Vacuüm zonnecollector: installatie, aansluiting, bediening

Tegenwoordig is de meest rationele manier om zonne-energie te gebruiken de vacuümcollectoren van het SWW-systeem. Onze beoordeling beantwoordt de belangrijkste vragen over de kenmerken van de werking van zonne-energiecentrales, hun installatie en gebruik voor de huishoudelijke behoeften van een privéwoning.

Vacuüm zonnecollector: installatie, aansluiting, bediening

Hoe de vacuümcollector werkt

In tegenstelling tot een flatpanelcollector, waar een enorme radiator wordt verwarmd, waarin een warmtewisselaar met water is ingesloten, werken vacuümzonnecentrales anders. Daarin circuleert het koelmiddel door dunne buizen die zijn ingesloten in doorzichtige kolven, en stijgt van beneden naar boven onder invloed van convectie, wat gepaard gaat met verwarming. Optioneel kan het vacuümverdeelstuk de volgende ontwerpkenmerken hebben:

  • Spiegel de onderkant van de lamp en focus de lichtstroom op de buis.
  • De aanwezigheid van radiatoren op de binnenbanden, wat bijdraagt ​​aan een efficiëntere warmteabsorptie.
  • Coating van de binnenbanden voor een soortgelijk doel.
  • Gebruik van warmtepijpen gevuld met een stof met een laag kookpunt in plaats van buizen met koelvloeistof.
  • Vacuümgevulde kolven en gelaagd glas om de warmteteruggave te verminderen.

Zonnecollector vacuümbuis apparaatHet apparaat van de vacuümbuis van de zonnecollector: 1 – inlaat van het gekoelde koelmiddel; 2 – warmtewisselaar (collector); 3 – koellichaam; 4 – thermische isolatie; 5 – warmtepijpcondensor; 6 – verwarmde koelmiddeluitlaat; 7 – hermetische plug; 8 – werkvloeistof; 9 – warmtepijp; 10 – aluminium plaat (absorber); 11 – vacuümbuis;

De introductie van dergelijke oplossingen verhoogt de kosten van de collector, maar hoe hoger de prijs, hoe meer zonne-energie de installatie kan verzamelen en afgeven voor waterverwarming. Dit is vooral belangrijk in het Russische klimaat, waar korte daglichturen en lage verlichtingsniveaus het mogelijk maken om alleen zeer efficiënte installaties te gebruiken. De prestaties van de collector worden bepaald door de paspoortgegevens in overeenstemming met de behoeften van het SWW-systeem.

Monteren en installeren van de collector op het dak

Een van de belangrijkste verschillen van het vacuümverdeelstuk is dat het niet naar het dak hoeft te worden getild en als een geheel moet worden geïnstalleerd. De installatie kan in afzonderlijke eenheden worden uitgevoerd, wat zelfstandig werk aanzienlijk vergemakkelijkt.

Het basisframe wordt in eerste instantie gemonteerd. Het is vrij omvangrijk, maar licht van gewicht, dus de montage is gemakkelijker op de grond uit te voeren. Het belangrijkste ondersteunende element van het frame zijn de zijhekken, die een vierkant of U-vormig profiel hebben. In het bovenste deel zijn de dakrails bevestigd aan het verdeelstuk – een verzamelverdeelstuk waarop verwarmingsflessen zijn aangesloten. Onderaan zijn de profielen verbonden door een afstandsrail, waarop een strip met uitsparingen is bevestigd – een houder voor vacuümbuizen. Bovendien zijn de dakrails in het midden verbonden met een of twee afstandhouders, die bovenop kunnen zijn voorzien van schokabsorberende pads.

Vacuüm zonnecollector: installatie, aansluiting, bediening

Op de hoeken zijn hoofddoeken met radiale groeven aan de zijkanten van het frame bevestigd. De poten zijn eraan vastgeschroefd: lang vanaf de zijkant van het spruitstuk en kort in het onderste deel. Vanwege de mogelijkheid van schuine bevestiging aan de hoekplaten, kan de installatiehoek worden aangepast, maar onmiddellijk moeten alleen de axiale schroeven met bussen worden vastgedraaid, de klemmen worden vastgedraaid na voltooiing van de installatie. Bij veel collectoren zijn de achterpoten met elkaar verbonden door stalen beugels. In het onderste deel zijn schuine poten aan de poten geschroefd voor bevestiging aan het dak.

Na voormontage wordt het frame op het dak gehesen en op een helling op het zuiden geplaatst. Eerst wordt het spruitstuk aan de onderkant bevestigd, daarna wordt de installatiepositie aangepast door de achterpoten te verschuiven of in lengte aan te passen. De poten worden door de dakbedekking in de kist bevestigd, onder de voeten zijn speciale afdichtingen uit de afleverset gemonteerd. Plaats de collector zo op het dak dat de poten op de ribbels van het reliëfoppervlak rusten. Indien nodig worden tussenrails op het dak gemonteerd of worden buisvormige sneeuwhouders als zodanig gebruikt.

Vacuüm zonnecollector: installatie, aansluiting, bediening

Aangenomen wordt dat de optimale kantelhoek gelijk is aan de breedtegraad waarop de collector zich bevindt, maar afhankelijk van het seizoen en ontwerpkenmerken kunnen er aanpassingen zijn die door de fabrikant in de installatie-instructies zijn aangegeven. Bij sommige collectoren zijn de achterpoten in langssleuven bevestigd om de helling op verschillende tijdstippen van het jaar te kunnen veranderen. Houd er ook rekening mee dat op steile hellingen de voor- en achterpoten kunnen worden verwisseld om de vereiste montagehoek te behouden.

Warmteaccumulator installatie

De warmte die door de buizen van de collector wordt geabsorbeerd, wordt overgedragen aan het warmwatervoorzieningssysteem, maar werking in een doorstroommodus is onmogelijk vanwege onvoldoende momentaan vermogen. Het opgewarmde water wordt in de warmteaccumulator verzameld en van daaruit naar de aftappunten geleid. Er zijn twee mogelijkheden om de batterij te plaatsen.

Zonne-vacuümcollector met tankZonne-vacuümcollector met opslagtank

De eerste bevindt zich in het bovenste deel van de collector, terwijl de tank wordt gecombineerd met het verdeelstuk en de warmte van de verzamelleidingen direct door het water wordt opgenomen. Een dergelijke plaatsing van de batterij is alleen gunstig vanuit het oogpunt dat deze niet in huis hoeft te worden geïnstalleerd, waardoor nuttige ruimte wordt verspild. Ondanks de aanwezigheid van thermische isolatie zijn de warmteverliezen echter vrij hoog, waardoor het gebruik van externe batterijen alleen mogelijk is in regio’s met een gematigd klimaat. Omdat er water wordt gebruikt in het zonnecircuit, is er een verwarmingselement in de tank geïnstalleerd, waardoor het koelmiddel niet kan bevriezen tijdens inactiviteit, of er wordt een opwarmsysteem geïmplementeerd door middel van beperkte circulatie van het zonnecircuit.

Waterverwarmingscircuit op zonne-energie Zonnesysteem voor het verwarmen van water uit de zon: 1 – koudwatervoorziening; 2 – warmtewisselaar; 3 – indirecte verwarmingsketel (warmteaccumulator); 4 – temperatuursensor; 5 – koelvloeistofcircuit; 6 – pompstation; 7 – verwerkingsverantwoordelijke; 8 – expansievat; 9 – heet water; 10 – driewegklep; 11 – zonnecollector

Een warmteaccumulator in het huis kan de hele nacht de warmte van verwarmd water vasthouden, ongeacht de buitentemperatuur, bovendien is het volume opgeslagen water praktisch onbeperkt. In de regel worden voor dit doel indirecte verwarmingsketels gebruikt; propyleenglycoloplossing wordt gebruikt als warmtedrager in het externe circuit voor verwarmingssystemen.

Aanleggen van pijpleidingen

Een van de moeilijkste taken bij het installeren van een collector is om deze aan te sluiten op de binnenleidingen. De pijpleiding moet niet alleen bestand zijn tegen extreme temperaturen, maar ook een hoogwaardige isolatie hebben. De beste optie voor deze doeleinden wordt beschouwd als PEX-buizen met een systeem van insteekkoppelingen, die worden gebruikt in warmwatervoorzieningssystemen..

Vacuüm zonnecollector: installatie, aansluiting, bediening

Idealiter zou de lengte van de leidingen minimaal moeten zijn, vooral in het buitenste deel van de leiding. Daarom is het gebruikelijk om de collectoren in het laagste deel van de helling te monteren, waarbij de verbindingsleidingen onder het deksel in het Mauerlat-gebied worden geleid. Een dergelijke plaatsing is niet altijd acceptabel vanwege de schaduw van de installatieplaats, waardoor de collector omhoog moet worden getild, waardoor leidingen door het dak kunnen worden geleid met behulp van speciale afdichtingsopeningen. Het buitenste deel van de pijpleidingen moet worden omwikkeld met een isolatieschaal van geschuimd polyisocyanuraat of rubber dat bestand is tegen temperaturen boven 150 ° C. De thermische isolatie moet een UV-bestendige buitenmantel hebben. De interne delen van de lijn moeten ook thermisch geïsoleerd zijn..

Omsnoeringsband en extra apparaten

De meest interessante technische uitdaging bij het installeren van een zonnecollector is om deze te verbinden met andere sanitaire systemen en te zorgen voor een correcte werking, terwijl een aantal kinderziekten van de zonnecollector wordt opgelost. De aansluiting is het eenvoudigst wanneer de batterij zich extern bevindt: koud water wordt geleverd aan de onderste aftakleiding, warm water wordt onttrokken aan de bovenste aftakleiding, de vloeistof wordt verplaatst onder de werkdruk van het watertoevoersysteem.

De aansluiting van de interne accumulator op het verdeelstuk van de collector wordt uitgevoerd met twee parallelle leidingen, terwijl een circulatiepomp met een natte rotor en een speciaal hydraulisch circuit voor zonnesystemen in de koude opening is geïnstalleerd. Het pomppaspoort moet de mogelijkheid bieden om in systemen met propyleenglycol te kunnen werken.

Vacuüm zonnecollector: installatie, aansluiting, bediening

Een van de belangrijkste problemen die optreden tijdens de werking van een zonnecollector is stagnatie, wanneer de temperatuur in beide circuits een praktisch maximum bereikt en het koelmiddel in het verdeelstuk of de collectorbuizen zelf begint te koken. Dit fenomeen wordt voornamelijk enkele uren vóór de middag waargenomen vanwege het feit dat het water in de batterij tijdens de meest actieve verwarmingsperiode geen tijd had om volledig af te koelen. De meest primitieve oplossing voor het probleem is om een ​​paar uur voor daglicht de actieve circulatie in te schakelen om de batterij volledig te koelen, wat het probleem niet helemaal oplost en ook niet echt handig is voor bewoners.

Een alternatieve optie is om bij oververhitting het extra circuit in te schakelen. Deze oplossing wordt gerealiseerd door op het aansluitpunt op het verdeelstuk een paar driewegkleppen met servoaandrijvingen te installeren, verbonden door een buis van 3-4 meter lang. Wanneer de maximale temperatuur in het primaire circuit is bereikt, opent de controller de kranen, waardoor de leiding wordt verlengd en extra koeling van het koelmiddel dat het verdeelstuk binnenkomt plaatsvindt.

Vacuüm zonnecollector: installatie, aansluiting, bediening

Een andere, meer rationele optie is om de warmteaccumulator aan te sluiten op het verwarmingssysteem. Wanneer stagnatie optreedt, stopt de hoofdverwarmingseenheid en wordt een deel van het water uit de retourstroom naar de derde warmtewisselaar van de indirecte verwarmingsketel gestuurd, waardoor de inhoud wordt gekoeld. Zo’n oplossing is structureel ingewikkelder en bovendien duurder om te implementeren, maar tegelijkertijd veel rendabeler in termen van energie-efficiëntie. Alle beschreven methoden werken niet goed in het warme seizoen, daarom kan de collector alleen tegen oververhitting worden beschermd door kunstmatige schaduw..

Beoordeel dit artikel
( Nog geen beoordelingen )
Commentaar toevoegen

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Vacuüm zonnecollector: installatie, aansluiting, bediening
Leven in de stijl van Zero Waste – Hoe afval tot nul terug te brengen