В вакуумных трубчатых солнечных коллекторах SHC в качестве термоизолятора используется вакуум, образованный между двумя стеклянными трубами. На внутреннюю трубу наносится высокоселективный абсорбционный слой. Полученное тепло при помощи специальных алюминиевых пластин переходит в медные трубки, в которых протекает нагреваемая жидкость.

 

Благодаря такому решению теплопотери трубчатых коллекторов очень низкие, и коллекторы могут извлекать тепло даже при совсем слабом солнечном свете (солнце за тучей – диффузионное излучение) или при экстремальных температурах (низкая температура воздуха и высокая температура нагреваемой жидкости).

 

Их преимущества особенно проявятся:

 

  • при низких наружных температурах
  • при нагревании воды на высокую температуру
  • при низкой интенсивности солнечной радиации
  • при диффузионном излучении, когда солнце закрыто тучами
 

Благодаря этим свойствам трубчатые коллекторы используются:

 

  • как дополнительное отопление и как нагреватель для горячего водоснабжения
  • как нагреватель воды бассейна и как нагреватель ГВС в течение всего года
  • как нагреватель воды на высокую температуру

 

 

В чем секрет исключительности параметров трубчатых коллекторов SHC?

Вакуумная изоляция стеклянных труб. Труба образована двумя стеклянными коаксиальными трубками, между которыми вакуум. Концы трубок запаены одна в другую, поэтому стабильность вакуума гарантируется на продолжительное время. Таким образом абсорбер коллектора окружен вакуумом, являющимся идеальным изолятором и теплопотери сводит до минимума также, как, например, термос. Благодаря этому даже минимальные извлечения тепла при плохой погоде не теряются и нагревают жидкость в коллекторе.

 

Абсорбционная поверхность, которая попадающую на нее радиацию преобразует в тепло, имеет цилиндрическую форму. Освещаемая солнцем поверхность коллектора постоянна и утром, и в полдень и вечером. Его производительность не уменьшается из-за маленького угла падения солнечного излучения, как это бывает у плоских коллекторов. Цилиндрическая абсорбционная поверхность позволяет с пользой извлекать тепло даже с косвенного рассеянного солнечного излучения. По сравнению с прямым солнечным излучением при рассеянном излучении абсорбционная поверхность бывает более чем в три раза больше.

 

Солнечная жидкость протекает по медной U-образной трубке вниз в трубу и, нагревшись, возвращается наверх в распределитель коллектора. Алюминиевая пластинa собирает тепло со всей внутренней поверхности вакуумной трубки и передает его солнечной жидкости в медной трубке. Пластинa плотно прилегает к стеклянной трубе и прочно сжимает медную трубку с солнечной жидкостью. За счет этого и очень короткого расстояния между абсорбером и солнечной жидкостью теплопередача отличается такой высокой эффективностью.

 

 

Для термоизоляции распределителя коллектора использован слой минеральной ваты толщиной 3 см с поперечными волокнами и алюминиевая светоотражающая пленка для минимизации теплопотерь распределителя.

 

 

Распределитель коллектора образуют две медные трубки. По нижней трубке жидкость поступает в коллектор, по верхней трубке нагретая жидкость уходит из коллектора.

 

 

Коллекторы удобно соединяются и в большие коллекторные поля. Солнечная  жидкость во все

 

коллекторы поля поступает с одинаковой температурой, поэтому и к.п.д. коллекторов намного выше. Гидравлическое сопротивление коллекторного поля очень низкое благодаря двухтрубчатой схеме соединения с большим диаметром труб распределителя. Такая схема обеспечивает высокий к.п.д. коллекторов и низкое энергопотребление циркуляционного насосa солнечной системы.
 
  
 

Схема соединения трубки с коллектором

 

 

 

 

              

 

 

 

 

 

 

   

 

Части устройства коллектора и конденсатора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Фирма выпускает две модельные серии вакуумных коллекторов с U-образной трубкой: SHC и SHC R.

  

 

 

 

 

Коллекторы типа SHC R имеют большой фасонный рефлектор, концентрирующий солнечное излучение с большой поверхности на абсорбционную поверхность трубок. Коллекторы SHC R отличаются высшей пиковой мощностью.

 

Коллекторы типа SHC рефлексной пластиной не оснащены, зато имеют большее количество трубок, которые всей абсорбционной поверхностью широким углом 110° поглощают солнечное излучение. Коллекторы SHC отличаются более стабильной мощностью в течение всего года.  

 

 

 

 

Вакуумный коллектор

 

 

Коллектор с 20 вакуумными тепловыми трубками

 

 

Модель

Площадь, (м2)

Тепловые трубки

Тип абсорбера

Размеры, мм

Масса, кг

диам.

длина

кол-во

IMHPC47/12

1.26

ф47 мм

1500 мм

12

AI/N/AI

870?1950

28

IMHPC 47/18

1.8

18

AI/N/AI

1450?1950

42

IMHPC 47/20

2.1

20

AI/N/AI

1970х1950

46

IMHPC 47/30

3.15

30

AI/N/AI

2150х1950

69

IMHPC 58/18

2.57

ф58 мм

1800 мм

18

AIN/AIN-SS/CU

1584?2000

60

IMHPC 58/24

2.88

24

AIN/AIN-SS/CU

2064?2000

64

IMHPC 58/30

4.32

30

AIN/AIN-SS/CU

2544?2000

98

IMHPC 58/36

5.32

36

AIN/AIN-SS/CU

3254?2000

112

 

 

 

Число труб

18, 24, 30, 36

Длина трубы

1800 мм

Внешний диаметр трубы

58 мм

Внутренний диаметр трубы

47 мм

Толщина стекла стенки трубы

1.6 мм

К-т тепл. расширения материала трубы

3.3 X 10 -6 oC

Материал стеклянной трубы

Боросиликатное стекло 3.3

Поглощающее покрытие

AIN/AIN-SS/CU

Коэффициент поглощения

> 96%

Излучательная способность

7 % (100 °C)

Вакуум

P < 0.005 Па

Температура стагнации

< 220 oC

Теплопотери

< 0.8 Вт/м2. °C

Отражатель

Алюминиевый отражатель, Al

Материал рамы

Алюминий, Al

Давление испытания

1.0 МПа

Рабочее давление

0.6 МПа

Материал покрытия теплопровода

Ламинированный алюминий

Материал рамы

Алюминий, Al

Материал трубы тепловой трубки

Медь С12200, Cu

Материал трубы теплосборника

Медь С12200, Cu

Изоляция

Базальтовая вата (Каменная вата)

Резиновые уплотнители и кольца

Стабилизированная термостойкая силиконовая резина

Оптимальный угол установки

30° – 70° вертикально, 0° горизонтально

Оптимальная скорость потока

0.1 л/труба – 0.026 G/мин/труба

 

 

Вакуумные трубки типа SUPER HEAT PIPE

 

 

 

 

 

Модель
Спецификация
Площадь, м2
Для систем, л
701910
Размер коллектора (мм): 1120*160*160
Кронштейн (мм): 1980*100*100
10 трубок (1.9 м)
1.87
100
701912
Размер коллектора (мм): 1320*160*160
Кронштейн (мм): 1980*100*100
12 трубок (1.9 м)
2.23
120
701915
Размер коллектора (мм): 1620*160*160
Кронштейн (мм): 1980*100*100
15 трубок (1.9 м)
2.29
150
701918
Размер коллектора (мм): 1920*160*160
Кронштейн (мм): 1980*100*100
18 трубок (1.9 м)
3.37
180
701920
Размер коллектора (мм): 2120*160*160
Кронштейн (мм): 1980*100*100
20 трубок (1.9 м)
3.78
200

 

 

 

Характеристики вакуумных трубок типа SUPER HEAT PIPE

 

 

Размеры:

длина

1700 мм

диаметр

70 мм

толщина стенки

2,5 мм

Материал:

трубки

боросиликатное стекло (класс 3.3)

поглощающей пластинки

алюминий (Al)

селективного покрытия пластинки

нитрид алюминия (AlN)

теплообменного наконечника нагревательной трубки

медь (Cu)

Вес

2,2 кг

Вакуум

5 х 10-3 Pa

Коэффициент поглощения солнечного излучения

0,94

Коэффициент эмиссии

0,08

Устойчивость:

к перегреву

до +420 °С

к замерзанию

до -50 °С

к ветру

до 30 м/сек

к граду

до 35 мм

максимальное давление

1 MPa

Стартовая температура

менее 25 °С

Температура стагнации

< 300 °С

Время старта

не более 2 минут

Мощность 1 вакуумной трубки (при интенсивности солнечной радиации эквивалентной 800 Вт на 1 м2)

76 Вт