Obsah článku
- Jak funguje vakuový kolektor
- Montáž a instalace kolektoru na střechu
- Instalace tepelného akumulátoru
- Pokládka potrubí
- Páskovací a přídavná zařízení
V současné době je nejracionálnějším způsobem využití sluneční energie vakuové kolektory systému teplé vody. Naše recenze zodpoví hlavní otázky týkající se funkcí provozu solárních elektráren, jejich instalace a využití pro domácí potřeby soukromého domu..
Jak funguje vakuový kolektor
Na rozdíl od plochého kolektorového panelu, kde je ohříván masivní radiátor, ve kterém je uzavřen tepelný výměník s vodou, fungují vakuové solární elektrárny odlišně. V nich cirkuluje chladicí kapalina tenkými trubicemi uzavřenými v průhledných bankách, které se zdvihají zdola nahoru působením proudění, které je doprovázeno zahříváním. Vakuové potrubí může mít volitelně následující konstrukční vlastnosti:
- Zrcadlové dno žárovky, zaměřující světelný tok na trubici.
- Přítomnost radiátorů na vnitřních trubkách přispívá k efektivnější absorpci tepla.
- Potahování vnitřních trubek pro podobný účel.
- Používání tepelných trubek naplněných látkou s nízkým bodem varu namísto trubek s chladivem.
- Vakuově naplněné baňky a vrstvené skleněné skořepiny snižují návrat tepla.
Zařízení vakuové trubice solárního kolektoru: 1 – přívod chlazené chladicí kapaliny; 2 – tepelný výměník (kolektor); 3 – těleso chladiče; 4 – tepelná izolace; 5 – kondenzátor tepelné trubky; 6 – výstup vyhřívané chladicí kapaliny; 7 – hermetická zátka; 8 – pracovní tekutina; 9 – tepelné potrubí; 10 – hliníková deska (absorbér); 11 – vakuová trubice;
Zavedení takových řešení zvyšuje náklady na kolektor, ale čím vyšší je cena, tím více sluneční energie je zařízení schopno shromáždit a odeslat k ohřevu vody. To je zvláště důležité v ruském klimatu, kde krátké denní světlo a nízká úroveň osvětlení umožňují používat pouze vysoce efektivní instalace. Výkon kolektoru je určován jeho pasovými údaji v souladu s potřebami systému teplé vody.
Montáž a instalace kolektoru na střechu
Jedním z hlavních rozdílů vakuového rozdělovače je to, že nevyžaduje zvedání na střechu a montáž jako celek. Instalace může být provedena v samostatných jednotkách, což výrazně usnadňuje samostatnou práci.
Základní rám je zpočátku smontován. Je to docela objemné, ale lehké, takže montáž je jednodušší provádět na zemi. Hlavním nosným prvkem rámu jsou boční kolejnice, které mají čtvercový profil nebo profil ve tvaru U. V horní části jsou střešní kolejnice připevněny k rozdělovači – sběrnému rozdělovači, ke kterému jsou připojeny topné baňky. Ve spodní části jsou profily spojeny distanční kolejnicí, na které je upevněn pás s drážkami – držák pro vakuové trubice. Kromě toho jsou střešní nosiče ve střední části spojeny jedním nebo dvěma rozpěrkami, které mohou mít nahoře tlumící podložky nahoře.
V rozích jsou ke stranám rámu připevněny šátky s radiálními drážkami. Nohy jsou k nim přišroubované: dlouhé od strany rozdělovače a krátké ve spodní části. Díky možnosti šikmého připevnění k styčníkům je možné nastavit úhel instalace, avšak je třeba okamžitě utáhnout pouze axiální šrouby s pouzdry, svorky jsou po dokončení instalace utaženy. Zadní nohy v mnoha kolektorech jsou vzájemně spojeny ocelovými výztuhami. Ve spodní části jsou nakloněné nohy přišroubovány k nohám pro připevnění na střechu.
Po předmontáži se rám zvedne na střechu a umístí na svah směrem na jih. Nejprve je rozdělovač připevněn na dně, pak je poloha instalace nastavena posunutím nebo úpravou délky zadních nohou. Nohy jsou upevněny do bedny střešní krytinou, pod nohama jsou instalovány speciální těsnění z dodávací sady. Umístěte kolektor na střechu tak, aby nohy spočívaly na hřebenech reliéfního povrchu. V případě potřeby jsou na střechu namontovány meziprostory nebo jako takové jsou použity trubkové držáky sněhu.
Předpokládá se, že optimální úhel sklonu se rovná zeměpisné šířce, ve které je kolektor umístěn, avšak v závislosti na ročním období a konstrukčních vlastnostech může výrobce v pokynech k instalaci provést úpravy. U některých kolektorů jsou zadní nohy upevněny v podélných štěrbinách pro možnost změny sklonu v různých ročních obdobích. Také si všimněte, že na strmých svazích mohou být přední a zadní nohy zaměněny za účelem udržení požadovaného montážního úhlu.
Instalace tepelného akumulátoru
Teplo absorbované sběrnými trubkami je přenášeno do systému přívodu horké vody, avšak provoz v průtokovém režimu je nemožný kvůli nedostatečné okamžité energii. Ohřátá voda je akumulována v tepelném akumulátoru, odkud je pak dodávána do míst odběru. Pro umístění baterie existují dvě možnosti.
Solární vakuový kolektor s akumulační nádrží
První je v horní části kolektoru, zatímco nádrž je kombinována s rozdělovačem a teplo z kolektorových trubek je absorbováno přímo vodou. Takové umístění baterie je prospěšné pouze z pohledu, že nemusí být instalována v domě a plýtvá tak užitečným prostorem. I přes přítomnost tepelné izolace jsou však tepelné ztráty poměrně vysoké, což umožňuje použití externích baterií pouze v oblastech s mírným podnebím. Protože se voda používá v solárním okruhu, je uvnitř nádrže nainstalován topný článek, který zabraňuje zamrznutí chladicího média během volnoběhu, nebo je pomocí omezené cirkulace solárního okruhu implementován systém zpětného topení..
Solární systém pro ohřev vody ze slunce: 1 – přívod studené vody; 2 – výměník tepla; 3 – nepřímý topný kotel (tepelný akumulátor); 4 – teplotní čidlo; 5 – chladicí okruh; 6 – čerpací stanice; 7 – ovladač; 8 – expanzní nádrž; 9 – horká voda; 10 – trojcestný ventil; 11 – solární kolektor
Tepelný akumulátor umístěný uvnitř domu je schopen udržovat teplo ohřáté vody celou noc, bez ohledu na venkovní teplotu, navíc je objem akumulované vody prakticky neomezený. Pro tento účel se zpravidla používají kotle pro nepřímé vytápění, roztok propylenglykolu se používá jako nosič tepla ve vnějším okruhu pro topné systémy..
Pokládka potrubí
Jedním z nejobtížnějších úkolů při instalaci kolektoru je připojení k vnitřní instalaci. Potrubí musí být nejen odolné vůči teplotním extrémům, ale také musí mít kvalitní izolaci. Nejlepší možností pro tyto účely jsou trubky PEX se systémem nátrubků, které se používají v systémech zásobování horkou vodou..
V ideálním případě by délka trubek měla být minimální, zejména ve vnější části linky. Proto je obvyklé instalovat kolektory v nejnižší části svahu a vést spojovací trubky pod krytem v oblasti Mauerlat. Takové umístění není vždy přijatelné z důvodu zastínění místa instalace, které nutí zvedák kolektoru nahoru, takže průchod trubek přes střechu pomocí speciálních těsnicích vstupů. Vnější část potrubí musí být zabalena do izolačního pláště vyrobeného z pěnového polyisokyanurátu nebo pryže schopného vydržet teploty nad 150 ° C. Tepelná izolace musí mít vnější plášť odolný vůči UV záření. Vnitřní části vedení musí mít také tepelnou izolaci..
Páskovací a přídavná zařízení
Nejzajímavější technickou výzvou při instalaci solárního kolektoru je propojení s jinými vodovodními systémy a zajištění správného provozu při řešení řady dětských chorob solární elektrárny. Připojení je nejjednodušší, když je baterie umístěna vně: studená voda je přiváděna do její spodní odbočky, horká voda je odebírána z horní odbočky, kapalina je přemísťována pod pracovním tlakem vodovodního systému.
Připojení vnitřního akumulátoru k rozdělovači kolektoru se provádí dvěma paralelními trubkami, zatímco v chladné mezeře je instalováno oběhové čerpadlo s mokrým rotorem a speciální hydraulický okruh pro solární systémy. Pas pumpy musí zajistit schopnost pracovat v systémech s propylenglykolem.
Jedním z hlavních problémů, které se objevují během provozu solárního kolektoru, je stagnace, kdy teplota v obou okruzích dosáhne praktického maxima a chladicí kapalina začne vařit v rozdělovači nebo v samotných sběrných trubkách. Tento jev je pozorován hlavně několik hodin před polednem, protože v nejaktivnějším topném období neměla voda v baterii čas úplně vychladnout. Nejprimitivnějším řešením problému je zapnout aktivní cirkulaci několik hodin před denním světlem, aby se zcela ochladila baterie, což problém zcela nevyřeší a také není pro obyvatele zcela pohodlné..
Alternativou je zapnutí přídavného okruhu při přehřátí. Toto řešení je realizováno instalací dvojice trojcestných ventilů se servopohony v místě připojení k rozdělovači, které jsou spojeny trubkou o délce 3 až 4 metry. Když je dosaženo maximální teploty v primárním okruhu, regulátor otevře kohouty, díky čemuž je vedení prodlouženo a dochází k dalšímu ochlazování chladiva vstupujícího do rozdělovače.
Další, racionálnější možností je připojení akumulátoru tepla k topnému systému. Pokud dojde ke stagnaci, hlavní topná jednotka se zastaví a část vody ze zpětného toku je poslána do třetího výměníku tepla nepřímého topného kotle, čímž se ochlazuje její obsah. Strukturálně je takové řešení komplikovanější a navíc nákladnější implementovat, ale zároveň je mnohem výhodnější z hlediska energetické účinnosti. Všechny popsané metody v teplé sezóně nefungují dobře, a proto lze kolektor chránit před přehřátím pouze umělým stínováním..
Mohl byste mi prosím vysvětlit, jak funguje instalace, připojení a provoz vakuového solárního kolektoru?
Dobrý den, chtěl/a bych se zeptat na vakuový solární kolektor. Jak probíhá jeho instalace? Jaké jsou možnosti připojení k systému a jak se provozuje? Děkuji za odpověď.
Dobrý den, instalace vakuového solárního kolektoru je poměrně jednoduchá a může být provedena buď samostatně, nebo pomocí odborníka. Kolektor je obvykle umístěn na střeše domu nebo nejlepší na jihovýchodní nebo jihozápadní straně, aby mohl co nejvíc využívat sluneční energii. Možnosti připojení k systému mohou být různé podle typu solárního systému a způsobu ohřevu vody. Provozování je následně velmi jednoduché, kolektor se automaticky napojuje na vodovodní systém a začne ohřívat vodu po nasbírání sluneční energie. Děkuji za otázku.
Můžete mi prosím poradit, jaké je optimální umístění vakuového solárního kolektoru?