Прямоточний вакуумний трубчастий колектор.
У кожну вакуумовану трубку вбудований мідний поглинач з геліотитановим покриттям, що гарантує високий рівень поглинання сонячної енергії і малу емісію теплового випромінювання. Вакуумований простір дозволяє практично повністю усунути втрати тепла. На поглиначі встановлений коаксіальний трубчастий прямоточний теплообмінник, що виходить в колектор. Теплоносій, що протікає через нього, забирає тепло від поглинача. До переваг цієї системи можна віднести безпосередню передачу тепла воді, що дозволяє скоротити тепловтрати. Оскільки повний коефіцієнт втрат у вакуумному колекторі малий, теплоносій в ньому можна нагрівати до температур 120-160°С.
Рис 2.9. Прямоточний вакуумний трубчастий колектор.
1- Коаксіальна розподільна труба; 2- Теплоізоляція; 3- Поглинач з покриттям; 4- Скляна колба.
Переваги вакуумних сонячних колекторів:
1. Кожна теплова труба вакуумного сонячного колектора розміщується всередині скляної вакуумної колби з метою мінімізації теплових втрат (ефект термоса), що дозволяє значно підвищити теплову ефективність вакуумного сонячного теплогенератора в порівнянні з пласким, особливо в зимовий період.
2. Застосовується теплова труба – пристрій володіє «надпровідністю», яка ефективно відводить тепло від поглинаючої поверхні, дозволяє в – 10 разів знизити гідравлічний опір вакуумного геліоколектора, відповідно, понизити потужність і енергоспоживання циркуляційного насоса геліосистеми.
3. Теплова труба вакуумного сонячного водонагрівача функціонує за принципом теплового діода. Тепловий потік передається лише в одному напрямі: від вакуумного сонячного колектора до теплоносія і ніколи – у зворотному напрямі навіть без контроллера геліосистеми.
4. Вакуумний трубчастий сонячний колектор, відносно, не вимогливий до орієнтації і кута нахилу, а також допускає певну естетичну і архітектурну свободу при монтажі геліосистеми.
5. Руйнування однієї або декількох скляних труб не приводить до істотного падіння ефективності роботи вакуумного сонячного нагрівача. Демонтаж колектора не потрібний, оскільки заміна скляних або теплових труб проводиться на місці.
6. Зручність транспортування і монтажу вакуумного трубчастого геліоколектора. Вакуумний сонячний колектор можна транспортувати у вигляді окремих елементів, що забезпечує його краще збереження. Легкі окремі труби колектора збираються в геліосистему безпосередньо на місці монтажу сонячної системи.
2.3.3.Вакуумний колектор з тепловою трубкою.
Конструкція вакуумного трубчастого колектора з тепловою трубкою схожа на конструкцію термоса: одна скляна/металева трубка вставлена в іншу більшого діаметру. Між ними - вакуум, який є відмінною теплоізоляцією. Завдяки ньому втрати на випромінювання, особливо помітні при підвищених температурах води, що нагрівається, дуже низькі. У кожну вакуумну трубку вбудована мідна пластина поглинача з геліотітановим покриттям, що гарантує високий рівень поглинання сонячної енергії і малу емісію теплового випромінювання.
Рис 2.10. Вакуумний трубчастий колектор з тепловою трубкою.
Під поглиначем встановлена теплова труба, заповнена рідиною, що випаровується. За допомогою гнучкого сполучного елементу теплова труба приєднана до конденсатора, що знаходиться в теплообміннику типу “труба в трубі”. З’єднання відноситься до так званого “сухого” типу, що дозволяє повертати або замінювати трубки і при заповненій установці, що знаходиться під тиском. Найбільш важлива перевага вакуумного колектора з тепловою трубкою полягає в тому, що він здатний працювати при температурах до -30°С (колектори зі скляними тепловими трубками) або навіть до -45°С (колектори з металевими тепловими трубками).