Основен / Радиатори

Слънчеви вакуумен колектор го направите сами

Днес вакуумните слънчеви колектори се намират основно в отопление и топла вода. Такива устройства на принципа на работа наподобяват конвенционалните панелни конструкции - за тези и други, изолираната кутия е покрита със стъкло отгоре.

Слънчеви вакуумен колектор го направите сами

Основната разлика може да се счита за метод за преобразуване на слънчевата енергия - този процес се осъществява в стъклени тръби с вътрешен вакуум. Всъщност, затова този дизайн се нарича вакуум. Всяка тръба има топлинен канал, направен под формата на медна тръба, напълнена с охлаждаща течност. За свързване на тръбите се използват отделни свързващи елементи.

Вакуумен слънчев колектор с топлинни тръби

Тези конструктивни характеристики определят основните предимства на вакуумните колектори. Да, такива системи са много сложни, те се нуждаят от специални грижи и поради високата цена на много такива колектори просто не могат да си позволят. Но високата производителност повече, отколкото плаща за всички тези недостатъци - панелните колектори, както е добре известно, могат да работят само през лятото, а вакуумните колектори се използват и през зимата.

Съдържание стъпка по стъпка инструкции:

За предимствата на вакуумните колектори

Основното предимство на тези системи е почти пълното отсъствие на топлинни загуби, защото това, което може да бъде по-добър изолатор, отколкото вакуум?

Благодарение на минималните топлинни загуби, вакуумните колектори се използват успешно в системи за гореща вода и за отопление на дома.

Другите предимства включват следното:

• лесна ремонт - всеки повреден възел може лесно да бъде заменен;
• работна ефективност дори при минус 30 ° С;
• надеждност - слънчевата система ще продължи да работи дори и след като една от тръбите не успее;
• способността да генерира температура над 300 ° C;
• способността да работи дори при облачно време и пълно абсорбиране на слънчевата енергия, включително невидими спектри;
• малък плавателен съд.

Дизайнът на слънчевата система може да бъде монтиран под ъгъл не повече от 20 °. Нещо повече, повърхността му трябва периодично да се почиства от мръсотия и сняг.

Радиатори с вакуумно отопление

Сортове вакуумни колектори

Сортове вакуумни колектори

Дизайнът на колекторите използва два вида стъклени тръби:

Погледнете по-отблизо всеки един от тях.

Коаксиална тръба

Това е един вид термос, който се състои от двойна колба. Външната колба е покрита със специална субстанция, която поглъща топлина. Между двете тръби се създава вакуум. Това ни позволи да гарантираме, че топлината се прехвърля директно от стъклени колби по време на работа.

Обърнете внимание! Вакуумните колектори използват специално стъкло, направено от боросиликати. Такъв материал предава повече слънчева енергия.

Във всяка епруветка е друга - мед (тя е пълна с етерна течност). Когато температурата се покачи, тази течност се изпарява, прехвърля натрупаната топлина и тече обратно като кондензат. След това цикълът се повтаря отново и отново.

Фонтанова тръба

Този тип тръби се състоят от единична колба. Между другото, дебелината на стените, те значително надвишават коаксиалните колеги. Медната тръба е подсилена със специална гофрирана плоча, обработена с абсорбиращо влага вещество. Оказва се, че въздухът в този случай се изпомпва от целия топлинен канал.

Такива канали, между другото, също са различни:

Канали като "Hit Pipe"

Трансфер на топлина във слънчев колектор с вакуумен топлообменник

Другото им име е топлинни тръби. Те работят по следния начин: когато температурата се покачва, ефиращата течност в затворени тръби издига канала, след което кондензира там в специално оборудван колектор на топлина. Във второто, течността пренася топлинната енергия и слиза по тръбата. Топлината се прехвърля от топлинния колектор до системата, като се използва циркулационна охладителна течност.

Топлоизолационна коаксиална вакуумна тръба с 2-тръбен колектор

Характерно е, че металните тръби тук могат да бъдат не само мед, но и алуминий.

Директни канали

Във всеки от тези канали в стъклената тръба има две метални тръби наведнъж. Според една от тях течността влиза в колбата, то се загрява там и излиза през втората.

Изграждаме вакуумен слънчев колектор със собствените си ръце

По принцип можете да направите вакуумна соларна станция със собствените си ръце, но това е изключително трудна и отговорна работа, защото не е нужно само да се създаде вакуум във всяка от тръбите, но също така и да се сподели правилно абсорбера. Всичко това изисква специализирано оборудване и съответни познания. Освен това, по време на монтажа трябва да спазвате няколко условия.

1. Избирайки правилното място за инсталиране (винаги от юг), премахвайки всичко, което сянката може да създаде.
2. Осигуряване на движението на охлаждащата течност изключително отдолу нагоре.
3. Предотвратяването на прегряването на колектора ще забрани цялата система.

С една дума, вакуумната спирка е изключително сложна система, която е по-добре да се купи като завършен продукт. Всъщност е възможно да се създаде модел на такова устройство, ако няма повече от две дузина заводи, произвеждащи такива продукти в света? Поради тази причина в нашия случай можем да говорим само за самосглобяване на конструкцията от фабричните колби.

Но има проблем. За правилното инсталиране трябва да имате умения за шлосер, за да не нарушавате херметичността на тръбите. Ето защо е много по-лесно да купите готов, макар и скъп продукт, отколкото да се съберете и всеки път, включително и него, пазете се от разбиванията.

Как да сглобим събирач на въздух

Ако решите да изградите слънчевата система със собствените си ръце, първо се погрижете за всички необходими инструменти.

Какво се изисква при работа

2. Регулируеми гайковерти и тръбни ключове.

Корпус с ключ за ключове

3. Заваряване на пластмасови тръби.

Заваряване на пластмасови тръби

Технология на монтажа

За сглобяването е желателно да се придобие поне един асистент. Самият процес може да бъде разделен на няколко етапа.

Първият етап. Първо сглобете рамката, за предпочитане незабавно на мястото, където ще бъде инсталирана. Най-добрият вариант е покривът, където можете отделно да прехвърлите всички детайли на конструкцията. Процедурата за монтиране на рамката зависи от конкретния модел и е записана в инструкциите.

Вторият етап. Закрепете плътно рамката на покрива. Ако покривът е плоча, използвайте летви и дебели винтове, ако има бетон, а след това обичайната котва.

Обикновено рамките са предназначени за монтиране на плоски повърхности (максимум - под 20-градусов склон). Запечатайте точките за закрепване на рамката към повърхността на покрива, в противен случай те ще изтекат.

Третият етап. Може би най-трудно, защото трябва да се вдигнете на покрива на тежък и цялостен резервоар за съхранение. Ако не е възможно да използвате специално оборудване, обвийте резервоара в плътна тъкан (за да избегнете евентуална повреда) и го вдигнете на кабела. След това прикрепете резервоара към рамката с винтове.

Четвърта фаза. След това трябва да монтирате помощни възли. Те включват:

• TEN;
• температурен сензор;
• автоматизиран въздуховод.

Всяка от частите е поставена върху специално омекотяващо уплътнение (това също са включени).

Обърнете внимание! Температурният сензор е фиксиран с шестограмен ключ!

Пети етап. Води водопровод. За да направите това, можете да използвате тръби от всякакви материали, стига да издържат на температура от 95 ° C. Освен това тръбите трябва да са устойчиви на ниски температури. От тази гледна точка най-подходящ е полипропиленът.

Шестият етап. След свързване на водозахранването, заредете резервоара с вода и проверете за плътност. Проверете дали тръбопроводът изтича - оставете резервоара цял за няколко часа, внимателно проверете всичко и, ако е необходимо, коригирайте проблема.

Седми етап. Уверете се, че стегнатостта на всички връзки е нормална, продължете с инсталирането на отоплителните елементи. За да направите това, обвийте медната тръба с лист от алуминий и я поставете в стъклена вакуумна тръба. Поставете фиксатор и гумена обувка на дъното на стъклената крушка. Поставете медния връх на другия край на тръбата докрай в месинговия кондензатор.

Обърнете внимание! На стъклените тръби ще забележите вискозно вещество. В никакъв случай не го изваждайте - тя е термо контактна мазнина.

Остава само да захванат чантата на скобата. Инсталирайте останалите тръби по същия начин.

Осмият етап. Инсталирайте монтажния блок върху конструкцията и захранвайте 220 волта. След това свържете три допълнителни устройства към това устройство (инсталирахте ги в четвъртия етап на работа). Въпреки факта, че монтажният блок е водоустойчив, опитайте се да го покриете с визьор или друга защита от валежи. След това свържете контролера с устройството - той ще ви позволи да наблюдавате и регулирате работата на системата. Инсталирайте контролера на всяко удобно място.

При тази инсталация вакуумният колектор е завършен. Въведете всички необходими параметри в контролера и стартирайте системата.

И последният (но не на последно място) важен съвет: не забравяйте за редовната поддръжка на инсталацията - това не само ще повиши ефективността на нейната работа, но и ще удължи срока на експлоатация.

Също така на нашия уебсайт можете да прочетете статия за термостати за отоплителен радиатор.

Вакуум слънчев колектор: принцип на работа + как да се съберете

Много пари се изразходват за топла вода и за отопление на помещенията. Но има алтернативен източник на енергия - вакуумният слънчев колектор. Чухте ли за това? Той ви позволява да намалите значително финансовите разходи за поддържане на комфорта и да осигурите максимален топлинен ефект с минимални топлинни загуби.

Това устройство може да бъде закупено от производителите на домакински уреди или да се монтирате вкъщи. И за да изберем подходящ модел, трябва да се проучи много информация. Ще ви помогнем да определите основните критерии за подбор.

Ето защо в статията ще обсъдим принципа на работа и устройството на вакуумния колектор, ще ви разкажем за структурните характеристики на различните модели. Ще разгледаме всички предимства и недостатъци на тези устройства. Материалът е придружен от видеоклипове, от които ще научите за важните характеристики и принципи на работа на вакуумни колектори.

Принципът на действие на вакуумната единица

Вакуумният слънчев колектор се различава от конвенционалните слънчеви системи по начина, по който се обработва слънчевата енергия. Класическата батерия просто приема светлината и я превръща в електричество. Колекторът също се състои от стъклени тръби с вакуумно пресъздаване вътре. В една система те се комбинират чрез специални докинг станции.

Във всяка тръба има канал с една или две медни пръти с охлаждаща течност. Хващайки лъчите на слънцето, активният елемент загрява охлаждащата течност на материала, като по този начин се осигурява работата на колектора.

Благодарение на този дизайн нивото на енергийната мощност значително се увеличава и загубата на топлина е значително намалена, тъй като вакуумният слой ви позволява да спестите около 95% от заловената слънчева енергия.

В допълнение, зависимостта на производителността на колектора от сезонност, температура на околната среда и различни метеорологични условия, като: пориви на вятъра, частично облачно време, валежи и др., Намалява.

Как е вакуум тип колектор?

Модерни вакуумни устройства, които осигуряват стаи с топлина и топла вода поради слънчевата енергия, са технологично малко различни и са разделени на такива типове:

• тръбно без защитно покритие от стъкло;
• модул с намалено преобразуване;
• стандартен плосък вариант;
• устройство с прозрачна изолация;
• въздушен възел;
• плосък вакуумен колектор.

Всички те имат обща структурна прилика, така че те се състоят от:

• външна прозрачна тръба, от която въздухът е напълно изтощен;
• нагрята тръба, разположена в голяма тръба, където се движи течна или газообразна течност за пренос на топлина;
• един или два предварително сглобени клапана, към които са свързани тръби от по-голям калибър и е включена циркулационна верига от тънки тръби, поставени вътре.

Цялата конструкция малко напомня на термос с прозрачни стени, в които се поддържа безпрецедентно високо ниво на топлоизолация. Благодарение на тази характеристика, вътрешното тяло на тръбата придобива способността да се загрее с качество и напълно да освободи енергийния ресурс от циркулиращата охлаждаща течност.

Конструктивни нюанси и класификация

Вакуумните колектори се класифицират според вида стъклени тръби, монтирани в конструкцията или по характеристиките на топлинните тръби. Тръбите са обикновено коаксиални и перо, а топлинните канали са с U-образна форма с права и топлинна тръба.,

Характеристика на коаксиални тръби

Коаксиалните тръби са двуслойна термосфера с вакуумно пространство, създадено изкуствено между стените. Вътрешната повърхност на тръбата има слой от специално покритие, абсорбиращо топлина, така че действителното прехвърляне на топлина се получава директно от стените на стъклената колба.

Като абсорбиращ елемент медна тръба, съдържаща етерния състав, се залива в стъклената тръба. В процеса на нагряване, той се изпарява, ефективно отделя топлината си, кондензира и тече към дъното на тръбата. След това цикълът се повтаря, като по този начин се създава непрекъснат процес на топлообмен.

Характеристики на тръби с писалки

Вакуумните тръби имат по-голяма дебелина на стената, отколкото коаксиалните, и се състоят не от две, а от една колба. Вътрешният абсорбционен елемент, изработен от мед, се подава по цялата дължина с траен усилвател - гофрирана плоча с високоенергийно покритие.

Поради тази структурна особеност, вакуумът се намира директно в топлинния канал, част от който, заедно с абсорбента, се интегрира директно в колбата.

Колекторите, направени на базата на вакуумни вакуумни тръби, се считат за най-ефективни в своя клас, изпълняват отлична работа със задачите и надеждно служат от много години насам.

Принципът на работа на тръбата за топлинна тръба

Топлинната тръба за топлинни тръби се състои от затворени тръби, съдържащи лесно изпаряващ се течен състав. Под влиянието на слънчевата светлина се загрява, преминава в горната част на канала и се концентрира в специален колектор на топлина.

Работният флуид в този момент оставя цялата натрупана топлина и отново се спуска, за да възобнови процеса.

Топлообменният топлообменник е свързан към топлообменника на колектора чрез специална гнездо, запечатана в самия 1-тръбен топлообменник или чрез двутръбен топлообменник.

Освободената енергия от резервоара за топлина изтегля охлаждащата течност и я прехвърля по-нататък по системата, като по този начин се осигурява наличието на топла вода в крановете и нагряването на батериите. Топлинната тръбна система е лесна за инсталиране и демонстрира висока производителност.

В случай на повреда или неуспех без никаква трудност, е възможно да се замени повредената възлова точка с нова, без да се пристъпи към реконструкция на цялата система.

Работата по ремонта може лесно да се извърши точно на мястото на колектора, без да се демонтира агрегата и да не се полагат ненужни усилия за работата.

Описание на U-образния праволинеен топлообменник

Тръбата на топлообменника с директен поток има формата на буквата U. В нея се циркулира вода или работната охладителна течност на отоплителната система. Една част от елемента е предназначена за студена охлаждаща течност, а втората правилно отстранява вече загрятата.

По време на запалване активното съединение се разширява и навлиза в резервоара за натрупване, като по този начин създава естествената циркулация на течността в системата. Специално селективно покритие, нанесено върху вътрешните стени, увеличава капацитета за абсорбиране на топлината и повишава ефективността на системата като цяло.

U-образните тръби проявяват висока производителност и осигуряват солиден топлопренос, но имат един основен недостатък. Те представляват една холистична конструкция с колектор и винаги са монтирани с нея.

Замяна на единична тръба, която е неуспешна, няма да работи. За ремонт ще е необходимо напълно да се разглоби целият комплекс и да се постави нов.

Модификационни характеристики на устройствата

При производството на хелиоагрегати, термични канали и вакуумни стъклени тръби за слънчеви колектори се комбинират в различни комбинации.

Най-популярни сред потребителите са коаксиални модели с тръба за топлинна тръба. Купувачите са привлечени от лоялната цена на устройствата и много простата, достъпна услуга през целия жизнен цикъл.

Вакуумните устройства с канали за топлинни тръби демонстрират висока надеждност и нямат ограничения за употреба дори при слънчеви термични комплекси с високо налягане.

Устройствата с коаксиална колба, съдържаща прави U-образни канали, също са включени в списъка на търсените такива. Те се характеризират с такива параметри като ниска загуба на топлина и ефективност от 70% и повече.

Положението е донякъде развалено от сложния процес на ремонт, специфичната поддръжка по време на експлоатация и невъзможността да се замени единичен повреден възел. Ако нещо се случи с устройството, то се демонтира и се постави абсолютно нов колектор.

Пенообразните тръби са конструктивно един цилиндър, изработен от стъкло с дебели, силни стени (в зависимост от производителя от 2,5 мм и повече). Вътрешността на абсорбиращата вложка за писалка е плътно прилепнала към работния канал, изработен от топлопроводящ метал.

Почти перфектната изолация създава вакуумно пространство вътре в стъкления контейнер. Абсорбентът прехвърля абсорбираната топлина без загуба и осигурява ефективността на системата до 77%.

Моделите с перо елемент са малко по-скъпи от коаксиалните, но благодарение на високата ефективност те осигуряват пълен комфорт в стаята и бързо плащат за себе си.

Най-ефективни и продуктивни са колбите с перо с вътрешни канали с директен поток. Реалната им ефективност понякога достига рекордни нива от 80%.

Цената на продуктите е доста висока, а при извършване на ремонти е задължително да изтече цялата охлаждаща течност от системата и едва след това да продължите с отстраняването на неизправности.

Какво трябва да бъде топлинният колектор?

Топлинният колектор е друг много важен работен елемент на вакуумния колектор. Чрез тази възлова точка натрупаната топлина се прехвърля от тръбите към охлаждащата течност.

Топлинният колектор се поставя в горната част на устройството. Един от компонентите му, медната сърцевина, получава енергия и го прехвърля в основната охлаждаща течност, която циркулира в затворената система "топлообменник на колекторния резервоар".

Правилната циркулация е гарантирана от малка помпа, свързана към системата. Автоматиката, управляваща отоплителния комплекс, ясно следва нивото на температурата в каналите и в случай на падане под допустимия критичен минимум (например през нощта) спира работата на помпата.

Това ви позволява да избегнете обратно нагряване, когато охладителната течност започне да събира топлината от гореща вода, събрана в резервоара за съхранение.

Плюсове и минуси на вакуумни колектори

Основното предимство на устройствата се нарича почти пълното отсъствие на топлинни загуби по време на работа. Това осигурява вакуумна среда, която е едно от най-качествените естествени изолатори. Но списъкът с предимствата не свършва там. Устройствата имат други различни предимства, например:

• ефективност при ниски температури (до -30 ° C);
• способността да се натрупват температури до 300 ° C;
• максималната възможна абсорбция на топлинна енергия, включително невидимия спектър;
• оперативна стабилност;
• ниска чувствителност към агресивни атмосферни прояви;
• ниско плаване поради структурните особености на тръбните системи, способни да преминават през себе си въздушни маси с различна плътност;
• висока ефективност в региони с умерен и хладен климат с няколко ясни и слънчеви дни;
• трайност в съответствие с основните правила за експлоатация;
• наличието на ремонт и възможността да се промени не цялата система, а само един счупен фрагмент.

Недостатъците включват невъзможността на колекторите да се самопочистват от замръзване, лед, сняг и високата цена на компонентите, необходими за монтажа на уреда вкъщи.

Как да монтирате устройството със собствените си ръце?

Процесът на сглобяване на вакуумен колектор започва с производството на рамкова основа за работните елементи. То се монтира незабавно на мястото, което е предназначено за устройството.

Размерът и размерите на рамката зависят изцяло от модела, който се планира да бъде направен, и обикновено се предписват в инструкцията, разположена между придружаващите документи за компонентите.

Мястото, където рамката приляга към покривната повърхност, допълнително се фиксира с уплътнител, така че в бъдеще водата да не навлиза през къщата през дупките. След това се подава резервоар за натрупване в мястото за монтаж и се закрепва с винтове към горната част на рамката.

В следващата стъпка се събират нагревателят, температурният сензор и автоматизираният вентилатор. Всички допълнителни части и свързаните с тях части се поставят върху включените тампони за омекотяване. Използва се гаечен ключ за фиксиране на температурния сензор.

След това оборудвайте водоснабдяването. За тази цел вземете тръби от всеки материал, който е устойчив на ниски температурни параметри и е в състояние да издържи до 95 градуса топлина.

След като системата за водоснабдяване е свързана, резервоарът за съхранение се напълва с вода и се изпитва за плътност. Ако са открити течове някъде в рамките на 3-4 часа, те се елиминират.

Накрая инсталирайте нагревателни елементи. За тази цел медната тръба се обвива с алуминиев лист и се поставя във вакуумна стъклена тръба. От дъното на колбата те сложиха фиксираща чаша и обувка с трайна, гъвкава гума.

Горният меден връх на тръбата се вкарва в месинговия кондензатор, докато спре. Вискозитетна течна контактна мазнина не се отстранява от тръбите. Застопорете заключващия механизъм върху скобата и монтирайте всички останали стъклени тръби по същия принцип.

На нея е поставен монтажен блок, 220-волтово захранване към него и към системата са свързани три допълнителни блока - отоплителен елемент, вентилационен отвор и температурен датчик.

Последният е свързан с контролера, предназначен за правилното управление на комплекса. В менюто на контролера направете желаните работни параметри и стартирайте системата в стандартен режим.

Как да поставите устройството?

За да може вакуумният колектор да функционира напълно и ефективно да осигури жизнено пространство с необходимата енергия, е необходимо да се намери най-подходящото място за него и правилно да се ориентира устройството по отношение на частите на света.

За населените места в северното полукълбо е важно да се постави колектор в южната част на покрива на къщата или на слънчевата страна на обекта. Желателно е да се осигури минималното отклонение за равнината на инструмента.

Ако няма възможност за насочване на повърхността към юг, заслужава си да изберете между запад и изток най-светлата перспектива в открито пространство.

Енергийният слънчев комплекс не трябва да се затваря от комини, декоративни фрагменти от покриви, разпръснати клони на дървета и високи жилищни или технически сгради. Това ще намали ефективността на работата и ще намали нивото на отопление на активните елементи.

Ако устройството е поставено правилно, то ще осигури почти същия пренос на топлина през цялата година, независимо от сезона.

Ако няма голям опит в изпълнението на сложни ремонтни и монтажни работи и водопроводни работи, е ирационално да се евакуират тръбите у дома. Този процес е труден и изисква специални знания и специализирано оборудване.

Освен това елементите от вакуум тип, направени самостоятелно, имат много по-ниско ниво на ефективност от фабричните части. Следователно, най-разумно е да закупите продукти от специализиран производител, а след това у дома опитайте да съберете няколко секции.

Полезно видео по темата

Подробно, подробно описание на вакуумната тръба, принципа на нейната работа и характеристиките на функционирането на слънчевия колектор като цяло. Авторът разказва за някои интересни нюанси и показва, че инсталацията може да бъде истинска алтернатива на газовия котел.

Интересна информация за работата на слънчевия колектор през зимата.

Как правилно да монтирате вакуум слънчев колектор със собствените си ръце у дома. Всички нюанси на процеса, препоръки и полезни съвети.

Знаейки основния принцип на работа на тръбния вакуумен слънчев колектор, много лесно е да сглобите монтаж със собствените си ръце, което напълно отговаря на вашите индивидуални индивидуални изисквания и нужди. Това не е твърде трудно, но изисква по-голямо внимание, задълбоченост и определени умения, в противен случай рискът от увреждане на целостта на колбата и нарушаване на нейната цялост значително се увеличава.

Енергийноефективна къща

Самостоятелно произведеният слънчев колектор е може би най-интересната тема в контекста на енергийно ефективния дом. За производството на слънчев колектор не се изисква високотехнологична продукция и ако разберете теорията и не се страхувайте от практиката - можете да предоставите на семейството топла вода, затоплена от слънцето.

Производството на колектора се извършва на няколко етапа, един от които е изборът и прилагането на селективно покритие върху абсорбиращите панели (абсорбери). Отбелязвам, че разходите за селективно покритие леко увеличават общите разходи по проекта, но играят важна роля.

Абсорбатор (абсорбиращ панел) се нуждае от покритие, което е ефективен радиатор, прозрачен за инфрачервено лъчение.

Какви характеристики на селективните покрития трябва да се фокусира върху?

Измерването на ефективността на селективното покритие е:

• Коефициент на абсорбиране на слънчевата енергия (α)
• Относителна еластичност (ε)
• Съотношение на способност за абсорбиране

Нека да започнем с най-простото и най-достъпно селективно покритие: боя.

Селективна боя

Обикновените черни бои не са подходящи, тъй като те са топлоизолатори и нямат топлинна устойчивост. Матовата боя не притежава необходимата топлоустойчивост, въпреки че има добра абсорбция (при тестове те дават 65-70 ° C при 70-80 ° C в колектор с тонерно покритие върху лак).

Лакове, поръсени с тонер за лазерни принтери, осигуряват правилното покритие по отношение на матова повърхност, но също така и лошото протичане на топлината. Смесете лак и тези. Въглеродът е още по-лоша идея, тъй като се получава много дебел покривен слой с гланц. Трябва да постигнем дебелина на селективно покритие от няколко микрона.

Подходящи аерозолни и устойчиви на топлина матирани бои за барбекюта, печки, камини в черно. При някои бои се изисква използването на специален антикорозионен грунд, киселинен грунд.

Има подходящи бои, които не са под формата на аерозол, но могат да се нанасят с аерограф. Спомням си, че дебелината на слоя е много важна за ефективността на селективното покритие.

Намерена е в продажбата на специализирани бои за слънчеви колектори с декларирана 99% абсорбция.

Готов селективен филм или метална лента

Селективните колекционери използват селективни филми. Това са термофилми за залепване към абсорбера или валцована мед / алуминий с завършено селективно покритие, приложено във вакуум. Да се ​​получи такъв материал на дребно е трудно.

Селективно алуминиево покритие

Идеално тънко покритие от графитен цвят върху алуминий се постига по същия метод, както при поцинковане - затъмняване на витрило / натриев хлорид. Това е противоречива версия на домашно селективен слой, тъй като металът се изтънява.

Индустриалните абсорбери са предимно алуминий с дебелина 0,2 мм, боядисани с матова термична боя. Като се има предвид това, няма смисъл да се извлича алуминий с черно желязо и да се анодизира по мащаб на самозалепен слънчев колектор. Най-бързо платената обратно в домашно изработена е точно боядисан алуминий, който е по-слаб при пренос на топлина и само черна мед. Но алуминиевият абсорбатор има своите недостатъци.

Селективно покритие върху абсорбера на мед

Преди окисляване медната повърхност трябва да бъде внимателно почистена с киселина (горещ оцет, лимонена киселина, сулфаминова киселина). Преди почерняването на кожата с четки на метал или абразиви няма да има предимства при поглъщането на енергия в бъдеще.

Медта може да се почиства със сол / сода в чаена лъжичка на 100 g вода.

Силен оксиден филм може да бъде получен при червено-гореща температура от 1200 ° С с последващо охлаждане. Да се ​​направи такова окисляване е необходимо до шпайкове. В дома "камина" условия не се обърнете това, трябва да носят мед на ковача.

Окисляването на мед със сярна маз дава свободно нестабилно селективно покритие.
Естественият меден оксид има абсорбционен капацитет четири пъти по-голям от този на топлоустойчивата боя: 75% абсорбция, 33% емисия, което дава 42% ефективност.

Зачервяването на медта се извършва и по електролитен път, рецепти и технологичен процес са в мрежата.

Черепните течности работят добре, но са скъпи. Protravki може да се направи независимо, има рецепти за тази връзка. Искам да се фокусирам отделно върху няколко начина. При метода със сярна киселина, медният оксид в състава на полученото покритие може да бъде с по-ниска концентрация от медния сулфид и това може да повлияе на селективната способност на покритието, но не съм химик и не съм сигурен.

Промишленият метод за окисляване на мед с каустик сода е опасен за здравето, не го използвайте при гаражни условия. Вместо NaOH + NaClO2, се използва сода, която е неудобна за търговски цели и е скъпа за почерняване на медта.

Въпреки, че пробите, почернели с NaOH, показват най-добър резултат (по-подробно за тестове на самостоятелно направени селективни покрития върху мед и алуминий тук), зачервяване със сода - процесът е бавен, отнема около 2 дни в дълбок черен разтвор без нагряване. Концентрацията на разтвора: 2 супени лъжици на 100 грама вода.

Образуването на оксид е бавно, така че желаният сянка и еднородност са много по-лесни за получаване чрез този метод. Решението трябва периодично да се разбърква и да се обърнат подробностите.

Слънчевата светлина ускорява процеса на окисляване на медта. Дебелината на покритието е няколко микрона, което ни е необходимо. Много стабилна, не се измива или се надрасква.

Срещнах съвети с амонячни пари (течен амоняк), за които се твърди, че водят до бързо затъмняване на медта в затворен контейнер. Въпреки това, тя е по-скоро патинираща, давайки на мед синя, нестабилна обвивка.

Изгарянето на мед с газова горелка дава по-малко селективност от 10-12 ° C в сравнение с окисляването по химични методи.

За колектора е по-добре да изберете мед. Лесно запояване, издръжливост на работа, дори при загуба на селективното покритие (с алуминий, всичко е няколко пъти по-трудно), въпреки че медта ще се окаже 4 пъти по-скъпа от алуминия.

Използва се и термична боя върху медта, но тъй като вече знаете как да го окислявате, тогава живописът определено не си заслужава да бъде взет.

Селективно галванично покритие

Химичното медно покритие (и последващо окисляване) на поцинковане може да се извърши в гаража с помощта на меден сулфат пентахидрат (меден сулфат).

Химичното затъмнение с разтвор на меден сулфат и натриева сол на хлороводородна киселина (натриев хлорид) не е резистентно. Черно поцинковане е по-добре с готови промишлени мастила, с които можете да работите без галванопластика, създавайки силен оксид хроматен филм на повърхността. Оксидният слой абсорбира максималното излъчване в облачен ден.

Възможността за нанасяне на поцинкована прахова боя за лазерни принтери (въглеродни черни) е не по-малко популярна. Поцинковани плочи се отопляват от сушилнята на сградата и се поръсват с тонер. Слоят боя се получава тънък, тъп, издръжлив - прахът се стопява върху самия метал. Ако плочата е прекалено гореща и прахът се е разтопил, той се обработва с финно шлифова шкурка. При слънчево време това селективно покритие е повече от ефективно.

Други технологии за селективно покритие:

• Вълна селективна повърхност
• Въглероден филц
• Селективно кадифено покритие, нанесено от плазмата

Някои общи точки за селективните абсорбиращи покрития:

1. Сезонните колектори идеално затоплят водата с всяко домашно селективно покритие.
2. Абсорбаторът с матово черно покритие и две стъкла отгоре има приблизително същата температура като радиатора със селективна боя и едно стъкло.
3. Почерняването на медта е много по-трайно от боите, а цената на окисляването не е по-скъпа от покритието с топлоустойчива боя. Медната боя не си заслужава.
4. Боядисаният алуминиев абсорбатор се изплаща най-бързо.

Книги на слънчеви колектори:

Дмитрий Тенешев "Направи си слънчев колектор от полимери"
Н. В. Харченко "Индивидуални слънчеви инсталации"

Изтеглете целия архив на документацията за производствената технология на селективните покрития тук (линк към Yandex.Disk)

Топлоносител за слънчеви системи

Топлоносителят за слънчев колектор.

Охлаждащата течност за слънчевата система изпълнява много важна роля. Той осигурява транспортиране на топлинна енергия от слънчевия колектор до резервоара за съхранение. В тръбите на абсорбера на колектора охладителят се нагрява и след това прехвърля топлината към нагревателя през топлообменник.

Най-подходящият охладител за слънчеви системи е водата. Има висока топлинна мощност и обща наличност. Използването на вода в чиста форма обаче е ограничено до климатични зони, в които няма отрицателни температури. При други климатични условия, включително и нашите, е необходимо да се предвиди предотвратяване на замръзване на водата, тъй като това може да доведе до снижаване на налягането на слънчевите кръгове и да доведе до счупване на слънчевите колектори. За тази цел водата се смесва с пропилей гликол. В Централна Европа обикновено се използва концентрация на 40% пропиленгликол. Тази концентрация съответства на температура от -30 ˚ С като температурата на началото на кристализацията на охлаждащата течност за слънчеви системи.

Пропилен гликолът е незатаяваща, нетоксична течност. Неговата сигурност се доказва от употребата на пропиленгликол в сладкарската и козметичната промишленост. Точката на кипене е около 188˚ С, плътността е 1.04 г / см³. Пропилен гликолът е органична течност, която има обичайните свойства. Поради това, поради излагане на високи температури, които се появяват по време на прегряване (стагнация), охлаждащата течност е податлива на окисляване. Това може да причини корозия на някои възли на хелиосистемата, като по този начин я унищожи. Също така, ако течността съдържа кислород, тя подпомага разлагането на охлаждащата течност и образуването на твърди отлагания. Проучванията показват, че при пропускащи системи с постоянно снабдяване с кислород този процес се осъществява много по-често, отколкото в резултат на стагнация при високи температури.

Изображението показва първоначалния изглед на охлаждащата течност с (рН 8.2) и след работа (рН 6.7), както и твърди отлагания.

Заключение: Много е важно да се използва висококачествен топлоносител в слънчеви системи, тъй като той ще удължи живота на цялата слънчева система.

На руския пазар вече има доста голям брой незамръзващи охлаждащи течности. Но не всички охлаждащи течности са еднакво полезни. Факт е, че химичният състав на повечето охладители е много вредно както за котлите, така и за гумените уплътнения в системата. С течение на времето, пломбите започват да се еродират и обрасли с измет. За да предотврати подобни проблеми, ANDI Group Production Company препоръчва използването на Antifrogen SOL HT Thermal Fluid от Clariant, световен лидер в областта на специализираните химикали.

Антифроген SOL HT. Готов за използване охлаждащ агент с антифриз и инхибиращи свойства за слънчеви отоплителни системи, работещи при повишени топлинни натоварвания.

Antifrogen SOL HT Conc. Концентрат за производство на Antifrogen SOL HT.

Дебит на охлаждащата течност в слънчевия колектор.

При слънчеви системи с принудителна циркулация на охлаждащата течност основният фактор е специфичният дебит на охлаждащата течност. Този параметър се измерва в литри / час на 1 м² абсорбираща площ на слънчеви колектори. Хелиосистемата може да работи с различни стойности на специфичния дебит на охлаждащия агент. Стойността може да зависи от дизайна на хелиосистемата и слънчевите колектори, както и от географското местоположение на функционирането на хелиосистемата.

Фиг. Циркулация на охлаждащата течност в слънчевия колектор

По време на циркулацията увеличаването на дебита на охлаждащата течност при една и съща ефективност на соларния колектор намалява температурната разлика в соларния кръг (разликата между температурата на подаването на охладител към слънчевия колектор и температурата на изхода), а намаляването на дебита води до повишаване на температурната разлика.

1. режим с разход до 30 l / (h · m2).
2. с дебит над 30 l / (h · m2).
3. режим с регулируем поток на охлаждащата течност.

Оптимален поток на охлаждащата течност в слънчевите колектори.

При проектирането на слънчева система с принудителна циркулация на охлаждащата течност е много важно да се постигне оптимален дебит. Конкретното потребление трябва да бъде такова, че да се осигури надеждна циркулация през цялата соларна верига и най-ефективното отвеждане на топлината от слънчевата енергия. Различните производители посочват различни специфични стойности на потребление на слънчевите колектори.

Оптималната стойност за слънчевите системи с плоски колектори е 25 l / (h · m²) при пълна мощност на помпата.

При някои видове вакуумни тръбни слънчеви колектори (колектори с директен канал за протичане) стойността от 40 l / (h · m²) се счита за оптимална.

За слънчеви вакуумни колектори с термо тръба "Heat pipe" стойността е същата като за плоските колектори с 25 l / (h · m²).

Характерно е, че с развитието на слънчевата технология оптималната стойност на дебита на охлаждащия агент се промени, например, преди 5 години за плоски колектори, стойността от 40 л / (ч · м2) се счита за оптимална.

Най-ефективни са системите с регулируем поток на охлаждащата течност. Дебитът се настройва автоматично от контролера и зависи от температурата в резервоара и нивото на слънчева радиация. Регулаторът променя скоростта на потока от 100% (максимална стойност) на 20%, като регулира в реално време мощността, подадена към помпата, като по този начин ускорява или забавя циркулацията на охлаждащата течност.

При системи, които използват тръбовидни слънчеви колектори с канал за протичане, режимът с регулируем дебит не се препоръчва, тъй като нарушава еднородната циркулация на охлаждащата течност през слънчевия колектор. При сложна хидравлична схема на колекторното поле с няколко паралелно свързани колекторни групи режимът с регулируем поток изисква много прецизна конструкция и конфигурация.

Принципът на работа на охлаждащата течност в слънчевата система.

Хелиосистемата (система за слънчева гореща вода) включва основните компоненти:

1. слънчеви колектори 2. помпелен модул с група за безопасност 3. контролер 4. резервна батерия; 5. резервен източник на захранване

Охлаждащата течност или водата циркулира в слънчеви колектори (циркулацията в слънчевата верига се осигурява от помпата или от естествената циркулация, която възниква при разликата в температурата). Когато се загрява в слънчевия колектор, охладителят прехвърля топлинна енергия към резервоара към акумулатора чрез топлообменник (топлообменникът може да бъде вграден в резервоара под формата на серпентина или може да се използва външен топлообменник). Водата в резервоара натрупва топлинна енергия. Този процес се извършва автоматично, благодарение на контролера, който регулира работата на помпата в слънчевата система. Ако е необходимо, автоматиката започва резервен източник на енергия.

Селективно покритие на слънчевите колектори

Селективното покритие за слънчеви колектори е реално. Има много ефективни начини, вариращи от създаването на домашна боя, довършителни повърхностна обработка.

Основният проблем, пред който са изправени онези, които решиха самостоятелно да сглобят слънчев колектор, е изборът на абсорбатор. От своето качество и характеристики зависи от ефективността и топлинната ефективност на панелите. Неправилният избор ще намали енергийната ефективност на слънчевия колектор понякога, особено през студения сезон. В тази статия ще разкажем за селективните покрития, техните характеристики. Ще получите реални рецепти и инструкции как да ги направите.

Видове селективни покрития

Има три вида абсорбери - боя, химически обработен метал и готови филми. Те се различават по три показателя:

• Абсорбционен капацитет
• емисивност
• Цялостна ефективност

Абсорбционният капацитет се определя от количеството на слънчевата радиация, която материалът може да превърне в топлинна енергия. Тя играе голяма роля, но не и основната.

Емулсивността характеризира количеството топлина, което абсорберът дава на околната среда под формата на лъчение. Колкото по-високо е, толкова по-голяма е загубата на топлина и толкова е по-ниска ефективността на слънчевия колектор.

Цялостна ефективност е съотношението на първите два показателя. Това е относителен коефициент, не характеризира действителната топлинна ефективност, но показва ефективността на селективното покритие.

Таблица за ефективност на селективните покрития за слънчеви колектори

Селективна боя за слънчеви колектори

Много хора смятат, че е достатъчно да покрият колекторната повърхност с черна боя - тя абсорбира слънчевата радиация до максимум и се нагрява добре. Такъв слънчев панел ще бъде неефективен, защото:

1. Боята абсорбира предимно видимата част от спектъра, останалата част от лъчението не се използва;
2. То излъчва топлина в инфрачервения спектър в атмосферата;
3. Повечето бои избледняват под въздействието на слънчевата ултравиолетова радиация и губят способността си да абсорбират радиацията;
4. При високи температури боята се разпуква, намалявайки ефикасността на абсорбера няколко пъти (!);
5. Покритието на обикновена боя действа като топлоизолация, като не оставя топлината в панела.

Ето защо за самооборудване на слънчев колектор трябва да използвате селективни мастила, специално разработени за това. Тяхната цена зависи от:

• Коефициент на ефективност;
• Топлоустойчивост;
• Живот;
• Промоция на марката.

Селективната боя се използва както за плоски, така и за въздушни слънчеви колектори.

Самостоятелно прилагане на селективна боя

Идеалният субстрат за боя е алуминий или мед. Металът е отличен проводник на топлина и ефективно го откъсва от абсорбера и го прехвърля във вътрешността на слънчевия колектор.

Преди боядисване мед или алуминиеви листове трябва да бъдат механично полирани и паста GOI. Колкото по-малка е грапавостта на повърхността на метала, толкова по-ниска е неговата еластичност - допълнителни неравности увеличават площта, през която се отделя топлина.

Най-лесният начин да нанесете боя е да рисувате с аерограф. Дебелината на слоя може да е неравномерна, а не в съответствие със стандартите. Ако слоят е по-дебел от този, определен от производителя, общият абсорбционен коефициент ще намалее, ако е по-тънък, коефициентът на топлопренасяне ще се увеличи.

Идеалният вариант е да се поръча боядисване на метални листове в производството, където има оборудване за боядисване на метал чрез напръскване, галванично боядисване или електромагнитни методи.

Селективни филми

Алтернатива на оцветяването е използването на селективен филм. Той е от два вида - еднослоен и многослоен върху метализиран субстрат.

Коефициентът на ефективност на филма е висок и сравним със селективните мастила, въпреки че цената на квадратен метър е много по-висока. Висококачествените селективни филми имат емисионни свойства от 5% или по-малко.

Еднослоен адхезивен филм се нанася върху лист метал (мед, цинк, никел, алуминий). Металният абсорбатор трябва да бъде предварително приготвен по същия начин, както при боядисване.

Многослойното фолио е прикрепено с напрежение върху работната повърхност на слънчевия панел. Отделените ленти се свързват помежду си отвътре. При избора на високо селективен филм е необходимо да се вземе под внимание температурата на запояване и да се придържате към него по време на монтажа. В противен случай ще се образуват студени мостове и панелът на слънчевия колектор ще загуби топлина.

Многослойното фолио не изисква подложка или метален абсорбер за слънчев колектор.

Мед покритие

Оксидният филм върху медта първоначално е черен, има добър коефициент на поглъщане на слънчевата радиация (виж таблицата). Така че оксидът не се разлага и не става зелен, той е защитен с покритие с добро съотношение на абсорбция и излъчване.

Преди да започнете да работите с мед, абсорбиращите листове трябва да бъдат почистени. Разредете сол или сода със скорост от 1 чаена лъжичка на 1 литър вода и измийте листа с гъба. В края на краищата измийте остатъците от разтвора, за предпочитане с дестилирана вода.

Химическата обработка на медта трябва да се извършва възможно най-равномерно, така че дебелината на оксида да е равна на площта на абсорбера.

Окисляване на мед с калиев персулфат

Разбъркайте до пълно разтваряне:

1. Сода каустик, химически чиста (сода каустик NaOH) - 50-60 грама;
2. Калиев персулфат (К.₂S₂О₈) - 14-16 грама;
3. Вода - 1 л.

Амониево оцветяване на мед

Разбъркайте до пълно разтваряне:

1. Сода каустик, химически чиста (сода каустик NaOH) - 50-60 грама;
2. Амониев сулфат ((NH₄) 2S₂О₈) - 14-16 грама;
3. Вода - 1 л.

Образуване на оксиден филм от натриев хлорид

Разбъркайте до пълно разтваряне:

1. Сода каустик, химически чиста (сода каустик NaOH) - 100 грама;
2. Натриев хлорид (NaClO₂) - 50-60 грама;
3. Вода - 1 л.

Метод на окисление на кухнята

Добавете към готовия алкален разтвор за почистване на канализационни тръби (продавани във всеки супермаркет или водопровод) медицински водороден пероксид. Концентрацията зависи от скоростта на образуване на оксидния филм, необходимо е да се избере в зависимост от вида на разтвора за почистване на тръбите.

Нанесете разтвора с гъба или плат върху медния лист, след като еволюцията на кислорода е приключила - приложете отново. Повторете, докато се образува фолио от черен оксид.

Метално втвърдяване

Висококачественото и трайно селективно покритие със собствените си ръце може да се извърши чрез нагряване на медния лист на 1200 градуса и бързо охлаждане във вода. Уви, за това имате нужда от подходящо оборудване - неравномерното нагряване няма да даде еднакъв филм със същата дебелина.

Снабдяването има предимства в сравнение с химическото третиране - филмът е равномерно и устойчив на повреди.

Други начини

• Течности за почерняване на мед;
• Третиране на газова горелка (коефициентът на абсорбция е по-нисък с 10-12%, отколкото при химическо третиране);
• Самозалепващи превръзки.

Ако медта не бъде обработена правилно, тя ще придобие такава текстура малко след затъмняване, плевене, изпичане или други работи върху образуването на оксиден филм.

Цинк покритие за слънчеви колектори

Цинкът е добър материал като селективна повърхност за слънчеви колектори. Има три начина да се справите с него, за да увеличите ефективността на абсорбера.

Покритие и окисляване

Цинкови листове трябва да се измият с разтвор от 20 грама. натриев фосфат и 20 g. сапун в 1 литър вода. Предварително загрявайте разтвора до точка на кипене. След обезмасляване е възможно да се работи с листа само в гумени ръкавици.

За да се отстранят оксидите за обработка на разтвор от 5 грама. солна или сярна киселина в 100 ml. вода. Температурата на разтвора трябва да бъде 18-24 градуса, времето за обработка е 1 минута. След очистенето, изплакнете листа с вода и изсушете.

Пригответе разтвора за покриване:

• Меден сулфат (CuSO₄) - 10 грама;
• Концентрирана сярна киселина (Н.₂SO₄) - 10 ml;
• Вода - 1 литър.

Отстранете листа с разтвор за 2-5 минути (вижте резултата), след това го изплакнете с вода. След процедурата по нанасяне на покритието, повърхността може да се третира като обикновен меден лист.

Прахово покритие

Като селективно мастило за слънчеви колектори можете да използвате тонер за копирна машина или принтер. Цинков лист или поцинкована ламарина трябва да се загрява от сушилня в сградата и след това да се покрие равномерно с прах.

Тонерът се заварява към цинк, без да се губи мъгла, което осигурява добро усвояване на слънчевата светлина. Ако прахът се топи и образува лъскава повърхност, той се обработва с фино шкурка.

Тонер за принтер или копирна машина също се използва за подобряване на качествата на цинк като абсорбатор.

Черно поцинковано

Цинкът може да бъде почервен по химичен път, за да увеличи неговия капацитет на абсорбиране. Самоизготвените химически реактиви са неефективни - полученото селективно покритие бързо се разрушава. Аналозите са готови смеси и реагенти, които са търговски достъпни.

Селективно алуминиево покритие

Алуминият е привлекателен като абсорбатор за слънчев колектор, но е трудно да се създаде висококачествен оксиден филм върху лист. Причината - силно намаляване на дебелината на метала по време на занаята.

Ако имате достъп до промишлени съоръжения, можете да използвате анодиране, затъмняване на витрилол, натриев хлорид, железен хлорид.

Защита на абсорбера за слънчевия колектор

Покритието на слънчевите колектори трябва да бъде защитено от външни механични ефекти. За тази цел абсорберът е затворен със стъклени, плексигласови, метални и пластмасови решетки.

Най-добрият вариант е стъклото с високо съдържание на желязо и други метали. Той е сравнително мек, не се напуква под голямо натоварване и е устойчив на точкови ефекти.

Под влиянието на валежите (сняг, градушка) повърхността става матова. Това намалява ефективността на панелите, особено през студения сезон. За целите на профилактиката е добре да ги проверявате периодично, ако е необходимо, да ги смилате механично или да използвате паста от ПИ.

В статията се опитахме да кажем колкото е възможно повече за видовете селективни покрития, които можете да направите със собствените си ръце. Ако имате коментари или искате да зададете въпрос - пишете в коментарите. Не забравяйте да споделите публикацията в социалните мрежи!