Vakuový solární kolektor: jak funguje + jak si ho postavit sami

Jak sestavit sběrač vzduchu

Pokud se při montáži solárního termického systému spoléháte na vlastní ruce, ujistěte se nejprve, že máte k dispozici všechny potřebné nástroje.

Co potřebujete pro svou práci

1. šroubovák.

2. Nastavitelný klíč, trubkový klíč a imbusový klíč.

Sada nástrčných klíčů.

3. Svařovací nástroj pro plastové trubky.

Svařování plastových trubek.

4. Elektrické kladivo.

Perforátor

Montážní technologie

Je žádoucí mít alespoň jednoho pomocníka pro montáž. Samotný proces lze rozdělit do několika fází.

První fáze. Nejprve rám sestavte, nejlépe ihned na místě, kde bude instalován. Střecha je optimální - všechny části konstrukce lze na ni přenášet samostatně. Samotný postup montáže rámu závisí na konkrétním modelu a je předepsán v příručce.

Druhý krok. Rám pevně připevněte ke střeše. Pokud je střecha břidlicová, použijte dřevěné latě a silné šrouby, pokud je betonová, použijte běžné kotvy.

Rámy jsou obvykle určeny k instalaci na rovný povrch (sklon maximálně 20 stupňů). Utěsněte místa připevnění rámu k povrchu střechy, jinak do nich bude zatékat.

Třetí krok. Pravděpodobně nejobtížnější, protože budete muset zvednout těžkou a objemnou nádrž na střechu. Pokud nemůžete použít speciální stroje, zabalte nádrž do silné látky (aby nedošlo k jejímu poškození) a zvedněte ji pomocí lana. Poté připevněte nádrž k rámu pomocí šroubů.

Čtvrtý krok. Dále je třeba namontovat dílčí sestavy. Mezi ně mohou patřit:

• TOPNÉ TĚLESO;
• teplotní čidlo;
• automatizované potrubí.

Nainstalujte každý díl na speciální tlumicí těsnění (rovněž součástí sady).

Pátý krok. Připojte vodovodní potrubí. K tomu můžete použít jakýkoli materiál trubek, pokud je navržen tak, aby vydržel teplotu 95 °C. Kromě toho musí být potrubí odolné vůči nízkým teplotám. Z tohoto hlediska je nejvhodnější polypropylen.

Šestý krok. Po připojení vodovodního potrubí naplňte zásobník vodou a zkontrolujte, zda nedochází k únikům. Zkontrolujte, zda nedochází k únikům - naplněnou nádrž nechte několik hodin stát a poté pečlivě zkontrolujte a případně opravte únik.

Sedmý krok. Jakmile se ujistíte, že jsou všechny spoje těsné, pokračujte v instalaci topných těles. Měděnou trubici obalte hliníkovým plechem a vložte ji do skleněné vakuové trubice. Na dno skleněné baňky nasaďte držák pohárku a gumovou prachovku. Měděný hrot na druhém konci trubice zasuňte až do mosazného kondenzátoru.

Zbývá pouze nacvaknout držák pohárku na držák. Stejným způsobem namontujte i zbývající trubky.

Osmý krok. Nainstalujte na konstrukci montážní blok a napájejte jej napětím 220 V. Poté k této jednotce připojte tři pomocné jednotky (instalovali jste je ve čtvrtém kroku). Přestože je montážní blok vodotěsný, zkuste jej zakrýt stříškou nebo jinou ochranou proti srážkám. Poté k jednotce připojte řídicí jednotku, která bude systém monitorovat a regulovat. Řídicí jednotku nainstalujte na libovolné vhodné místo.

Tím je instalace vakuového rozdělovače dokončena. Zadejte všechny potřebné parametry do řídicí jednotky a spusťte systém.

Kritéria výběru rozdělovače

Pokud plánujete koupit vakuový rozdělovač pro vytápění, měli byste věnovat pozornost řadě nuancí, které vám pomohou rozhodnout se pro model:

1. Pro plochou střechu je vhodný trubkový solární systém. Při velkém množství plachet bude pevně a stabilně držet.

2. Při studiu technických specifikací byste měli vzít v úvahu počet trubek, jejich typ, rozměry a plochu zařízení.

3

Důležité je také znát objem kapaliny, rozměry spotřebiče, povrch absorbéru, kvalitu skla baňky a tloušťku izolantu.

4. Pro výpočet skutečného výkonu je nutné zjistit vytápěnou plochu, výši tepelných ztrát, klimatické charakteristiky a denní spotřebu teplé vody.

5. Při nákupu kolektoru je třeba počítat také s dodatečnými náklady na instalaci příslušenství - nádrže, akumulátoru a výměníku.

I přes poměrně vysoké náklady se solární termické systémy těší velkému zájmu, o čemž svědčí i ohlasy majitelů, kteří tyto systémy vytápění využívají:

"Abych ušetřil peníze, musel jsem se podívat na solární kolektory pro použití v soukromém penzionu. V sezóně je spotřeba teplé vody poměrně vysoká, a proto bylo nutné zvolit alternativní způsob zásobování teplou vodou a ohřevu.

Čínský výrobce Shentai nabízí nákup zařízení za rozumnou cenu, takže jsem se rozhodl pro jejich produkty, zejména proto, že recenze jsou většinou pozitivní. Podle výpočtů mi byla doporučena požadovaná kapacita a veškeré zařízení bylo rychle dodáno a nainstalováno. V porovnání s náklady na kotel v každé místnosti byla úspora obrovská. Neměl jsem žádné závady ani problémy s vybavením.

Jevgenij Gončar, Krasnodar.

"V dnešní době se všichni lidé snaží přejít na výhodnější zdroj vytápění. S důvěrou v recenze jsme si také objednali kolektor od společnosti Paradigma pro naši chatu. Nejprve jsme ji používali jako záložní, ale po roce jsme se přesvědčili o její účinnosti a přešli jsme na solární systém pro náš dům. Obávali jsme se, že solární trubice budou poškozeny počasím nebo větrem, ale jsou robustní a nejsou náchylné ani na bouřky. Díky úložnému systému se nemusíte obávat přerušení práce. Nenašli jsme žádné nevýhody, jsme s naší volbou spokojeni, i když cena není zanedbatelná.

"Vybrali jsme si sběrač SCH-18 od společnosti Andi Group, protože recenze této společnosti jsou dobré. Technické detaily opravdu neznám, zařízení vybral můj manžel. Ale líbí se mi, že to trvalo jen jednu sezónu a úspory jsou již citelné. Letos však bylo hodně slunečního svitu, takže ukládání energie probíhalo téměř nepřetržitě. Jedinou nevýhodou je ne vždy dostatečný výkon, topení funguje dobře a spotřeba teplé vody musí být omezena, protože rodina je velká. Uvidíme, jak se sběrač osvědčí v budoucnu.

"Pracuji v soukromé mateřské škole. Majitel před dvěma lety instaloval na střechu solární systém Micoe. Neustále je potřeba průtok teplé vody a v místnostech musí být optimální teplota, což představuje nemalé náklady. Díky novému zařízení je možné plně obsluhovat vytápění, dodávat teplou vodu bez přerušení a také ohřívat bazén. Všechny systémy fungují bezchybně i v noci. Protože jsem neviděl žádné nevýhody, přemýšlím o koupi stejného zařízení pro svou domácnost, zejména proto, že cena je přiměřená. Musím si jen přečíst recenze, abych si vybral správný model.

Všechny společnosti mají vlastní cenové rozpětí pro vakuové solární kolektory.

Při sestavování rozpočtu na solární tepelný systém je důležité provést předběžné výpočty a rozhodnout se pro správnou variantu. Přibližné náklady jsou uvedeny v následující tabulce:

Společnost, výrobce, model

Solární tepelný systém je stále oblíbenější díky své univerzálnosti a účinnosti. Výrobci vyvíjejí nové technologie pro zvýšení výkonu, spolehlivosti a bezpečnosti. Majitelé, kteří si tyto systémy nainstalovali do svých domů, již ocenili jejich kvalitu, úspornost a vysoký výkon.

Společnost Rehau se již mnoho let specializuje na podlahové vytápění.

Proplachování a tlaková zkouška topného systému je zkušební postup.

Tímto způsobem vytápí své domovy stále více lidí.

Nepřímé ohřívače vody

Přehled ohřívačů vody Thermex

Vodní podlahové vytápění vlastníma rukama

Oběhové čerpadlo pro topné systémy

Přehled tepelných izolací značky Tekhno-Nicol

Kopírování materiálů webu je možné v případě instalace aktivních indexovaných odkazů na.

PG Obogrevguru Moskva, Volgogradský prospekt, 47, na 511b (499) 611-34-45

obogrevguru 2017

Sběrač z polykarbonátu

Vyrobeno z voštinových desek s dobrými izolačními vlastnostmi. Tloušťka plechů se pohybuje od 4 do 30 mm. Volba tloušťky polykarbonátu závisí na požadovaném odvodu tepla. Čím silnější je fólie a čím více je v ní buněk, tím více vody je instalace schopna ohřát.

K výrobě solárního termického systému, zejména vlastnoručně vyrobeného solárního ohřívače vody z polykarbonátu, budete potřebovat následující materiály:

• dvě závitové tyče;
• Polypropylenové rohy, kování musí mít vnější závitové spoje;
• Plastové trubky z PVC: 2 kusy, délka 1,5 m, průměr 32;
• 2 zástrčky.

Trubky jsou v tělese umístěny paralelně. Připojení k systému TUV pomocí uzavíracích ventilů. Podél trubky je vytvořena štěrbina, do které lze vložit polykarbonátovou desku. Díky principu termosifonu voda proudí do drážek (buněk) plechu, ohřívá se a přechází do kolektoru v horní části celého topného systému. K utěsnění a upevnění plechů vložených do potrubí se používá žáruvzdorný silikon.

Pro zvýšení tepelné účinnosti voštinového polykarbonátového kolektoru je deska opatřena jakoukoli selektivní barvou. Ohřev vody po selektivním nátěru se urychlí přibližně na dvojnásobek.

Typy vakuových elektronek

Existuje pět typů vakuových trubic pro solární kolektory. Liší se svou vnitřní strukturou a konstrukcí. Kromě toho může být každá z nich doplněna kovovým (obvykle hliníkovým) absorbérem, který je umístěn uvnitř skleněné baňky ve tvaru trubice.

Důležité!
Většina výrobců vyplňuje spodní prostor mezi skleněnými stěnami baryem - to pohlcuje nečistoty v plynech a zlepšuje tepelně izolační vlastnosti. Jeho absence může snížit účinnost kolektoru až o 15 %.

Termosifonové (otevřené) vakuové trubice

Tento typ trubic solárního kolektoru se používá v kolektorech s externí akumulační nádrží. jsou naplněny vodou a tvoří s nádrží jeden objem. Ohřátá voda z baňky stoupá do nádrže a ochlazená voda padá dolů.

Termosifónové vakuové rozdělovače se používají v následujících aplikacích:

1. Pro připojení k systému teplé vody;
2. V oblastech s vysokým osluněním během chladného období;
3. Pro sezónní použití (jaro, léto, podzim).

Koaxiální trubka (Heat Pipe)

Jedná se o nejběžnější variantu vakuových elektronek. Má měděnou trubičku uvnitř skleněné baňky, která je naplněna kapalinou s nízkým bodem varu nebo vodou při nízkém tlaku.

Když se kapalina nebo voda začne vařit, pára stoupá vzhůru a je ohřívána měděnými stěnami. Nahoře vstupuje do výměníku tepla - expanze na konci, kde předává teplo přes stěny vodě, která kolem něj cirkuluje.

Po ochlazení pára kondenzuje na stěnách výměníku tepla a stéká dolů. Cyklus se opakuje stále dokola.

Schéma vnitřní struktury koaxiální trubky a výměníku tepla.

Koaxiální trubice spárované dohromady

Princip je stejný jako u předchozího výměníku tepla s jednou výjimkou - dvě měděné trubky s kapalinou jsou připojeny k jednomu výměníku tepla. Spárovaný systém umožňuje účinnější odběr tepla a velký objem a plocha stěn výměníku tepla umožňují rychlý ohřev vody.

V případě potřeby jsou instalovány vakuové rozdělovače s dvojitými koaxiálními systémy:

1. Zajistěte malý ohřev velkého množství vody;
2. Během slunečného dne je potřeba tepelné energie;
3. Je zde vysoká průměrná úroveň oslunění;
4. Do systému se rychle přečerpává voda.

Pérové vakuové trubice

Jejich konstrukce obsahuje dodatečný výměník tepla, který umožňuje účinnější odvod tepla z vnitřní strany skleněné baňky. Obvykle má podobu dvou podélných desek po stranách měděného chladiče.

Jinak je princip činnosti naprosto stejný jako u koaxiální trubice.

Vakuové trubice ve tvaru U (typ U)

Tento systém se zásadně liší od předchozích systémů. Používá dvě sítě, jednu pro studenou vodu a druhou pro teplou vodu.

Ve skleněné baňce je instalován výměník tepla ve tvaru písmene U, kterým protéká voda. Z hlavního rozvodu studené vody do něj proudí voda, ohřívá se a vrací se do potrubí ohřáté vody.

Rozdělovač typu U s vakuovými trubicemi je nejúčinnější, ale jeho montáž je obtížná. Průtokové potrubí je přivařeno k měděným trubkám uvnitř skleněné baňky. Výsledkem je jednodílný systém s vysokou energetickou účinností, ale malou údržbou.

Instalace žárovky na měděnou trubku ve tvaru U.

Jaké typy solárních kolektorů jsou k dispozici?

Tyto systémy se vyrábějí ve dvou typech: s plochou deskou a vakuové. Jejich princip fungování je však v podstatě podobný. K ohřevu vody využívají solární teplo. Liší se pouze svou konstrukcí. Podívejme se blíže na to, jak tyto typy solárních termických systémů fungují.

Ploché desky

Jedná se o nejjednodušší a nejlevnější typ sběrače. Funguje to takto: V kovovém pouzdře, které je zevnitř ošetřeno vysoce účinným pérovým absorbérem pro absorpci tepla, jsou umístěny měděné trubky. V nich cirkuluje chladicí kapalina (voda nebo nemrznoucí směs), která absorbuje teplo. Poté toto chladivo prochází výměníkem tepla v akumulační nádrži, kde předává teplo přímo vodě, kterou můžeme použít například k vytápění domu.

Horní část systému je pokryta vysokopevnostním sklem. Všechny ostatní strany pláště jsou izolovány, aby se snížily tepelné ztráty.

Výhody	Nevýhody
Nízké náklady na panely	Nízká účinnost, přibližně o 20 % nižší než u vakuových panelů.
Nekomplikovaný design	Vysoké tepelné ztráty skříní

Vzhledem ke snadné konstrukci se tyto systémy často vyrábějí i vlastníma rukama. Potřebný materiál lze zakoupit ve stavebninách.

Vakuové systémy

Vakuové systémy mají vzhledem ke své konstrukci poněkud odlišnou funkci. Panel se skládá z dvojitých trubek. Vnější trubice plní ochrannou funkci. Jsou vyrobeny z vysoce pevného skla. Vnitřní trubka má menší průměr a je potažena absorbérem, který uchovává sluneční teplo.

Toto teplo je pak předáváno táhly nebo tyčemi vyrobenými z mědi (existuje několik typů a mají různou účinnost, o nich si povíme o něco později). Tepelné tahy předávají teplo pomocí teplonosného média do akumulační nádrže.

Mezi trubkami je vakuum, které snižuje tepelné ztráty na nulu a zvyšuje účinnost systému.

Výhody	nevýhody
Vysoká účinnost	Vyšší cena ve srovnání s plochými trubkami
Minimální tepelné ztráty	Nelze opravit samotné trubky
Snadná oprava, trubky lze vyměnit po jednom kuse.
Velký výběr typů

Typy chladičů (absorbérů), z celkového počtu 5.

• Pérový absorbér s přímou tepelnou trubicí.
• Pérový absorbér s tepelnou trubicí.
• Přímý průtokový vakuový rozdělovač ve tvaru písmene U s koaxiální baňkou a reflektorem.
• Systém s koaxiální žárovkou a tepelnou trubicí.
• Pátým systémem jsou ploché rozdělovače.

Podívejme se na účinnost různých absorbérů a porovnejme je s plochými kolektory. Výpočty jsou uvedeny na 1 m2 panelu.

V tomto vzorci se používají následující hodnoty:

• η- účinnost kolektoru, kterou vypočítáme;
• η₀ - optická účinnost;
• k₁ - součinitel tepelných ztrát W/(m²-K);
• k₂ - součinitel tepelných ztrát W/(m²-K²);
• ∆T - rozdíl teplot mezi kolektorem a vzduchem K;
• E - celková intenzita slunečního záření.

Pomocí tohoto vzorce a výše uvedených údajů můžete provést výpočty sami.

Aniž bychom se zabývali proměnnými, zjednodušeně řečeno, účinnost závisí na množství tepla absorbovaného měděnými chladiči a na množství ztrát v systému.

Systémy s průtokovými ohřívači nebo termosifony

Mohou být ploché nebo vakuově tvarované. Používají stejné principy fungování. Mají však jeden podstatný rozdíl v technické konstrukci.

Tento systém může pracovat bez další záložní akumulační nádrže a čerpací skupiny.

Princip činnosti je následující. Ohřáté topné médium se shromažďuje v základním zásobníku, který je umístěn v horní části systému, obvykle o objemu 300 litrů. Cívka, kterou cirkuluje voda z tlakového rozvodu vody v domě. Je ohřívána a může být dodávána spotřebiteli.

Výhody	nevýhody
Nízké náklady díky nedostatku dílů zařízení.	Nízká účinnost systému v zimě a v noci
Snadná instalace s minimálními nároky, protože systém je vybaven vším potřebným.

Vytvoření vakuového solárního kolektoru vlastníma rukama

Vytvoření takového návrhu v domácích podmínkách je poměrně složité a vyžaduje vysokou míru přípravy. Hlavním problémem při konstrukci takové jednotky je vytvoření vnější jednotky.

Vakuování baňky a tepelného akceptoru je bez náročného vybavení nemožné, proto je jednodušší je zakoupit v továrním provedení.

Kvalitní evakuační baňka obsahující uvnitř i přijímač tepla vyžaduje nejen zručnost, ale i složité vybavení. Takovou operaci není možné provést v provizorním prostředí, proto je v následujícím návodu popsána metoda s použitím továrních baněk. Ale i zde se objevují komplikace. Práce na jejich instalaci vyžadují nejvyšší míru přesnosti.

Samotnou technologii montáže lze rozdělit do několika kroků:

• Nejprve je třeba zkonstruovat rám, na který budou připevněny vnější konstrukční prvky. Nejlepší je montovat přímo na místě plánované instalace konstrukce. Zpravidla se umísťují na střechu.
• Po sestavení rámu je třeba jej bezpečně upevnit. Specifika použitého způsobu upevnění závisí na vlastnostech samotné střešní konstrukce. Důležitým krokem společným pro všechny typy střech je utěsnění otvorů pro upevnění rámu.
• Dalším krokem je instalace akumulační nádrže, která bude plnit úlohu akumulace tepla. K tomuto účelu je zapotřebí objemná nádrž, jejíž instalace vyžaduje použití specializovaných strojů nebo další pracovní síly. V této fázi je také instalována čerpací stanice.
• Dále je třeba nainstalovat pomocné komponenty, jako je topné těleso, teplotní čidlo a potrubí.
• Nyní je třeba položit potrubí, kterým bude cirkulovat topné médium. Trubky musí být vyrobeny z materiálu odolného vůči vysokým i nízkým teplotám. Polypropylenové potrubí je nejlepší volbou.
• Po instalaci potrubí je třeba zkontrolovat jeho těsnost společně se zásobníkem. Pokud jsou zjištěny netěsnosti, je třeba je před pokračováním opravit a zkontrolovat.
• Dalším krokem je instalace trubek přijímače. Vzhledem k tomu, že se používají výrobky vyrobené ve výrobním závodě, je důležité pečlivě si přečíst návod k instalaci, který je s nimi dodáván. V této fázi je třeba se pokusit vypočítat všechny možné nuance, protože chyby by vedly k vysokým ekonomickým nákladům. Tyto produkty jsou poměrně drahé.
• Dalším krokem je instalace instalační jednotky a její připojení ke zdroji napájení. Poté se k němu připojí dříve instalované pomocné komponenty a jednotky. Dále je k instalační jednotce připojena řídicí jednotka, která sleduje stav celého systému.
• Poslední fází instalace vakuového solárního kolektoru je uvedení do provozu. Slouží k identifikaci a odstranění případných závad v instalaci.

Dokončení instalace kolektoru neznamená, že na něj jednou provždy zapomenete. Aby byla zajištěna dlouhá a účinná životnost jednotky, měla by být pravidelně kontrolována a servisována.

Je to výhodné

Zda je výhodné používat solární kolektory, si každý určuje sám podle oblasti svého bydliště, potřeby tepla a finančních možností.
Oblast bydliště je důležitým kritériem při určování účinnosti využití zařízení, která přeměňují sluneční energii na jiné formy energie. Sluneční aktivita (délka slunečního svitu) se v různých oblastech naší země liší, jak je vidět na následujícím grafu.
Z tohoto grafu vyplývá, že nejpříznivější oblasti pro využívání sluneční energie, kde sluneční aktivita trvá více než 2000,0 hodin ročně, se nacházejí v jižních oblastech země. V těchto oblastech také nejsou chladné a dlouhé zimy, což určuje možnost úspěšného využití solárních kolektorů v systémech vytápění a zásobování teplou vodou v těchto oblastech Ruska.

Pokud je potřeba vytvořit zcela autonomní systém od externích, tradičních dodavatelů tepla, je třeba mít na paměti, že takový systém nelze vytvořit pouze instalací kolektoru, protože Elektrická energie je potřebná pro cirkulaci teplonosné kapaliny a provoz automatizačního systému. Proto je pro úplnou autonomii nutné uvažovat o nezávislém napájení připojovaného zařízení. Proto jsou pro vytvoření zcela nezávislého systému nutné další finanční náklady, které prodlouží dobu návratnosti zařízení.

Princip fungování vakuového solárního kolektoru

Solární vakuové kolektory jsou nejúčinnější zařízení pro zpracování sluneční energie. Aby zařízení dosáhlo účinnosti 85 %, využívá pouze 15 % přijaté sluneční energie. Solární vakuové kolektory jsou účinnější než solární panely, protože dokážou nejen přeměnit sluneční energii na elektřinu, ale lze je použít i k vytápění. Tato funkce nejenže šetří elektrickou energii, ale také se vyhýbá nákladům na vytápěcí zařízení.

Díky své vysoké účinnosti se solární kolektory hojně využívají v aplikacích, jako jsou např.

• Soukromé domy, byty, rekreační domy.
• Kancelářské budovy.
• Zemědělské podniky.
• Průmyslové komplexy všech velikostí.
• Zdravotnická zařízení.
• Vzdělávací instituce: školy, univerzity.
• Zařízení péče o děti.
• Obchodní zařízení.
• Stravovací zařízení.
• Železniční stanice, přístavy a mnoho dalších institucí všeho druhu.

Solární kolektory lze efektivně využít téměř všude, kde je potřeba elektřina a teplá voda.

Solární kolektory lze využít různými způsoby:

• V chladném zimním období, zejména v lednu a prosinci, nemohou solární kolektory vyrobit více než 30-50 % tepla. V tomto období se tedy budete muset uchýlit k tradičním zdrojům energie.
• Čím lepší je izolace budovy, tím účinnější je topný systém.
• Systém podlahového vytápění na bázi vody lze ohřívat také pomocí solárních kolektorů. Tuto možnost doporučujeme použít pro zvýšení účinnosti systému.
• Hlavní překážkou pro solární kolektory je zatažené počasí. Pokud je zataženo, budete muset častěji používat tradiční zdroje tepla.