Як зібрати сонячний вакуумний колектор своїми руками
Вакуумний сонячний колектор - пристрій технологічно дуже складне. Його основу складають вакуумні трубки зі спеціального загартованого скла з високоселективним покриттям. Таке скло не боїться ударів (град, опади) і забезпечує найбільш повне поглинання енергії сонця. Усередині трубок проходять металеві (зазвичай - мідні) стрижні з теплоносієм (рідина-антифриз).
Причому конструкція стрижнів також може варіюватися. Це можуть бути стрижні, виконані у вигляді букви U з прямоточним каналом, пір'яні стрижні, посилені абсорбційної гофропластіной або ж стрижні з так званим каналом «heatpipe» і додатковим теплообмінником. ККД готової конструкції коливається від 65 до 80% і залежить від конструктивних особливостей.
Стає очевидним, що створення вакуум-колектора своїми руками - процес досить складний і трудомісткий, що вимагає не тільки спеціальних навичок, а й особливих вихідних матеріалів. Проте, можна спробувати вирішити і цю задачу, адже подібні установки все-таки набагато продуктивніше плоских моделей і здатні ефективно працювати навіть в зимовий період. Крім того, в них практично повністю відсутні тепловтрати, оскільки вакуум є кращим ізолятором.
Однак з урахуванням технологічної складності процесу (вакуумирование, пайка теплообмінників та ін.) Виготовлення такого колектора своїми руками зведеться до складання вироби потрібних габаритів із заводських елементів. При цьому будуть потрібні певні слюсарні навички, наявність яких дозволить зберегти в цілісності герметичність колб.
Вихідні матеріали
Перш за все - будуть потрібні готові вакуумні трубки з мідними стержнями і спеціальні стикувальні елементи. Їх можна спробувати знайти в фірмах, що займаються виробництвом сонячних колекторів або замовити у безпосередніх виробників. Найкраще для самостійної збірки підійдуть варіанти з пір'яними стрижнями і тепловим каналом «heatpipe».
Такий стрижень являє собою металевий (мідний) штир, посилений по всій довжині абсорбуючій гофропластіной. Усередині стержня знаходиться теплової канал, заповнений легко закипає рідиною. Скляна колба захищає стрижень від зовнішніх впливів. Промені сонця нагрівають трубку, рідина піднімається вгору і у вигляді конденсату осідає в спеціальному блоці-концентраторі. При цьому віддається накопичене тепло, і рідина стікає вниз трубки. Накопичена теплова енергія з концентратора передається далі по системі.
Головні переваги такої конструкції для самостійного виготовлення - хороша ремонтопридатність і можливість складання «в польових умовах». Вихід з ладу однієї трубки не відіб'ється на працездатності вироби. Крім того, подібні колектори мають досить високий ККД.
Також знадобиться блок-концентратор, який буде розташований у верхній частині колектора. Придбати його можна там же, де і трубки. Розмір концентратора буде залежати від кількості трубок, іншими словами, від площі і продуктивності колектора.
Раму для закріплення колектора можна зробити повністю самостійно, але раціональніше придбати вже готові елементи.
Збірка протікає в кілька етапів:
- Надягання на мідний стрижень теплопровідної пластини і силіконової заглушки;
- Установка стержня всередині скляної вакуумированной колби;
- Надягання на нижню частину колби фіксує чашки;
- Надягання на колбу захисного пильовика;
- Приміщення наконечника стержня в крайню латунну гільзу блоку-концентратора і просування всередину до упору.
Далі процес повторюється для наступного стержня і наступної гільзи. Всі додаткові елементи (чашки, пильовики, заглушки) продаються в комплекті з вакуум-трубками. Треба пам'ятати, що якісні трубки повинні бути оброблені термоконтактним мастилом. Видаляти її не можна.
Після розміщення трубки потрібно замкнути фіксуючу чашку на рамі колектора. Всі вакуум-трубки розміщуються на кронштейні послідовно. На фінальному етапі проводиться остаточна підтяжка і перевірка всіх елементів.
монтаж колектора
При установці сонячного колектора безпосередньо на даху потрібно обов'язково виконати ряд умов:
- Орієнтувати колектор на південь (припустиме відхилення не більше 25);
- Забезпечити повну відсутність затенений;
- Забезпечити захист установки від перегріву (він виведе з ладу всю систему);
- Монтувати в ряд не більше 3-х колекторів. Якщо потрібно встановити більшу кількість, то в систему треба буде вмонтувати компенсатор теплового лінійного розширення.
Крім того, колектор повинен бути надійно зафіксований, так як він володіє досить високою парусністю. На бетонній даху його можна закріпити анкерами, на шиферних або черепичних покрівлях кріплення проводиться потужними шурупами, які вкручуються в бруси обрешітки.
При монтажі на похилих дахах будуть потрібні і додаткові опори для компенсації нахилу. Причому всі місця кріплення (опор, кріпильних елементів та ін.) Потрібно буде герметизувати, щоб не допустити протікання покрівлі.
Практичні відгуки свідчать, що зібрані таким чином сонячні колектори цілком підходять не тільки для ГВП, але і для опалення (оптимально - в поєднанні з системами теплих підлог).