньги. Эти продукты поставляются с несколькими вариантами настройки и гарантируют качество от ведущих производителей. солнечных вакуумных трубок поставщики и оптовики. Вы также можете выбрать послепродажное обслуживание, такое как установка и обслуживание.

Вакуумные трубки диаметр 58мм, длина 1800мм

товары и услуги

Предлагаем стеклянные вакуумные трубки «мокрые» диаметром 58мм(47мм внутренний) и длиной 1800мм. ALN/AIN-SS/Cu, Ø58*1800 мм.

Есть в наличии в Украине.
Цена — 200грн/шт.
В коробке 10 трубок, доставка за счет потребителя, в среднем коробка по Украине 140-250грн доставка Нов.Почтой в обрешетке.
Контакты для заказов вакуумных трубок:
+38 066 7721616 Александр
[email protected]

Солнечная безнапорная термосифонная система Алтек SD-T2-10 с 10 трубками за 313$

Вакуумные трубки — они же часто называются:
— солнечные трубки
— солнечные элементы гелиосистемы
— мокрые вакуумные трубки
— элементы гелиоколектора

— элементы солнечного коллектора
— стеклянные колбы вакуумные с абсорбером
— вакуумные солнечные колбы
— солнечный нагреватель (тэн)
и т.д.
Предназначены вакуумные трубки для нагрева воды или другого теплоносителя в любую дневную погоду, в солнечную погоду одна вакуумная трубка 58 на 1800мм дает эквивалент около 100Вт тепловой энергии, в пасмурную погоду — в три раза меньше. Ночью, из-за конструкции трубки в виде термоса, тепло сохраняется…

Мокрые вакуумные трубки являются нагревателями солнечного гелиоколлектора, в котором играют роль солнечных «ТЭНов», только не электро, Тепло-Солнечно-Нагревателей.

Т.е. по аналогии их можно было бы назвать ТСН-элементами бойлера или другой системы нагрева воды.

Обычное использование мокрых вакуумных трубок — это герметичное соединение их с емкостью для нагрева воды, которая находится выше, чем трубки. За счет естественной циркуляции воды, холодная вода опускается вниз трубок, а горячая поднимается в бак(емкость) — таким способом в баке нагревается вода днем. С бака(емкости) горячая вода может распределятся потребителям как естественным напором(если он выше потребителей), так и с помощью погружных водяных насосов или в баке может подогреваться проточная вода с небольшим давлением(до 3атм.). Возможно использование бака с теплообменником внутри(медная трубка в спирали например) — тогда можно увеличить давление проточной воды и сделать так называемую напорную систему горячего водоснабжения.

Экономический эффект одной трубки:
— допустим что в солнечный день одна трубка дает около 0,6кВт тепла, стоимость коммерческого тепла в Украине на март-апрель 2015 года — около 2грн/кВт, следовательно около 100кВт нужно солнечных дней для окупания трубки — это 100/0,6 = 166 солнечных дней! При пасмурных днях цифры оправдания трубки в три раза увеличиваются. .. Огромный плюс — что это чистая тепловая энергия, никаких сжиганий газа, угля, нефти и древесины не требует! Время работы вакуумной трубки — минимум 25 лет! Прочность — выдерживает град до 25мм в диаметре!

Испытание солнечной нагревательной колонки с нержавеющей гофротрубой:

Фото мокрых вакуумных трубок:

Мокрые вакуумные трубки купить

Видео сборки солнечного нагревателя на основе мокрых вакуумных трубок:

Вы можете оставить свой телефон или контакт, нажав на кнопку:
Свяжитесь со мной

Комментарии:

Вакуумный солнечный коллектор. Принцип работы и оценка эффективности.

Вакуумный солнечный коллектор — оборудование, предназначенное для нагрева воды с помощью солнечной энергии.

Основным нагревательным элементом солнечного коллектора является вакуумная трубка с селективным покрытием. В простых термосифонных коллекторах процесс нагрева воды происходит непосредственно в самой трубке. За счет явления конвекции, нагретая вода перемещается вверх, холодная вниз.

Нулевая теплопроводность вакуума между внутренней и внешней трубкой обеспечивает сохранность тепла. Эффективность такой системы в теплое время года наиболее высокая. Так за один солнечный августовский день термосифонный водонагреватель нагревает 200 литров воды до 84°С.

   

Безупречная эффективность термосифонного водонагревателя в теплое время года оборачивается проблемой в холода: несмотря на 50мм теплоизоляцию бака-накопителя теплопотери в холодную ночь могут достигать 20-25°С.

Если же морозы продержатся несколько дней, а солнце не сумеет пробиться через плотный слой облаков, вода в трубках превратится в лед, а это может привести к разрыву внутренней трубки и выходу из строя всего коллектора.

Кроме того, замена даже одной трубки, требует слива всей воды в баке, что очень трудозатратно.

Для решения проблемы «сезонности», широко применяется в нашем климате вакуумная трубка Heat Pipe или так называемая «сухая трубка».

В стеклянную трубку вставлена медная трубка в алюминиевом рефлекторе, который выполняет роль мостика тепла. Процесс конвекции протекает уже внутри медной трубки HP.  

  

Температура на конце трубки может достигать 250-280ºС. Существует два основных способа передачи этого тепла к потребителю:

1. Греем воду непосредственно в баке (система под давлением). Эта система проста и компактна, но за счет того, что бак расположен на улице, в зимнее время эффективность такой системы тоже имеет ряд ограничений. 

 

2. Передаем тепло теплоносителю и греем воду в баке косвенного нагрева, расположенному в помещении. Поговорим более подробно о солнечном вакуумном коллекторе:

Такая система универсальна. Она может быть интегрирована в систему отопления и существенно сократить расходы на топливо.

Но не стоит рассматривать солнечный коллектор как единственный источник тепла в Вашем доме. Законы физики неумолимы! Когда светит солнце — коллектор работает. Когда солнца нет — не работает!

Рассчитать эффективность солнечного вакуумного коллектора для горячего водоснабжения в первом приближении поможет следующая методика:

• Шаг 1. Определить, на сколько градусов должна повыситься температура воды и ее объем. Семья — 4 человека (2 взрослых и 2 ребенка). В среднем на одного человека расходуется в день 50 литров воды. Соответственно 50*4=200 л.  Средняя температура водопроводной воды = 15°С. Она должна быть нагрета до 50°С. 50-15=35°С.
• Шаг 2. Определить количество энергии необходимой для нагревания этого объема воды. Для нагрева одного литра воды на один градус надо затратить энергию равную 1 ккал. 200 л x 35°C = 7000 ккал. Для перевода данной энергии в кВт*ч воспользуемся следующей формулой 7000 / 859,8 = 8,14 кВт*ч (1 кВт*ч = 859,8 ккал)
• Шаг 3. Определить количество энергии, которая может быть преобразована в тепло солнечным коллектором. Рассмотрим вариант расположения солнечной установки в Краснодаре. Значение солнечной радиации на поверхность, наклоненную к горизонту на 45° с ориентацией на юг, по данным за последние 22 года наблюдений:  в июле  на 1 м² составляет 5,44 кВт*ч/день, а в декабре  1,74 кВт*ч/день.  Эффективность вакуумного солнечного коллектора традиционно принимают за 80%. Это не совсем верно, так как на КПД влияют многие факторы, мы поговорим о них ниже. Но для предварительного расчета примем эту цифру. Значение передачи поглощенной энергии вакуумными трубками  равно 5,44 x 0,8 = 4,35 кВт*ч/день площади поглощения коллектора для июля. Значение передачи поглощенной энергии вакуумными трубками  равно 1,74 x 0,8 = 1,39 кВт*ч/день площади поглощения коллектора для декабря. Площадь абсорбции вакуумной трубки диаметром 58 и длиной 1800 мм составляет 0,0937 м². Несложно подсчитать, что одна трубка способна получать и передавать солнечное тепло в размере 0,4075 кВт*ч и 0,13 кВт*ч соответственно в июле и  декабре.
• Шаг 4. Определить необходимое число трубок. Используя значение, вычисленное выше, определяем количество трубок, которое надо установить. Энергия, которую необходимо затратить на нагрев нужного количества воды, составляет 8,14 кВт*ч. Энергия, которую может передать одна вакуумная трубка, в зависимости от месяца составляет 0,4075 кВт*ч и 0,130 кВт*ч.

Июль – 8,14 / 0,4075 = 20 трубок. Декабрь – 8,14 / 0,130= 63 трубки.

Оптимальным выбором будет два 20-ти трубочных коллектора и бак на 220 литров с одним теплообменником. 

Для наглядности приведем таблицу эффективности коллекторного поля из 40 трубок ориентированного на юг.

Угол наклона трубок к горизонту 45º, выраженную в кВт*ч в день тепловой энергии, опираясь на данные Национального Управления по Воздухоплаванию и Исследованию Космического Пространства (NASA), получаем следующий график:

Чтобы эти цифры обрели прикладное значение, давайте попробуем рассчитать, на какую температуру в баке накопителе мы можем рассчитывать? 

Возьмем для примера рекомендованный из расчета бак на 220 литров.

Температура воды в баке на начало дня равна температуре в бойлерной, где он располагается и равна, предположим, 20ºС. 

Сначала переводим кВт*ч в килокалории:

Теперь, определим, на сколько градусов нагреет воду в баке наш коллектор за один СРЕДНИЙ  декабрьский день:

• Pккал (мощность коллектора в ккал)
• Vбака (Объем воды в баке): 220л
• Δt искомая величина (значение температуры, на которое нагреется вода в баке за день).

Δt = Pккал/Vбака 

Несмотря на хорошую теплоизоляцию теплопровода, мы потеряем часть тепла по пути до бака. Сам бак тоже обладает не 100% теплоизоляцией.

Так же процесс теплообмена между концом трубки Heat Pipe и теплоносителем и теплообмен в змеевике бойлера снижает общую эффективность системы. Так что можно смело списывать еще 10% для зимы, 5% для  ноября и марта, 2% для апреля с октябрем. Летом можно принять этот вид потерь за ноль.

Δt= Pккал/Vбака*0,9 

Δt дек=4486/220*0,9=18ºС 

 Казалось бы все ясно и понятно. НО! Мы опираемся на данные среднемесячных наблюдений. А это значит, что В СРЕДНЕМ по декабрю мы получим такую величину Δt.  Давайте попытаемся понять, что значит это самое СРЕДНЕЕ: По данным портала: russia.pogoda360.ru солнечных дней в Краснодаре в декабре 31%, облачных 34%, пасмурных: 34%

В пасмурную погоду эффективность солнечного коллектора близка к нулю. Нет солнца — нет тепла.

Конечно какую-то энергию рассеянного солнечного излучения вакуумные трубки соберут, но при передаче ее воде бака естественные потери в теплотрассе и самом баке ее обнулят. Да и циркуляционный насос качающий теплоноситель не включится, если разность температур в коллекторе и баке не превысит хотя бы 10ºС.

Таким образом все те крохи тепла, что соберет коллектор просто развеятся. В такие дни поддержкой температуры в баке занимается электрический ТЭН, который предусмотрен во всех буферных емкостях. Если ТЭНа нет или он отключен, теплопотери бака ничем не компенсируются. Температура воды в баке сравняется с температурой воздуха в бойлерной.

Скорость с которой остынет вода, зависит от теплоизоляции бака и температуры внутри помещения. По эмпирическим данным потеря тепла составляет порядка 5-8ºС за 12 часов (ночь) при разнице температур в баке и помещении около 25ºС .
Если за сутки плотные тучи так и не рассеялись, наш бак остынет на 10-16 градусов. А за два дня потеряет все накопленное тепло.

В облачную погоду мы уже можем на что-то рассчитывать. Но опять же. Насколько она «облачна»? Сколько конкретно кВт*ч солнечного излучения приходит на нашу солнечную установку?  В лучшем случае нам удастся компенсировать естественное остывание бака…

Рассчитать точное значение мощности солнечного коллектора в каждый день можно, но для этого нужно иметь  данные инсоляции по каждому дню. Знать истинные цифры теплопотерь на конкретном объекте. Температуру воздуха и пр. Это имеет скорее научное, чем прикладное значение. Нам же надо понять принцип работы и возможности, которые предоставляет нам использование этого оборудования.  

Итак, мы имеем среднее значение Δt=18ºС.  Это значит, что в СРЕДНЕМ в декабре мы получим 38ºС в баке за один день. За ночь наш бак остынет, и если нам повезет и день снова будет СРЕДНИМ ( 🙂 ), к вечеру мы можем рассчитывать на 38-5+15=51ºС. Не учитывая потерь бака, о которых мы говорили выше. Но достаточно двух подряд пасмурных дней, чтобы вода в баке остыла до температуры окружающей среды. При этом, за два солнечных дня мы увидим 60-70 градусов на термометре бака, если не будет водоразбора. Где же этому предел? И почему мы так редко наблюдаем кипящую воду в баке зимой? Все дело снова в потерях! Чем выше разница между температурой в баке и воздухом в бойлерной, тем интенсивней идет теплообмен.

Так все-таки работает ли солнечный коллектор зимой или нет!?

Ответ: ДА работает! Но мы не можем рассматривать коллектор как единственный источник тепла. Лишь, как помощь основному источнику.

В среднем использование солнечного коллектора может экономить:

• В зимний период от 20 до 40% энергии на отопление и ГВС.
• В период с апреля по октябрь наши потребности в отоплении значительно ниже, а солнца больше. Здесь мы говорим о 60-70% на отопление и до 90% на ГВС.
• С мая по сентябрь солнца много, потребности в отоплении нет совсем и мы закрываем 100%+ потребности в ГВС!

Вернемся снова к нашему расчету. Копнув чуть глубже мы выяснили, что не все так прямолинейно. И если расчет для ИЮЛЯ остается практически неизменным, то для февраля мы должны учесть потери как минимум 10%. Тогда наша формула будет выглядеть так:
Июль – 8,14 / 0,4075 = 20 трубок. Декабрь – 8,14 / (0,130*0,9)= 70 трубок. 
Поэтому,  нашей рекомендацией будет установка коллектора на 20 и 30 трубок, соединенных в группу на 50 трубок.  И установка электроТЭНа на 2 кВт в бак накопитель.

Куда же девать излишки тепла летом?  Решение зависит от конкретного объекта. Если есть бассейн — греем бассейн. Если нет — ставим тепловентилятор, который работает по принципу печки в автомобиле. Сбросом тепла управляет контроллер гелеосистемы. Все автоматизировано и не требует  участия человека. 

    

ИБП для гелиоустановки: Контроллер управления, циркуляционные насосы гелеосистемы и тепловентилятора работают от сети 220в 50Гц. В случае отключения электропитания в солнечный летний день, и остановки циркуляции теплоносителя ,температура в коллекторе достигнет предельных значений за считанные секунды.

Это может привести к аварии и дорогому ремонту оборудования.  Поэтому, верным решением будет обеспечить их работу источником бесперебойного питания, состоящего из небольшого инвертора с зарядным устройством и аккумуляторной гелевой батареи.

Специалисты нашей компании имеют богатый практический опыт в проектировании и установке солнечного оборудования. А прямые поставки с заводов изготовителей, гарантируют лучшие цены на рынке.

Мы предлагаем нашим клиентам не просто оборудование, а комплексное решение задач отопления и горячего водоснабжения. 

Вакуумные трубки для солнечных коллекторов

Пеллетные котлы большинства производителей проектируются для работы на древесных пеллетах диаметром 6 мм, соответствующих определенным нормативам качества. Далее нужно понимать, что такое «плохие» пеллеты. Большинство потребителей условно разделили для себя все пеллеты на две категории: «светлые»/«белые» как высококачественные и «серые»/«темные» как низкокачественные. Однако цвет пеллет далеко не всегда может свидетельствовать о качестве пеллет! См. выше «Как определить качественные ли пеллеты?»

Далее мы рассмотрим возможные проблемы при различных отклонениях от качества пеллет:

Высокая зольность. Сокращаются интервалы между очистками. При очень высокой зольности и наличии примесей компонентов с низкой температурой плавления золы (песок, торф, солома и т. д) в горелках некоторых моделей пеллетных котлов возможно спекание, т.е. так называемое образование «коржей», однако в предлагаемых нами котлах с механической очисткой горелки данная проблема полностью отсутствует.

Ломкость. Большое количество опилок не является проблемой для большинства предлагаемых нами котлов, но их наличие со временем приводит к блокировке систем подачи топлива. В этом случае очень важно, чтобы котел имел защиту системы подачи топлива от повреждения при блокировке, а также оперативно информировал о данной проблеме.

Наличие посторонних предметов в упаковке пеллет. От данной проблемы не защищен ни один пеллетный котел, так как гвоздь, саморез или кусок веревки с одинаковым успехом блокируют шнековые системы подачи топлива любого пеллетного котла. Однако важно, есть ли у котла система, которая, во-первых, защищает механизмы от повреждения при попадании постороннего предмета, а во вторых, которая оперативно информирует об этом пользователя.

Наличие посторонних примесей.  Большинство посторонних примесей безопасны для пеллетных котлов, однако иногда в пеллеты попадает большое количество клея или пластиковых опилок, что приводит к загрязнению смолами горелки, дымовых трактов котла, теплообменника. Несмотря на то, что автоматические котлы с системами самоочистки горелки и теплообменника могут достаточно неплохо справляться даже с такими пеллетами, мы настоятельно не рекомендуем их использовать, так как это существенно сокращает ресурс оборудования и негативно сказывается на его эффективности.

Сравнение вакуумных трубок | SolarSoul.net ☀️

Качество материалов применяемых при производстве солнечных коллекторов, имеет большое влияние на производительность гелиосистемы. Конечно же, это правило применимо для любой другой индустрии. Основным элементом вакуумного солнечного коллектора являются вакуумные трубки. Существует различные трубки по конструкции и типу абсорбера.

Подробнее в статье – типы вакуумных солнечных коллекторов.

Наиболее популярные и продаваемые солнечные коллекторы имеют коаксиальные трубки. Самым важным элементом в этих трубках является поглощающий слой, наносимый на внешнюю сторону внутренней стенки трубки. Именно этот слой поглощает и передает тепло теплоносителю гелиосистемы при помощи специального оребрения.

Коаксиальная вакуумная трубка с тепловым каналом

Все производители держат в тайне химический состав этого напыления. Известно лишь, что оно состоит из нескольких слоев различных металлов таких как хром, нержавеющая сталь, титан и медь. Медь придает характерный цвет, видимый внутри трубки. А оттенки синего и фиолетового на внешней стороне трубки придает титан.

Исследования поглощающей способности коаксиальных вакуумных трубок

Для исследования были выбраны три различные трубки. Каждая из них была наполнена одинаковым количеством воды с одной температурой. Для измерения температуры были использованы датчики PT1000 благодаря своей точности.

На фотографии видно, что первые две трубки имеют синий оттенок, в то время как третья трубка более темная и отражается фиолетовым цветом. Трубки выставлены на солнце в одном месте.

Через некоторое время видно, что температура воды в трубках начинает отличаться. В итоге третья трубка нагрела воду значительно быстрее. Следовательно, эта трубка имеет лучшие поглощающие свойства.

В паспорте на солнечный коллектор указано, что третья трубка имеет поглощающее свойство абсорбера на уровне 96%. Вторая трубка имеет реальный показатель на 12% хуже чем трубка 3. Не смотря на это, трубка под номером 2 тоже имеет характеристику поглощающей способности 96%! Первая трубка справилась на 31% хуже, чем трубка №3. Поглощающая способность первой трубки – 93%.

На основании этого следования можно судить, что реальная эффективность поглощающего слоя может отличаться, от заявленной производителем. В отчетах сертификационных лабораторий производится исследование только на весь солнечный коллектор. На оптические свойства солнечного коллектора влияет несколько факторов. Безусловно, поглощающая способность самой трубки имеет большое значение.

Как работают солнечные коллекторы с вакуумной трубкой?

Введение в вакуумный трубчатый коллектор

Вакуумный или вакуумный трубчатый коллектор состоит из ряда рядов параллельных прозрачных стеклянных трубок, подключенных к коллекторной трубе, где теплоноситель (обычно 50% пропиленгликоля) циркулирует и поглощает выделяемое тепло трубками. Эти стеклянные трубки имеют цилиндрическую форму. Следовательно, угол падения солнечного света всегда перпендикулярен теплопоглощающим трубкам, что позволяет этим коллекторам работать хорошо даже при слабом солнечном свете, например, когда он ранним утром или поздно днем, или когда он затенен облаками.
Вакуумные трубчатые коллекторы особенно полезны в регионах с холодной, пасмурной и зимней погодой (большая часть Канады и северная часть США).

Так как же работают солнечные вакуумные трубчатые коллекторы?

Вакуумные трубчатые коллекторы состоят из одного или нескольких рядов параллельных прозрачных стеклянных трубок, поддерживаемых на раме. Каждая отдельная трубка имеет диаметр от 1 дюйма (25 мм) до 3 дюймов (75 мм) и от 5 футов (1500 мм) до 8 футов (2400 мм) в длину в зависимости от производителя.Каждая трубка состоит из толстой стеклянной внешней трубки и более тонкой внутренней стеклянной трубки (называемой «двойной стеклянной трубкой») или «трубки термоса», которая покрыта специальным покрытием, поглощающим солнечную энергию, но препятствующим потерям тепла. Трубки изготовлены из боросиликатного или натриево-кальциевого стекла, которое прочно, устойчиво к высоким температурам и имеет высокий коэффициент пропускания солнечного излучения.

Внутри каждой стеклянной трубки плоское или изогнутое алюминиевое или медное ребро прикреплено к металлической тепловой трубке, проходящей через внутреннюю трубку.Ребро покрыто селективным покрытием, которое передает тепло жидкости, циркулирующей по трубе. Эта герметичная медная тепловая трубка передает солнечное тепло посредством конвекции своего внутреннего теплоносителя к «горячей лампе», которая косвенно нагревает медный коллектор в напорном баке.

Все эти медные трубы подключены к общему коллектору, который затем подключается к резервуару для хранения, таким образом нагревая горячую воду в течение дня. Затем горячую воду можно использовать ночью или на следующий день благодаря изоляционным свойствам бака.

Изоляционные свойства вакуума настолько хороши, что, хотя температура внутренней трубки может достигать 150 ° C, внешняя трубка холоднее на ощупь. Это означает, что водонагреватели с вакуумными трубками могут работать хорошо и могут нагревать воду до довольно высоких температур даже в холодную погоду, когда плоские коллекторы работают плохо из-за потерь тепла.

Однако недостатком является то, что они могут быть намного дороже по сравнению со стандартными коллекторами с плоскими пластинами. Солнечные коллекторы с вакуумными трубками хорошо подходят для коммерческого и промышленного нагрева горячей воды и могут быть эффективной альтернативой плоским пластинчатым коллекторам для отопления жилых помещений, особенно в районах, где часто бывает облачно.

Вакуумные трубчатые коллекторы в целом более современные и более эффективные по сравнению со стандартными плоскими коллекторами, поскольку они могут извлекать тепло из воздуха во влажные пасмурные дни и не нуждаются в прямом солнечном свете для работы.

Из-за вакуума внутри стеклянной трубки общая эффективность во всех областях выше и производительность лучше, даже когда солнце находится под неоптимальным углом. Для этих типов солнечных панелей для горячей воды действительно важна конфигурация вакуумной трубки.Существует несколько различных конфигураций вакуумных трубок, одностенных, двустенных, прямоточных или тепловых трубок, и эти различия могут определять, как жидкость циркулирует вокруг солнечной панели для горячего водоснабжения.

Вакуумный трубчатый коллектор для солнечной системы горячего водоснабжения

Вакуумный трубчатый коллектор для солнечной системы горячего водоснабжения Статья Учебники по альтернативной энергии 18.06.2010 08.03.2021 Учебные пособия по альтернативным источникам энергии

Солнечные вакуумные трубчатые коллекторы для горячей воды

Вакуумный трубчатый коллектор (ETC) состоит из ряда герметичных стеклянных трубок, которые имеют внутри теплопроводный медный стержень или трубу, что обеспечивает гораздо более высокий тепловой КПД и рабочую температуру по сравнению с плоские солнечные коллекторы даже в морозный день.

В предыдущем уроке мы рассмотрели плоские солнечные коллекторы и увидели, что они состоят из почерневшей металлической абсорбирующей пластины и водопроводных труб, заключенных в герметичный застекленный и изолированный металлический (или деревянный) ящик. Трубы, называемые стояком, припаяны к пластине абсорбера, переносят жидкость, которая нагревается солнцем, а в системе прямого нагрева вода нагревается, когда она циркулирует через панели в резервуар для хранения. В непрямых системах энергия солнца нагревает смесь гликоля и воды, которая не может замерзнуть и которая, в свою очередь, нагревает воду в резервуаре.

Хотя этот тип солнечных систем горячего водоснабжения дешев и прост в установке, проблема плоских пластинчатых коллекторов заключается в том, что они «плоские». Это ограничивает их эффективность, поскольку они могут работать с максимальной эффективностью только тогда, когда солнце находится прямо над головой в полдень. В других случаях солнечные лучи падают на коллектор под разными углами, отражаясь от материала остекления, что снижает их эффективность.

Солнечные системы горячего водоснабжения, в которых используются вакуумные трубчатые коллекторы в качестве источника тепла, преодолевают эту проблему, поскольку в солнечных коллекторах используются отдельные закругленные трубы, которые всегда перпендикулярны солнечным лучам в течение большей части дня.Это позволяет солнечной системе горячего водоснабжения, использующей откачиваемый трубчатый коллектор , работать с гораздо более высокой эффективностью и температурой в течение гораздо более длительного периода, чем обычная установленная система с одной плоской пластиной.

Кроме того, еще одним преимуществом технологии солнечных вакуумных трубок является то, что устраняются проблемы веса и конструкции крыши, вызываемые стандартными системами плоских пластин, поскольку солнечные трубки не заполнены большим количеством тяжелой воды.

Вакуумный трубчатый коллектор

Вакуумный трубчатый коллектор

Вакуумный трубчатый коллектор состоит из ряда рядов параллельных прозрачных стеклянных трубок, соединенных с коллекторной трубой и используемых вместо почерневшей теплопоглощающей пластины, которую мы видели в предыдущий плоский коллектор.

Эти стеклянные трубки имеют цилиндрическую форму. Следовательно, угол падения солнечного света всегда перпендикулярен теплопоглощающим трубкам, что позволяет этим коллекторам работать хорошо даже при слабом солнечном свете, например, когда он ранним утром или поздно днем, или когда он затенен облаками. Вакуумные трубчатые коллекторы особенно полезны в регионах с холодной, пасмурной и зимней погодой.

Так как же работают солнечные вакуумные трубчатые коллекторы ?. Вакуумные трубчатые коллекторы состоят из одного или нескольких рядов параллельных прозрачных стеклянных трубок, поддерживаемых на раме.Каждая отдельная трубка имеет диаметр от 1 дюйма (25 мм) до 3 дюймов (75 мм) и от 5 футов (1500 мм) до 8 футов (2400 мм) в длину в зависимости от производителя.

Каждая трубка состоит из толстой внешней стеклянной трубки и более тонкой внутренней стеклянной трубки (называемой «двойной стеклянной трубкой») или «трубки термоса», которая покрыта специальным покрытием, которое поглощает солнечную энергию, но задерживает тепло. потеря. Трубки изготовлены из боросиликатного или натриево-кальциевого стекла, которое прочно, устойчиво к высоким температурам и имеет высокий коэффициент пропускания солнечного излучения.

В отличие от плоских коллекторов, вакуумные трубчатые коллекторы не нагревают воду непосредственно внутри труб. Вместо этого воздух удаляется или откачивается из пространства между двумя трубками, образуя вакуум (отсюда и название откачанных трубок ).

Этот вакуум действует как изолятор, значительно снижая любые потери тепла в окружающую атмосферу за счет конвекции или излучения, что делает коллектор намного более эффективным, чем внутренняя изоляция, которую могут предложить плоские пластинчатые коллекторы.С помощью этого вакуума вакуумные трубчатые коллекторы обычно производят более высокую температуру жидкости, чем их аналоги с плоскими пластинами, поэтому летом они могут сильно нагреваться.

Вакуумный трубчатый коллектор

Внутри каждой стеклянной трубки плоское или изогнутое алюминиевое или медное ребро прикреплено к металлической тепловой трубке, проходящей через внутреннюю трубку. Ребро покрыто селективным покрытием, которое передает тепло жидкости, циркулирующей по трубе. Эта герметичная медная тепловая трубка передает солнечное тепло посредством конвекции своего внутреннего теплоносителя к «горячей лампе», которая косвенно нагревает медный коллектор в напорном баке.

Все эти медные трубы подключены к общему коллектору, который затем подключается к резервуару для хранения, таким образом нагревая горячую воду в течение дня. Затем горячую воду можно использовать ночью или на следующий день благодаря изоляционным свойствам бака.

Изоляционные свойства вакуума настолько хороши, что, хотя температура внутренней трубки может достигать 150 ^o C, внешняя трубка холоднее на ощупь. Это означает, что водонагреватели с вакуумными трубками могут работать хорошо и могут нагревать воду до довольно высоких температур даже в холодную погоду, когда плоские коллекторы работают плохо из-за потерь тепла.

Однако недостатком использования откачанных трубок является то, что панель может быть намного дороже по сравнению со стандартными плоскими коллекторами или солнечными коллекторами периодического действия. Солнечные коллекторы с вакуумными трубками хорошо подходят для коммерческого и промышленного нагрева горячей воды и могут быть эффективной альтернативой плоским пластинчатым коллекторам для отопления жилых помещений, особенно в районах, где часто бывает облачно.

Вакуумные трубчатые коллекторы в целом более современные и более эффективные по сравнению со стандартными плоскими коллекторами, поскольку они могут извлекать тепло из воздуха во влажные пасмурные дни и не нуждаются в прямом солнечном свете для работы.Из-за вакуума внутри стеклянной трубки общая эффективность во всех областях выше, и производительность лучше, даже когда солнце находится под неоптимальным углом.

Для этих типов солнечных панелей для горячей воды действительно важна конфигурация вакуумной трубки. Существует несколько различных конфигураций вакуумных трубок, одностенных, двустенных, прямоточных или тепловых трубок, и эти различия могут определять, как жидкость циркулирует вокруг солнечной панели для горячего водоснабжения.

Вакуумные трубчатые коллекторы с тепловыми трубками

В вакуумных трубчатых коллекторах с тепловыми трубками герметичная тепловая трубка, обычно сделанная из меди для повышения эффективности коллектора при низких температурах, прикреплена к теплоотражающей пластине внутри вакуумной герметичной трубки.Из полой медной тепловой трубки внутри трубки откачивается воздух, но она содержит небольшое количество жидкости спирт / вода низкого давления, а также некоторые дополнительные добавки для предотвращения коррозии или окисления.

Этот вакуум позволяет жидкости испаряться при очень более низких температурах, чем обычно при атмосферном давлении. Когда солнечный свет в форме солнечного излучения попадает на поверхность пластины поглотителя внутри трубки, жидкость в тепловой трубке быстро превращается в горячий газ типа пара из-за наличия вакуума.Поскольку теперь этот газовый пар стал легче, он поднимается к верхней части трубы, нагревая его до очень высокой температуры.

Верхняя часть тепловой трубы и, следовательно, откачиваемая трубка соединены с медным теплообменником, называемым «коллектором». Когда горячие пары, все еще находящиеся внутри герметичной тепловой трубки, попадают в коллектор, тепловая энергия пара передается воде или гликолевой жидкости, протекающей через соединительный коллектор. Когда горячий пар теряет энергию и охлаждается, он снова конденсируется из газа в жидкость, стекающую обратно по тепловой трубе для повторного нагрева.

Тепловая труба и, следовательно, вакуумные трубчатые коллекторы должны быть установлены таким образом, чтобы иметь минимальный угол наклона (около 30 ^o ), чтобы внутренняя жидкость тепловой трубы возвращалась обратно в горячий поглотитель. пластина внизу трубки. Этот процесс преобразования жидкости в газ и обратно в жидкость снова продолжается внутри герметичной тепловой трубы, пока светит солнце.

Основное преимущество вакуумных коллекторов с тепловыми трубками заключается в том, что между пластиной абсорбера и коллектором имеется «сухое» соединение, что значительно упрощает установку по сравнению с прямоточными коллекторами.Кроме того, в случае растрескивания или разрушения откачанной трубки и потери вакуума, отдельную трубку можно заменить без опорожнения или демонтажа всей системы. Такая гибкость делает солнечные коллекторы горячей воды с вакуумными трубками с тепловыми трубками идеальными для солнечных батарей с замкнутым контуром, поскольку модульная сборка обеспечивает легкую установку и возможность простого расширения за счет добавления любого количества трубок.

Прямоточный вакуумный трубчатый коллектор

Прямой вакуумный трубчатый коллектор, также известный как U-образный трубчатый коллектор, отличается от предыдущих тем, что у них есть две тепловые трубки, проходящие через центр трубки.Одна труба действует как подающая труба, а другая — как обратная труба. Обе трубы соединены вместе в нижней части трубы с помощью «U-образного изгиба», отсюда и название.

Теплопоглощающая отражающая пластина действует как разделительная полоса, разделяющая подающую и обратную трубы через трубы солнечного коллектора. Пластина абсорбера и трубка теплопередачи также герметизированы под вакуумом внутри стеклянной трубки, что обеспечивает исключительные изоляционные свойства.

Полые тепловые трубки и плоская или изогнутая пластина отражателя изготовлены из меди с селективным покрытием для повышения общей эффективности коллектора.Эта конкретная конфигурация вакуумированной трубки аналогична работе плоских пластинчатых коллекторов, за исключением вакуума, создаваемого внешней трубкой.

Поскольку теплоноситель течет в каждую трубку и из нее, вакуумные трубчатые коллекторы прямого потока не так гибки, как тепловые трубки. Если трубка треснула или сломалась, ее нелегко заменить. Система потребует слива, так как между трубкой и коллектором имеется «мокрое» соединение.

Многие профессионалы в области солнечной энергетики считают, что конструкции с прямоточными вакуумными трубками более энергоэффективны, чем конструкции с тепловыми трубками, поскольку при прямом потоке не происходит теплообмена между жидкостями.Кроме того, в цельностеклянной конструкции с прямым потоком две тепловые трубки размещены одна внутри другой, так что нагретая жидкость проходит по середине внутренней трубки, а затем обратно вверх через внешнюю абсорбирующую трубку.

Вакуумные трубки прямого потока могут собирать как прямое, так и рассеянное излучение и не требуют отслеживания солнечного излучения. Тем не менее, отражатели различной формы, расположенные за трубками, иногда используются для полезного сбора части солнечной энергии, которая в противном случае может быть потеряна, обеспечивая тем самым небольшую концентрацию солнечного света.

Другие соображения при использовании вакуумных трубчатых коллекторов

Из-за герметичного вакуума в их конструкции вакуумные трубчатые коллекторы могут сильно нагреваться, превышая температуру кипения воды в жаркие летние месяцы. Эти высокие температуры могут вызвать серьезные проблемы в существующей бытовой солнечной системе горячего водоснабжения, такие как перегрев и растрескивание вакуумированных стеклянных трубок.

Чтобы избежать этого в жарком летнем климате, используются перепускные клапаны и большие теплообменники для «сброса» избыточного тепла, а также смесительные клапаны, которые смешивают обычную (прохладную) воду с горячей водой, чтобы обеспечить температуру и температуру. уровни давления никогда не превышают установленный предел.

Кроме того, коллекторы с тепловыми трубками никогда не должны подвергаться воздействию прямых солнечных лучей без протекания теплоносителя через теплообменник. Это приведет к тому, что пустой теплообменник станет очень горячим и может треснуть из-за внезапного удара, когда через него начнет течь холодная вода.

Несмотря на то, что вакуумные трубчатые коллекторы способны нагревать воду до +50 градусов Цельсия зимой, внешняя стеклянная трубка вакуумной трубки не нагревается, как обычные плоские солнечные коллекторы при использовании.Это происходит из-за внутренних изоляционных свойств вакуума внутри трубки, который предотвращает охлаждение внешней тепловой трубки за счет внешней температуры окружающей среды, которая может быть значительно ниже точки замерзания.

Таким образом, в более холодные зимние месяцы эти типы коллекторов не могут растопить большое количество снега, который падает на них за один раз, что означает, что ежедневная очистка стеклянных трубок от снега и льда может быть проблемой, не разбивая их.

Даже если очень снежно или очень холодно, сквозь них проходит достаточно солнечного света, чтобы поддерживать температуру трубок выше нуля и при этом иметь возможность предварительно нагревать воду, которую затем можно нагреть с помощью стандартного электрического погружного нагревателя или газовой горелки, что снижает затраты подогрева воды зимой.

Вакуумные трубчатые коллекторы — очень эффективный способ нагрева большей части используемой вами горячей воды, просто используя энергию солнца. Они могут достигать очень высоких температур, но они более хрупкие, чем другие типы солнечных коллекторов, и их установка намного дороже. Их можно использовать как в активной системе горячего водоснабжения с открытым контуром (без теплообменника), так и в активной замкнутой системе горячего водоснабжения (с теплообменником), но требуется насос для циркуляции теплоносителя от коллектора к накопителю с целью остановки. это от перегрева.

В нашем следующем руководстве по солнечному отоплению мы рассмотрим другой способ нагрева воды с использованием типа коллектора периодического действия, обычно известного как интегральная система хранения коллектора или ICS, и посмотрим, как их можно использовать как для генерации, так и для хранения солнечной энергии. горячая вода.

Самые продаваемые сопутствующие товары с вакуумной трубкой

Солнечные коллекторы с вакуумной трубкой, Солнечный коллектор

Вакуумные трубчатые солнечные коллекторы Apricus ETC преобразуют солнечную энергию в полезное тепло в системе солнечного нагрева воды.Эту энергию можно использовать для нагрева воды для бытовых и коммерческих нужд, обогрева бассейна, обогрева помещений или даже для кондиционирования воздуха.

Обзор продукта

Вакуумные трубчатые солнечные коллекторы Apricus ETC доступны с 10, 20, 22 и 30 размерами трубок (некоторые модели могут быть недоступны на вашем местном рынке).

Загрузите обзорный документ ETC: международная версия, североамериканская версия

В Северной Америке доступен ETC-30C, который отвечает требованиям для проектов Buy American, финансируемых государством.

Строительство

Солнечный коллектор ETC состоит из четырех основных частей:

Вакуумная трубка (ET)

Поглощает солнечную энергию и преобразует ее в полезное тепло. Вакуум между двумя стеклянными слоями изолирует от потери тепла.

Ребро теплопередачи помогает передавать тепло тепловой трубке.

Тепловая трубка (л.с.)

Медная вакуумная трубка, которая передает тепло изнутри ET к коллектору.

Коллектор

Изолированная коробка с медной коллекторной трубой. Коллектор представляет собой пару контурных медных труб с разъемами для сухого соединения, в которые вставляются тепловые трубки.

Монтажная рама

Прочный и простой в установке, с различными вариантами крепления.

Работа коллектора

Step 1: Вакуумный трубчатый солнечный коллектор Apricus преобразует солнечный свет в тепло.Циркуляционный насос перемещает жидкость через коллектор, возвращая тепло в резервуар для хранения солнечной энергии.

Шаг 2: Постепенно в течение дня вода в солнечном накопителе нагревается либо напрямую, либо через теплообменник (как показано).

Шаг 3: Когда используется горячая вода, вода, предварительно нагретая солнечными батареями, подается в традиционный водонагреватель, который повышает температуру, если она еще не достаточно горячая.

Перейдя по этим ссылкам, вы можете получить дополнительную информацию о: конструкции солнечной системы, вакуумных трубках, тепловых трубках.

Монтажный коллектор

Солнечные коллекторы Apricus ETC могут быть установлены на крыше, стене, земле или построенной по индивидуальному заказу конструкции, как показано ниже на крыше ресторана в Южной Корее. Для получения информации о том, где можно установить солнечный коллектор, щелкните здесь. Примеры фото инсталляций в жилых помещениях можно посмотреть здесь, фотографии коммерческих примеров — здесь.

Преимущества конструкции

Вакуумная трубка и тепловая трубка

Вакуумная трубка и тепловая трубка Apricus собраны в запатентованном формате, который отличается от любого другого продукта на рынке.Вместо расположенной по центру тепловой трубы с теплообменными ребрами, выходящими на стеклянную стену, тепловая труба расположена прямо напротив стеклянной стены, куда попадает солнце. Алюминиевое ребро теплопередачи плотно прижимается к верхней внутренней стенке откачанной трубки и тепловой трубки с помощью набора пружинных зажимов. Это важная особенность конструкции, так как со временем под воздействием высокой температуры алюминий размягчается. Пружинные зажимы обеспечивают длительный плотный контакт со стеклянной стенкой и тепловой трубкой, что необходимо для оптимальной производительности.

Пассивное слежение

Круглая абсорбирующая поверхность вакуумированных трубок пассивно отслеживает солнце в течение дня, поэтому никаких механических устройств отслеживания не требуется. Это обеспечивает оптимальное воздействие на площадь поверхности с 7:00 до 17:00, что покрывает большую часть солнечной радиации каждый день. Вакуумные трубки Apricus получают на> 20% больше солнечного излучения по сравнению с плоским поглотителем, что позволяет больше преобразовывать солнечную энергию в тепло каждый день.

Функция пассивного отслеживания также позволяет устанавливать коллектор в направлениях к востоку или западу от экватора (север или юг) без значительного снижения производительности. Сравнение, проведенное для системы Apricus ETC-30, установленной в Сиднее, Австралия, показало годовое снижение производительности всего на 5% для северо-восточного или северо-западного направления и 16% для восточного или западного направления (процентное снижение может отличаться в других регионах). Это обеспечивает большую гибкость при выборе подходящего места для коллектора в здании.

Для более подробного объяснения пассивного отслеживания и модификаторов угла падения (IAM) щелкните здесь.

Дизайн заголовка

Коллектор в вакуумных солнечных коллекторах серии AP рассчитан на надежность. Значительные колебания рабочих температур от дня к ночи вызывают тепловое расширение и сжатие металла, что в сочетании с высокими рабочими давлениями создает огромную нагрузку на паяные точки соединения.

В отличие от большинства других конструкций коллектора, которые имеют 2 точки пайки на тепловую трубу (60 на 30 трубных коллекторов), в конструкции Apricus используется конструкция коллекторной трубы с двумя контурами, которая позволяет создавать «сухие» соединительные порты, которые не проникают в трубу коллектора. Это означает, что у насадки всего 4 точки пайки. Результатом является чрезвычайно надежная конструкция, способная выдерживать суровые ежедневные термоциклы.

Корпус коллектора

Корпус коллектора изготовлен из прочного, но легкого алюминиевого сплава, который складывается, образуя прочный защитный кожух.Корпус покрыт матовым черным PVDF-покрытием, устойчивым к УФ-излучению для долговременной стойкости цвета.

Изоляция из стекловаты «запекается как торт», образуя законченную структурную оболочку вокруг коллекторной трубы. Такая конструкция сводит к минимуму количество металла, используемого в корпусе, уменьшая содержание CO ₂ и делая его очень легким. Легкость распределительной коробки — это особенность, которую ценят монтажники при переноске на крышу. Самый большой размер коллектора, ETC-30, составляет 2196 мм / 86.45 дюймов в длину, но всего 9,2 кг / 20,24 фунта

Атмосферостойкость

Работа на открытом воздухе означает, что все компоненты коллектора должны быть способны противостоять всему, что дает Мать-природа, от условий холода до экстремальной жары и ультрафиолетового излучения в пустынных местах.

Коллекционеры Apricus разрабатывают с учетом этого. Хорошим примером является использование силиконового каучука вместо пластика для крышек трубок, резиновых уплотнений коллектора и крышек коллектора.Силиконовый каучук чрезвычайно прочен и сохраняет гибкость в широком диапазоне температур. Он способен выдерживать более 200 ^o C / 392 ^o F и чрезвычайно устойчив к повреждениям от ультрафиолетового излучения.

Улучшения дизайна

Конструкция ETC включает ряд дополнительных улучшений по сравнению с предыдущей моделью AP. Эти изменения основаны на внутренних исследованиях и разработках и на отзывах клиентов.

Вакуумные пробирки: Повышенная абсорбционная эффективность, долговечность покрытия и постоянство цвета.Среднегодовое увеличение производительности коллектора примерно на 5%.

Корпус коллектора: Более современная закругленная конструкция корпуса вместе с высококачественным PVDF покрытием для превосходной коррозионной стойкости и стойкости окраски.

Монтажная рама: Существенно более прочная, высокопрочная монтажная рама из анодированного алюминия, крепежные детали и оборудование из нержавеющей стали 316 (судовой). Даже в регионах с высокой ветровой нагрузкой требуются только две новые передние гусеницы, так как они прочнее, чем 5 из предыдущей конструкции из нержавеющей стали.

Солнечный водонагреватель | Вакуумные солнечные водонагревательные коллекторы и системы

Обзор

Солнечное водонагревание

Солнечный водонагреватель — это просто использование солнечной энергии для нагрева горячей воды для вашего дома. В среднем человек использует от 20 до 30 галлонов горячей воды в день. Семья из 4 человек будет использовать от 2400 до 3600 галлонов горячей воды каждый месяц, и все это может быть предоставлено бесплатно с использованием солнечной энергии.

Размер солнечного водонагревателя соответствует текущему потреблению вашей семьи — это означает, что ваши привычки и образ жизни не должны меняться. После установки солнечной системы горячего водоснабжения единственное, что изменится, — это ваш ежемесячный счет.

Солнечное водонагревание — в чем преимущества?

Снижение затрат на энергию

Солнечная горячая вода — это доступная и эффективная форма чистой возобновляемой энергии, которой может воспользоваться каждый домовладелец в Америке.Использование солнечной энергии означает снижение затрат на электроэнергию, бесплатную горячую воду для вашего дома и большую энергетическую независимость.

Солнечные вакуумные трубчатые коллекторы отличаются высокой производительностью, эффективностью и долговечностью. Вакуумные трубчатые коллекторы используются в районах с более холодным климатом, более продолжительной зимой или в районах, которые часто страдают от пасмурных или пасмурных погодных условий.

Для более теплого и солнечного климата вакуумные трубки по-прежнему являются отличным выбором, как и плоские солнечные коллекторы.

Преимущества домашнего солнечного нагрева воды

Установка солнечной системы водяного отопления в вашем доме может снизить потребление энергии на 40-50%. Многие люди не осознают, сколько энергии уходит на то, чтобы обеспечить дом горячей водой. Фактически, от 20% до 25% потребления энергии средней семьей приходится только на нагрев воды для таких вещей, как стирка, приготовление пищи, уборка, посуда и душ.

Помимо обеспечения всех ваших потребностей в горячей воде, солнечная система горячего водоснабжения также может обеспечить тепло для других нужд.Солнечная система водяного отопления может обогреть вашу систему лучистого пола, бассейн или другие объекты, в которых требуется горячая вода.

Кроме того, наши солнечные системы горячего водоснабжения имеют право на федеральный налоговый кредит в размере 30%, что означает, что 30% установленной стоимости вашей солнечной системы горячего водоснабжения будет возвращено вам при следующей подаче налоговой декларации. Это означает меньшие накладные расходы и более быструю окупаемость вашей солнечной системы водяного отопления.

Как работает домашняя солнечная система водяного отопления

Домашний солнечный водонагреватель — это очень простой и не требующий обслуживания способ немедленно снизить ежемесячные затраты на электроэнергию.Солнечные системы горячего водоснабжения с вакуумными трубками и плоскими пластинами работают одинаково.

В большинстве бытовых солнечных систем горячего водоснабжения, в которых используются откачиваемые трубы, холодная вода течет на дно солнечного резервуара (1) .

Теплоноситель солнечного контура (обычно смесь воды и гликоля) перекачивается в солнечный коллектор (2) .

Внутри солнечного коллектора он нагревается солнечной энергией (3) .Вакуумные трубки очень эффективно улавливают тепло от солнца и передают его в эту жидкость.

По мере того, как жидкость движется через вакуумный трубчатый коллектор и нагревается, она затем перекачивается обратно в теплообменник в солнечном резервуаре, нагревая воду внутри солнечного резервуара (4) .

Это лишь одна из наиболее распространенных конструкций, используемых в домашних солнечных системах горячего водоснабжения. Доступны и другие конструкции, и их можно использовать в зависимости от вашего конкретного приложения.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить дополнительную информацию или найти ближайшего к вам дилера!

Приложения

В среднем американском доме более 25% энергии потребляется за счет нагрева воды. Эта горячая вода часто используется для приготовления пищи, мытья посуды, стирки, душа и уборки. Солнечная система горячего водоснабжения — идеальное решение для снижения постоянно растущих затрат на электроэнергию.

Вакуумные трубчатые коллекторы обычно используются в районах с длительными или холодными зимами или с большим количеством пасмурных дней.Технология вакуумированной трубки делает ее намного менее восприимчивой к более низким температурам, чем их аналоги с плоской пластиной, что позволяет этим системам генерировать бесплатную солнечную горячую воду для всей вашей семьи даже в самые холодные дни.

Применения для эвакуированных трубчатых коллекторов включают (но не ограничиваются) дома и жилые дома с большими семьями (от 3 до 4 человек), дома, расположенные в средних и северных районах США (к северу от линии Мейсон-Диксон), и для домовладельцев, которым нужен высокопроизводительный коллекционер круглый год.

Применение солнечной системы горячего водоснабжения может дать вам ряд преимуществ.

Сохранить деньги

Используя солнце для нагрева — или предварительного нагрева — горячей воды в вашем доме, вы можете существенно сократить расходы на отопление воды. Во многих солнечных системах горячего водоснабжения клиенты сообщают, что их счета за отопление горячей воды сократились на 80%.

Более 30% счетов за электричество средней американской семьи идет непосредственно на нагрев горячей воды.Это означает, что солнечная система нагрева воды может немедленно снизить ваши счета и будет продолжать делать это в течение десятилетий.

Инвестируйте в лучшую и более чистую окружающую среду

Солнечные водонагревательные системы помогают снизить потребление энергии и, следовательно, уменьшить загрязнение, связанное с производством этой энергии. Снижение традиционного энергопотребления на 50% означает сокращение выбросов CO2 на 50%. Таким образом, установив в доме солнечную систему горячего водоснабжения, вы вдвое уменьшите свой углеродный след.

Это приводит к более чистой окружающей среде и помогает уменьшить нашу зависимость от традиционных, загрязняющих окружающую среду ископаемых видов топлива, таких как уголь и нефть. Вы можете внести свой вклад в лучшее завтра — и при этом сэкономить деньги!

Доступно больше горячей воды

При солнечной системе нагрева горячей воды часто устанавливается солнечный резервуар для работы рядом с существующим резервуаром для горячей воды. Это означает, что у вас будет вдвое больше места для хранения — и в два раза больше горячей воды.

Итак, когда у вас есть гости, посетители или вы хотите надолго полежать в ванне, вы можете сделать это, не увеличивая счет за электроэнергию. У вас будет больше воды и более горячей воды. Горячая вода, которую вы можете использовать, зная, что она нагревается с использованием солнечной энергии без каких-либо затрат.

Чтобы найти дилера в вашем регионе сегодня, свяжитесь с нами.

Для получения дополнительной информации об этих системах, пожалуйста, ознакомьтесь с нашими списками продуктов с эвакуационными солнечными батареями.

Пакеты

Solar Panels Plus предлагает полный комплект солнечных батарей для нагрева воды для вашего дома. Предварительно спроектированные и укомплектованные всеми основными компонентами, необходимыми для вашей собственной солнечной системы водяного отопления.

Эти пакеты включают следующее:

Солнечные водонагреватели — вакуумные трубчатые коллекторы

Вакуумный трубчатый коллектор является основным компонентом любой солнечной установки для горячего водоснабжения.Эти водонагревательные коллекторы поставляются в комплектах по 25 или 30 трубок и предварительно упакованы в раму для скрытого монтажа. В комплект входит все необходимое оборудование, чтобы вы могли установить коллектор прямо на крышу.

Каждый солнечный коллектор всегда поставляется с запасными трубками на случай, если одна из них будет повреждена при установке. SPP-25 поставляется с одной свободной запасной трубкой, а SPP-30A — с двумя свободными запасными трубками.

И SPP-30A, и SPP-25 сертифицированы SRCC, что позволяет вам воспользоваться федеральными, государственными и местными скидками за наличные и налоговыми льготами.Дополнительную информацию о налоговых льготах в вашем районе можно найти на сайте www.dsireusa.org

.

Эти водонагревательные коллекторы долговечны, эффективны и долговечны. Боросиликатное стекло рассчитано на градус до 1 дюйма, обеспечивая максимальную долговечность при любых погодных условиях. На эти вакуумные трубчатые коллекторы распространяется 10-летняя полная гарантия, и они будут обеспечивать бесплатную, чистую и надежную горячую воду для всей вашей семьи в течение многих лет. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, посетите наш перечень продуктов для солнечных коллекторов с вакуумными трубками.

Солнечный резервуар для воды

Солнечный водонагреватель — еще один основной компонент всех солнечных водонагревателей. Бак для горячей воды солнечных коллекторов содержит теплообменник, который позволяет нагретой жидкости из солнечных коллекторов нагревать воду внутри.

Размер солнечного накопителя всегда соответствует размеру вашей солнечной тепловой батареи. Каждая упаковка поставляется с солнечным баком для воды подходящего размера, однако доступно множество настраиваемых опций.

Все наши солнечные резервуары для воды имеют множество опций в зависимости от вашего конкретного применения. Доступны различные размеры, а также резервные электрические элементы, обеспечивающие постоянный поток горячей воды.

Дополнительная информация о наших солнечных батареях.

Солнечный насос

Насос — важный компонент любого солнечного водонагревателя. Насос обеспечивает циркуляцию жидкости через солнечную систему горячего водоснабжения. Насосная станция имеет ряд различных настраиваемых насосов, чтобы гарантировать, что у вас всегда будет точный поток, необходимый для оптимального увеличения солнечной энергии.

Солнечная насосная станция имеет ряд других компонентов, необходимых для установки и работы солнечной системы горячего водоснабжения, таких как датчики давления и температуры, расходомер. Насосная станция для солнечных батарей также может включать в себя элементы, связанные с установкой, такие как промывочные и заправочные клапаны, которые по достоинству оценят установщики солнечных батарей.

Насосная станция солнечной энергии работает напрямую с контроллером солнечной энергии, ее скорость, активация и производительность всегда тщательно контролируются контроллером солнечной энергии.

Эти насосные станции поставляются с множеством настраиваемых опций, таких как размер и скорость насоса, различные фитинги и многое другое.

Дополнительная информация о наших солнечных насосах и солнечных насосных станциях.

Солнечный контроллер

Солнечный контроллер — это «мозг» каждой солнечной системы горячего водоснабжения. Контроллер получает информацию от различных датчиков, установленных в солнечном коллекторе и в солнечном резервуаре.

Дифференциальный контроллер солнечной энергии контролирует наличие тепла и включает и выключает насос, а также контролирует скорость потока во многих системах горячего водоснабжения, использующих солнечную энергию. Серия контроллеров солнечной энергии iSolar позволяет вам легко контролировать производительность вашей солнечной системы горячего водоснабжения и имеет очень простой и легко читаемый интерфейс.

Для различных применений доступны различные контроллеры солнечного нагрева воды, позволяющие управлять несколькими насосами, регистрировать данные или управлять насосами с переменной скоростью.

Дополнительная информация о наших контроллерах серии iSolar и контроллерах солнечной энергии.

Комплекты солнечных батарей и другие установочные компоненты

Для установки в вашем доме солнечной системы водяного отопления необходим ряд других компонентов. Solar Panels Plus — это тщательно спроектированные предварительно упакованные системы, так что установщик солнечных батарей может быстро и профессионально установить вашу солнечную систему горячего водоснабжения.

Готовая солнечная водная система от Solar Panels Plus гарантирует более быструю и профессиональную установку.А поскольку ваш установщик тратит меньше времени на фактическую установку, это означает меньшие первоначальные затраты. Кроме того, на наши пакеты дается полная гарантия, что вы останетесь довольны надолго, и наша команда технической поддержки готова ответить на любые вопросы или проблемы, которые могут возникнуть у вас или вашего установщика.

Дополнительная информация о наших солнечных тепловых компонентах.

Вакуумный трубчатый коллектор — обзор

7.3.3 U-образный трубчатый коллектор

U-образный трубчатый коллектор ETC может быть без ребра или с ребром, детали показаны на рис.7.7. U-образная трубка вставляется во внутреннюю трубку (абсорбер), и вода течет в U-образной трубке для сбора и передачи полезной энергии наружу. Вакуумный солнечный коллектор с U-образной трубкой — недавняя разработка, которая также была попыткой решить проблему плохой устойчивости к давлению в цельностеклянных ETC. В него вставлена ​​металлическая трубка в форме буквы U с медным ребром для передачи энергии, собранной трубкой-поглотителем, как описано Gao et al. (2014), а также Лян, Ма, Чжан и Чжао (2012).

Рисунок 7.7. Поперечное сечение и продольный вид U-образной трубы (Gao et al., 2014).

Несколько типов ребер были исследованы до настоящего времени в 21 веке в соответствии с экспериментальными или численными методами улучшения тепловых характеристик U-образной трубы, например, Ким и Сео (2007), которые использовали оба метода и предложили четыре модели, сочетающие U-образная трубка с медными круглыми или пластинчатыми оребрениями и с учетом угла падения, рассеянного солнечного излучения и эффекта тени от соседних трубок для проверки их тепловых характеристик.

В последнее время, кажется, более сильной тенденцией стало использование медного круглого ребра вокруг U-образной трубы. В 2010 году Ма, Лу, Чжан и Лян выполнили анализ тепловых характеристик U-образного коллектора с разрезом, показанным на рис. 7.8 (a), утверждая, что наличие воздушных зазоров между стеклянной трубкой абсорбера и медной круглой трубкой. Ребристая трубка увеличивала тепловое сопротивление и разницу температур по сравнению с селективным поглощающим покрытием и ребром, что сильно нарушало процесс теплопередачи в этой части коллектора.Два года спустя некоторые из этих авторов предложили заменить медное ребро, заполнив пространство сжатым графитом, расширяемым в вакуумной трубке, с теплопроводностью 147,4 Вт / (м · К), получив максимальную эффективность коллектора, точку пересечения линии оси η _и на рис. 7.3 («кривая эффективности»), равной 0,84, что на 12% выше, чем у медного ребра.

Рисунок 7.8. Поперечное сечение U-образной трубы (а) с медным круглым ребром (Ma, L., Лу, З., Чжан, Дж., & Amp; Лян, Р. (2010). Анализ тепловых характеристик солнечного коллектора со стеклянной вакуумной трубкой и U-образной трубкой. Строительство и окружающая среда, 45 (9), 1959–1967. http://doi.org/10.1016/j.buildenv.2010.01.015 ) и (b) заполнены компонентом теплопередачи (Liang, R., Ma, L., Zhang, J., & amp; Zhao, D. (2012). Экспериментальное исследование тепловых характеристик откачиваемой трубки заполненного типа с U-образной трубкой. Тепло- и массообмен / Waerme-Und Stoffuebertragung, 48 (6), 989–997. http://doi.org/10.1007/s00231-011-0912-7 ) .

Разрешено Springer.

Годом позже Liang, Ma, Zhang и Zhao (2013) предложили новую альтернативу с двумя U-образными трубками, пересекающимися под углом 90 ° внутри трубки абсорбера, достигая пересечения с линией оси η _i 4 % выше по сравнению с откачиваемой трубкой заполненного типа с одинарной U-образной трубкой.

Другие авторы рассматривали возможность заполнения плоского абсорбера с U-образной трубкой материалом на основе миниканала и селективным покрытием на его внешней стенке, чтобы получить более высокую эффективность по сравнению с аналогичными ETC, описанными в литературе (Sharma & Diaz, 2011).И другие авторы, такие как Zambolin и Del Col (2012), объединили ETCs с CPC. Первые достигли максимальной эффективности от 80% до 85% с использованием этих компонентов и наполнения, тогда как последние достигли около 70% с концентраторами или наполнением и 42% без них, соответственно. Таким образом, между этими значениями тепловых характеристик существует постоянство.

Типы ETC, описанные выше, могут работать как термосифонные системы, если трубопровод от коллектора до резервуара-хранилища не слишком длинный или не имеет большого количества соединений, чрезмерно увеличивающих потери напора.Через термосифон поток по прямым системам направляется прямо в накопительный бак.

Солнечные тепловые плоские пластинчатые или вакуумные трубчатые коллекторы?

Солнечные тепловые плоские пластинчатые или вакуумные трубчатые коллекторы? Это невероятно распространенный вопрос в солнечной тепловой отрасли. Как ни странно, многие люди взвешиваются и принимают разные стороны. Подобно соперничеству между Red Sox и Yankees, это жаркие дебаты. В конце концов, это зависит от работы, над которой вы работаете — климата, крыши, вашего бюджета и типа системы, которую вы используете, — все это влияет на плоскую пластину иоткачиваемое трубчатое коллекторное решение. Например, если вы хотите установить систему обратного слива, откачанные трубки просто не подойдут. Боб Рамлоу недавно написал несколько полезных советов по выбору подходящего гелиотермического оборудования, но я хотел продолжить это конкретным обсуждением гелиотермических технологий.

При изучении плоских пластин или вакуумированных труб необходимо учитывать несколько конструктивных параметров. Итак, мы рассмотрим несколько…

Стоимость:

Плоские коллекторы обычно дешевле вакуумированных трубок, поскольку они имеют более простую конструкцию и более просты в изготовлении.Плоские пластины дешевле от коллектора к коллектору, а также на уровне BTU за $. Вакуумные трубки обычно на 10-15% дороже плоских пластин, но затраты на их обработку снижаются.

Гарантии:

В общем, вы хотите, чтобы эти системы прослужили 40 лет, и они должны уметь это делать. В прошлом я разговаривал с подрядчиками, которые говорили, что плоские коллекторы будут иметь более длительную гарантию — 20-летнюю гарантию в отличие от 10-летней гарантии на откачанные трубы.Предположительно, это связано с уровнем сложности технологии. Обязательно уточняйте у дистрибьютора и производителя коллектора, каков срок гарантии.

Установка:

Плоские коллекторы тяжелее, занимают больше места и могут быть громоздкими для установки на некоторых крышах. Вакуумные трубы, как правило, имеют более легкие компоненты и с ними легче работать на крыше. Вакуумные трубки имеют тенденцию быть более хрупкими, чем плоские пластины.

Надежность:

Плоские коллекторы могут нагревать воду только до температуры 170–180 ° F, что означает очень небольшой риск перегрева.С другой стороны, откачанные трубки могут нагревать воду до температуры более 250 ° F. По этой причине у них гораздо больше шансов перегреться, чем у плоских тарелок, поэтому вам нужно быть очень лаконичным в своем дизайне. Если вы используете откачанные трубы, всегда лучше увеличить размер резервуара, чем занижать его именно по этой причине. Вакуумные трубки также чаще используются в более холодном климате, поскольку они более эффективны, чем плоские пластины при очень низких температурах. В очень жарком климате откачанные трубки имеют очень высокую вероятность перегрева, поэтому будьте осторожны, если вы находитесь в жарком месте.

Использование воды:

Выбор лучших коллекторов будет зависеть от того, для чего вы собираетесь использовать воду и сколько вы собираетесь использовать. Вакуумные трубки могут очень быстро нагревать большое количество воды и могут нагревать воду до температуры выше 180 градусов. Так что, если у вас значительная нагрузка, например, при коммерческом отоплении или отоплении помещений, вы можете изучить откачанные трубы. Плоские тарелки лучше всего подходят для питьевой воды. Их умеренный диапазон хорошо вписывается в нормы использования горячей воды.Их также можно использовать для обогрева помещений в жидкостных системах с низким нагревом, но вам потребуется соответствующий размер.

Снег:

Если вы находитесь на северо-востоке или на Среднем Западе США, снеговая нагрузка и производство снега зимой являются важным фактором, который следует учитывать. Как правило, откачиваемые трубы очень плохо сбрасывают снег. Это потому, что трубки создают сильный вакуум. С другой стороны, плоская тарелка может легко сбрасывать снег при небольшом количестве солнечного света.

Структурная ветровая нагрузка:

Если вы работаете с сомнительными стропилами и находитесь в зоне со значительной ветровой нагрузкой, эвакуация труб имеет преимущество.В целом они легче, потому что через систему проходит меньше воды, но они также имеют меньшее сопротивление ветру… ветер может просто проходить через коллекторы.

Производительность:

Если оба типа коллекторов расположены рядом на одной крыше, производительность зависит от разницы между температурой воды на входе, которую вы нагреваете, и температурой окружающей среды. Другими словами, производительность зависит от температуры воды, поступающей из резервуара для хранения, по сравнению с температурой окружающей среды, т.е.е. температура окружающей среды. По мере увеличения дисперсии (то есть при более низких температурах) вакуумированные пробирки становятся более эффективными. См. График ниже.

Итак, вывод… это зависит от обстоятельств! Они оба работают. Если они спроектированы правильно, в большинстве случаев вы не увидите большой разницы между тем или другим. Это не похоже на то, что откачиваемая труба производит на 100% более горячую воду при снижении затрат на 50% — мы говорим о дополнительных соображениях производительности.

Продолжайте узнавать о солнечной энергии и зарегистрируйтесь на курс Боба Рамлоу по проектированию и установке солнечной горячей воды! Чтобы бесплатно ознакомиться с дизайном и установкой, ознакомьтесь с нашим курсом 101.

Солнечный коллектор с вакуумной трубкой — обзор

8.3 Солнечный коллектор

Повышенная теплопроводность наножидкости является ключевым фактором, который увеличивает производительность тепловых систем, включая солнечные коллекторы. В некоторых обзорных статьях (Leong et al., 2016; Muhammad, Muhammad, Che Sidik, & Muhammad Yazid, 2016; Sarsam, Kazi, & Badarudin, 2015) подчеркиваются перспективы использования наножидкости в солнечном коллекторе.Махиан, Кианифар, Калогиру, Поп и Вонгвизес (2013) собрали некоторую литературу и обнаружили повышение эффективности солнечного коллектора за счет использования наножидкостей. Наножидкости перспективны для использования в различных типах солнечных коллекторов, которые включают, но не ограничиваются ими, солнечные коллекторы с прямым поглощением, плоские пластины, параболические желоба, волнистые, тепловые трубы и вакуумные трубчатые солнечные коллекторы (ETSC) (Hussein, 2016). Согласно Hussein (2016), большинство солнечных коллекторов, используемых в исследованиях наножидкостей, относятся к типам с прямым поглощением и с плоскими пластинами.

Tyagi, Phelan и Prasher (2009) численно изучили повышение эффективности солнечного коллектора прямого поглощения для различных параметров, включая размер наночастиц, концентрацию и геометрию коллектора. Они заметили, что эффективность коллектора повышалась в зависимости от концентрации частиц и высоты коллектора. Однако они не смогли найти сильной зависимости размера частиц и длины коллектора от эффективности. Otanicar, Phelan, Prasher, Rosengarten и Taylor (2010) изучали преимущества использования наножидкостей в солнечном коллекторе прямого поглощения меньшего размера (размер 5 × 3 см).Они заметили, что более высокая объемная доля, но меньший диаметр наночастиц увеличивает эффективность коллектора. Yousefi, Veysi, Shojaeizadeh, and Zinadini (2012) провели эксперименты с плоским солнечным коллектором и наножидкостью оксид алюминия-вода, как показано на рис. 8-5. Они выбрали более мелкие частицы диаметром 15 нм с концентрацией частиц 0,2 и 0,4 мас.%, А массовые расходы наножидкости составляли 1–3 л / мин на протяжении всех исследований. Они обнаружили лучшую эффективность для наножидкостей (как показано на рис.8-6), где наибольшее повышение эффективности наблюдалось на уровне 28,3% при концентрации частиц оксида алюминия 0,2 мас.%. На рис. 8-6 видно, что в большинстве случаев эффективность для 0,2 мас.% Оказывается выше, чем для 0,4 мас.%. И снова они заметили, что наножидкость с поверхностно-активным веществом имеет более высокую эффективность, чем жидкость без поверхностно-активного вещества.

Рисунок 8-5. Схема эксперимента.

Перепечатано из Yousefi, T., Veysi, F., Shojaeizadeh, E., and Zinadini, S. (2012). Экспериментальное исследование влияния наножидкости Al ₂ O ₃ –H ₂ O на эффективность плоских солнечных коллекторов.Возобновляемая энергия 39, 293–298, авторское право (2011), с разрешения Elsevier.

Рисунок 8-6. Эффективность солнечного коллектора для наножидкости Al ₂ O ₃ без ПАВ и для воды.

Перепечатано из Yousefi, T., Veysi, F., Shojaeizadeh, E., and Zinadini, S. (2012). Экспериментальное исследование влияния наножидкости Al ₂ O ₃ –H ₂ O на эффективность плоских солнечных коллекторов. Возобновляемая энергия 39 , 293–298, авторское право (2011), с разрешения Elsevier.

Файзал, Саидур, Мехилеф, Хепбасли и Махбубул (2015) изучали анализ общих характеристик (энергетических, экономических и экологических) плоского солнечного коллектора с использованием SiO ₂ — водная наножидкость на открытом воздухе в Куала-Лумпуре , Малайзия. Принципиальная схема эксперимента представлена ​​на рис. 8-7. В отличие от Yousefi et al. (2012), они обнаружили более высокую эффективность для более высокой концентрации частиц, а также для более высокого объемного расхода жидкости (как видно на рис.8-8). Они сообщили, что использование наночастиц SiO ₂ в солнечном коллекторе может сэкономить 26,2% энергии, а также что будет на 170 кг меньше выбросов CO ₂ .

Рисунок 8-7. Принципиальная схема эксперимента: 1 — плоский солнечный коллектор, 2 — бак для воды, 3 — теплообменник, 4 — расходомер, 5 — слив, 6 — насос, 7 — клапан, 8 — термопара (пластина температуры), 9 — термопара (рабочая жидкость на выходе), 10 — термопара (рабочая жидкость внутри), 11 — термопара (окружающая среда), 12 — термометр, 13 — солнечный счетчик TES 1333R, 14 — анемометр PROVA (AV M-07), 15 — регистратор данных , 16 — датчик давления.

Перепечатано с разрешения Файзал М., Сайдур Р., Мехилеф С., Хепбасли А. и Махбубул И. М. (2015). Энергетический, экономический и экологический анализ плоского солнечного коллектора, работающего с наножидкостью SiO ₂ . Политика экологически чистых технологий 17, 1457–1473. Авторское право © 2015, Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

Рисунок 8-8. Влияние объемных расходов рабочих жидкостей на КПД солнечного коллектора.

Адаптировано с разрешения Faizal, M., Saidur, R., Mekhilef, S., Хепбасли, А., Махбубул, И.М. (2015). Энергетический, экономический и экологический анализ плоского солнечного коллектора, работающего с наножидкостью SiO ₂ . Политика экологически чистой техники 17 , 1457–1473. Авторское право © 2015, Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

По сравнению с плоскими солнечными коллекторами, ETSC обещает лучшие тепловые характеристики, поскольку имеет более низкие тепловые потери (Sabiha, Saidur, Hassani, Said, & Mekhilef, 2015). В основном плоские солнечные коллекторы используются для низкотемпературных применений, тогда как ETSC используются для высокотемпературной обработки.ETSC может повышать температуру больше, чем плоский солнечный коллектор. В стационарном случае диапазон температур вакуумного трубчатого коллектора составляет 50–200 ° C, тогда как для плоского коллектора он составляет всего 30–80 ° C (Kalogirou, 2004).

Имеется несколько исследований, посвященных ETSC, работающим с наножидкостями. Махендран, Ли, Шарма, Шахрани и Бакар (2012) изучали производительность ETSC с использованием наножидкости TiO ₂ — вода. Эксперимент проводился в Паханге, Малайзия, в день с ясным небом, когда максимальная солнечная освещенность составляла 958 Вт / м ² .Они заметили, что эффективность системы была увеличена до 16,67% за счет использования 0,3 об.% Наножидкости. Hussain, Jawad и Sultan (2015) изучали термическую эффективность ETSC, используя Ag – дистиллированную воду и ZrO ₂ – наножидкости с дистиллированной водой с 1–5 об.% Наночастиц. Они использовали три различных массовых расхода (30, 60 и 90 л / ч · м ² ). Они заметили, что наножидкости улучшают тепловые характеристики солнечного коллектора. Для сравнения, лучшая эффективность наблюдалась для наночастиц Ag.Причины могут заключаться в более высокой теплопроводности и меньшем размере частиц Ag. В недавнем исследовании Ghaderian и Sidik (2017) использовали наножидкость Al ₂ O ₃ — воду в ETSC. Они изменили объемные доли наночастиц и массовые расходы. Они наблюдали более высокую эффективность при увеличении концентрации наночастиц и массового расхода. Sabiha et al. (2015) изучали энергетические характеристики ETSC с однослойными углеродными нанотрубками (ОСУНТ) и наножидкостью воды, как показано на рис.8-9. Система работала как в пасмурный, так и в ясный день в Куала-Лумпуре, Малайзия. Во-первых, авторы использовали систему ETSC с водой. Позже наножидкости с тремя различными объемными концентрациями от 0,05% до 0,2% использовались вместо воды, нагреваемой ETSC, а массовые расходы рабочих жидкостей были изменены на 0,008, 0,017 и 0,025 кг / с, соответствующие 1, 2 и 3 соответственно на рис. 8-10. Они заметили, что более высокий массовый расход и более высокая объемная концентрация наночастиц могут повысить эффективность системы.Однако максимальная температура на выходе и разница температур наблюдались при более высоких объемных концентрациях наночастиц при более низком массовом расходе (как видно на рис. 8-10). [Раздел (8.3) адаптирован из Mahbubul et al. (2018), авторское право (2018), с разрешения Elsevier.]

Рисунок 8-9. Схема экспериментальной установки вакуумного трубчатого солнечного коллектора.

Перепечатано по материалам Sabiha, M.A., Saidur, R., Hassani, S., Said, Z., and Mekhilef, S. (2015). Энергетические характеристики вакуумного трубчатого солнечного коллектора с использованием однослойных наножидкостей из углеродных нанотрубок.Преобразование энергии и управление 105, 1377–1388, авторское право (2015), с разрешения Elsevier.

Рисунок 8-10. Эффективность ETSC для (A) воды, (B) 0,05 об.% SWCNT, (C) 0,1 об.% SWCNT и (D) 0,2 об.% SWCNT наножидкости в качестве рабочих жидкостей при трех массовых расходах.