Солнечный коллектор с тепловыми вакуумными трубами

Солнечный коллектор с тепловыми вакуумными трубами

Каждый день мы совершенно бесплатно можем получать и пользоваться солнечной энергией. Солнце относится к неисчерпаемым источникам энергии. Человечество не стоит на месте и на сегодняшний день самым инновационным способом использования солнечной энергии является использование вакуумных солнечных коллекторов. Данный тип солнечных коллекторов успешно используется для горячего водоснабжения, отопительных систем, подогрева бассейна, устройство теплых полов и тд.

Вакуумная труба и тепловая трубка

Основным компонентом солнечных водонагревателей и СК являются стеклянные вакуумные трубы. Каждая вакуумная труба состоит из двух стеклянных труб. Внешняя труба сделана из прозрачного сверхпрочного боросиликатного стекла, которое выдерживает воздействие града диаметром 25мм. Внутренняя труба также сделана из прозрачного боросиликатного стекла, покрытого специальным селективным покрытием (Al-N/Al), которое обеспечивает прекрасное поглощение тепла с минимальным отражением. Во избежание кондуктивных и конвективных теплопотерь из пространства между двумя трубами выкачан воздух и создан вакуум. Для поддержания вакуума между двумя стеклянными трубами используется бариевый газопоглотитель (такой же, как в телевизионных трубках). При производстве газопоглотитель подвергается воздействию высоких температур, вследствие чего нижний конец вакуумной трубы покрывается слоем чистого бария. Этот слой бария поглощает CO, CO2, N2, O2, H2O и H2, которые выделяются из трубы в процессе хранения и эксплуатации, поддерживая таким образом состояние вакуума. Слой бария также является четким визуальным индикатором состояния вакуума. Когда вакуум исчезает, бариевый слой из серебряного становится белым. Это дает возможность легко определить, исправна ли труба. См. рисунок ниже.

Бариевый газопоглотитель - расположен в нижней части внешней трубы.

Труба слева – исправна, труба справа – неисправна.
В левой трубе видно две «ножки» газопоглотителя.
Из трубы справа вынута внутренняя труба и газопоглотитель

Работа высокотехнологичных вакуумных трубок основана на простом принципе тепловой трубы, которая представляет собой полый медный стержень, запаянный с обоих концов с расширением в верхней части. Внутри него находиться нетоксичная жидкость. При нагревании жидкости выше температуры кипения она закипает и в парообразном состоянии поднимается в верхнюю часть – наконечник, температура на котором может достигать 250-300 °С. и там конденсируется, отдавая тепло. А конденсат стекает по стенкам трубки вниз и процесс повторяется

Схема работы солнечной тепловой установки

Далее как показано на схеме красными стрелками, антифриз попадает в теплообменник бойлера и нагревает воду. Охлаждённый антифриз насосом возвращается в бак теплообменника, где снова нагревается.