Vaakum-päikesekollektor: paigaldamine, ühendamine, kasutamine

Tänapäeval on kõige mõistlikum viis päikeseenergia kasutamiseks sooja tarbevee süsteemi vaakumkollektorite abil. Meie ülevaade annab vastuse peamistele küsimustele, mis käsitlevad päikesejaamade tööpõhimõtteid, nende paigaldamist ja kasutamist eramaja olmevajaduste rahuldamiseks.

Kuidas vaakumkollektor töötab?

Vastupidiselt lameekraanilisele kollektorile, kus kuumutatakse massiivset radiaatorit, milles on suletud soojusvaheti veega, töötavad vaakum-päikesejaamad erinevalt. Nendes ringleb jahutusvedelik läbi õhukeste torude, mis on suletud läbipaistvatesse kolbidesse, tõustes alt ülespoole konvektsiooni toimel, millega kaasneb kuumutamine. Vaakumkollektoril võivad olla järgmised disainifunktsioonid:

• Pirni peegelpõhi, teravustades valgusvoo torule.
• Radiaatorite olemasolu sisetorudes, mis aitab kaasa soojuse efektiivsemale imendumisele.
• Sisetorude katmine samal eesmärgil.
• Madala keemistemperatuuriga ainega täidetud soojustorude kasutamine jahutusvedelikuga torude asemel.
• Vaakumiga täidetud kolvid ja lamineeritud klaaskest soojuse tagastamise vähendamiseks.

Päikesekollektori vaakumtoru seade: 1 – jahutatud jahutusvedeliku sisselaskeava; 2 – soojusvaheti (kollektor); 3 – jahutusradiaatori korpus; 4 – soojusisolatsioon; 5 – soojustoru kondensaator; 6 – kuumutatud jahutusvedeliku väljalaskeava; 7 – hermeetiline pistik; 8 – töövedelik; 9 – soojustoru; 10 – alumiiniumplaat (absorber); 11 – vaakumtoru;

Selliste lahenduste kasutuselevõtt suurendab kollektori kulusid, kuid mida kõrgem on hind, seda rohkem päikeseenergiat suudab seade koguda ja veeküttele saata. See on eriti oluline Venemaa kliimas, kus lühike päevavalgustund ja madal valgustundlikkus võimaldavad kasutada ainult ülitõhusaid seadmeid. Kollektiivi jõudlus määratakse vastavalt passi andmetele vastavalt sooja tarbevee süsteemi vajadustele.

Kollektori kokkupanek ja paigaldamine katusele

Vaakumkollektori üks peamisi erinevusi on see, et see ei nõua katusele tõstmist ja montaažina paigaldamist. Paigaldamist saab teostada eraldi üksustes, mis hõlbustab oluliselt iseseisvat tööd.

Tugiraam on algselt kokku pandud. See on üsna mahukas, kuid samal ajal kerge, nii et kokkupanekut on kohapeal lihtsam teostada. Raami peamine tugielement on külgrööpad, millel on ruudukujuline või U-kujuline profiil. Ülemises osas on katusereelingud kollektori külge kinnitatud – kogumiskollektor, mille külge on ühendatud küttekolvid. Altpoolt on profiilid ühendatud vaherööpaga, millele kinnitatakse süvenditega riba – vaakumtorude hoidik. Lisaks on katusereelingud keskosas ühendatud ühe või kahe vaheseinaga, mille peal võivad olla lööke summutavad padjad.

Nurkades on raami külgedele kinnitatud radiaalsete soontega pearätikud. Jalad on nende külge poltidega kinnitatud: kollektori küljelt pikad ja alt lühikesed. Kaldkinnitusega kinnituskonsoolide võimalikkuse tõttu saab paigaldusnurka reguleerida, kuid ainult puksidega aksiaalkruvid tuleb kohe pingutada, klambrid pingutatakse paigalduse lõppedes. Paljude kollektorite tagajalad on üksteisega ühendatud terasest traksidega. Alumises osas on katusele kinnitamiseks kruvitud jalad kruvitud.

Pärast eelmonteerimist tõstetakse raam katusele ja asetatakse kaldega lõuna poole. Esiteks kinnitatakse kollektor põhjas, seejärel kohandatakse paigaldusasendit tagumiste jalgade nihutamise või reguleerimisega. Jalad kinnitatakse aedikusse katusekatte kaudu, jalgade alla on tarnekomplektist spetsiaalsed tihendid. Asetage kollektor katusele nii, et jalad toetuksid reljeefse pinna servadele. Vajadusel paigaldatakse katusele vaheliistud või kasutatakse sellisena torukujulisi lumehoidjaid.

Arvatakse, et optimaalne kaldenurk on võrdne kogulaiuskraadi laiuskraadiga, kuid sõltuvalt aastaajast ja konstruktsiooniomadustest võib tootja poolt paigaldusjuhendis toodud muudatusi olla. Mõnel kollektoril on tagajalad kinnitatud pikisuunalistesse soontesse, et muuta kalle erinevatel aastaaegadel. Pange tähele ka seda, et järskudel nõlvadel saab esi- ja tagajalad vajaliku kinnitusnurga säilitamiseks vahetada..

Soojusakumulaatori paigaldus

Kollektoritorude neeldunud soojus kantakse sooja veevarustussüsteemi, kuid ebapiisava hetkejõu tõttu pole voolu läbilaskerežiimis töötamine võimalik. Kuumutatud vesi koguneb soojusakumulaatorisse, kust see seejärel juhitakse vee sissevõtukohtadesse. Aku asetamiseks on kaks võimalust.

Säilituspaagiga päikesekollektor

Esimene neist asub kollektori ülemises osas, samal ajal kui paak on ühendatud kollektoriga ja kollektoritorudest eralduv soojus neelab otse vett. Aku selline paigutamine on kasulik ainult sellest seisukohast, et seda ei pea majja paigaldama, raisates kasulikku ruumi. Kuid hoolimata soojusisolatsiooni olemasolust on soojuskaod üsna suured, mis võimaldab väliseid akusid kasutada ainult parasvöötmega piirkondades. Kuna päikesekontuuris kasutatakse vett, paigaldatakse paagi sisse kütteelement, mis ei lase jahutusvedelikul jõudeoleku ajal külmuda, või on päikesesüsteemi piiratud ringluse abil rakendatud soojendussüsteem.

Päikesesüsteem päikese soojendamiseks veest: 1 – külma veevarustus; 2 – soojusvaheti; 3 – kaudne küttekatel (soojusakumulaator); 4 – temperatuuriandur; 5 – jahutusvedeliku ringlus; 6 – pumbajaam; 7 – kontroller; 8 – paisupaak; 9 – kuum vesi; 10 – kolmekäiguline ventiil; 11 – päikesekollektor

Majas asuv soojusakumulaator suudab kuumutatud vee soojust säilitada kogu öö, sõltumata välistemperatuurist, lisaks on salvestatud vee maht praktiliselt piiramatu. Reeglina kasutatakse nendel eesmärkidel kaudseid küttekatlaid; küttesüsteemide välisringis kasutatakse soojuskandjana propüleenglükoolilahust..

Torustike paigaldamine

Kollektori paigaldamisel on üks keerulisemaid ülesandeid selle ühendamine siseruumides asuva torustikuga. Torujuhe ei pea mitte ainult olema vastupidav äärmuslikele temperatuuridele, vaid sellel peab olema ka kvaliteetne isolatsioon. Parimaks võimaluseks nendel eesmärkidel peetakse PEX-torusid, millel on sisseehitatav liitmike süsteem, mida kasutatakse sooja veevarustussüsteemides..

Ideaalis peaks torude pikkus olema minimaalne, eriti liini välisosas. Seetõttu on kombeks paigaldada kollektorid nõlva madalaimasse ossa, viies ühendustorud katte all Mauerlati piirkonnas. Selline paigutamine ei ole alati vastuvõetav paigalduskoha varjutamise tõttu, mis sunnib kollektorit ülespoole tõstma, tehes torude läbimise katuse kaudu spetsiaalsete tihendusnäärmete abil. Torujuhtmete välimine osa tuleb mähkida vahustatud polüisotsüanuraadist või kummist valmistatud isoleerkorpusesse, mis talub temperatuuri üle 150 ° C. Soojusisolatsioonil peab olema UV-kindel väliskest. Liini sisemistel osadel peab olema ka soojusisolatsioon..

Rihm ja lisaseadmed

Päikesekollektori paigaldamisel on kõige huvitavam tehniline probleem ühendada see teiste veevärgisüsteemidega ja tagada korrektne töö, lahendades samal ajal päikeseenergia taime mitmeid lastehaigusi. Ühendus on kõige lihtsam, kui aku asub välispidiselt: selle alumisse harutorusse juhitakse külma vett, ülemisest harutorust tõmmatakse kuum vesi, vedelik viiakse veevarustussüsteemi töörõhu all.

Siseakumulaatori ühendamine kollektori kollektoriga toimub kahe paralleelse toruga, samal ajal kui külmavahesse paigaldatakse märja rootoriga tsirkulatsioonipump ja päikesesüsteemide spetsiaalne hüdrauliline vooluring. Pumba pass peab võimaldama töötada propüleenglükooliga süsteemides.

Üks peamisi probleeme, mis päikesekollektori töö ajal ilmneb, on paigalseisu, kui temperatuur mõlemas ahelas saavutab praktilise maksimumi ja jahutusvedelik hakkab kollektoris või kollektoritorudes ise keema. Seda nähtust täheldatakse peamiselt mitu tundi enne keskpäeva, kuna kõige aktiivsema kütteperioodi vältel ei olnud aku akul aega täielikult jahtuda. Probleemi kõige primitiivsem lahendus on aku täielikuks jahutamiseks sisse lülitada aktiivne tsirkulatsioon mõni tund enne suveaega, mis ei lahenda probleemi täielikult ja pole elanikele ka päris mugav..

Alternatiivne võimalus on täiendava vooluringi sisse lülitamine ülekuumenemise korral. See lahendus realiseeritakse, kui kollektorile ühendatakse ühenduspunktis servoajamitega kolmekäigulised klapid, mis on ühendatud 3-4 meetri pikkuse toruga. Kui primaarkontuuri maksimaalne temperatuur on saavutatud, avab kontroller kraanid, mille tõttu toru pikeneb ja kollektorisse siseneva jahutusvedeliku täiendav jahutamine toimub.

Veel üks ratsionaalsem võimalus on soojusakumulaatori ühendamine küttesüsteemiga. Stagnatsiooni algusega peatub põhikütteseade ja osa tagasivooluveest saadetakse osa kaudse küttekatla kolmandale soojusvahetile, jahutades selle sisu. Struktuurselt on selline lahendus keerulisem ja pealegi kallim, kuid samas on see energiatõhususe mõttes palju tulusam. Kõik kirjeldatud meetodid ei tööta soojal aastaajal hästi, seetõttu saab kollektorit ülekuumenemise eest kaitsta ainult kunstliku varjutamisega..