На сегодняшний день разработано 4 основных типа вакуумных трубок, каждый из которых имеет свои особенности применения.

 

Simple.   Самый простой и дешевый вариант трубок. Применяется в пассивных СВУ с прямым нагревом воды непосредственно в вакуумных трубках, (родственная технология у плоских коллекторов). Использование СВУ с данным видом трубок невозможно при отрицательных температурах.

 

Heat Pipe.   Наиболее распространенный и эффективный вид трубок. Позволяет собирать системы с любым количеством трубок. Коллекторы, собранные с использованием данного вида труб не перестают функционировать даже в случае физического повреждения одной или нескольких трубок. (Рис.2).

 

U-type.  Данный вид труб и коллекторы, собранные по технологии U-tupe, по своим параметрам сбора тепла являются аналогом коллекторов на основе труб Heat Pipe. Особенностями данных коллекторов являются: необходимость транспортировки и монтажа в собранном виде и в от­личии от коллекторов Heat pipe, возможность сбора и передачи тепла в любом (вертикальном или горизонтальном) положении.

 

Super Heat Pipe.  Данный вид труб по своим характеристикам отличается от вакуумных труб с двойными стенками. Данные трубы имеют одну стенку и полностью вакуумированы. Внутрь трубы встрое­на система передачи тепла Heat pipe, на которую наварена плоская медная пластина, покры­тая высокоселективным покрытием. Т.е. сбор тепла происходит не за счет нагрева внутренней стенки трубы, а за счет нагрева медной пластины и, как следствие нагрева системы Heat Pipe. Принцип работы коллектора с использованием Super Heat Pipe трубок аналогичен работе кол­лектора с Heat Pipe трубками. Данная труба отличается более быстрым временем разогрева, но дороже аналогов Heat-Pipe или U-type примерно на 30%.

 

Вакуумная тепловая трубка

Конструкция вакуумных трубок похожа на конструкцию термоса: одна трубка вставлена в другую с большим диаметром. Между ними вакуум, который представляет совершенную термоизоляцию. Внутренняя трубка покрыта специальным селективным слоем, который хорошо абсорбирует (поглощает) солнечную энергию а вакуум препятствует потерям тепла. Медная трубка запаяна и содержит небольшой объем легкокипящей жидкости.



Под воздействием тепла жидкость испаряется и забирает тепло вакуумной трубки. Пары поднимаются в верхнюю часть – наконечник, где конденсируются и передают тепло теплоносителю основного контура (незамерзающей жидкости). Конденсат стекает вниз, и процесс «испарения–конденсации» повторяется.



Данная трубка устойчива к замораживанию и работоспособна без повреждений до -50°С. Испарение жидкости начинается при достижении температуры внутри трубки +30°С. При меньшей температуре трубка "запирается" и дополнительно сохраняет тепло. Такие трубки функционируют и в пасмурную погоду, и при отрицательной температуре - они преобразуют прямые и рассеянные солнечные лучи в тепло.

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2

 

 

Анимация принципа работы Гелиосистемы: 

 

 

Из-за своей универсальности, эффективности и удобства, наибольшее распространение получили жидкостные системы с применением вакуумных трубок Heat Pipe использующие комбинированную схему работы с аккумулятором тепловой энергии (бойлерный бак с теплоносителем на основе этилен или пропилен гликоля), в нутрии которого расположен теплообменник одного или двух контуров.
Пример:

 

Закрытый активный солнечный водонагреватель высо­кого давления с двумя теплообменниками рис.3.

 

Солнечные системы с двумя теплообменниками исполь­зуются для горячего водоснабжения, подогрева бассейнов, а также как дополнительный источник тепла для основной системы отопления.

 

За счет наличия двух медных теплообменников в накопи­тельном баке возможно подключение системы как основного или дополнительного источника тепла для систем отопления.

 

Направление использования: горячее водоснабжение, отопление помещений и подогрев бассейнов.

 

 

Рис. 3


1. солнечные лучи; 2. солнечный вакуумный коллектор; З.датчик температуры № 1; 4. расширительный бак; 5. рабочая станция; 6. контроллер; 7. электронагреватель; 8. датчик температуры № 2; 9. запорный клапан; 10. входное отверстие (холодная вода); 11. выходное отверстие (горячая вода); 12. накопительный резервуар с одним/двумя медными теплообменниками; 13. основная система отопления на основе газового, электрического или другого котла.
 
Закрытый активный солнечный водонагреватель высокого давления с одним теплообменником рис.4
 
 
Направление использования: горячее водоснабжение.
 
 
 

Рис. 4


Пример подключения солнечной системы для подогрева горячей воды с поддержкой работы от газового котла.  Рис.5

 

 

 

Комплект гелиосистемы включает в себя:


Трубчатый вакуумный коллектор;
Бак-аккумулятор;
Насосная группа;
Контролер;
Расширительный бачок;
Теплоноситель.

 

 Первоначально в комплект не входят медные трубки, муфты, фитинги и т. дальше. Поскольку каждая гелиосистемы индивидуальна и величина медных магистралей определяется непосредственно при ознакомлении с объектом нашими инженерами. Полная конфигурация определяется после расчета.

 

Трубчатый вакуумный коллектор - служит для превращения энергии солнца в тепловую полезную энергию и передачи ее теплоносителю. Коллекторы есть разных геометрических размеров, чем обеспечивается широкая возможность манипуляций при выборе места для монтажа и будущего внешнего дизайна.

Бак-аккумулятор - служит для накопления и хранения тепла. Баки бывают от 80 до 1000 литров. Используются, как правило, двухконтурные (бивалентные) баки. Иногда используются одноконтурные со встроенным Тэном, комбинированные одновременно работают и на отопление и на горячее водоснабжение. В таком случае не нужно ставить два бака на горячую воду и на отопление отдельно. Следовательно облегчается сам монтаж, уменьшается: количество запорно-регулирующей аппаратуры, насосного оборудования, тепловые потери.

 

Насосная группа - служит для циркуляции теплоносителя в коллекторном контуре. Насос руководствуется термостатом и включается, как только температура солнечного коллектора станет выше чем в бойлере. Мощность насосной группы зависит от: длины медных магистралей, количества коллекторов, размера бака-аккумулятора и в среднем составляет 50 Вт

 

Контролер - служит для контроля за состоянием гелиосистеми и процессом нагрева от солнечных коллекторов. Контролер получает информацию от производителей тепла. Первый контролирует величину тепла на выходе из коллекторов, второй температуру воды в бойлере. Согласно полученных данных контролер выполняет следующие операции: выбирает режим работы насосной группы - регулируя скорость протока теплоносителя, вкл-выкл котел, защищает оборудование от перегрева. Таким образом, использование контролера улучшает работу системы, обеспечивая оптимальную циркуляцию теплоносителя в утреннее, вечернее время и в пасмурные периоды.

 

 

Расширительный бачок - служит для выравнивания давления в системе. При избыточном нагревании теплоносителя увеличивается объем жидкости в коллекторном контуре. Для того, чтобы не срывать предохранительный клапан избыточное количество жидкости попадает в расширительный бачок.

 

Теплоноситель - служит для передачи тепла от коллектора к Баку-аккумулятору с водой.