Устройство вакуумной трубки коллектора солнечного водонагревателя

Конструкция вакуумных трубок

Вакуумные трубки, собирающие энергию солнца и преобразующие её в тепло, являются основой солнечных нагревателей воды. Можно выделить два типа конструкций трубок: с сердечником и без.

Вакуумная трубка без сердечника соединяется напрямую с водяным баком и заполнена жидкостью. При нагреве происходит постоянное перемешивание воды — холодная из бака опускается в трубку, а горячая поднимается в бак.

Сердечник ваккумной трубки второго типа прядставляет собой так называемую «тепловую трубку» с очень высокой теплопроводностью. Энергия, полученная от солнца, почти мгновенно передаётся по сердечнику в теплообменник солнечного коллектора.

Основа вакуумной трубки солнечного нагревателя воды — колба из особого стекла с двумя стенками, между которыми находится вакуум. На внутреннюю стенку нанесено теплопоглощающее покрытие. За счёт вакуума тепло попадает в колбу и не выходит наружу.

Безнапорный солнечный водонагреватель

Солнечный водонагреватель для отопления и горячего водоснабжения

Разновидности солнечных водонагревателей

Солнечные нагреватели воды можно разделить на 2 категории: функционирующие при положительной температуре, и способные работать круглый год при любой погоде (сплит-системы).

Первую категорию, в свою очередь, так же можно поделить на два подтипа: работающие без давления в системе (безнапорные), и работающие под давлением.

Безнапорный солнечный водонагреватель состоит из рамы для крепления всей установки, водяного бака с теплоизоляцией, вакуумных трубок для сбора солнечной энергии и бака с клапаном для подачи воды. В данной системе используются трубки без сердечника, с циркулирующей в них жикостью. Монтаж такого типа нагревателей обычно выполняется на крыше здания или в любом месте, находящемся выше точки отбора воды.

В зависимости от специфики места установки, для подачи воды в бак водонагревателя может использоваться либо электрический либо ручной насос.

Нагреватели воды, работающие под давлением, отличаются от безнапорных конструкцией бака и типом используемых вакуумных трубок. Водяной бак нагревателя данной конструкции выдерживает давление, присутствующее в водопроводе. Трубки в такой системе имеют теплопроводящий сердечник и не заполнены водой. Тепло от вауумных трубок поступает сначала в теплообменник, а лишь затем передаётся воде в баке.

Особенностью нагревателей, работающих под давлением, является возможность монтажа ниже точки отбора воды.

Сплит-системы для отопления и горячего водоснабжения

Основным преимуществом сплит-систем является возможность их работы при низкой температуре окружающей среды. Так же плюсом подобной конструкции, по сравнению с вышеперечисленными двумя типами нагревателей воды, является её модульная структура и возможность дальнейшего расширения.

Сплит-система состоит из солнечных коллекторов, водяного бака, электронного блока управления (контроллера), циркуляционных электронасосов и датчиков для отслеживания температуры на различных участках системы. В бак для воды так же может быть установлен резервный электрический нагреватель.

Возможность работы системы при отрицательной температуре окружающей среды достигается путём разделения водонагревателя на два контура, не сообщающихся друг с другом. Во внешнем циркулирует водно-гликолиевый антифриз, не замерзающий на морозе (до -40°С). Тепловая энергия, полученная от солнца, передаётся воде через теплообменник в водяном баке. Через второй теплообменник тепло может забираться из системы и поступать в систему отопления, подключенную параллельно солнечному водонагревателю.

При интенсивном отборе тепла или горячей воды может возникнуть ситуация, когда солнечный водонагреватель не будет успевать нагревать воду до необходимой температуры. Решение данной проблемы заложено в модульной структуре сплит-системы. Достаточно лишь нарастить число солнечных коллекторов, собирающих тепло, и производительность системы повысится.