1. Вакуумні накопичувачі енергетичних ресурсів з прямою теплової подачею
2. Вакуумний колектор, для отримання сонячної енергії, з непрямої теплової подачею
3. Функціонал і основні переваги системи вакуумного колектора
4. Принцип роботи вакуумного сонячного колектора
5. Застосування сонячних колекторів

Вакуумний сонячний колектор служить для переробки енергії прямих сонячних променів в теплові ресурси. Цей пристрій при будь-якій температурі природних повітряних потоків, незалежно від погодних умов працює на накопичення енергетичних сонячних ресурсів . Найчастіше таке обладнання встановлюють на покрівельних покриттях житлових і виробничих конструкцій і орієнтують на південний напрямок.

Варто зазначити що існує кілька типів колекторів працюють від сонячного світла. Основними типами є плоский тип пристрою і вакуумна модифікація. У плоскому пристрої вода нагрівається за рахунок падаючих сонячних променів проодящіх через спеціальне скло, з нанесеним на нього спецрозчином чорного кольору для збереження тепла. Така плоска панель робиться повітронепроникної, і має здатність нагрівати воду до температури 200 градусів за Цельсієм.

Вакуумний тип колекторів має важливе конструктивне відміну від плоских моделей пристрою. Він має вигляд декількох скляних трубок закріплених на базовій панелі. Ці скляні трубки імєєют на внутрішній поверхні скла спеціальне покриття збирає сонячне тепло. Крім того всередині такої трубки розташовується ще одна трубка меншого перетину, причому між зовнішньою і внутрішньою трубками є порожнина з якої відкачано повітря. Ця вакуумна прошарок потрібна для більшого збереження тепла, і здатна підвищити ефективність колектора на 30 відсотків, порівняно з плоскими модифікаціями. За допомогою такого колектора вода здатна нагрітися до 300 градусів за Цельсієм.

Ще одним технологічним відмінністю вакуумного типу сонячного колектора є наявність спеціальної рідини внизу трубки, яка вледствие нагріву перетворюється в пар, і, піднімаючись вгору, рівномірно нагріває воду. У регіонах з малою тривалістю світлового дня і в умовах мінусової температури така схема роботи дає значний виграш в кількості теплової енергії. Що стосується ціни, то, звичайно, більш конструктивно складний вакуумний колектор має більш високу ціну, але при цьому його характеристики мають переваги.

Вакуумні накопичувачі енергетичних ресурсів з прямою теплової подачею

У пристроях з безпосередньою подачею тепла вакуумні пристосування зі скла і накопичувальний бак, прикріплені на одному Рамов каркасі, з нахилом від сорока до шістдесяти градусів. Вакуумні механізми з'єднані з баком накопичувачем, за допомогою ущільнювача з'єднувального кільця з гуми.

Коли нагрівається рідина, вміщена в скляні ємності з вакуумом, то водні шари, з більш високою температурою, за допомогою циркуляції піднімаються в накопичувальний відсік, далі нагріті водні маси з накопичувача, використовуються для задоволення виробничих і побутових потреб. Вакуумний колектор, для отримання сонячної енергії, даного типу діє без додаткової подачі тиску.

За допомогою запірного клапана пристрій підключається до водопровідних лініях. Спеціальний фіксує клапан контролює стан рівнів водної маси в накопичувальної ємності. Так, як в ролі носія теплової енергії в вакуумному колекторі, для отримання сонячної енергії, виступає вода, то і ці пристрої, отримали назву - сезонних обмінників теплової енергії.

Вакуумний колектор, для отримання сонячної енергії, з непрямої теплової подачею

Принцип функціонування обладнання, що має властивості непрямої передачі теплових ресурсів, схожий на робочий процес системних ліній централізованого опалення. Дані сполуки працюють завдяки тиску від водопровідних шляхів.

Функціонал і основні переваги системи вакуумного колектора

Для роботи системи використовують вакуумні ізольовані пристосування. Даний вид теплових з'єднань не припиняє функціонувати навіть при низькій температурі (- 40 градусів) і витримує посилений тиск водопровідних каналів. Саме обладнання з накопичувальним баком монтується окремо, з'єднуючись за допомогою спеціальних виробів металопрокату.

Стандартний вакуумний колектор, для отримання сонячної енергії, мають у своєму розпорядженні на домовик даху, а накопичувальну ємність у внутрішній частині приміщення. Дані установки отримали назву - спліт-системами. Так само вони отримали назву всесезонні (роздільні). Функціонування непрямих пристроїв автоматизовано за допомогою контролера. Безперебійну циркуляцію носія теплової енергії в системах виконує насос.

Основні позитивні сторони використання колекторів сонячного тепла вакуумного типу це:

• Висока ефективність навіть при мінусовій температурі
• Легкість монтажу конструкції
• Стійкість колектора при вітрових навантаженнях
• Тривалий час роботи

З негативних моментів використання можна відзначити тільки завищену вартість обладнання, яка в довгостроковому періоді в процесі використання окупається.

Принцип роботи вакуумного сонячного колектора

Теплоносієм в вакуумному сонячному колекторі виступає рідина, яка, протікаючи через верхню зону пристрої, поглинає теплову енергію зі спеціальних наконечників з мідних сплавів. При перекачуванні здійснює нагрівання водної мас в накопичувачі, за допомогою зміїв механізму. Цикл передачі тепла залежить від тривалості дня і відбувається до того моменту, поки температура рідини на виході з пристрою перевищує температурні показники водних потоків в накопичувальної ємності.

Приймач - мідний з ізоляцією поліуретанового типу, захищений анодованим алюмінієвим покриттям. Подача теплової енергії здійснюється крізь гільзу приймача. Процес зміни комплектуючих деталей не складний. Він не вимагає зливання незамерзаючої рідкої маси з теплообмінника.

На виході з вакуумного колектора, для отримання сонячної енергії, в накопичувальної ємності, а також на зворотному боці контурі пристрою опалення розташовані температурні датчики . Грунтуючись на свідчення температурних приладів, сонячний контролер вмикає, або вимикає циркуляційний насос. При перегрів теплоносія в системі може виникнути надмірний тиск, для цього передбачений розширювальний бак.

Такий колектор служить прекрасною альтернативою електрики і газовому опаленню, так як є екологічним пристроєм, завдяки використанню сонячної енергії. Крім того, такі пристрої дуже вигідні з економічної точки зору.

Застосування сонячних колекторів

В даний час сонячні колектори, як вакуумного, так і плоского типу, широко поширені в країнах з високою сонячною активністю. Їх з успіхом застосовують як для побутових потреб та обігріву житлових будинків, так і на виробничих підприємствах, і на фермерських плантаціях для вирощування овочів. Такий вид отримання енергії досить популярний в європейських державах, де економія завжди стоїть на чолі кута, особливо в таких країнах як Іспанія, Кіпр, Австрія та Німеччина. В іншому світі сонячні колектори поширені також в США, Китаї, Монголії. У всьому світі перехід на сонячну енергію означає істотний прорив сучасних технологій, які дають великі можливості для забезпечення населення планети невичерпним джерелом енергії.

У Росії сонячні колектори поки не отримали належної популярності, хоча в багатьох регіонах країни достатня наявність сонячного світла могло б істотно знизити витрати на обігрів приміщень. Такі регіони як Забайкаллі, південна частина Сибіру, ​​а також південна частина європейської частини країни мають необхідну кількість сонячної радіації для вироблення більш дешевого тепла, ніж дають традиційні джерела.

Такий спосіб отримання енергії в довгостроковій перспективі дає велику економію природних ресурсів, і благотворно впливає на екологічну обстановку на нашій планеті.