Теплосъемник на трубу: Купить теплообменник на трубу дымохода бани недорого в Екатеринбурге

Страница не найдена — Все о трубах

Монтаж и ремонт 5 704 просмотров

Профильная труба — это материал для мелких работ или небольших конструкций внутри двора. Из нее чаще

Монтаж и ремонт 9 977 просмотров

Здравствуйте! Если вы когда-нибудь жили в многоэтажке, построенной в 80х годах прошлого века и раньше

Металлические 642 просмотров

Здравствуйте, уважаемый читатель! Широкое применение во многих отраслях человеческой деятельности находят трубы стальные бесшовные

Отопление 5 906 просмотров

Большинство из нас выросло в квартирах с чугунными радиаторами или регистрами отопления. В советские

Вентиляция и дымоход 1 537 просмотров

Здравствуйте, наш уважаемый читатель. Мы не можем представить современное жилье без отопления. Для этого

Полимерные 2 338 просмотров

Приветствуем! Пластиковая труба ПНД крайне часто находят применение при организации напорных и безнапорных магистралей

Страница не найдена — Все о трубах

Фитинги и заглушки 2 226 просмотров

Здравствуйте, уважаемый читатель! Пластиковые хомуты для крепления труб используют при монтаже полимерных коммуникаций. Производители

Металлические 636 просмотров

Оглавление1 Введение в тему2 Основные характеристики3 Ржавеет ли нержавеющая сталь4 Классификация и виды4.1 Разница

Монтаж и ремонт 1 286 просмотров

Доброе время суток, дорогой читатель! Собрать систему отопления методом сварки можно за короткое время.

Фитинги и заглушки 1 398 просмотров

Доброе время суток, дорогой читатель! Трубопроводы инженерных коммуникаций имеют разную конфигурацию, поэтому некоторые его

Полимерные 2 841 просмотров

Самый удобный для использования вид топлива – природный газ.

Его легко подавать к плите

Канализация 3 683 просмотров

Вторичный жилой фонд постепенной приходит к состоянию полного износа, что приводит к возникновению аварий,

Страница не найдена — Все о трубах

Полимерные 5 047 просмотров

Каким бы удобным и красивым не был наш дом, но без поступления воды и

Вентили и задвижки 923 просмотров

Здравствуйте, уважаемый читатель! Тема сегодняшней статьи: кран шаровой из нержавеющей стали. Рассмотрим, что он

Обслуживание 686 просмотров

Всем привет! В новой статье подробно расскажу про термостойкий герметик для дымохода. Дам несколько простых

Монтаж и ремонт 241 просмотров

Приветствуем нашего постоянного читателя! Если Вы строите собственный коттедж или озабочены проблемой замены сантехнических

Канализация 9 749 просмотров

Здравствуйте, уважаемый читатель! Во многих домах и квартирах ещё нередко чугунные трубы соседствует с

Вентиляция и дымоход 3 112 просмотров

И снова здравствуйте! С развитием технологий в далекое прошлое уходят многие материалы. Не избежала

Теплообменник на трубу дымохода

Отопительные устройства, генерирующие тепло за счет сгорания топлива, не в состоянии нормально работать без наличия системы дымоотведения или попросту дымохода. Через дымоходную трубу в атмосферу выводятся токсичные продукты горения, которые являются опасными для здоровья и жизни человека. Однако в дымоход вместе с отработанными газами уноситься довольно большое количество полезного тепла, которое могло бы еще послужить для обогрева помещений. Для того чтобы не допустить утечки драгоценного тепла на дымоход можно установить специальный теплообменник, значительно повышающий КПД теплогенерирующего прибора.

Принцип работы и конструкция

В настоящее время имеются разные варианты теплообменников для дымохода, конструкция и принцип работы которых, в общем похожи. Теплообменник состоит из полого корпуса с входными и выходными патрубками. В кожухе монтируется «тормозной» механизм, предназначающийся для отработанных газов. Как правило, это система установленных на осях клапанов с вырезами. Заслонки могут поворачиваться, создавая при этом зигзагообразный дымоход разной длины. Настройка клапанов дает возможность устанавливать наиболее эффективное соотношение теплообмена и тяги в дымоходе, при этом, не нарушая норм безопасности при эксплуатации. Есть и более простые модели теплообменников, без системы регулируемых клапанов.

Какой материал стоит использовать

Теплообменник для дымохода лучше делать из пищевой нержавейки. Даже при наличии высоких температурах физические параметры этого металла не изменяются, поскольку сварные швы выходят довольно крепкими, а никель при вступлении в реакцию с кислородом создает защитную пленку, устойчивую к кислотам и солям.

Если говорить об использовании цинка, то при нагревании до 200˚C он начинает испарятся, а при 500˚C концентрация испарений в воздухе достигает критически опасной для человека отметки. Но если вы установили на устройство оцинковку, а она при этом не нагревается выше 200˚C, то можно не волноваться. А использовать оцинкованный материал можно, поскольку он усиливает смешение воздуха обтекающего устройство. И хотя такой теплообменник не предусматривается для постоянного отопления помещения, но для того, чтобы быстро прогреть, например, баню или мансарду, это подходящий вариант.

Самостоятельная установка теплообменника выполняется довольно легко и просто. Это устройство можно смонтировать и на обычной буржуйке и потом облицевать кирпичом, как и саму печь. Укладку кирпича можно выполнять и на ребро – устойчивость конструкции от этого не пострадает.

Назначение и особенности

Теплообменник предназначен для забора тепла от циркулирующего в дымоходе нагретого воздуха. Конструкция устройства зависит от диаметра и формы дымоотводящей трубы, материала который был использован для создания теплообменника, мощности теплогенерирующего прибора и теплоносителя.

Теплообменники классифицируют, в зависимости от теплоносителя, на жидкостные и воздушные. Устройства воздушного типа наиболее простые в изготовлении, однако, они обладают не самой большой эффективностью. Такие устройства нуждаются в более качественном материале и исполнении, но более эффективны, чем устройства с воздушным теплоносителем.

Жидкостный теплообменник

Стандартный теплообменник, используемый с жидким теплоносителем, представляет собой металлический змеевик, с высоким коэффициентом теплопроводности непосредственно контрастирующий с внутренней поверхностью дымохода. В целях лучшего теплообмена и безопасности змеевик помещают в металлический корпус и хорошо изолируют изнутри негорючим утеплителем, как правило, базальтовой ватой.

Вся конструкция монтируется на участке дымохода. Через корпус теплообменника выводятся концы змеевика и присоединяются к отопительной системе, в верхней точке которой ставиться расширительный бачок. Для изготовления змеевика лучше всего подходит медная отожженная трубка. К тому же такой теплообменник благодаря высокому коэффициенту теплопроводности будет иметь размеры в 7 раз меньше, чем устройство из стали.

Жидкость нагревается, и, расширяясь, поднимается по змеевику, после чего по трубе самотеком она поступает в радиатор отопления. При попадании в радиатор нагретая жидкость вытесняет холодный теплоноситель, который в змеевике вновь нагревается. Таким образом, осуществляется естественная циркуляция воды по системе. Для создания циркуляции теплоносителя по системе требуется точно рассчитать длину и диаметр змеевика, выдержать углы наклона подачи и обратки, и многое другое. Значимость этих расчетов нельзя недооценивать, поскольку просто неработающее устройство не настолько страшно, чем последствия гидроудара, который может произойти при кипении теплоносителя.

Однако такой вид теплообменника имеет и свои недостатки, а именно:

• сложность проведения расчетов и изготовления;
• постоянный мониторинг температурного режима и давления в системе;
• высокий расход теплоносителя, вызванный испарением жидкости из расширительного бака. А если используется вода, то при неиспользовании системы в зимний период, жидкость требуется сливать;
• значительное снижение температуры отводящихся газов, что может вызвать снижение тяги и неполное сгорание используемого вида топлива.

Однако, несмотря на эти недостатки, такой теплообменник вполне может сделать самостоятельно любой человек умеющий обращаться с инструментом и обладающий как минимум школьными знаниями физики.

Воздушный теплообменник

Подобная конструкция, которая устанавливается на дымоход теплогенерирующего устройства, как правило, состоит из металлического корпуса, в котором смонтировано несколько входных и выходных патрубков. Принцип действия данного вида теплообменника довольно прост.

Снизу, по принципу конвекции, холодный воздух, поступая в патрубки, после нагрева выходит из верхней части теплообменника непосредственно в отапливаемое помещение. Такой принцип действия дает возможность значительно увеличить эффективность теплогенерирующего устройства и в 2-3 раза уменьшить расход топлива.

Самостоятельно изготовить теплообменник на дымоход довольно просто, имея сварочный аппарат, болгарку, металлических труб различного диаметра, желания и умения обращаться с инструментом.

Материал:

• лист металла 350х350х1 мм;
• труба с диаметром в дюйм с четвертью и длиной 2,4 м;
• отрезок трубы с диаметром 50 мм;
• металлическая емкость или 20 л ведро от машинного масла.

Изготовление:

1. создать торцевые детали, для чего нужно из листа металла вырезать окружности. Необходимо чтобы диаметр заглушек соответствовал диаметру емкости приготовленной заранее;
2. посередине заглушки вырезается отверстие под 60 миллиметровую центральную трубу;
3. разметить и вырезать по краям окружности отверстия под трубу в дюйм с четвертью;
4. таких окружностей должно быть две;
5. трубу диаметром1¼ болгаркой разрезать на 8 равных патрубков длиной примерно по 30 см;
6. к центральному отверстию заглушек приварить 300 мм отрезок трубы диаметром 60 мм;
7. по окружности приварить 8 отрезков 1¼трубы;

Должна выйти подобная конструкция

Далее понадобится сделать из приготовленной емкости корпус теплообменника. Для этого потребуется:

1. дно емкости срезать при помощи отрезной машинки;
2. по центру с боков корпуса сделать отверстие по диаметру дымоходной трубы;
3. к боковым отверстиям корпуса необходимо приварить патрубки соответствующего диаметра;
4. подготовленный сердечник вставить в корпус и сваркой скрепить его с кожухом. Готовую конструкцию необходимо окрасить термостойкой краской.

Теперь нужно установить теплообменник на трубу дымохода и наслаждаться теплом.

Также вы можете посмотреть на видео весь процесс изготовления теплообменника своими руками.

Труба на олове

Этот вариант теплообменника является довольно практичным и простым. В принципе, дымоход оборачивается металлической или медной трубой, которая постоянно нагревается и перемещаемый по ней воздух быстро становится теплым. Приварить к дымоходу спираль можно пи помощи полуавтоматической или аргоновой сваркой. Также можно закрепить и оловом, заранее обезжирив дымоход ортофосфорной кислотой.

Гофра

Для использования этого малобюджетного варианта необходимо взять три алюминиевых гофрированных трубы и обернуть их вокруг дымоходной трубы на втором этаже или в мансарде. Воздух в гофре будет нагреваться от стенок дымоходной трубы и его можно перенаправить в любое помещение. А для того, чтобы теплоотдача была более эффективной можно обернуть гофрированные трубы пищевой фольгой.

Можно также установить в мансарде на дымоходной трубе специальный теплообменник, работающий по принципу колпаковой печи – нагретый воздух поднимается вверх, а при остывании постепенно опускается вниз. Подобная конструкция имеет существенный плюс – как правило, металлическая труба дымохода нагревается до такой степени, что к ней невозможно даже прикоснуться, и в этом случае теплообменник существенно снижает опасность возникновения пожара или ожогов.

Некоторые мастера дополнительно облицовывают конструкцию сеткой с камнями для сбора и удержания тепла и украшают подставку теплообменника. Мансардное помещение становиться более уютным, теплым и даже может быть использовано в качестве жилья в холодное время года.

Как видим, сделать своими руками эффективный теплообменник на дымоход не так уж и сложно. Достаточно уметь обращаться с инструментом, иметь необходимые материалы и желание. Изготовив теплообменник, вы не только сможете сделать помещение более теплым, но и сэкономить, снизив потребление топлива.

Теплообменник на трубу дымохода своими руками: инструкция

Виды теплообменников

Во время выбора описываемого устройства можно найти изделий различных типов. Чаще всего применяются теплообменники, выполненные в форме змеевика. Также популярными являются устройства из гофры. Кроме этого, многие используют изделия, теплоносителем в которых выступает воздух.

По типу теплоносителя практически все устройства можно разделить на те, которые используют воздух и изделия, нагревающие воду. Устройства первого типа имеют более простое строение, но отличаются меньшей эффективностью.

При желании можно создать теплообменник для установки на дымоход своими руками. Для этого потребуются такие инструменты, как болгарка и сварочный аппарат.

Как сделать самодельный конвектор на дымоход для нагрева воздуха? (+подробное видео)

Чтобы создать самый простой конвектор, который улучшит нагрев воздуха в том же помещении, где стоит котел — вам понадобится:

1. Сварочный аппарат.
2. Не менее 8-10 тонких стальных трубок диаметром около 32 мм и длиной около 50-60 см. В идеале брать пищевую нержавейку. Хуже, но тоже подойдет оцинкованная сталь. По форме — обычно берут круглые трубки, но подойдут и квадратного или прямоугольного сечения.

Монтаж осуществляется так: надо приварить эти трубки по кругу вокруг дымохода, как можно ближе к топке.

Похожие записи

• Обзор полимерных дымоходов Фуранфлекс: характеристики, плюсы и минусы

• Что такое искрогаситель, зачем он нужен на дымоходе, и как его сделать?

Жидкостные устройства

Во время изготовления жидкостных теплообменников для того чтобы сделать их более безопасными, сердечник помещается в металлический корпус. При этом в нем размещается утеплитель. Часто при создании описываемых устройств используется базальтовая вата.

Такие изделия закрепляются на дымоходе, что способствует нагреву теплоносителя. Если используется змеевик, его концы присоединяются к отопительной системе. Если изделие создается своими руками, следует делать змеевик из меди. Это связано с тем, что данный материал обладает высокой теплопроводностью.

Некоторые владельцы домов применяют металлические изделия, но для увеличения эффективности приходится значительно увеличивать размеры конструкции.

Циркуляция теплоносителя осуществляется следующим образом:

• сначала жидкость нагревается, в результате чего происходит увеличение ее объема;
• после этого она поднимается по змеевику;
• после этого жидкость направляется в радиатор;
• остывший теплоноситель вытесняется и направляется к нагревающему элементу.

Чтобы система работала эффективно, необходимо заранее рассчитать такие параметры, как длина нагревательного элемента и диаметр труб, используемых при создании системы. Если не учесть эти параметры, система не будет работать эффективно. В некоторых случаях из-за совершенных во время создания системы ошибок происходит гидроудар.

Устанавливая теплообменник на трубу дымохода, следует помнить о том, сто конструкция должна быть безопасной. Ее нагревающиеся части не должны соприкасаться с материалами, которые могут загореться.

Варианты подключения конструкций

Теплообменник на дымоходе может работать в двух основных режимах. И в каждом из них – свой процесс теплоотдачи от дыма к внутренней трубе теплообменника.

Итак, в первом режиме мы подключаем к теплообменнику выносной бак с холодной водой. Тогда на внутренней трубе происходит конденсация воды, отчего сам теплообменник нагревается исключительно за счет тепла конденсации водяных паров дымовых газов. В этом случае температура на стенке трубы будет не более 100°С. И вода в баке греться будет долго.

Во втором режиме конденсация паров воды на внутренней стенке теплообменника не происходит. Здесь тепловой поток через трубу идет более существенно, и вода греется быстро. Чтобы более полно понять этот процесс, проведите такой эксперимент: поставьте кастрюлю с холодной водой на газовую горелку. Будет хорошо видно, как на стенках кастрюли появится конденсат, и он станет капать на плиту. И не смотря на пламя 100°С, это состояние будет идти долго, пока сама вода в кастрюле не разогреется. Поэтому, если вы используете теплообменник на трубе как регистр для нагрева воды, то отдавайте предпочтение небольшим его конструкциям с толстыми стенками внутренней трубы – так конденсата будет намного меньше.

Труба на олове – просто и долговечно!

Данный вариант — это просто, практично и удобно. По сути, здесь дымоход попросту обвивает металлическая или медная труба, она постоянно нагревается, и перегоняемый через нее воздух быстро становится теплым.

Приварить спираль к вашему дымоходу вы можете аргоновой горелкой либо полуавтоматической сваркой. Припаять можно и оловом – если только заранее обезжирить его ортофосфорной кислотой. Держаться на нем теплообменник будет особенно крепко – ведь как раз самовары и паяны оловом, и служат действительно долго.

Гофра – дешево и сердито

Это – самый простой и малобюджетный вариант. Берем три алюминиевые гофры и оборачиваем их вокруг дымохода в мансарде или втором этаже. В трубах от стенок дымохода воздух будет греться, и его можно будет перенаправить в любое другое помещение. Даже достаточно большая комната будет нагрета до жары, пока вы будете топить печь для парной. А чтобы теплосъем был более продуктивен, обмотайте спирали из гофры обычной пищевой фольгой.

Теплоообменник-колпак – для прогрева мансарды

Также на участке дымохода в мансардном помещении можно поставить теплообменник, который работал бы по принципу колпаковой печи – это когда горячий воздух поднимается вверх, а остывая – медленно вниз. У такой конструкции есть свой огромный плюс – обычный металлический дымоход на втором этаже обычно раскаляется так, что к нему нельзя прикоснуться, и такой теплообменник значительно уменьшит опасность пожара или случайных ожогов.

Некоторые умельцы такие теплообменники еще обкладывают сеткой с камнями для аккумуляции тепла и декорируют подставку теплообменника. Мансарда в таком случае получается еще более уютной и вполне может использоваться как жилая. Ведь исходя из практики, температура трубы банной печи не превышает 160-170 °С, если на ней находится теплообменник. И самая высокая температура уже будет находиться только в районе шибера. Тепло и безопасно!

Недостатки жидкостных теплообменников

К недостаткам описываемых устройств можно отнести:

1. Сложность изготовления и проведения расчетов. Перед проведением работ по созданию устройства важно учитывать площадь дома и другие параметры, которые могут влиять на эффективность работы системы.
2. Необходимость в постоянном слежении за такими параметрами системы, как давление теплоносителя и температура.
3. Увеличенный расход жидкости, связанный с испарением ее из расширительного бака. При этом в зимнее время, если дом пустует, жидкость необходимо полностью сливать.

Но следует отметить, что изготовить жидкостный теплообменник может практически любой человек, обладающий знаниями физики на школьном уровне. Но перед изготовлением устройства важно составить чертеж всей конструкции, в котором будут отображены размеры всех элементов.

При использовании жидкостного устройства следует помнить, что если дом не используется в зимнее время, жидкость необходимо полностью слить. Если этого не сделать, она превратится в лед, что может привести к разрушению труб и радиаторов. Если же теплообменник устанавливается в доме, который используется круглый год, об этом недостатке можно забыть.

Особенности воздушных теплообменников

Устройства описываемого типа состоят из металлического корпуса, внутри которого располагается несколько патрубков. Во время работы системы происходит нагревание холодного воздуха и поступление его в помещение.

При желании можно сделать и установить воздушный теплообменник на дымоход своими руками. Для этого необходимо иметь несколько металлических труб различного диаметра, болгарку и сварочный аппарат.

Перед работой необходимо приобрести следующие материалы:

• отрезок трубы, имеющий диаметр 50 мм;
• трубу длиной 2,4 м и диаметром 3,175 см;
• металлический лист 350х350х1 мм;
• 2-литровую металлическую емкость.

Изготовление теплообменника начинается с вырезания металлических кругов. После этого в центре созданных кругов необходимо вырезать отверстия под 5-ти сантиметровую трубу. Вокруг отверстий необходимо отметить точки, в которых будет вырезано по 8 проемов для трубы диаметром 3,175 см. Эту трубу необходимо разрезать на 8 отрезков. В результате получится 8 трубок длиной 30 см.

На следующем этапе необходимо прикрепить к центральному отверстию трубу диаметром 50 мм. К боковым отверстиям привариваются отрезки длиной 30 см. В результате проведенных работ будет создан сердечник теплообменника. После этого можно приступать к созданию корпуса устройства.

После описанных действий нужно срезать с помощью болгарки дно ранее подготовленного металлического резервуара. По бокам необходимо вырезать отверстие, которое равно диаметру дымохода.

Затем необходимо присоединить патрубки. Созданный корпус теплообменника нужно надеть на сердечник, а затем приварить к нему. После проведения подобных работ следует покрыть конструкций термостойкой краской. Когда она высохнет, можно устанавливать теплообменник на дымоход.

Теплообменник в виде колпака

Воздушный теплообменник может быть установлен в мансарде, а изготовить его можно в виде колпака. Работать конструкция будет по принципу печи, при этом горячий воздух станет подниматься наверх, а после остывания опустится вниз. Такая конструкция имеет свои преимущества, выраженные в том, что металлический дымоход на втором этаже раскаляется до таких температур, что к нему нельзя прикоснуться, тогда как описываемая конструкция снизит вероятность пожара и случайного ожога.

Иногда теплообменник на дымоход в бане обкладывают сеткой, которая заполняется камнями, они служат для аккумуляции тепла. Подставку теплообменника при этом можно декорировать. Мансарда получится более уютной, а использовать помещение в этом случае можно в качестве жилого. Как показывает практика, температура трубы печи не повышается больше, чем на 170°С, если она дополнена теплообменником. Наиболее высокая температура будет лишь в области шибера, что говорит о безопасности и комфорте.

Особенности устройств, используемых в бане

По конструкции описываемые устройства можно разделить на встроенные им прикрепленные к дымоходу. Изделия второго типа часто называют устройствами самоварного типа.

Встроенные конструкции состоят из небольшого бачка емкостью до 5 литров. Он устанавливается между топкой и кожухом теплогенератора.

К теплообменнику при помощи труб происходит подключение емкости объемом до 100 литров. После нагрева отопительной установки происходит подъем горячей воды по трубе. Остывший теплоноситель поступает обратно в теплообменник. Благодаря этому во внешней емкости поддерживается нужная температура теплоносителя.

Устройства самоварного типа представляют собой герметичную емкость, опоясывающую дымоход. В процессе нагрева жидкости в таком случае происходит использование тепла от продуктов сгорания, движущихся по трубе.

Банные печи с теплообменнком

К плюсам описываемых конструкций можно отнести:

1. Одновременное решение двух задач – отопление парилки и предбанника, а также нагрев воды.
2. Возможность установки бака в помещении, которое располагается ближе к парилке.
3. Большой срок использования. Это обусловлено использованием высококачественных материалов.
4. Отсутствие необходимости в уходе за конструкцией.
5. Небольшие размеры печи. Это позволяет экономить пространство в парилке.
6. Мощности печи с теплообменником хватает для быстрого прогрева помещения.

Во время проведения работ по установке теплообменника следует помнить о некоторых правилах. Например – необходимо производить соединение труб в системе таким образом, чтобы они не были жестко закреплены около стен. Это связано с изменением их линейных параметров во время нагрева теплоносителя.

Также следует помнить о том, что для уплотнения резьбы необходимо использовать материалы, устойчивые к высокой температуре. Выбор объема емкости, устанавливаемой в бане, должен осуществляться с учетом того, что нагрев производится в течение двух часов.

Теплообменник на дымоход: виды, принципы работы, монтаж

При печном отоплении часть тепла всегда вылетает в трубу. Буквально: в обычную печную трубу. «Отопление» улицы оплачивают владельцы помещений при покупке твёрдого или жидкого топлива. Сэкономить деньги и увеличить эффективность работы отопительной печи зачастую способен лишь теплообменник на дымоход.

Что такое теплообменник на трубу дымохода? Какие виды теплообменников существуют и какие особенности есть у теплообменных систем для домов и бань? В чём плюсы установки систем теплообмена и существуют ли минусы? Разберём подробно.

Теплообменник: механика работы

Сгорание печного топлива обеспечивает температуру при вхождении в дымоход свыше 500 °С. Такие показатели излишни, потому что тягу дымоход поддерживает и при 300-400°С. Без вреда для печки часть тепла можно перенаправить на нагрев воды в системах отопления, водоснабжения или воздуха в помещениях. Функция теплообменника заключается в обеспечении передачи (обмена) тепла от газов в дымовой трубе воде или воздуху.

Существующие модели

Специалисты считают оптимальными 3 конструктивных решения по оборудованию теплообменника на дымоход:

1. змеевик;
2. цилиндр с теплоносителем вокруг трубы – «водная рубашка»;
3. переделка канала дымохода под ступенчатый лабиринт для замедления движения газов и повышения теплоотдачи.

Варианты №1 и №2 используют для подачи тепла для нагревания воды и в отопительные системы, №3 – для обогрева помещений.

Свойства разных типов теплообменников

Всем теплообменникам присущи особенности, незнание которых приведёт к дефектам системы теплообмена. Если мы передаём тепловую энергию воде, часто возникает эффект избыточного теплообмена. Приток холодной воды в теплообменник на трубе при разогретом дымоходе ведёт к забиванию канала гарью и образованию конденсата от отработанных газов.

Ещё одно не самое лучшее решение, которое быстро нарушит работу теплообменника – монтаж змеевика водоснабжающей трубы внутри самого дымохода. Нагар в дымоходе — полбеды, главный риск – отравление угарным газом.

При самостоятельном монтаже теплообменника лучше следовать отработанным решениям и не экспериментировать, пытаясь создать авторский вариант устройства.

Для бесперебойной и безопасной работы системы теплообмена рекомендуется раз в полгода проводить профилактику – визуальный осмотр, чистку от гари и накипи, ремонт (в случае необходимости). Бережное отношение к теплообменнику позволит ему прослужить десятки лет.

Требования

• Лучший материал для бака теплообменника – сталь «нержавейка», которая выдерживает высокие температуры и резкие перепады.
• Теплообменник подбирается в соответствии с мощностью отопительного прибора. Нарушение данного правила приведет к потере КПД самой печи.
• Теплообменник не монтируется на трубу «намертво» – конструкция должна легко сниматься для ремонта или очистки.
• Теплоаккумулирующий бак необходим для теплообменников с «водной рубашкой» (водяным контуром), чтобы холодная вода не попадала в сам теплообменник.

Теплообменник своими руками

Установить теплообменник на трубу дымохода – хорошее решение для обогрева жилого дома. Главное – его можно изготовить самостоятельно.

Проще всего будет соорудить змеевик из спиралевидной трубки, который охватывает поверхность дымохода, обвивая его. Для изготовления этой модели не нужен большой багаж специальных знаний. Главная проблема – согнуть трубку в спираль, чтобы она не поломалась. С медными трубками таких проблем не возникает, а в случае с алюминиевыми поможет паяльная лампа или газовая горелка. Часто советуют припаивать спираль к дымоходу оловом.

Длина змеевика зависит от диаметра трубки. Как правило, используют диаметр 0,5 дюйма. Чем тоньше трубка, тем больше вероятность закипания в ней. Для одноэтажного строения 4 метров трубки, идущей от котла, будет достаточно – хороший обмен тепла между накопительным баком и теплообменником гарантирован. Длина медной трубки не важна при применении насоса для прокачки воды через систему теплообменника.

Бак для водяного теплообменника тоже делают самостоятельно – для этого нужно время, материалы, а главное – золотые руки. Понадобятся отрезки трубы разных диаметров из нержавейки со стенками, толщиной не меньше 1,5 мм; листовая сталь; готовый заводской стальной бак-накопитель; шаровый вентиль (чтобы сливать воду). Нужно запастись сварочным аппаратом для сварки корпуса теплообменника из листов стали.

Воздушный теплообменник на дымоход использовать можно только в помещении небольшой площади. Провести его монтаж несложно, так как он мало чем отличается от водяного. Всего навсего конструкцию теплообменника устанавливают под углом 90 градусов к дымоходу, а печные газы направляют между трубами. Результат – дым нагреет воздух трубок теплообменника, который через воздуховод поступит в помещения дома.

Расчёт эффективной работы

Главная задача при установке – правильный расчёт мощности отдачи тепла. Его можно примерно сосчитать, ориентируясь на температурные значения газов в печке и на выходе из теплообменника. Показатель теплоёмкости газов равен 1,04 кДж/кг. При перепаде температур горячих газов в 150°С, 1 кг выходящего в трубу дыма нагревает литр воды до 35-40 °С. Потом рассчитывают тот объём газов, который выходит через дымоход и получают коэффициент полезного действия для теплообменника. Нормальный КПД составляет 50-60%.

С задачей отопления небольшого дома справится один теплообменник. В других случаях теплообменник дополняет основной котёл или отопительный контур.

Теплообменник в банях

Сделать теплообменник для дымоходной трубы в бане целесообразно при системах ГВС (горячее водоснабжение). Воздушный теплообменник применяется для прогревания помещения бани, а в парной и без него хватит тепла. Водяной теплообменник применяют в том случае, если баня – это отдельное строение. Обычно ёмкость под воду устанавливают под потолком в смежном с парилкой помещении.

Что нужно знать при монтаже теплообменника для горячей воды

1. Бак для воды должен соответствовать мощности печи в бане – вместительная большая емкость дольше нагревается. В небольшой ёмкости бака вода быстро закипит и даст излишний пар. Оптимальная ёмкость – 50-100 литров, а для нагревательного элемента вполне хватит 6-10 литров.
2. Сам теплообменник также должен соответствовать мощности банной печки. Идеальный вариант – теплообменник оставляет 10-15% печного тепла.
3. Бак для воды нужно наполнять во время протапливания печи, иначе – перегревание бака и коллапс всей системы теплообмена обеспечены.
4. Трубы теплообменной системы не следует жёстко крепить к стенам, так как при разогреве они расширяются. Излишне жёсткий монтаж повредит всей конструкции теплообмена.

Конструкция теплообменника для мансарды

Чтобы отдельно прогревать мансарду, в частных домах и на дачах часто ставят теплообменник-колпак, работающий по принципу колпаковой печи – когда разогретый воздух быстро поднимается наверх, а остывший – вниз. Такие теплообменники для сохранения тепла обкладывают камнями или просто декорируют. Самая высокая температура всегда наверху – это главное для мансардных теплообменников.

Выводы

Основная проблема при установке теплообменника – вопросы регулирования мощности. Считается, что универсальных способов отключить нагрев воды в системе горячего водоснабжения при работающей печке не так уж и много. Часто советуют перекрывать водяной контур с полным сливом воды.

Всё же, плюсов от установки теплообменника на трубу дымохода больше, чем проблем. Для помещений скромной площади именно теплообменник является наиболее экономичным и простым способом отопления при отсутствии систем ГВС. Даже если дом подключён к централизованным коммуникациям, вряд ли стоит терять тепло и переплачивать за топливо.

Монтаж теплообменника обойдётся дешевле отделки помещения специальными энергоэффективными материалами или установки систем формата «умный дом». Мастера при монтаже подобных устройств дают полную консультацию по пользованию системой в различных ситуациях.

Если же вы намерены самостоятельно сделать теплообменник и смонтировать его на печную трубу – запасайтесь временем: читайте специализированные материалы и смотрите видео. В любом случае, жалеть об установке теплообменника на дымоход вряд ли придётся, особенно во время суровой русской зимы.

Теплообменники TMF обзор

Опубликовано 08.08.2016, автор Александр Бутаков

Теплообменник служит для нагрева воды в бане. Его принцип работы основан на физических свойствах горячей воды расширяться и подниматься вверх, а холодной воды оставаться внизу.

 

Обычно теплообменники небольшого размера, вода в них быстро нагревается. К теплообменнику присоединяется две трубы – снизу и сверху. Таким образом, горячая вода по верхней трубе, вымещаемая снизу холодной водой, поднимается в бак для воды, который может находиться как в парилке, так и в смежном помещении, как правило – в мойке.  При этом холодная вода по нижней трубе постоянно самостоятельно добавляется в теплообменник для нагрева в нём. Никаких  дополнительных механизмов и насосов, двигателей и моторчиков – голая физика!

 

Компания TMF выпускает два вида теплообменников для нагрева воды в бане:

 

1. Встроенный теплообменник, устанавливаемый внутри банной печи TMF;

 

2. Теплообменник «самоварного» типа Костакан, устанавливаемый на дымоход печи и использующий для нагрева воды тепло выходящих в трубу газов (приобретается отдельно от печи).

 

Все теплообменники TMF изготавливаются из высоколегированной жаростойкой стали с содержанием хрома не менее 13%.

 

Банные печи TMF с встроенным теплообменником

 

Сокращение ТО в названии банной печи TMF означает наличие встроенного теплообменника. Благодаря новой конструкции вода в теплообменнике нагревается непосредственно пламенем, а не через стенку печи, что значительно сокращает теплопотери, расход топлива и время нагрева воды.

 

Банные печи TMF с встроенным теплообменником имеют на боковых стенках симметричные отверстия. С одной из сторон печи внутри топки устанавливается теплообменник, отверстия на противоположной стенке закрываются термостойкими заглушками.

 

 

Для монтажа системы нагрева воды по этой схеме Вам понадобятся:

 

1. Банная печь TMF с встроенным теплообменником, например, печь Ангара 2012 Inox Витра ЗК ТО Антрацит.

2. Соединительные трубы выбирайте с рабочей температурой эксплуатации не менее 95°С и присоединительной резьбой G ¾.

3. Бак TMF «Байкал» выносного типа выпускается объемом 42/52/68/75/80л.

4. Три крана: для разбора горячей воды (6), для слива воды из системы (9) и трехходовой кран (7). Трехходовой кран присоединяется к трубе горячей линии и служит для разбора горячей воды до её попадания в бак, т.е. тогда, когда в баке вода ещё не нагрелась, а срочно надо кипяточку, например, чтобы венички залить.

 

Банные печи TMF с встроенными теплообменниками

 

Посмотреть все банные печи TMF с встроенными теплообменниками можно здесь. На этой же странице в фильтре слева Вы можете выбрать необходимый объём парилки, дровяные или газовые банные печи, материал топки — это может быть конструкционная сталь Carbon или хромсодержащая сталь Inox, конструктивную возможность топить печь непосредственно из парилки (короткий топливный канал) или печи, оснащённые удлинённым топливным каналом для топки из смежного помещения, а также цвет печи и дизайн дверцы — стальная дверца или дверца со светопрозрачным стеклом Витра.

 

Теплообменник для банной печи TMF на дымоход

 

Если Вы хотите увеличить КПД своей банной печи и использовать для нагрева воды тепло уходящих в дымовую трубу газов, Вам подойдёт теплообменник «самоварного» типа «Костакан». Названный в честь озера на Камчатке, он имеет увеличенный объём и позволяет быстро нагревать воду в баках большого литража. Теплообменник «Костакан» устанавливается обычно первым элементом дымохода, чтобы снять тепло с самых первых горячих газов, а также для соблюдения разницы высот между теплообменником и баком.

 

Теплообменник «Костакан» выпускается в 4 модификациях для разного диаметра дымохода: Ø115 – 8л, Ø120 – 8л, Ø140 – 9л, Ø150 – 9л; присоединительная резьба у всех стандартная – G ¾.

 

 

Как видите, монтаж системы нагрева воды с выносным теплообменником идентичен монтажу системы нагрева воды с использованием банной печи с встроенным теплообменником. 

 

Для эффективной работы системы нагрева воды, разница высоты между теплообменником и баком должна быть существенной — минимум 30см между верхним штуцером теплообменника и дном бака. Бывает, что соблюсти это требование не просто, так как потолки в банях невысокие, теплообменник установлен на печи достаточно высоко, а большинство баков для воды вертикальные.

 

Для таких случаев компания TMF производит горизонтально ориентированный выносной бак «Цеппелин», формой и блеском напоминающий немецкие дирижабли жёсткой конструкции прошлого века, в честь которых и был назван. Греется он лучше, а обслуживать его гораздо удобнее. Большая длинная горловина позволяет легко залить в бак воду, почистить бак и обслужить штуцеры. 

 

Меры предосторожности

 

Обращаем Ваше внимание, что любая система нагрева воды, как и сама банная печь, являются пожароопасными и требуют ответственного подхода во время эксплуатации, поэтому настоятельно рекомендуем внимательно ознакомиться с инструкциями к продукции TMF и строго соблюдать все меры предосторожности!

 

Вот основные требования по монтажу и эксплуатации систем нагрева воды в бане с использованием теплообменников:

 

• Запрещается эксплуатировать печь с пустым теплообменником и баком для горячей воды или неподключенной системой нагрева воды.
• Запрещается наливать воду в пустой бак, теплообменник или систему нагрева воды после растопки печи – необходимо дождаться полного остывания печи и бака.
• Запрещается подключать к теплообменнику систему отопления. Для этого компанией TMF выпускаются натрубные отопители, по принципу действия идентичные теплообменнику «самоварного» типа, только предназначенные не для воды, а для горячего воздуха.
• Дно выносного бака для горячей воды должно находиться выше уровня верхнего штуцера теплообменника не менее чем на 30 см.
• При монтаже трубопроводов не допускается использование труб с рабочей температурой эксплуатации менее +95°С. Рекомендуется устанавливать трубы для горячей воды под углом вверх не менее 30°, а для холодной – 1-2°. Не допускается провисание труб на горизонтальных участках. Соединительные трубы расширяются при повышении температуры воды, поэтому нельзя крепить их к стенам неподвижно.
• Максимальная длина трубопровода для горячей воды – 3м.
• Резьбовые соединения труб необходимо уплотнить сантехническим герметиком.
• Заливайте в систему нагрева воды только чистую воду. Она должна соответствовать требованиям качества с точки зрения содержания солей, железа, извести и др. Запрещается попадание в бак разъедающих веществ.
• Необходимо обеспечить максимально надёжное крепление бака для горячей воды к стене во избежание ожогов и травм. Стена должна выдерживать вес полностью заполненного бака.
• Не наливайте в бак воду под самую крышку, иначе при закипании вода может выплеснуться наружу. При закипании необходимо слить горячую и добавить холодную воду.
• Запрещается эксплуатировать бак для горячей воды под избыточным давлением, отличным от атмосферного. Не допускается при эксплуатации печи с встроенным теплообменником превышать рабочее давление в системе нагрева воды более 0,05 Мпа (0,5 кгс/кв.см). Опрессовка системы более высоким давлением должна производиться при отключенном теплообменнике.
• Запрещается использовать теплообменник и неисправный бак, имеющие видимые повреждения и/или протечки. Запрещается использовать систему нагрева воды, если нарушена возможность для циркуляции воды.

 

Итак…

 

Итак, использование теплообменника для нагрева воды в бане — отличный вариант. Выбор между встроенным в печь теплообменником и теплообменником «самоварного» типа на дымоходной трубе может быть обусловлен лично Вашими предпочтениями, размерами и конструкцией бани, желанием использовать для нагрева воды вместо тепла внутри топки тепло газов, «выходящих в трубу». 

тепловых трубок, солнечные тепловые трубки

Что такое тепловая трубка?

Тепловые трубки могут показаться новой концепцией, но вы, вероятно, используете их каждый день и даже не подозреваете об этом. В портативных компьютерах часто используются небольшие тепловые трубки для отвода тепла от процессора, а в системах кондиционирования воздуха обычно используются тепловые трубки для отвода тепла. В солнечных коллекторах Apricus AP и ETC они используются для передачи тепла из откачанной трубы к коллекторной трубе, расположенной в изолированной распределительной коробке.

Структура и работа

Тепловая труба Apricus состоит из длинной полой медной трубы с колбой большего диаметра на одном конце. Небольшое количество воды высокой чистоты добавляется в тепловую трубку и затем нагревается до высоких температур, чтобы удалить воздух из помещения. В результате возникает вакуум, аналогичный пространству между стеклянными стенками откачиваемой трубки.

В тепловой трубке вакуум используется не для изоляции, а для изменения поведения жидкости внутри.На уровне моря вода закипает при температуре 100 ^o C / 212 ^o F, но если вы подниметесь на вершину горы, температура кипения будет ниже. Это происходит из-за разницы в давлении воздуха, а вакуум — это состояние очень низкого давления. Основываясь на принципе кипения воды при более низкой температуре и пониженном давлении воздуха, откачивая тепловую трубу, мы можем достичь того же результата.

Тепловые трубы, используемые в солнечных коллекторах AP, имеют температуру кипения всего около 30 ^o C (86 ^o F), поэтому, когда тепловая труба нагревается выше этой температуры, вода начинает испаряться (превращаться в пар).Этот пар быстро поднимается к верхней части тепловой трубы и уносит с собой большое количество тепла. По мере того как тепло передается в более холодную жидкость, циркулирующую через коллекторную трубу солнечного коллектора в колбе (вверху), пар конденсируется с образованием жидкости (воды) и возвращается в нижнюю часть тепловой трубы, чтобы еще раз повторить цикл.

Во время цикла работы тепловой трубы поток конденсированной жидкости (воды) ко дну зависит от силы тяжести, и по этой причине тепловые трубы этой конструкции не работают в горизонтальном положении и имеют пониженную мощность в вертикальном положении.Apricus рекомендует диапазон углов установки 20-80 ^o для обеспечения оптимальной производительности солнечного коллектора.

При комнатной температуре вода в тепловой трубке образует небольшой шар. Когда тепловая трубка трясется, слышно, как внутри дребезжит водяной шар. Хотя это просто вода, но звучит как кусок твердого металла.

Звучит просто, но для изготовления качественной тепловой трубы требуется более 20 этапов производства при строгом контроле качества.

Производительность

Работа тепловых трубок в вакуумированных трубках заключается в быстром отводе тепла.Следовательно, емкость тепловой трубки должна быть больше, чем максимальная мощность откачиваемой трубки, чтобы избежать образования узких мест в цепи теплопередачи. Тепловые трубы Apricus имеют среднюю теплопередающую способность> 110 Вт. Максимальная тепловая мощность вакуумной трубки Apricus составляет около 65 Вт.

Тепловая трубка Apricus также имеет большую головку, которая обеспечивает достаточную площадь поверхности для оптимальной теплопередачи.

Надежность

Качество материала и очистка чрезвычайно важны для создания тепловой трубы хорошего качества.Чистота самой меди также должна быть очень высокой и содержать лишь следовые количества кислорода и других примесей. Если медь содержит слишком много примесей, они со временем вымываются в вакуум, образуя воздушный карман в верхней части тепловой трубки. Это приводит к перемещению самой горячей точки тепловой трубки вниз от колбы, где требуется теплопередача.

Тепловые трубы Apricus защищены от замерзания с помощью запатентованной конструкции, которая была независимо протестирована испытательной лабораторией TUV в рамках европейских стандартов испытаний для солнечных коллекторов.

Apricus производит собственные тепловые трубы на сертифицированном по стандарту ISO9001: 2008 предприятии, тщательно контролируя и проверяя качество каждого аспекта производственного процесса.

вакуумный коллектор | Учебники по альтернативной энергии

Вакуумный трубчатый коллектор Статья Учебники по альтернативной энергии 18. 06.2010 08.02.2020 Учебники по альтернативной энергии

Поделитесь / добавьте в закладки с:

Солнечные вакуумные трубчатые коллекторы для солнечной горячей воды

В предыдущем уроке мы рассмотрели плоские солнечные коллекторы и увидели, что они состоят из почерневшей металлической абсорбирующей пластины и водопроводных труб, заключенных в герметичный застекленный и изолированный металлический (или деревянный) ящик.Трубы, называемые стояком, припаяны к пластине абсорбера, переносят жидкость, которая нагревается солнцем, а в системе прямого нагрева вода нагревается, когда она циркулирует через панели в резервуар для хранения. В непрямых системах энергия солнца нагревает смесь гликоля и воды, которая не может замерзнуть и которая, в свою очередь, нагревает воду в резервуаре.

Хотя этот тип солнечных систем горячего водоснабжения дешев и прост в установке, проблема с плоскими пластинчатыми коллекторами заключается в том, что они «плоские». Это приводит к ограничению их эффективности, поскольку они могут работать с максимальной эффективностью только тогда, когда солнце находится прямо над головой в полдень.В других случаях солнечные лучи падают на коллектор под разными углами, отражаясь от материала остекления, что снижает их эффективность.

Солнечные системы горячего водоснабжения, в которых в качестве источника тепла используются вакуумные трубчатые коллекторы , преодолевают эту проблему, поскольку в солнечных коллекторах используются отдельные закругленные трубы, которые всегда перпендикулярны солнечным лучам в течение большей части дня. Это позволяет солнечной системе горячего водоснабжения, использующей откачиваемый трубчатый коллектор , работать с гораздо более высокой эффективностью и температурой в течение гораздо более длительного периода, чем обычная установленная система с одной плоской пластиной.Кроме того, еще одним преимуществом технологии солнечных вакуумных трубок является то, что проблемы веса и конструкции крыши, вызываемые стандартными системами плоских пластин, устраняются, поскольку солнечные трубки не заполнены большим количеством тяжелой воды.

Коллектор откачанный

Коллектор откачанных труб

Вакуумный трубчатый коллектор состоит из ряда рядов параллельных прозрачных стеклянных трубок, соединенных с коллекторной трубой и используемых вместо почерневшей теплопоглощающей пластины, которую мы видели в предыдущем плоском пластинчатом коллекторе.

Эти стеклянные трубки имеют цилиндрическую форму. Следовательно, угол падения солнечного света всегда перпендикулярен теплопоглощающим трубкам, что позволяет этим коллекторам хорошо работать даже при слабом солнечном свете, например, когда он ранним утром или поздно днем, или когда он затенен облаками. Вакуумные трубчатые коллекторы особенно полезны в регионах с холодной, пасмурной и зимней погодой.

Так как же работают вакуумные трубчатые коллекторы? Вакуумные трубчатые коллекторы состоят из одного или нескольких рядов параллельных прозрачных стеклянных трубок, поддерживаемых на раме.Каждая отдельная трубка имеет диаметр от 1 дюйма (25 мм) до 3 дюймов (75 мм) и от 5 футов (1500 мм) до 8 футов (2400 мм) в длину в зависимости от производителя. Каждая трубка состоит из толстой стеклянной внешней трубки и более тонкой внутренней стеклянной трубки (называемой «двойная стеклянная трубка») или «трубки термоса», которая покрыта специальным покрытием, поглощающим солнечную энергию, но препятствующим потерям тепла. Трубки изготовлены из боросиликатного или натронно-известкового стекла, которое является прочным, устойчивым к высоким температурам и имеет высокий коэффициент пропускания солнечного излучения.

В отличие от плоскопанельных коллекторов, вакуумные трубчатые коллекторы не нагревают воду непосредственно внутри труб. Вместо этого воздух удаляется или откачивается из пространства между двумя трубками, образуя вакуум (отсюда и название откачанных трубок ). Этот вакуум действует как изолятор, значительно снижая любые потери тепла в окружающую атмосферу за счет конвекции или излучения, что делает коллектор намного более эффективным, чем внутренняя изоляция, которую могут предложить плоские пластинчатые коллекторы. С помощью этого вакуума вакуумные трубчатые коллекторы обычно производят более высокие температуры жидкости, чем их аналоги с плоскими пластинами, поэтому летом они могут сильно нагреваться.

Коллектор откачанный

Внутри каждой стеклянной трубки плоское или изогнутое алюминиевое или медное ребро прикреплено к металлической тепловой трубке, проходящей через внутреннюю трубку. Ребро покрыто селективным покрытием, которое передает тепло жидкости, циркулирующей по трубе. Эта герметичная медная тепловая трубка передает солнечное тепло посредством конвекции своего внутреннего теплоносителя к «горячей лампе», которая косвенно нагревает медный коллектор внутри резервуара.Все эти медные трубы подключены к общему коллектору, который затем подключается к резервуару для хранения, таким образом нагревая горячую воду в течение дня. Затем горячую воду можно использовать ночью или на следующий день из-за изоляционных свойств бака.

Изоляционные свойства вакуума настолько хороши, что, хотя температура внутренней трубки может достигать 150 ^o ° C, внешняя трубка холоднее на ощупь. Это означает, что водонагреватели с вакуумными трубками могут работать хорошо и могут нагревать воду до довольно высоких температур даже в холодную погоду, когда плоские коллекторы работают плохо из-за потерь тепла.

Однако недостатком использования вакуумированных трубок является то, что панель может быть намного дороже по сравнению со стандартными плоскими коллекторами или солнечными коллекторами периодического действия. Солнечные коллекторы с вакуумными трубками хорошо подходят для коммерческого и промышленного нагрева горячей воды и могут быть эффективной альтернативой плоским пластинчатым коллекторам для отопления жилых помещений, особенно в районах, где часто бывает облачно.

Вакуумные трубчатые коллекторы в целом более современные и более эффективные по сравнению со стандартными плоскими коллекторами, поскольку они могут извлекать тепло из воздуха во влажные пасмурные дни и не нуждаются в прямом солнечном свете для работы.Из-за вакуума внутри стеклянной трубки общая эффективность во всех областях выше, и производительность лучше, даже когда солнце находится под неоптимальным углом. Для этих типов солнечных панелей для горячей воды действительно важна конфигурация вакуумной трубки. Существует несколько различных конфигураций вакуумных трубок, одностенных, двустенных, прямоточных или тепловых трубок, и эти различия могут определять, как жидкость циркулирует вокруг солнечной панели для горячего водоснабжения.

Вакуумные коллекторы с тепловыми трубками

В вакуумных трубчатых коллекторах с тепловыми трубками герметичная тепловая трубка, обычно сделанная из меди для повышения эффективности коллектора при низких температурах, прикрепляется к теплоотражающей пластине внутри вакуумной герметичной трубки.Из полой медной тепловой трубки внутри трубки откачивается воздух, но она содержит небольшое количество жидкости спирт / вода низкого давления, а также некоторые дополнительные добавки для предотвращения коррозии или окисления.

Этот вакуум позволяет жидкости испаряться при очень более низких температурах, чем обычно при атмосферном давлении. Когда солнечный свет в форме солнечного излучения попадает на поверхность пластины поглотителя внутри трубки, жидкость в тепловой трубке быстро превращается в горячий газ типа пара из-за наличия вакуума.Поскольку теперь этот газовый пар стал легче, он поднимается вверх к верхней части трубы, нагревая его до очень высокой температуры.

Верхняя часть тепловой трубки и, следовательно, откачиваемая трубка соединена с медным теплообменником, называемым «коллектором». Когда горячие пары, все еще находящиеся внутри герметичной тепловой трубки, попадают в коллектор, тепловая энергия пара передается воде или гликолевой жидкости, протекающей через соединительный коллектор. По мере того как горячий пар теряет энергию и охлаждается, он снова конденсируется из газа в жидкость, стекающую обратно по тепловой трубе для повторного нагрева.

Тепловая труба и, следовательно, вакуумные трубчатые коллекторы должны быть установлены таким образом, чтобы иметь минимальный угол наклона (около 30 ^o ), чтобы внутренняя жидкость тепловой трубы возвращалась обратно вниз к горячей пластине абсорбера. в нижней части трубки. Этот процесс преобразования жидкости в газ и обратно в жидкость снова продолжается внутри герметичной тепловой трубы, пока светит солнце.

Основное преимущество вакуумных трубчатых коллекторов заключается в том, что между пластиной абсорбера и коллектором имеется «сухое» соединение, что значительно упрощает установку по сравнению с прямоточными коллекторами.Кроме того, в случае растрескивания или разрушения откачиваемой трубки и потери вакуума, отдельную трубку можно заменить без опорожнения или демонтажа всей системы. Такая гибкость делает солнечные водонагреватели с вакуумными трубками с тепловыми трубками идеальными для солнечных батарей с замкнутым контуром, поскольку модульная сборка обеспечивает простую установку и возможность простого расширения за счет добавления любого количества трубок.

Прямой вакуумный коллектор

Вакуумные трубчатые коллекторы прямого потока, также известные как U-образные трубчатые коллекторы, отличаются от предыдущих тем, что они имеют две тепловые трубки, проходящие через центр трубки. Одна труба действует как подающая труба, а другая — как обратная труба. Обе трубы соединяются вместе в нижней части трубы с помощью U-образного изгиба, отсюда и название. Теплопоглощающая отражающая пластина действует как разделительная полоса, которая разделяет подающую и обратную трубы через трубы солнечного коллектора. Пластина абсорбера и трубка теплопередачи также герметичны внутри стеклянной трубки, что обеспечивает исключительные изоляционные свойства.

Полые тепловые трубки и плоская или изогнутая пластина отражателя изготовлены из меди с селективным покрытием для повышения общей эффективности коллектора.Эта конкретная конфигурация вакуумной трубки аналогична работе плоских пластинчатых коллекторов, за исключением вакуума, создаваемого внешней трубкой.

Поскольку теплоноситель течет в каждую трубку и из нее, вакуумные трубчатые коллекторы прямого потока не так гибки, как тепловые трубки. Если трубка треснула или сломалась, ее нелегко заменить. Система потребует слива, так как между трубкой и коллектором имеется «влажное» соединение.

Многие специалисты в области солнечной энергетики считают, что конструкции с прямоточными вакуумными трубками более энергоэффективны, чем конструкции с тепловыми трубками, поскольку при прямом потоке не происходит теплообмена между жидкостями.Кроме того, в цельностеклянной конструкции с прямым потоком две тепловые трубки помещаются одна внутри другой, так что нагретая жидкость проходит по середине внутренней трубки, а затем обратно вверх через внешнюю абсорбирующую трубку.

Вакуумные трубки прямого потока могут собирать как прямое, так и рассеянное излучение и не требуют отслеживания солнечного излучения. Тем не менее, отражатели различной формы, расположенные за трубками, иногда используются для полезного сбора части солнечной энергии, которая в противном случае может быть потеряна, обеспечивая тем самым небольшое количество солнечной концентрации.

Другие соображения при использовании вакуумных трубчатых коллекторов

Вследствие герметичного вакуума в конструкции вакуумные трубчатые коллекторы могут сильно нагреваться, превышая температуру кипения воды в жаркие летние месяцы. Эти высокие температуры могут вызвать серьезные проблемы в существующей бытовой солнечной системе горячего водоснабжения, такие как перегрев и растрескивание вакуумированных стеклянных трубок.

Чтобы избежать этого в жарком летнем климате, используются перепускные клапаны и большие теплообменники для «сброса» избыточного тепла, а также смесительные клапаны, которые смешивают обычную (прохладную) воду с горячей водой, чтобы обеспечить температуру и давление. уровни никогда не превышают заранее установленный предел.

Кроме того, коллекторы с тепловыми трубками никогда не должны подвергаться воздействию прямых солнечных лучей без теплоносителя, протекающего через теплообменник. Это приведет к тому, что пустой теплообменник станет очень горячим и может треснуть из-за внезапного удара, когда через него начнет течь холодная вода.

Несмотря на то, что вакуумные трубчатые коллекторы могут нагревать воду до +50 градусов Цельсия зимой, внешняя стеклянная трубка вакуумной трубки не нагревается, как обычные плоские солнечные коллекторы при использовании. Это происходит из-за внутренних изоляционных свойств вакуума внутри трубки, который предотвращает охлаждение внешней тепловой трубки за счет внешней температуры окружающей среды, которая может быть значительно ниже точки замерзания.

Таким образом, в более холодные зимние месяцы эти типы коллекторов не могут растопить большое количество снега, который падает на них за один раз, что означает, что ежедневная очистка стеклянных трубок от снега и льда может быть проблемой без их разрушения.

Даже если очень снежно или очень холодно, через них проходит достаточно солнечного света, чтобы поддерживать температуру трубок выше нуля и при этом иметь возможность предварительно нагреть воду, которая затем может быть нагрета с помощью стандартного электрического погружного нагревателя или газовой горелки, что снижает затраты на подогрев воды зимой.

Вакуумные трубчатые коллекторы — это очень эффективный способ нагрева большей части используемой вами горячей воды, просто используя энергию солнца. Они могут достигать очень высоких температур, но они более хрупкие, чем другие типы солнечных коллекторов, и их установка намного дороже. Их можно использовать как в активной системе горячего водоснабжения с открытым контуром (без теплообменника), так и в активной замкнутой системе горячего водоснабжения (с теплообменником), но требуется насос для циркуляции теплоносителя от коллектора к накопителю с целью остановки. это от перегрева.

В нашем следующем руководстве по солнечному отоплению мы рассмотрим другой способ нагрева воды с использованием типа коллектора периодического действия, известного как интегральная система хранения коллектора или ICS, и посмотрим, как их можно использовать как для выработки, так и для хранения солнечного тепла воды.

Производительность солнечного коллектора с тепловыми трубками без фитиля (Журнальная статья)

Эль-Наср, М. А., и Эль-Хаггар, С. М. Характеристики солнечного коллектора с тепловыми трубками без фитиля . США: Н. п., Интернет. DOI: 10.1080 / 00908319308909044.

Эль-Наср, М. А., и Эль-Хаггар, С. М. Характеристики солнечного коллектора с тепловыми трубками без фитиля . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1080/00908319308909044

Эль-Наср, М.А., и Эль-Хаггар, С.М.. «Характеристики солнечного коллектора без фитиля с тепловыми трубками». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1080/00908319308909044.

@article {osti_6156169,
title = {Производительность солнечного коллектора без фитиля с тепловыми трубками},
author = {Эль-Наср, М. А. и Эль-Хаггар, С. М.},
abstractNote = {Солнечный коллектор с тепловыми трубками без фитиля обладает преимуществом высокой эффективной теплопроводности благодаря использованию явления фазового перехода и преимуществом решения проблемы плоских солнечных водонагревателей, таких как образование накипи (коррозия), цикл движение задним ходом (ночью) и замораживание. Использование технологии тепловых трубок в солнечных коллекторах не только решит эти проблемы, но и устранит влияние суточных и сезонных колебаний солнечной радиации на производительность коллектора. Цель данной статьи - получить полное представление о тепловых характеристиках солнечного коллектора с тепловыми трубками без фитиля на основе анализа теплопередачи с использованием R-11, ацетона или воды в качестве рабочего тела при различных давлениях зарядки. Также было изучено влияние угла наклона и влияние заполнения жидкостью на производительность солнечного коллектора с тепловыми трубками без фитиля.Результаты экспериментов показывают, что максимальная эффективность достигается при угле наклона 45 [градусов]. Оптимальное заполнение жидкостью без фитиля для тепловых трубок с солнечными батареями составляет 0,7, когда в коллекторе происходит явление температурного выравнивания. Наиболее подходящей рабочей жидкостью для более широкого температурного сплющивания является R-11 по сравнению с ацетоном или водой. Предсказанные теоретические результаты с использованием R-11 были сопоставлены с экспериментальными данными и подтвердили правильность теоретического анализа.},
doi = {10.1080/00908319308909044},
url = {https://www.osti.gov/biblio/6156169}, journal = {Источники энергии; (США)},
issn = {0090-8312},
число =,
объем = 15: 3,
place = {United States},
год = {},
месяц = ​​{}
}

Какой тип трубопроводной системы подходит для моей солнечной водонагревательной установки

Возможность соединения и простота изготовления:

Поскольку солнечные трубы из нержавеющей стали гибкие, с ними намного проще работать.Все, что нужно сделать установщику, — это открыть коробку, размотать трубопровод и начать перекусывать его по всему зданию. В отличие от медных катушек, изменение направления с помощью нержавеющих труб не требует специальных инструментов (таких как трубогиб и т. Д.). Для получения дополнительной информации о том, как манипулировать гибкими трубами из нержавеющей стали для солнечных батарей, обратитесь к нашему техническому блогу: Пошаговая установка шланга для солнечных батарей.

Наличие:

В отличие от меди, гибкие нержавеющие трубы и фитинги для солнечных батарей доступны только в специализированных магазинах, таких как наш.

Предполагаемый срок службы:
Расчетный срок службы гибких труб из нержавеющей стали
в замкнутом контуре составляет 30 лет. С точки зрения химической стойкости они лучше, чем медь.

Пригодность для наружного применения:

Гибкие трубы и фитинги из нержавеющей стали подходят для внутреннего и наружного применения. Для применения вне помещений настоятельно рекомендуется покупать заводские теплоизолированные трубы с УФ-стойкой оболочкой и водонепроницаемой пароизоляцией.

Гибкий трубопровод из нержавеющей стали имеет ряд очевидных недостатков:

Потери на трение: Этот продукт отлично подходит для систем с небольшой производительностью насоса, если вы использовали продукт из нержавеющей стали размером 3/4 дюйма. С одной стороны, труба из нержавеющей стали 1/2 дюйма имеет потери напора в четыре-пять раз больше, чем у гладкой медной трубы того же размера. С другой стороны, SS Pipe имеет менее короткие радиальные отводы. Вот почему мы не рекомендуем использовать трубу размером 1/2 дюйма для приложений, в которых используется более одного вакуумного трубчатого коллектора.

Трубы большего диаметра: SS Гибкие трубы доступны в размерах от 1/2 дюйма до 1 1/4 дюйма. В коммерческих приложениях, где размеры труб превышают 1 1/4 дюйма, установщики и проектировщики должны указывать жесткие трубы (в основном медные). Это ограничивает использование труб из нержавеющей стали только ответвлениями между магистральными трубами и солнечными коллекторами.

Соображения стоимости материалов: гибкая нержавеющая сталь стоит намного дороже за фут, чем медь. При этом установка будет быстрее, чем с медными трубами, а это значит, что ваши затраты на рабочую силу будут ниже.Вам необходимо сбалансировать затраты на рабочую силу, связанные с установкой других типов аксессуаров, таких как (провод датчика температуры коллектора, изоляция, защита от УФ-излучения и т. Д.).

В рабочей среде, объединенной в профсоюзы, выполнение работы одним подрядчиком по закупке и установке гибких предварительно изолированных труб из нержавеющей стали с сенсорным кабелем намного дешевле, чем наем трех подрядчиков: одного для трубопровода, другого для изоляции и последнего для проводки. Экономия достигается за счет затрат на рабочую силу и управление.

Оценка солнечного коллектора с тепловыми трубками с наножидкостями

Абдельазиз М., Али А.Х., Эльхатиаб Х., Отман С.Х. (2016) Влияние рабочих параметров на переходное поведение гравитационной тепловой трубы с использованием радиоактивно приготовленного алюминия Al ₂ O ₃ наножидкость. Adv Powder Technol 105: 323–330

Google ученый

Ахмед Х. Э., Мохаммед Х.А., Юсофф М.З. (2012) Обзор увеличения теплопередачи с использованием вихревых генераторов и наножидкостей: подходы и приложения.Обновите Sust Energ Rev 16 (8): 5951–5993

CAS Google ученый

Alagappan N, Karunakaran Dr N (2014) Тепловые характеристики термосифона с круглыми ребрами, использующего различные рабочие жидкости. Appl Mech Mater 575

Arockiaraj S, Jidhesh P (2016) Влияние наножидкостей в солнечных системах плоских пластинчатых коллекторов. Int J Eng Comput Sci 5 (10)

Аруна В., Чаннакайя Д., Мурали Г. (2014) Исследование плоского пластинчатого солнечного водонагревателя с термосифоном, использующего другую рабочую жидкость. Singaporean J Sci Res 6: 132–135

Google ученый

Azad E (2012) Оценка трех типов солнечных коллекторов с тепловыми трубками. Обновите Sust Energ Ред. 16: 2833–2838

CAS Google ученый

Bourantas GC, Loukopoulos VC (2014) Моделирование естественного конвективного потока микрополярных наножидкостей. Int J Heat Mass Transf 68: 35–41

CAS Google ученый

Chamsa-ard W, Brundavanam S, Fung CC, Fawcett D, Poinern G (2017) Типы наножидкостей, их синтез, свойства и внедрение в прямые солнечные тепловые коллекторы: обзор.Наноматериалы 7 (6): 131

Google ученый

org/ScholarlyArticle»>

Chien H-T, Tsai C-I, Chen P-H, Chen P-Y (2003) Улучшение тепловых характеристик дисковой миниатюрной тепловой трубки с наножидкостью. В кн .: Труды по технологии электронной упаковки. ICEPT2003. Пятая международная конференция IEEE 2003, стр. 389–91

Дехай М.С., Мохиабади М.З. (2019) Экспериментальное исследование солнечного коллектора с тепловыми трубками с использованием наножидкостей MgO. Sol Energy Mater Sol Cells 191: 91–99

CAS Google ученый

Дениз Э., Чынар С. (2016) Анализ энергии, эксергии, экономики и окружающей среды (4E) солнечной опреснительной системы с увлажнением-осушением.Energy Convers Manag 126: 12–19

Google ученый

org/ScholarlyArticle»>

Проект стандартов ASHRAE (2009 г.) Предлагаемые стандарты 77-93, Третий общественный обзор

Эльшейх А.Х., Шаршир SW, Мостафа М.Э., Эсса Ф.А., Али МКА (2017) Применение наножидкостей в солнечной энергии: обзор Последние достижения. Renew Sust Energ Rev

Facão J, Oliveira AC (2006) Анализ экспериментальной неопределенности в солнечных коллекторах. Инт Дж. Энергия окружающей среды 27 (2): 59–64

Google ученый

Файзал М., Саидур Р., Мехилеф С., Хепбасли А., Махбубул И.М. (2015) Энергетический, экономический и экологический анализ плоского солнечного коллектора, работающего с наножидкостью SiO ₂ . Политика экологически чистых технологий 17 (6): 1457–1473

CAS Google ученый

Фаллахзаде Р., Ареф Л., Голамиардженаки Н., Нонеджад З., Саги М. (2020) Экспериментальное исследование влияния использования воды и этанола в качестве рабочей жидкости на производительность пирамидальной солнечной батареи, интегрированной с солнечным коллектором с тепловой трубой. Sol Energy 207: 10–21

CAS Google ученый

Ghanbarpour M, Nikkam N, Khodabandeh R, Toprak MS (2015) Улучшение характеристик теплопередачи цилиндрической тепловой трубы за счет использования наножидкостей SiC.Appl Therm Eng 90: 127–135

CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»>

Gupta HK, Agrawal GD, Mathur J (2015a) Экспериментальное исследование низкотемпературного солнечного коллектора прямого поглощения на основе наножидкости Al ₂ O ₃ -H ₂ O. Sol Energy 118: 390–396

CAS Google ученый

Gupta HK, Agrawal GD, Mathur J (2015b) Экспериментальное исследование потока наножидкости на водной основе Al ₂ O ₃ в солнечном коллекторе прямого поглощения.Macromol Symp 357 (1): 30–37

CAS Google ученый

Гупта Н.К., Тивари А.К., Гош С.К. (2018) Механизмы теплопередачи в тепловых трубках с использованием наножидкостей — обзор. Exp Thermal Fluid Sci 90: 84–100

Google ученый

org/ScholarlyArticle»>

He Q, Zeng S, Wang S (2015) Экспериментальное исследование эффективности плоских солнечных коллекторов с наножидкостями. Appl Therm Eng 88: 165–171

CAS Google ученый

Джавади Ф.С., Сайдур Р., Камали Сарвестани М. (2013) Исследование повышения производительности солнечных коллекторов с помощью наножидкостей.Renew Sustain Energy Ред. 28: 232–245

CAS Google ученый

Джаянти Н., Кумар Р.С., Карунакаран Г., Венкатеш М. (2020) Экспериментальное исследование тепловых характеристик солнечного коллектора с тепловыми трубками (HPSC). Mater Today Proc 26: 3569–3575

CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»>

Joo HJ, Kwak HY (2017) Экспериментальный анализ тепловых характеристик в зависимости от рабочих жидкостей тепловых трубок для солнечного коллектора с вакуумной трубкой.Тепломассообмен 53 (11): 3267–3275

CAS Google ученый

Jyani L, Singh M, Bohra S, Rajpurohit L (2017) Экспериментальное исследование солнечного коллектора прямого поглощения с использованием наножидкости CuO-H ₂ O для ламинарного и турбулентного течения. Int J Res Appl Sci Eng Technol (IJRASET) 5 (X)

Кадхим Хусейн A (2016) Применение нанотехнологий для повышения производительности солнечных коллекторов — последние достижения и обзор.Обновите Sust Energ Rev 62: 767–792

Google ученый

org/ScholarlyArticle»>

Кравчик Д.А., Жуковски М., Родеро А. (2020) Эффективность системы солнечных коллекторов для общественного здания в зависимости от его местоположения. Environ Sci Pollut Res 27 (1): 101–110

CAS Google ученый

Леонг, К.Ю., Онг Х.С., Амер Н.Х., Норазрина М.Дж., Рисби М.С. (2016) Обзор текущего применения наножидкостей в солнечном тепловом коллекторе и его проблем.Renew Sustain Energy Ред. 53: 1092–1105

CAS Google ученый

Милани Д., Аббас А. (2016) Мультимасштабное моделирование и анализ производительности вакуумных трубчатых коллекторов для солнечных водонагревателей с использованием диффузного плоского отражателя. Renew Energy 86: 360–374

Google ученый

org/ScholarlyArticle»>

Mirzaei M (2017) Экспериментальное исследование оценки наножидкостей Al ₂ O ₃ -H ₂ O и CuO-H ₂ O в солнечной системе нагрева воды.J Накопление энергии 14: 71–81

Google ученый

Моффат (1985) Использование анализа неопределенности при планировании эксперимента. J Fluids Eng 107: 173–182

CAS Google ученый

Moorthy M, Chui L, Sharma K, Anuar S (2012) Оценка производительности солнечного коллектора с вакуумной трубкой с использованием наножидкости оксида титана на водной основе (TiO ₂ ). J Mech Eng Sci 3: 301–310

Google ученый

org/ScholarlyArticle»>

Мухаммад М.Дж., Мухаммад И.А., Сидик НАК, Язид MNAWM, Мамат Р., Наджафи Г. (2016) Использование наножидкостей для улучшения тепловых характеристик стационарных солнечных коллекторов: обзор.Обновите Sust Energ Rev 63: 226–236

Google ученый

Mujawar NH, Shaikh SM (2016) Исследование тепловых характеристик солнечного коллектора с вакуумной трубкой и тепловыми трубками с наножидкостями. Int J Eng Sci Res Technol 5: 824–837

Google ученый

Нагараджан П.К., Субрамани Дж., Суямбажахан С., Сатьямурти Р. (2014) Наножидкости для солнечных коллекторов: обзор.Энергетические процедуры 61: 2416–2434

CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»>

Naphon P, Assadamongkol P, Borirak T (2008) Экспериментальное исследование наножидкости титана на тепловой КПД тепловых труб. Int Commun. Heat Mass Transfer 35 (10): 1316–1319

CAS Google ученый

Nkwetta DN, Smyth M, Zacharopoulos A, Hyde T (2013) Экспериментальная полевая оценка новых солнечных коллекторов с концентраторами для среднетемпературных применений.Appl Therm Eng 51 (1-2): 1282–1289

Google ученый

Онг К.С., Нагави М.С., Лим С. (2017) Тепловые и электрические характеристики гибридной конструкции солнечно-термоэлектрической системы. Energy Convers Manag 133: 31–40

Google ученый

org/ScholarlyArticle»>

Озсой А., Корумлю В. (2018) Тепловые характеристики солнечного коллектора с вакуумной трубкой с термосифонной тепловой трубкой, использующего наножидкость серебро-вода для коммерческих приложений.Renew Energy 122: 26–34

CAS Google ученый

Pawar VR, Sobhansarbandi S (2020) CFD-моделирование солнечного коллектора с вакуумной трубкой на основе тепловых трубок. J Накопитель энергии 30: 101528

Google ученый

Pawar AA, Bhosale VV, Jagadale VS (2020) Повышение тепловых характеристик солнечного коллектора с тепловыми трубками без фитиля с наножидкостью с добавлением поверхностно-активного вещества.В: Techno-Societal 2018. Springer, Cham, pp. 397–406

org/ScholarlyArticle»>

Sadri R, Hosseini M, Kazi SN, Bagheri S., Ahmed SM, Ahmadi G, Zubir N, Sayuti M, Dahari M (2017) Исследование экологически чистая и легкая функционализация графеновых нанопластинок и их применение в конвективном теплообмене. Energy Convers Manag 150: 26–36

CAS Google ученый

Саид З., Саджид М.Х., Алим М.А., Саидур Р., Рахим Н.А. (2013) Экспериментальное исследование теплофизических свойств AL ₂ O ₃ -наножидкости и ее влияние на плоский солнечный коллектор.Int Commun. Heat Mass Transfer 48: 99–107

CAS Google ученый

Saidur R, Leong KY, Mohammad H (2011) Обзор приложений и проблем наножидкостей. Обновите Sust Energ Rev 15 (3): 1646–1668

CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»>

Сараванан М., Карунакаран Н. (2014) Экспериментальный анализ тепловой трубы с солнечным коллектором с V-образным желобом. Int J Res Advent Technol 13–17

Sekhar YR, Sharma KV, Kamal S (2016) Наножидкостной теплоперенос при смешанном конвекционном потоке в трубке для солнечной тепловой энергии.Environ Sci Pollut Res 23 (10): 9411–9417

CAS Google ученый

Senthilkumar R, Vaidyanathan S, Sivaraman B (2012) Влияние угла наклона на характеристики тепловых трубок с использованием медной наножидкости. Proc Eng 38: 3715–3721

CAS Google ученый

Shafieian A, Khiadani M, Nosrati A (2018) Обзор последних разработок, прогресса и применения солнечных коллекторов с тепловыми трубками. Обновите Sust Energ Rev 95: 273–304

Google ученый

Шафиеан А., Хиадани М., Носрати А. (2019) Подходы к теоретическому моделированию солнечных коллекторов с тепловыми трубками в солнечных системах: всесторонний обзор. Sol Energy 193: 227–243

Google ученый

Shafieian A, Parastvand H, Khiadani M (2020) Сравнительное и перформативное исследование различных основанных на данных и традиционных теоретических методов для моделирования солнечных коллекторов с тепловыми трубками.Sol Energy 198: 212–223

Google ученый

Shafiey Dehaj M, Zamani Mohiabadi M (2019) Экспериментальное исследование потока наножидкости CuO на водной основе в солнечном коллекторе с тепловыми трубками. J Therm Anal Calorim 137 (6): 2061–2072

CAS Google ученый

Sharshir SW, Peng G, Yang N, El-Samadony MOA, Kabeel AE (2016) Система непрерывного опреснения, использующая увлажнение-осушение и солнечный бак с эвакуированным солнечным водонагревателем.Appl Therm Eng 104: 734–742

Google ученый

Shewale SP, Sahu SK, Chougule SS, Pise AT (2014) Обзор тепловой трубки с наножидкостью для электронного охлаждения. В: Международная конференция по достижениям в области техники и технологий (ICAET), 2014 г. (стр. 1–6). IEEE

Shojaeefard MH, Zare J, Tahani M (2013) Исследование и сравнение влияния различных наножидкостей на тепловые характеристики тепловых труб. J Механизм твердой жидкости 3 (3): 83–95

Google ученый

Siuta-Olcha A, Cholewa T, Dopieralska-Howoruszko K (2020) Экспериментальные исследования тепловых характеристик солнечного коллектора с вакуумными трубками и тепловыми трубками в климатических условиях Польши.Environ Sci Pollut Res 1–10

Сундар Л.С., Сингх М.К. (2013) Конвективная корреляция теплопередачи и коэффициента трения наножидкости в трубке и со вставками: обзор. Обновите Sust Energ Ред. 20: 23–35

Google ученый

Тонг Й., Ким Х.М., Чо Х.Х. (2016) Теоретическое исследование тепловых характеристик солнечного коллектора с вакуумной тепловой трубкой с оптимальным углом наклона в различных условиях эксплуатации. J Mech Sci Technol 30 (2): 903–913

Google ученый

Wang W, Zhang K, Yang Y, Liu H, Qiao Z, Luo H (2014) Синтез мезопористого Al ₂ O ₃ с большой площадью поверхности и большим диаметром пор с помощью улучшенного метода осаждения.Микропористый мезопористый материал 193: 47–53

CAS Google ученый

Вонг К.В., Де Леон О. (2010) Применение наножидкостей: настоящее и будущее. Adv Mech Eng 2: 519659

Google ученый

Зубайр М.И., Аль-Сулейман Ф.А., Антар М.А., Аль-Дини С.А., Ибрагим Н.И. (2017) Оценка эффективности и стоимости системы опреснения увлажнения и опреснения с использованием солнечной энергии. Energy Convers Manag 132: 28–39

Google ученый

Солнечные водонагреватели для коммерческих нужд | Солнечные тепловые коллекторы с вакуумными трубками

Вакуумные солнечные водонагревательные коллекторы

В то время как технология вакуумных труб явно превосходит плоские панели почти во всех приложениях для нагрева воды, преимущества действительно впечатляющие при использовании для солнечного кондиционирования воздуха, отопления или коммерческих процессов.

Это связано с тем, что коллекторы с вакуумными трубками с тепловыми трубками могут легче достигать необходимых более высоких температур, они могут собирать и удерживать тепло, даже когда на улице очень холодно, а благодаря превосходному модификатору угла падения они собирают солнечную энергию более равномерно в течение дня, более низкие требования к буферизации или хранению тепла. Есть много других преимуществ.

Ниже представлена ​​информация о коллекторах SPP и некоторых причинах, по которым после интенсивных исследований мы выбрали эту технологию вместо плоских пластинчатых коллекторов или других марок вакуумных трубчатых коллекторов для наших солнечных систем кондиционирования воздуха, солнечного отопления и других коммерческих и технологических приложений .

В системе солнечного теплового коллектора SPP используются вакуумированные трубы (стекловолоконное уплотнение), медные коллекторы, медные тепловые трубки, алюминиевый корпус, изоляция из стекловаты и рама из нержавеющей стали.

Вакуумные трубки

Трубки изготовлены из боросиликатного стекла с низким коэффициентом излучения (стекло с очень низким содержанием железа, обладающее превосходной прочностью и термостойкостью) с цельностеклянным уплотнением, и в них используется селективное покрытие AL / N на AL, что позволяет использовать весь спектр солнечной энергии для выработки тепла.

Это обеспечивает большую тепловую эффективность при ярком солнечном свете, но также обеспечивает высокую эффективность в условиях пасмурной погоды или рассеянного солнечного света. Кроме того, из трубок откачивают воздух, и в них имеется поглотитель бария (индикатор вакуума), который меняет цвет с серебряного на белый, если вакуум в трубке нарушен.

Осмотр трубок показывает, что снаружи на самом деле два слоя стекла и между ними создается вакуум.

Хороший способ продемонстрировать это — наполнить пустую трубку очень горячей водой и заметить, что она даже не нагревается, когда вы держите трубку в руках.Это из-за «эффекта термоса», создаваемого вакуумом между слоями стекла.

Медный коллектор

Коллектор изготовлен из меди, что обеспечивает отличную теплопередачу, устойчиво к коррозии и позволяет паять все соединения, а не паять.

В нем используются «сухие» подключаемые тепловые трубки, что означает, что соединения выполняются автоматически, что делает установку или замену очень простой.

Для сравнения, другие системы с откачанными трубами, которые требуют открытия коллектора для установки или замены, что требует много времени и может вызвать ожоги рук установщика в солнечный день.

Алюминиевый коллектор

В коллекторе используется полностью алюминиевый корпус с порошковым покрытием, обеспечивающий прочность, структурную целостность и малый вес.

Малый вес важен для простоты установки и снижения общей нагрузки на крышу в более крупных установках, которые в некоторых случаях могут включать до 150 коллекторов.

Коллектор упакован изоляцией из стекловаты и герметизирован специальной УФ-стабилизированной силиконовой резиной, которая может выдерживать температуры до 482 градусов F.

Тепловые трубки

Некоторые системы вакуумированных трубок называются U-образными трубками, что означает, что раствор гликоля входит и присутствует в каждой трубке, а не течет через коллектор.В системе вакуумных труб SPP используется так называемая тепловая трубка.

Тепловая трубка обеспечивает быструю передачу тепла. Сама тепловая трубка представляет собой медную трубку, которая поддерживает вакуум и содержит небольшое количество жидкости.

Низкое давление (вакуум) в медных трубах означает, что жидкость кипит при низкой температуре (около 30 ⁰C / 86 ⁰F), превращаясь в пар и устремляясь к теплу тепловой трубки, неся тепло. Он отводит тепло (раствору гликоля, проходящему через коллектор), конденсируется и стекает обратно, чтобы повторить процесс.

Тепловые трубки SPP изготовлены из бескислородной меди очень высокой чистоты, что важно для обеспечения длительного срока службы тепловой трубки.

Обычная медная труба для воды (используемая для коллектора) не подходит для тепловой трубы, потому что со временем кислород и другие микроэлементы выщелачиваются, образуя воздушный карман в верхней части тепловой трубы.

Гибкая рама и варианты монтажа

Хорошо продуманная и прочная каркасная система необходима для рентабельной установки большой системы теплового коллектора.SPP предлагает монтажные решения из нержавеющей стали для любой ситуации.

• Стандартная рама (монтаж заподлицо на крыше)
• Черепичная крыша (ремни крепления крыши)
• Кровля асфальт (резиновые подушки / ножки круглые)
• Крыша профнастила (накладки резиновые)

Солнечные коллекторы с вакуумной трубкой — Sunbank Solar

Подобно экстремальной версии термоса, который сохраняет кофе горячим, вакуумные трубки Sunbank сохраняют температуру 400 градусов внутри трубки, в то время как снаружи остается прохладной на ощупь. Это позволяет передавать это тепло резервуару для воды, а не тратить его впустую. Благодаря этой изоляции температура наружного воздуха не влияет отрицательно на высокую теплоотдачу внутри трубок.

В откачанных трубках нет воды. Это обеспечивает отличные зимние характеристики за счет передачи тепла в резервуар с помощью медной тепловой трубки без каких-либо проблем с замерзанием. Также, если одна трубка сломана, система продолжит работать без слива резервуара.

Тот факт, что коллектор представляет собой трубку круглой формы, в отличие от коллектора с плоской пластиной, означает, что солнце всегда падает на коллектор под углом 90 градусов в течение дня.Это оптимизирует поглощение с помощью пассивного отслеживания.

Коллекторы Sunbank стали более эффективными за счет трехцелевого селективного покрытия Al-N / Al. Эти три покрытия создают антиотражающий слой, переносящий слой и анти-инфракрасный отражающий слой. Вакуумная трубка изготовлена ​​из высокопрочного боросиликатного стекла, стекла с высокой химической и термической стойкостью, выдерживающего 25-миллиметровый град.

Тепловые трубки

Тепловые трубки действуют как проводник тепла с низким сопротивлением.Благодаря своим теплофизическим свойствам скорость теплопередачи в тысячи раз выше, чем у лучших твердых теплопроводников тех же размеров. Тепловая трубка передает большое количество тепла, выделяемого откачанной трубкой, в коллектор, который нагревает воду в изолированном резервуаре.

Тепловые трубки встречаются чаще, чем думает большинство людей. Фактически, вы используете тепловую трубку для просмотра этой веб-страницы
. Тепловые трубки — один из наиболее эффективных способов передачи тепла, поэтому ваш компьютер использует тепловые трубки для отвода тепла от процессора, чтобы ваш компьютер не перегревался.

Тепловая трубка Sunbank изготовлена ​​из высококачественной меди, которая очень хорошо проводит энергию. Внутри герметичной тепловой трубки находится фирменное решение. Когда температура внутри откачанной трубки достигает 80 градусов по Фаренгейту, этот раствор испаряется и течет к верхней части тепловой трубки.