Vákuumos napkollektor: telepítés, csatlakoztatás, üzemeltetés

A cikk tartalma

• Hogyan működik a vákuum kollektor?
• A kollektor összeszerelése és felszerelése a tetőn
• Hőakkumulátor telepítése
• Csővezetékek fektetése
• Hevederek és kiegészítő eszközök

Manapság a napenergia felhasználásának legésszerűbb módja a melegvíz-rendszer vákuumgyűjtői. Áttekintésünk a napelemek üzemeltetésének, beépítésének és a magánház háztartási igényeinek megfelelő felhasználásával kapcsolatos fő kérdéseire válaszol..

Hogyan működik a vákuum kollektor?

Ellentétben egy síkképernyős kollektorral, ahol egy hatalmas radiátor fűtésre kerül, és amelyben vízcserélő van bezárva, a vákuumszolár-növények másképp működnek. Ezekben a hűtőfolyadék az átlátszó lombikokban lezárt vékony csöveken keresztül áramlik, alulról felfelé emelkedve, konvekció hatására, amelyet melegítés kísér. Opcionálisan a vákuumcsatorna a következő tervezési jellemzőkkel rendelkezik:

• Az izzó tükör alja, fókuszálva a fényáramot a csőre.
• A belső csöveken radiátorok vannak, amelyek hozzájárulnak a hatékonyabb hőelnyeléshez.
• A belső csövek bevonása hasonló célra.
• Az alacsony forráspontú anyaggal töltött hőcsövek használata hűtőfolyadékkal ellátott csövek helyett.
• Vákuummal töltött lombikok és laminált üveghéj a hővisszatérítés csökkentése érdekében.

A napkollektor vákuumcsövének készüléke: 1 – a hűtött hűtőfolyadék bemenete; 2 – hőcserélő (kollektor); 3 – hűtőborda test; 4 – hőszigetelés; 5 – hőcső kondenzátor; 6 – fűtött hűtőfolyadék kimenet; 7 – hermetikus dugó; 8 – munkafolyadék; 9 – hőcső; 10 – alumínium lemez (abszorber); 11 – vákuumcső;

Az ilyen megoldások bevezetése növeli a kollektor költségeit, de minél magasabb az ár, annál több napenergiát képes a létesítmény gyűjteni és vízmelegítésre elküldeni. Ez különösen fontos az orosz éghajlaton, ahol a rövid nappali órák és az alacsony megvilágítási szintek csak rendkívül hatékony létesítmények használatát teszik lehetővé. A kollektor teljesítményét az útlevél adatai határozzák meg, a melegvíz-rendszer igényeinek megfelelően.

A kollektor összeszerelése és felszerelése a tetőn

A vákuumcsatorna egyik fő különbsége az, hogy nem igényli a tetőre emelést és szerelésként történő felszerelést. A telepítés külön egységekben is elvégezhető, ami nagyban megkönnyíti a független munkát.

Az alapkeretet eredetileg összeszerelik. Elég terjedelmes, de könnyű, így az összeszerelést könnyebb elvégezni a földön. A keret fő támasztóeleme az oldalsínek, amelyek négyzet vagy U alakú profillal rendelkeznek. A felső részben a tetősínek a gyűjtőcsőhöz vannak rögzítve – egy gyűjtőcsonkhoz, amelyhez fűtőlapok vannak csatlakoztatva. Alján a profilokat egy távtartó sín köti össze, amelyre egy hornyokkal ellátott szalag van rögzítve – tartó vákuumcsövekhez. Ezenkívül a tetősíneket a középső részben egy vagy két távtartó köti össze, amelyek tetején ütéscsillapító párnák lehetnek.

A sarkokhoz radiális hornyokkal ellátott fejkendőt rögzítünk a keret oldalain. A lábak csavarozva vannak hozzájuk: hosszú az elosztó oldalától és az alsó részen rövid. A hajtókarokhoz való ferde rögzítés lehetősége miatt a beépítési szög beállítható, azonban azonnal csak a perselyekkel ellátott axiális csavarokat kell meghúzni, a bilincseket a telepítés befejezésekor meg kell húzni. A kollektorok hátsó lábait acél kapcsokkal összekapcsolják egymással. Az alsó részben ferde lábak vannak csavarozva a lábakhoz a tetőhöz való rögzítéshez.

Az előzetes összeszerelés után a keretet felemelik a tetőre és dél felé néző lejtőn helyezik el. Először az elosztót az aljára rögzítik, majd a beépítési helyzetet a hátsó lábak eltolásával vagy beállításával állítják be. A lábak a ládába vannak rögzítve a tetőfedésen keresztül, a lábak alatt speciális tömítések vannak felszerelve a szállítókészletből. Helyezze a kollektort a tetőre úgy, hogy a lábak a domborított felület gerincein nyugodjanak. Szükség esetén köztes síneket szerelnek a tetőre vagy csőszerű hótartókat használnak ilyenként.

Úgy gondolják, hogy az optimális dőlésszög megegyezik a kollektor elhelyezkedésének földrajzi szélességével, azonban az évszaktól és a tervezési jellemzőktől függően előfordulhat, hogy a gyártó a telepítési útmutatóban megadja a beállításokat. Néhány kollektoron a hátsó lábak hosszanti résekben vannak rögzítve annak érdekében, hogy az év különböző időszakaiban meg lehessen változtatni a lejtőt. Vegye figyelembe azt is, hogy meredek lejtőn az első és a hátsó lábak cserélhetők a szükséges rögzítési szög fenntartása érdekében.

Hőakkumulátor telepítése

A kollektorcsövek által felvett hő átkerül a melegvíz-ellátó rendszerbe, azonban az átfolyásos üzemmódban történő működés lehetetlen a pillanatnyi elégtelenség miatt. A felmelegített víz felhalmozódik a hőakkumulátorban, ahonnan azt továbbvezetik a kifolyó pontokhoz. Két lehetőség van az elem behelyezésére.

Napelemes kollektor tárolótartállyal

Az első a kollektor felső részében található, miközben a tartályt a kollektorral kombinálják, és a kollektorcsövekből származó hőt közvetlenül a víz elnyeli. Az akkumulátor ilyen elhelyezése csak abból a szempontból előnyös, hogy azt nem kell a házba felszerelni, és ezzel pazarolja a hasznos helyet. A hőszigetelés ellenére a hőveszteség meglehetősen nagy, ami csak a mérsékelt éghajlatú régiókban engedélyezi a külső elemek használatát. Mivel vizet használnak a napenergia körben, a tartály belsejében fűtőelem van beiktatva, amely nem engedi a hűtőfolyadéknak tétlen állapotban fagyni, vagy egy újbóli melegítő rendszert hajtanak végre a napenergia kör korlátozott áramlása révén.

Napenergia rendszer a víz melegítéséhez a naptól: 1 – hidegvízellátás; 2 – hőcserélő; 3 – közvetett fűtőkazán (hőtároló); 4 – hőmérséklet-érzékelő; 5 – hűtőfolyadék kör; 6 – szivattyúállomás; 7 – vezérlő; 8 – tágulási tartály; 9 – forró víz; 10 – háromutas szelep; 11 – napkollektor

A házban található hőtároló egész éjjel képes fenntartani a melegített víz hőjét, függetlenül a külső hőmérséklettől, emellett a tárolt víz mennyisége gyakorlatilag korlátlan. Általában erre a célra közvetett fűtőkazánokat használnak; propilénglikol-oldatot használnak hőhordozóként a fűtési rendszerek külső körében.

Csővezetékek fektetése

A kollektor telepítésekor az egyik legnehezebb feladat a belső vízvezetékhez történő csatlakoztatás. A csővezetéknek nemcsak a hőmérsékleti szélsőségekkel szemben ellenállónak kell lennie, hanem magas színvonalú szigeteléssel is kell rendelkeznie. Ebből a célból a legjobb választás a PEX csövek beépíthető csatlakozók rendszerével, amelyeket a melegvíz-ellátó rendszerekben használnak..

Ideális esetben a csövek hosszának minimálisnak kell lennie, különösen a vezeték külső részén. Ezért szokásos, hogy a kollektorokat a lejtő legalacsonyabb részébe szereljék, és az összekötő csöveket a fedél alatt vezetik a Mauerlat körzetben. Az ilyen elhelyezés nem mindig elfogadható a telepítési hely árnyékolása miatt, amely arra készteti a kollektor felfelé emelését, hogy a csövek a tetőn áthaladjanak speciális tömítő bevezetésekkel. A csővezetékek külső részét habosított poliizocianurátból vagy gumiból készült szigetelő héjba kell csomagolni, amely képes ellenállni a 150 ° C feletti hőmérsékleten. A hőszigetelésnek UV-ellenálló burokkal kell rendelkeznie. A vezeték belső részeinek hőszigeteléssel kell rendelkezniük..

Hevederek és kiegészítő eszközök

A napkollektor telepítésekor a legérdekesebb technikai kihívás az, hogy összekapcsolja azt más vízvezeték-rendszerekkel, és biztosítsa a helyes működést, miközben megoldja a napkollektor számos gyermekkori betegségét. A csatlakozás a legegyszerűbb, ha az akkumulátort kívül helyezkedik el: hideg vizet táplálnak az alsó elágazó csőbe, forró vizet húznak a felső elágazó csőből, a folyadékot a vízellátó rendszer üzemi nyomása alatt mozgatják..

A belső akkumulátor csatlakoztatását a kollektor csővezetékéhez két párhuzamos cső végzi, míg a nedves rotorral ellátott cirkulációs szivattyút és a szolár rendszerek speciális hidraulikus körét a hideg résbe kell beépíteni. A szivattyú útlevélnek biztosítania kell a propilénglikolos rendszerekben való munkavégzés lehetőségét.

Az egyik fő probléma, amely a napkollektor működése során felmerül, a stagnálás, amikor a hőmérséklet mindkét körben eléri a gyakorlati maximumot, és a hűtőfolyadék forogni kezd az elosztócsőben vagy a kollektorcsövekben. Ez a jelenség elsősorban néhány órával dél előtt megfigyelhető, mivel a legaktívabb fűtési időszakban az akkumulátor vízének nem volt ideje teljesen lehűlni. A probléma legelsődleges megoldása az aktív keringés bekapcsolása néhány órával a nappali órák előtt az akkumulátor teljes lehűtése érdekében, ami nem oldja meg teljesen a problémát, és a lakosok számára sem igazán kényelmes..

Alternatív lehetőség a kiegészítő áramkör bekapcsolása túlmelegedés esetén. Ez a megoldás úgy valósul meg, hogy egy pár, háromutas szelepet szervóhajtással szerelnek fel a csatlakozási ponthoz a kollektorhoz, egy 3-4 méter hosszú csővel összekapcsolva. Amikor a primer körben eléri a maximális hőmérsékletet, a vezérlő kinyitja a csapokat, ennek következtében a vezeték meghosszabbodik, és a kollektorba belépő hűtőfolyadék további hűtése következik be..

Egy másik, racionálisabb lehetőség, ha a hőakkumulátort csatlakoztatják a fűtési rendszerhez. Stagnálás esetén a fő fűtőegység leáll, és a visszatérő vízből származó víz egy részét a közvetett fűtőkazán harmadik hőcserélőjéhez továbbítják, tartalmát lehűtve. Strukturálisan egy ilyen megoldás bonyolultabb és ráadásul drágább is, de ugyanakkor sokkal jövedelmezőbb az energiahatékonyság szempontjából. Az összes leírt módszer nem működik jól a meleg évszakban, ezért a kollektor csak a mesterséges árnyékolással lehet megvédeni a túlmelegedéstől..