อุปกรณ์เก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบสุญญากาศพร้อมหลอด

หลอดสุญญากาศทำเองสำหรับตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ทีละขั้นตอน
เนื้อหา
  1. ประสิทธิภาพของหลอดประเภทต่างๆ
  2. ข้อสังเกตทั่วไป
  3. ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบแบน:
  4. เครื่องดูดฝุ่นพลังงานแสงอาทิตย์:
  5. คำแนะนำหลัก
  6. มีตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ประเภทใดบ้าง
  7. แบน
  8. เครื่องดูดฝุ่น
  9. ประเภทขององค์ประกอบที่ถอดออกได้ด้วยความร้อน (ตัวดูดซับ) จาก5
  10. ระบบที่มีเครื่องทำความร้อนแบบไหลหรือเทอร์โมไซฟอน
  11. ประเภทของเครื่องดูดฝุ่น
  12. หลักการทำงานของเครื่องทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์
  13. เครื่องทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์แบบท่อ
  14. ประเภทหลอด
  15. ประเภทของช่องระบายความร้อน
  16. วิธีประกอบท่อร่วมลม
  17. สิ่งที่ต้องใช้ในการทำงาน
  18. เทคโนโลยีการประกอบ
  19. ระบบชะงักงัน
  20. ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานเพิ่มเติม
  21. ผลลัพธ์

ประสิทธิภาพของหลอดประเภทต่างๆ

คะแนนประสิทธิภาพของท่อร่วมสูญญากาศขึ้นอยู่กับประเภทของท่อที่ติดตั้ง:

  1. รูปตัวยู (U-type);
  2. โคแอกเซียลคู่;
  3. ขนนก;
  4. โคแอกเซียล (ท่อความร้อน);
  5. เทอร์โมไซฟอน (เปิด)

การให้คะแนนนี้แสดงถึงคุณลักษณะของระบบต่างๆ โดยทั่วไป เนื่องจากประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับคุณลักษณะการออกแบบ คุณสมบัติของวัสดุที่ใช้ และโซลูชันการออกแบบ ปัจจัยต่อไปนี้มีอิทธิพลต่อระดับประสิทธิภาพของท่อร่วมสูญญากาศ:

  • ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนและการแผ่รังสีของตัวดูดซับ
  • แรงดันใช้งานสูงสุดในระบบ
  • คุณภาพและการนำความร้อนของวัสดุที่ข้อต่อ
  • การมีอยู่และคุณสมบัติของตัวดูดซับโลหะตามแนวขอบด้านในของผนังกระจก
  • ความต้านทานของแก้วต่อความเค้นเชิงกล
  • คุณสมบัติการออกแบบ - ความหนาของผนัง คุณภาพของโลหะ ฯลฯ

สำคัญ!
ผู้ผลิตหลอดสุญญากาศและนักสะสมหลายรายประเมินประสิทธิภาพการทำงานสูงเกินไป ปริมาณความร้อนที่แท้จริงที่สามารถรับได้ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัยและต้องคำนวณเป็นรายบุคคล

ข้อสังเกตทั่วไป

ทั้งหมดที่กล่าวมาใช้กับตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีราคาแพงและมีคุณภาพสูง ในขณะเดียวกันระบบจำนวนมากจากผู้ผลิตหลายรายได้ปรากฏตัวขึ้นในตลาดรัสเซีย ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์คืออะไรและจะเลือกอะไรดีกว่ากัน? จะไม่ถูกหลอกในความคาดหวังและเลือกตัวเลือกที่เหมาะสมได้อย่างไร?

ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบแบน:

ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบแบนคือยุโรป รัสเซีย และจีน ขนาดอาจแตกต่างกันไป กำลังไฟฟ้าจะถูกประเมินเป็นมาตรฐานตามพื้นที่สะสม

1. ยุโรป. มักส่งจากเยอรมนี ไม่ค่อยมาจากอิตาลีหรือประเทศอื่นๆ ในยุโรป ผู้ผลิตเครื่องสะสมเกือบทั้งหมดมีผลงานคุณภาพสูงและให้ประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับนักสะสมแบบแผ่นเรียบ ราคาสูง

2. รัสเซีย. คุณภาพขึ้นอยู่กับผู้ผลิต ตัวอย่างที่ดีที่สุดยังคงด้อยกว่ารุ่นยุโรป สิ่งที่แย่ที่สุดเปรียบได้กับตัวเลือกจีนราคาถูก ประสิทธิภาพยังแตกต่างกันไป ก่อนการติดตั้ง เป็นการดีกว่าที่จะขอคำติชมเกี่ยวกับตัวรวบรวมประเภทนี้และประเมินการบังคับใช้กับโครงการของคุณ ราคาเฉลี่ย

3. ภาษาจีน คุณภาพขึ้นอยู่กับผู้ผลิต ตัวอย่างที่ดีที่สุดจากบริษัทที่มีชื่อเสียงนั้นด้อยกว่ารุ่นยุโรปและเทียบได้กับตัวอย่างจากรัสเซียมีตัวสะสมแบบแผ่นเรียบราคาถูกที่ไม่มียี่ห้อ - โดยปกติคุณภาพจะต่ำและประสิทธิภาพก็ต่ำเช่นกันแม้ว่าจะสามารถใช้ในระบบทำน้ำร้อนได้ ราคาต่ำ

เครื่องดูดฝุ่นพลังงานแสงอาทิตย์:

ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบสุญญากาศนั้นจัดหามาจากประเทศจีนโดยเฉพาะ ไม่ได้ผลิตในรัสเซีย ในยุโรปผลิตในปริมาณที่ค่อนข้างน้อย แต่แทบจะไม่ได้จำหน่ายให้กับรัสเซีย

1. มีท่อความร้อน เครื่องดูดสูญญากาศประเภททั่วไป ภายในหลอดแก้วสูญญากาศเป็นท่อทองแดงพิเศษที่ถ่ายเทพลังงานไปยังสารหล่อเย็น คุณภาพแตกต่างกันไปตั้งแต่ระดับสูงมากในโรงงานที่ดีที่สุดในประเทศจีนไปจนถึงต่ำมากในอุตสาหกรรมขนาดเล็กและหัตถกรรม ตัวสะสมคุณภาพสูงมีความโดดเด่นด้วยความแข็งแรงของกระจกสูงและระดับการดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากการเคลือบนาโนแบบคัดเลือกพิเศษ ท่อคุณภาพต่ำเปราะและดูดซับความร้อนได้ไม่ดี การมองเห็นความแตกต่างระหว่างคุณภาพสูงและคุณภาพต่ำนั้นยาก ดังนั้นคุณควรมุ่งเน้นไปที่แบรนด์ที่มีชื่อเสียง ผู้ผลิตท่อร่วมสูญญากาศรายใหญ่ที่สุดในประเทศจีนคือ Himin Solar ซึ่งผลิตภัณฑ์มีคุณภาพสูงสุด

2. มีหลอดยู ในตัวสะสมเหล่านี้ พลังงานแสงอาทิตย์จะถูกส่งผ่านวงจรมินิทองแดง (U-tubes) ที่อยู่ภายในหลอดแก้วแต่ละหลอด เมื่อเทียบกับท่อความร้อน ส่งผลให้ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น 10-15% การผลิตตัวสะสมดังกล่าวมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมากกว่า ดังนั้นโดยทั่วไปแล้วสิ่งเหล่านี้คือตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์คุณภาพสูงที่ผลิตโดยบริษัทที่มีชื่อเสียง ซึ่งใหญ่ที่สุดคือ Himin Solar

อุปกรณ์เก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบสุญญากาศพร้อมหลอด

คำแนะนำหลัก

หากคุณต้องการน้ำร้อนเท่านั้น คุณสามารถเลือกทั้งตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบแบนและแบบสุญญากาศ ท่อร่วมสูญญากาศจะมีประสิทธิภาพสูงกว่าในฤดูหนาวและสภาพอากาศที่มีเมฆมากเท่านั้น

เพื่อให้ความร้อนในสภาพอากาศของรัสเซียควรใช้เครื่องดูดสูญญากาศเท่านั้น

จำไว้ว่าเวทย์มนตร์ไม่ได้เกิดขึ้น ไม่ว่านักสะสมประเภทใดก็ตาม จำเป็นต้องใช้แหล่งพลังงานเพิ่มเติมในกรณีที่สภาพอากาศมีเมฆมากเป็นเวลานาน

และที่สำคัญอย่าซื้อผลิตภัณฑ์ที่มีการผลิตที่น่าสงสัยและไม่ทราบคุณภาพ ไว้วางใจเฉพาะแบรนด์ที่มีชื่อเสียงเท่านั้น

บทความนี้ถูกอ่าน 6137 ครั้ง!

มีตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ประเภทใดบ้าง

ระบบดังกล่าวมีสองประเภทคือแบบแบนและแบบสุญญากาศ แต่โดยพื้นฐานแล้วหลักการทำงานของพวกมันนั้นคล้ายคลึงกัน พวกเขาใช้ความร้อนจากดวงอาทิตย์เพื่อทำให้น้ำร้อน ต่างกันแค่ในเครื่อง มาดูหลักการทำงานของระบบสุริยะประเภทนี้กันดีกว่า

แบน

นี่คือนักสะสมประเภทที่ง่ายและถูกที่สุด ทำงานดังนี้: ท่อทองแดงอยู่ในกล่องโลหะ ซึ่งได้รับการบำบัดภายในด้วยตัวดูดซับขนนกที่มีประสิทธิภาพสูงในการดูดซับความร้อน สารหล่อเย็น (น้ำหรือสารป้องกันการแข็งตัว) ไหลเวียนผ่านพวกมัน ซึ่งดูดซับความร้อน นอกจากนี้ สารหล่อเย็นนี้จะส่งผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในถังเก็บ ซึ่งฉันจะถ่ายเทความร้อนโดยตรงไปยังน้ำที่เราสามารถใช้ได้ ตัวอย่างเช่น เพื่อให้ความร้อนแก่บ้าน

ส่วนบนของระบบปิดด้วยกระจกที่มีความแข็งแรงสูง ด้านอื่นๆ ของเคสหุ้มฉนวนด้วยฉนวนเพื่อลดการสูญเสียความร้อน

ข้อดี

ข้อบกพร่อง

แผงต้นทุนต่ำ

ประสิทธิภาพต่ำ ต่ำกว่าสุญญากาศประมาณ 20%

การออกแบบที่เรียบง่าย

สูญเสียความร้อนจำนวนมากทั่วร่างกาย

เนื่องจากความสะดวกในการผลิต ระบบดังกล่าวจึงมักทำด้วยมือของพวกเขาเอง คุณสามารถซื้อวัสดุที่จำเป็นในร้านค้าก่อสร้าง

เครื่องดูดฝุ่น

ระบบเหล่านี้ทำงานแตกต่างกันเล็กน้อย เนื่องจากการออกแบบ แผงประกอบด้วยท่อคู่ ท่อด้านนอกมีบทบาทในการป้องกัน พวกเขาทำจากแก้วความแข็งแรงสูง ยางในมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าและหุ้มด้วยตัวดูดซับที่สะสมความร้อนจากแสงอาทิตย์

นอกจากนี้ ความร้อนนี้จะถูกถ่ายเทความร้อนโดยเครื่องปอกหรือแท่งที่ทำจากทองแดง (มีหลายประเภทและมีประสิทธิภาพแตกต่างกัน เราจะพิจารณาในภายหลัง) ตัวกำจัดความร้อนถ่ายเทความร้อนด้วยความช่วยเหลือของตัวพาความร้อนไปยังถังสะสม

มีสุญญากาศระหว่างท่อซึ่งช่วยลดการสูญเสียความร้อนเป็นศูนย์และเพิ่มประสิทธิภาพของระบบ

ข้อดี

ข้อบกพร่อง

ประสิทธิภาพสูง

ราคาสูงขึ้นเมื่อเทียบกับแฟลต

การสูญเสียความร้อนขั้นต่ำ

ความเป็นไปไม่ได้ในการซ่อมท่อเอง

ซ่อมง่าย เปลี่ยนท่อได้ทีละชิ้น

 

มีพันธุ์ให้เลือกมากมาย

 
อ่าน:  แหล่งพลังงานทางเลือก: ภาพรวมเทคโนโลยี

ประเภทขององค์ประกอบที่ถอดออกได้ด้วยความร้อน (ตัวดูดซับ) จาก5

  • ตัวดูดซับขนนกพร้อมช่องระบายความร้อนแบบไหลตรง
  • ตัวดูดซับขนนกพร้อมท่อความร้อน
  • ท่อร่วมสุญญากาศแบบไหลตรงรูปตัวยูพร้อมหลอดโคแอกเซียลและตัวสะท้อนแสง
  • ระบบที่มีกระติกน้ำโคแอกเซียลและท่อความร้อน "ท่อความร้อน"
  • ระบบที่ห้าคือตัวสะสมแบบแบน

ลองดูที่ประสิทธิภาพของตัวดูดซับแบบต่างๆ และเปรียบเทียบกับตัวสะสมแบบแผ่นเรียบ การคำนวณจะได้รับสำหรับ 1 m2 ของแผง

สูตรนี้ใช้ค่าต่อไปนี้:

  • ηคือประสิทธิภาพของตัวสะสมซึ่งเราคำนวณ
  • η₀ - ประสิทธิภาพทางแสง
  • k₁ - ค่าสัมประสิทธิ์การสูญเสียความร้อน W/(m² K);
  • k₂ - ค่าสัมประสิทธิ์การสูญเสียความร้อน W/(m² K²);
  • ∆T คือความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างตัวสะสมและอากาศ K
  • E คือความเข้มรวมของรังสีดวงอาทิตย์

โดยใช้สูตรนี้ โดยใช้ข้อมูลข้างต้น คุณสามารถคำนวณได้เอง

พูดง่ายๆ คือ ประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับปริมาณความร้อนที่ฮีตซิงก์ทองแดงดูดซับและปริมาณการสูญเสียความร้อนในระบบ

ระบบที่มีเครื่องทำความร้อนแบบไหลหรือเทอร์โมไซฟอน

ตามโครงสร้างพวกเขาสามารถเป็นได้ทั้งแบบแบนและแบบสุญญากาศ ใช้หลักการทำงานแบบเดียวกัน อย่างไรก็ตาม มีความแตกต่างที่สำคัญอย่างหนึ่งในอุปกรณ์ทางเทคนิค

ระบบนี้สามารถทำงานได้โดยไม่ต้องมีถังสำรองและกลุ่มปั๊มสำรองเพิ่มเติม

หลักการทำงานมีดังนี้ สารหล่อเย็นที่อุ่นจะสะสมอยู่ในถังฐาน ซึ่งอยู่ที่ส่วนบนของระบบ โดยปกติคือ 300 ลิตร ขดลวดไหลผ่านซึ่งน้ำไหลเวียนจากแรงดันของระบบประปาของบ้านเอง มันอุ่นขึ้นและไปถึงผู้บริโภค

ข้อดี

ข้อบกพร่อง

ต้นทุนต่ำเนื่องจากไม่มีอุปกรณ์บางส่วน

ประสิทธิภาพของระบบต่ำในฤดูหนาวและตอนกลางคืน

ติดตั้งง่าย ต้องใช้ความพยายามน้อยที่สุด เนื่องจากระบบมีทุกสิ่งที่จำเป็นครบครัน

 

ประเภทของเครื่องดูดฝุ่น

ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ประเภทต่าง ๆ ประกอบด้วยหลอดสุญญากาศที่มีขนาดต่างกัน ยิ่งท่อใหญ่และหนาขึ้นเท่าใด พลังงานก็จะยิ่งสะสมมากขึ้นเท่านั้น ความยาวของท่ออย่างน้อย 1 เมตร ความยาวสูงสุดคือมากกว่าสองเมตร ไม่อนุญาตให้ใช้ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 58 มม. เนื่องจากมีประสิทธิภาพน้อยกว่า

ต้องทำความสะอาดเครื่องทำน้ำอุ่นเป็นครั้งคราว แต่จะทำอย่างไรอ่านบทความการระบายน้ำจากเครื่องทำน้ำอุ่น เกี่ยวกับเครื่องทำน้ำอุ่นที่เก็บ Termex ดูบทวิจารณ์ที่นี่

ท่อความร้อนยังแตกต่างกัน:

  • ท่อทองแดงที่อยู่ในหลอดแก้วทำให้ร้อนขึ้น ความร้อนระเหยโดยสารหล่อเย็น ขึ้นไปที่ด้านบนของท่อและควบแน่น
  • ในระบบที่มีท่อ U สารหล่อเย็นที่ไหลผ่านส่วนล่างของท่อจะร้อนขึ้นและไหลผ่านส่วนบนอย่างรวดเร็ว - นี่คือระบบวงจรปิด มีคุณสมบัติการถ่ายเทความร้อนแบบเร่ง และมีประสิทธิภาพมากกว่าระบบมาตรฐาน 15-20%

หลักการทำงานของเครื่องทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์

ก่อนที่จะเริ่มดำเนินการผลิตระบบสุริยะแบบโฮมเมด คุณควรศึกษาการออกแบบตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ที่ผลิตในโรงงาน - อากาศและน้ำ อดีตใช้สำหรับการทำความร้อนในพื้นที่โดยตรงส่วนหลังใช้เป็นเครื่องทำน้ำอุ่นหรือสารหล่อเย็นที่ไม่แข็งตัว - สารป้องกันการแข็งตัว

องค์ประกอบหลักของระบบสุริยะคือตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์เอง ซึ่งมีอยู่ใน 3 รุ่น:

  1. เครื่องทำน้ำอุ่น. เป็นกล่องปิดผนึก หุ้มฉนวนจากด้านล่าง ข้างในมีตัวรับความร้อน (ตัวดูดซับ) ที่ทำจากแผ่นโลหะซึ่งคอยล์ทองแดงได้รับการแก้ไข จากด้านบนองค์ประกอบถูกปิดด้วยกระจกที่แข็งแกร่ง
  2. การออกแบบท่อร่วมทำความร้อนด้วยอากาศคล้ายกับรุ่นก่อนหน้า มีเพียงลมที่พัดลมสูบเท่านั้นที่หมุนเวียนผ่านท่อแทนน้ำหล่อเย็น
  3. อุปกรณ์ของตัวเก็บสุญญากาศแบบท่อนั้นแตกต่างจากรุ่นแบนโดยพื้นฐาน อุปกรณ์ประกอบด้วยขวดแก้วที่ทนทานซึ่งวางท่อทองแดงไว้ปลายของพวกเขาเชื่อมต่อกับ 2 สาย - การจ่ายและคืนอากาศถูกสูบออกจากขวด

ส่วนที่เพิ่มเข้าไป. มีเครื่องทำน้ำร้อนสูญญากาศอีกประเภทหนึ่งซึ่งขวดแก้วถูกปิดผนึกอย่างแน่นหนาและเต็มไปด้วยสารพิเศษที่ระเหยที่อุณหภูมิต่ำ ในระหว่างการระเหย ก๊าซจะดูดซับความร้อนจำนวนมากที่ถ่ายเทไปยังน้ำ ในกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อน สารจะควบแน่นอีกครั้งและไหลลงสู่ก้นขวดดังแสดงในภาพ

อุปกรณ์ของหลอดสุญญากาศที่ให้ความร้อนโดยตรง (ซ้าย) และขวดที่ใช้การระเหย/ควบแน่นของของเหลว

ตัวสะสมประเภทที่ระบุไว้ใช้หลักการของการถ่ายโอนความร้อนโดยตรงของรังสีดวงอาทิตย์ (มิฉะนั้น - ไข้แดด) ไปยังของเหลวหรืออากาศที่ไหล เครื่องทำน้ำอุ่นแบบแบนทำงานดังนี้:

  1. น้ำหรือสารป้องกันการแข็งตัวที่สูบโดยปั๊มหมุนเวียนจะเคลื่อนที่ผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทองแดงที่ความเร็ว 0.3-0.8 m / s (แม้ว่าจะมีแบบจำลองแรงโน้มถ่วงสำหรับฝักบัวกลางแจ้ง)
  2. รังสีของดวงอาทิตย์ทำให้แผ่นดูดซับและท่อขดลวดร้อนขึ้น อุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นที่ไหลเพิ่มขึ้น 15-80 องศาขึ้นอยู่กับฤดูกาล ช่วงเวลาของวัน และสภาพอากาศบนท้องถนน
  3. เพื่อป้องกันการสูญเสียความร้อน พื้นผิวด้านล่างและด้านข้างของตัวกล้องถูกหุ้มฉนวนด้วยโฟมโพลียูรีเทนหรือโฟมโพลีสไตรีนอัด
  4. กระจกใสด้านบนทำหน้าที่ 3 อย่าง: ปกป้องการเคลือบแบบเฉพาะเจาะจงของตัวดูดซับ ไม่ให้ลมพัดเหนือคอยล์ และสร้างชั้นสุญญากาศที่กักเก็บความร้อน
  5. สารหล่อเย็นร้อนเข้าสู่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนของถังเก็บ - ถังบัฟเฟอร์หรือหม้อต้มความร้อนทางอ้อม

เนื่องจากอุณหภูมิของน้ำในวงจรของอุปกรณ์ผันผวนตามการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลและวัน จึงไม่สามารถใช้ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อให้ความร้อนและน้ำร้อนในประเทศได้โดยตรง พลังงานที่ได้รับจากดวงอาทิตย์จะถูกถ่ายโอนไปยังสารหล่อเย็นหลักผ่านขดลวดของถัง - ตัวสะสม (หม้อไอน้ำ)

ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ท่อเพิ่มขึ้นเนื่องจากสูญญากาศและผนังสะท้อนแสงภายในในแต่ละขวด รังสีของดวงอาทิตย์ผ่านชั้นสุญญากาศได้อย่างอิสระและทำให้ท่อทองแดงร้อนด้วยสารป้องกันการแข็งตัว แต่ความร้อนไม่สามารถเอาชนะสุญญากาศและออกไปข้างนอกได้ ดังนั้นการสูญเสียจึงมีน้อย อีกส่วนหนึ่งของรังสีเข้าสู่แผ่นสะท้อนแสงและมุ่งไปที่เส้นน้ำ ตามที่ผู้ผลิตระบุว่าประสิทธิภาพของการติดตั้งถึง 80%

เมื่อน้ำในถังถูกทำให้ร้อนถึงอุณหภูมิที่เหมาะสม เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจากแสงอาทิตย์จะสลับไปที่สระน้ำโดยใช้วาล์วสามทาง

เครื่องทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์แบบท่อ

ในระบบทำความร้อน ภารกิจหลักประการหนึ่งคือการรักษาความปลอดภัยของความร้อนและป้องกันการสูญเสีย ด้วยเหตุนี้จึงใช้เครื่องทำความร้อนและสื่อต่างๆ เพื่อป้องกันการกระจายพลังงานความร้อน ฉนวนความร้อนที่มีประสิทธิภาพที่สุดคือสูญญากาศ หลักการนี้ใช้ในท่อหรือที่เรียกว่าตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบสุญญากาศ แต่ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบสุญญากาศสามารถปรับเปลี่ยนได้สี่แบบ พวกเขามีหลอดแก้วประเภทต่าง ๆ และช่องความร้อนต่างกัน

อุปกรณ์เก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบสุญญากาศพร้อมหลอด

นี่คือลักษณะของพืชพลังงานแสงอาทิตย์แบบท่อกลม

ประเภทหลอด

ปัจจุบันมีการใช้ท่อสองประเภทเป็นหลัก: โคแอกเซียล (ท่อในท่อ) หรือท่อขนนก โครงสร้างของท่อโคแอกเซียลคล้ายกับกระติกน้ำร้อน: ขวดสองใบถูกบัดกรีอย่างผนึกแน่นโดยปลายด้านหนึ่งระหว่างผนังจะมีช่องว่างที่หายาก - สูญญากาศ ชั้นดูดซับถูกนำไปใช้กับผนังของขวดที่สองมันแปลงรังสีของดวงอาทิตย์เป็นพลังงานความร้อน ผนังด้านในของขวดร้อนขึ้น อากาศภายในขวดร้อนขึ้น จากนั้นสารหล่อเย็นก็จะถูกทำให้ร้อนซึ่งไหลเวียนผ่านช่องระบายความร้อน เนื่องจากระบบถ่ายเทความร้อนที่ซับซ้อน เครื่องทำความร้อนที่มีท่อดังกล่าวจึงไม่มีประสิทธิภาพที่สูงมาก แต่ใช้บ่อยกว่า ด้วยเหตุผลที่สามารถทำงานได้ทุกเวลาแม้ในน้ำค้างแข็งรุนแรงและมีการสูญเสียความร้อนเล็กน้อย (เนื่องจากสูญญากาศ) ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ

อุปกรณ์เก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบสุญญากาศพร้อมหลอด

หลอดโคแอกเซียล

หลอดขนนกเป็นเพียงขวดเดียว แต่มีผนังหนากว่า ภายในมีช่องระบายความร้อนซึ่งมีแผ่นวัสดุดูดซับที่แบนหรือบิดเบี้ยวเล็กน้อยเพื่อปรับปรุงการถ่ายเทความร้อน จากนั้นท่อจะถูกอพยพ ประเภทนี้มีประสิทธิภาพที่สูงกว่า แต่มีราคาสูงกว่าแบบโคแอกเซียล นอกจากนี้ การเปลี่ยนเมื่อท่อล้มเหลวทำได้ยากกว่า

อุปกรณ์เก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบสุญญากาศพร้อมหลอด

Feather tube - ด้านในจานคล้ายขนนก

ประเภทของช่องระบายความร้อน

ปัจจุบันมีช่องทางระบายความร้อนสองประเภท:

  • ท่อความร้อน
  • U-type หรือช่องตรง.

อุปกรณ์เก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบสุญญากาศพร้อมหลอด

แผนผังการทำงานของช่องระบายความร้อนด้วยท่อความร้อน

ระบบท่อความร้อนเป็นท่อกลวงที่มีปลายขนาดใหญ่ที่ปลายด้านหนึ่ง ทิปนี้ทำจากวัสดุที่มีการกระจายความร้อนได้ดี (ส่วนใหญ่มักเป็นทองแดง) เคล็ดลับเชื่อมต่อเป็นบัสเดียว - ท่อร่วม (หลายท่อ) ความร้อนจะถูกถ่ายออกไปโดยน้ำหล่อเย็นที่ไหลเวียนผ่านท่อร่วมไอดี นอกจากนี้ การหมุนเวียนของสารหล่อเย็นสามารถจัดผ่านท่อหนึ่งหรือสองท่อ

ภายในหลอดมีสารเดือดเล็กน้อย ตราบใดที่อุณหภูมิต่ำ มันจะอยู่ในสถานะของเหลวที่ด้านล่างของช่องระบายความร้อนเมื่อมันร้อนขึ้นก็เริ่มเดือดส่วนหนึ่งของสารผ่านเข้าสู่สถานะก๊าซและเพิ่มขึ้น ก๊าซที่ให้ความร้อนจะปล่อยความร้อนให้กับโลหะของส่วนปลายขนาดใหญ่ เย็นตัวลง กลายเป็นสถานะของเหลวและไหลลงสู่ผนัง แล้วมันก็ร้อนขึ้นอีกเป็นต้น.

ในตัวสะสมแบบท่อที่มีช่องแบบครั้งเดียวผ่านจะใช้รูปแบบการแลกเปลี่ยนความร้อนที่คุ้นเคยมากขึ้น: มีท่อรูปตัวยูที่สารหล่อเย็นเคลื่อนผ่าน ผ่านมันร้อนขึ้น

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิด U แสดงประสิทธิภาพที่ดีที่สุด แต่ข้อเสียเปรียบหลักของพวกเขาคือเป็นส่วนที่แบ่งแยกไม่ได้ของระบบ และหากหลอดใดหลอดหนึ่งในแผงโซลาร์เซลล์เสียหาย คุณจะต้องเปลี่ยนให้สมบูรณ์

ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดท่อความร้อนมีประสิทธิภาพน้อยกว่า แต่ใช้บ่อยกว่ามาก เนื่องจากระบบเป็นแบบโมดูลาร์และท่อที่เสียหายสามารถเปลี่ยนได้ง่ายมาก ตัวหนึ่งออกจากท่อร่วม อีกตัวหนึ่งเข้าแทนที่ คุณสามารถดูว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไรในวิดีโอ ผิดปกติพอสมควร แต่นี่คือวิธีการประกอบหลอดสุญญากาศสำหรับตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ และไม่มีความขัดแย้งที่นี่ ใช้ขวดโคแอกเซียลอย่างง่ายๆ และสูญญากาศอยู่ระหว่างผนัง ไม่ใช่รอบช่องระบายความร้อน

ตัวสะสมท่อสุริยะแยกประเภทคือการติดตั้งระบบทำความร้อนโดยตรง พวกเขาจะเรียกว่า "ท่อเปียก" ในการออกแบบนี้ น้ำจะไหลเวียนระหว่างขวดสองใบ ทำให้ร้อนขึ้นจากผนัง จากนั้นจึงเข้าสู่อ่างเก็บน้ำ พืชเหล่านี้เรียบง่ายและราคาถูก แต่ไม่สามารถทำงานได้ภายใต้ความกดดันสูงหรือที่อุณหภูมิติดลบ (น้ำจะแข็งตัวและทำให้ขวดแตก) ตัวเลือกนี้ไม่เหมาะสำหรับการให้ความร้อน แต่สามารถใช้ทำน้ำร้อนในฤดูร้อนได้

วิธีประกอบท่อร่วมลม

หากคุณตัดสินใจที่จะประกอบระบบสุริยะด้วยมือของคุณเอง ก่อนอื่นให้ดูแลเครื่องมือที่จำเป็นทั้งหมดก่อน

สิ่งที่ต้องใช้ในการทำงาน

1. ไขควง.

2. ประแจปรับท่อและซ็อกเก็ต

อุปกรณ์เก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบสุญญากาศพร้อมหลอด

ชุดประแจกระบอก

3. เชื่อมท่อพลาสติก

อุปกรณ์เก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบสุญญากาศพร้อมหลอด

เชื่อมท่อพลาสติก

4. เครื่องเจาะ

อุปกรณ์เก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบสุญญากาศพร้อมหลอด

เครื่องเจาะ

เทคโนโลยีการประกอบ

สำหรับการประกอบ ควรจ้างผู้ช่วยอย่างน้อยหนึ่งคน กระบวนการนี้สามารถแบ่งออกเป็นหลายขั้นตอน

ระยะแรก. ขั้นแรก ให้ประกอบเฟรม โดยควรทันทีในสถานที่ที่จะติดตั้ง ตัวเลือกที่ดีที่สุดคือหลังคาซึ่งคุณสามารถโอนรายละเอียดทั้งหมดของโครงสร้างแยกกันได้ ขั้นตอนในการติดตั้งเฟรมขึ้นอยู่กับรุ่นเฉพาะและได้กำหนดไว้ในคำแนะนำ

ระยะที่สอง. ยึดโครงเข้ากับหลังคาอย่างแน่นหนา หากหลังคาเป็นหินชนวนให้ใช้คานและสกรูหนา ถ้าเป็นคอนกรีตให้ใช้จุดยึดธรรมดา

โดยทั่วไป เฟรมได้รับการออกแบบให้ยึดบนพื้นผิวเรียบ (ความชันสูงสุด 20 องศา) ซีลจุดยึดโครงกับพื้นผิวหลังคา มิฉะนั้น อาจรั่วซึม

ขั้นตอนที่สาม บางทีอาจยากที่สุดเพราะต้องยกถังเก็บของหนักและมีมิติขึ้นบนหลังคา หากไม่สามารถใช้อุปกรณ์พิเศษได้ ให้ห่อถังด้วยผ้าหนา (เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายที่อาจเกิดขึ้น) แล้วยกขึ้นโดยใช้สายเคเบิล จากนั้นยึดถังเข้ากับโครงด้วยสกรู

ขั้นตอนที่สี่ ถัดไป คุณต้องติดตั้งโหนดเสริม ซึ่งอาจรวมถึง:

  • องค์ประกอบความร้อน
  • เซ็นเซอร์อุณหภูมิ;
  • ท่ออากาศอัตโนมัติ

ติดตั้งแต่ละส่วนบนปะเก็นอ่อนตัวพิเศษ (รวมอยู่ด้วย)

ขั้นตอนที่ห้า มาต่อท่อประปากันเถอะในการทำเช่นนี้ คุณสามารถใช้ท่อที่ทำจากวัสดุใดก็ได้ ตราบใดที่สามารถทนความร้อนได้ 95 ° C นอกจากนี้ท่อต้องทนต่ออุณหภูมิต่ำ จากมุมมองนี้ พอลิโพรพิลีนเหมาะสมที่สุด

ขั้นตอนที่หก หลังจากต่อแหล่งจ่ายน้ำแล้ว ให้เติมน้ำในถังเก็บและตรวจสอบรอยรั่ว ดูว่าท่อรั่วหรือไม่ - ทิ้งถังที่เติมไว้หลายชั่วโมงจากนั้นตรวจสอบทุกอย่างอย่างระมัดระวังและแก้ไขปัญหาหากจำเป็น

ขั้นตอนที่เจ็ด หลังจากตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อทั้งหมดแน่นเป็นปกติแล้ว ให้ดำเนินการติดตั้งองค์ประกอบความร้อน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้ห่อท่อทองแดงด้วยแผ่นอลูมิเนียมแล้ววางลงในหลอดแก้วสูญญากาศ ที่ด้านล่างของขวดแก้ว ให้ใส่ถ้วยรีเทนเนอร์และรองเท้าบูทยาง สอดปลายทองแดงที่ปลายอีกด้านของท่อเข้าไปในคอนเดนเซอร์ทองเหลืองจนสุด

เหลือเพียงการล็อคคัพล็อคเข้ากับโครงยึด ติดตั้งท่อที่เหลือด้วยวิธีเดียวกัน

ขั้นตอนที่แปด ติดตั้งบล็อกยึดบนโครงสร้างและจ่ายไฟ 220 โวลต์เข้าไป จากนั้นเชื่อมต่อโหนดเสริมสามโหนดกับบล็อกนี้ (คุณติดตั้งในขั้นตอนที่สี่ของการทำงาน) แม้ว่าบล็อกการติดตั้งจะกันน้ำได้ ให้พยายามปิดบังด้วยกระบังหน้าหรือการป้องกันอื่นๆ จากการตกตะกอนในชั้นบรรยากาศ จากนั้นเชื่อมต่อคอนโทรลเลอร์กับยูนิต - จะช่วยให้คุณตรวจสอบและควบคุมการทำงานของระบบ ติดตั้งคอนโทรลเลอร์ในตำแหน่งที่สะดวก

อ่าน:  เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมสำหรับใช้ในบ้าน

เสร็จสิ้นการติดตั้งท่อร่วมสูญญากาศ ป้อนพารามิเตอร์ที่จำเป็นทั้งหมดในคอนโทรลเลอร์แล้วเริ่มระบบ

ระบบชะงักงัน

มาพูดถึงปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความร้อนที่เกิดขึ้นมากเกินไปกันดังนั้น สมมติว่าคุณได้ติดตั้งตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีพลังเพียงพอ ซึ่งสามารถให้ความร้อนกับระบบทำความร้อนในบ้านของคุณได้อย่างเต็มที่ แต่ฤดูร้อนมาถึงแล้วและความต้องการความร้อนก็หายไป หากหม้อต้มน้ำไฟฟ้าสามารถปิดแหล่งจ่ายไฟได้ หม้อต้มก๊าซสามารถปิดการจ่ายเชื้อเพลิง จากนั้นเราไม่มีไฟฟ้าอยู่เหนือดวงอาทิตย์ - เราไม่สามารถ "ปิด" เมื่อมันร้อนเกินไป

ระบบชะงักงันเป็นหนึ่งในปัญหาสำคัญที่อาจเกิดขึ้นสำหรับตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ หากวงจรสะสมความร้อนไม่เพียงพอ สารหล่อเย็นจะร้อนเกินไป ในช่วงเวลาหนึ่งหลังอาจเดือดซึ่งจะนำไปสู่การยุติการไหลเวียนไปตามวงจร เมื่อน้ำหล่อเย็นเย็นลงและควบแน่น ระบบจะกลับมาทำงานต่อ อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ว่าสารหล่อเย็นทุกประเภทจะทนต่อการเปลี่ยนแปลงจากสถานะของเหลวไปเป็นสถานะก๊าซได้ง่าย และในทางกลับกัน บางส่วนเป็นผลมาจากความร้อนสูงเกินไปได้รับความมั่นคงเหมือนวุ้นซึ่งทำให้ไม่สามารถใช้งานวงจรต่อไปได้

เฉพาะการกำจัดความร้อนที่เกิดจากตัวสะสมเท่านั้นที่จะช่วยป้องกันความเมื่อยล้า หากคำนวณกำลังของอุปกรณ์อย่างถูกต้อง โอกาสที่ปัญหาจะเกือบเป็นศูนย์

อย่างไรก็ตาม แม้ในกรณีนี้ เหตุสุดวิสัยจะไม่เกิดขึ้น ดังนั้นควรคาดการณ์วิธีการป้องกันความร้อนสูงเกินไปล่วงหน้า:

1. การติดตั้งถังสำรองสำหรับสะสมน้ำร้อน หากน้ำในถังหลักของระบบจ่ายน้ำร้อนถึงค่าสูงสุดที่ตั้งไว้ และตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ยังคงจ่ายความร้อนต่อไป สวิตช์จะเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติและน้ำจะเริ่มอุ่นในถังสำรองแล้ว น้ำอุ่นที่สร้างขึ้นสามารถนำมาใช้สำหรับความต้องการภายในประเทศได้ในภายหลังในสภาพอากาศที่มีเมฆมาก

2. เครื่องทำน้ำอุ่นในสระ

เจ้าของบ้านพร้อมสระว่ายน้ำ (ไม่ว่าจะในร่มหรือกลางแจ้ง) มีโอกาสที่ดีในการกำจัดพลังงานความร้อนส่วนเกิน ปริมาตรของสระมีขนาดใหญ่กว่าที่เก็บของในครัวเรือนอย่างไม่มีที่เปรียบ ซึ่งหมายความว่าน้ำในสระจะไม่ร้อนมากจนไม่สามารถดูดซับความร้อนได้อีกต่อไป

3. ระบายน้ำร้อน ในกรณีที่ไม่มีความสามารถในการใช้ความร้อนส่วนเกินอย่างมีประโยชน์ คุณสามารถระบายน้ำอุ่นในส่วนเล็ก ๆ จากถังเก็บน้ำร้อนลงในท่อระบายน้ำ น้ำเย็นที่เข้าสู่ถังจะทำให้อุณหภูมิของปริมาตรทั้งหมดลดลง ซึ่งจะทำให้คุณสามารถระบายความร้อนออกจากวงจรต่อไปได้

4. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอกพร้อมพัดลม หากตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์มีความจุสูง ความร้อนส่วนเกินก็อาจมีขนาดใหญ่มากเช่นกัน ในกรณีนี้ ระบบจะติดตั้งวงจรเพิ่มเติมที่เติมสารทำความเย็น วงจรเพิ่มเติมนี้เชื่อมต่อกับระบบโดยใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ติดตั้งพัดลมและติดตั้งภายนอกอาคาร หากมีความเสี่ยงที่จะเกิดความร้อนสูงเกินไป ความร้อนส่วนเกินจะเข้าสู่วงจรเพิ่มเติมและจะถูก "โยน" ขึ้นไปในอากาศผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน

5. ปล่อยความร้อนลงสู่พื้น หากบ้านมีปั๊มความร้อนจากแหล่งกราวด์ นอกจากตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แล้ว ความร้อนส่วนเกินก็สามารถส่งไปที่บ่อได้ ในเวลาเดียวกัน คุณแก้ปัญหาสองอย่างพร้อมกัน: ในมือข้างหนึ่ง คุณปกป้องวงจรสะสมจากความร้อนสูงเกินไป ในทางกลับกัน คุณคืนค่าสำรองความร้อนในดินที่หมดลงในช่วงฤดูหนาว

6. การแยกตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์จากแสงแดดโดยตรง จากมุมมองทางเทคนิค วิธีนี้เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดวิธีหนึ่ง แน่นอนว่าการปีนขึ้นไปบนหลังคาแล้วแขวนนักสะสมด้วยมือนั้นไม่คุ้ม - มันยากและไม่ปลอดภัย มีเหตุผลมากกว่าที่จะติดตั้งสิ่งกีดขวางที่ควบคุมจากระยะไกล เช่น บานม้วนคุณยังสามารถเชื่อมต่อชุดควบคุมแดมเปอร์กับคอนโทรลเลอร์ได้ - หากอุณหภูมิสูงขึ้นอย่างเป็นอันตรายในวงจร ตัวเก็บประจุจะปิดโดยอัตโนมัติ

7. การระบายน้ำหล่อเย็น วิธีนี้ถือได้ว่าเป็นพระคาร์ดินัล แต่ในขณะเดียวกันก็ค่อนข้างง่าย หากมีความเสี่ยงที่จะเกิดความร้อนสูงเกินไป สารหล่อเย็นจะถูกระบายโดยปั๊มลงในภาชนะพิเศษที่รวมอยู่ในวงจรระบบ เมื่อสภาวะกลับมาเป็นที่น่าพอใจอีกครั้ง ปั๊มจะส่งน้ำหล่อเย็นกลับคืนสู่วงจร และตัวสะสมจะกลับคืนสู่สภาพเดิม

ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานเพิ่มเติม

การใช้สิ่งนี้ไม่ได้หมายความถึงการดูแลหรือการบำรุงรักษาใด ๆ นอกเหนือจากการทำความสะอาดสิ่งสกปรกและหิมะเป็นระยะในฤดูหนาว (หากไม่ละลายเอง) อย่างไรก็ตาม จะมีค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องบางประการ:

การซ่อมแซม, ทุกสิ่งที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ภายใต้การรับประกัน, ผู้ผลิตสามารถเปลี่ยนได้โดยไม่มีปัญหา, สิ่งสำคัญคือต้องซื้อตัวแทนจำหน่ายที่ได้รับอนุญาตและมีเอกสารการรับประกัน
ไฟฟ้าใช้ไปค่อนข้างน้อยในปั๊มและตัวควบคุม สำหรับแผงแรกคุณสามารถใส่แผงโซลาร์เซลล์ได้เพียง 1 แผงที่ 300 W และเพียงพอ (แม้จะไม่มีระบบแบตเตอรี่)
การฟลัชขดลวดจะต้องทำทุกๆ 5-7 ปี

ทุกอย่างขึ้นอยู่กับคุณภาพของน้ำ (หากใช้เป็นตัวพาความร้อน)

ผลลัพธ์

โดยสรุป ฉันต้องการทราบว่าการออกแบบที่เป็นไปได้ของตัวสะสมถูกจำกัดโดยการใช้ขดลวดทองแดง มีหลายวิธี ตัวอย่างเช่น คุณสามารถประกอบตัวสะสมที่ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยสมบูรณ์ โดยใช้กระป๋องเบียร์และขวดดีบุกอื่นๆ เป็นส่วนประกอบในการดูดซับ มีตัวเลือกมากมาย ในการทำเช่นนี้เป็นเพียงการศึกษาปัญหาโดยรวบรวมกระป๋องเบียร์หรือขวดดีบุกตามจำนวนที่ต้องการ ถัดไป ประกอบให้เป็นแบบเดียวสิ่งสำคัญคือแม้ว่าคุณจะตัดสินใจสะสม นักสะสมเบียร์ กระป๋องหรือขวด จำไว้ว่าตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดทำงานบนหลักการเดียวกัน ทำการบัดกรีข้อต่อของการเชื่อมต่อท่อและกระป๋องในเชิงคุณภาพสร้างสภาวะสูญญากาศที่เหมาะสมในการออกแบบและคุณจะประสบความสำเร็จ ลงมือทำธุรกิจอย่างกล้าหาญ เป็นผลให้คุณจะได้รับแหล่งน้ำร้อนที่เป็นอิสระและเป็นอิสระอย่างสมบูรณ์ คุณยังจะได้รับความพึงพอใจทางจิตใจอย่างมากจากการรู้ว่าคุณได้มีส่วนร่วมในการเพิ่มส่วนแบ่งของพลังงานหมุนเวียนในโลกยุคโลกาภิวัตน์ในปัจจุบัน ด้วยการสร้างอุปกรณ์ที่ทำงานเกี่ยวกับรังสีดวงอาทิตย์ คุณจะเป็นอิสระจากระบบจ่ายไฟฟ้าส่วนกลางสำหรับทั้งไฟฟ้าและก๊าซ คุณจะจัดหาน้ำร้อนสำหรับใช้ในครัวเรือน ขอให้โชคดี.

ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์

เรตติ้ง
เว็บไซต์เกี่ยวกับประปา

เราแนะนำให้คุณอ่าน

เติมผงที่ไหนในเครื่องซักผ้าและเทผงเท่าไหร่