2.4.2. Рамни колектори

Повеќето колекционери на пазарот денес се во категоријата „рамни колекционери“. Тие се состојат од абсорбентен метален елемент кој се наоѓа во добро изолиран „рамен“ дом, обезбеден од страната каде што паѓа сончевото зрачење со проирна обвивка. Поради градежната топлинска изолација, рамните собирачи можат да произведат топлина дури и при температури од 40 до 60 K над температурата на околината. Тие најчесто се користат за загревање на водата и обично помагаат во процесот на греење.

Следното мора да се земе предвид при конструирање на рамен колектор со високи перформанси:

Карактеристики на конструкцијата

Квалитетниот материјал и добрата изработка играат клучна улога во квалитетот и животот на сончевите колектори. Во пракса, се покажа дека работниот век на колекторите зависи особено од отпорноста на корозија на абсорбентниот елемент и неговиот слој, како и од временската отпорност на про transparentирниот слој.

Апсорбирачкиот елемент

Како резултат на високи температури на стагнација, метали како што се бакар и алуминиум и - поретко - челик (горен) се користат како абсорбентни материјали.

Постои таканаречена геометрија на "рабовите на цевките", преку кои цевките се фиксираат на листот на абсорбентскиот елемент. Во овој случај, врската помеѓу листот на абсорбентниот елемент и цевката е одлучувачка за ефикасноста на колекторот, бидејќи топлината мора да достигне до термичкиот агенс, односно цевката да има доволно голем дијаметар и да биде цврста. Покрај тоа, тој мора да биде отпорен на високи температури на стагнација и не смее оптички да влијае на абсорбентниот елемент. Врските се вршат на следниов начин:

Во случај на врски под притисок, често се појавуваат воздушни колони кои се зголемуваат како резултат на континуирано ширење и движења на контракција. Овие предизвикуваат слаб пренос на топлина и, според тоа, ниска ефикасност на абсорбентниот елемент. Посебно внимание треба да се посвети на скапите колекционери на Медитеранот или на Далечниот исток. Внимателно изработените прибор за притисок се, сепак, квалитетни и издржливи.

Во прилог на "абсорбентите на цевките" има и апсорбирачки перници. Во овој случај, 2 парчиња метална обвивка (обично изработена од супериорен челик) се надредени и заварени на одредени места. Листот е снабден со конвексен облик или завршува со овој облик по заварувањето. На крајот има форма на перница. Така, термичкиот агенс ќе помине низ целата површина на абсорбентниот елемент. Грејниот медиум е релативно независен од брзината на проток. Недостаток, сепак, е што материјалот што се користи за да го издржи притисокот мора да биде релативно густ. Така, станува потешко и поскапо од другите видови на конструкција. Абсорбентните елементи имаат тежина помеѓу 2 и 7 кг/квадратни метри, а апсорбирачките перници тежат околу 10 кг/рн. На ова се додава тежината на течноста: додека абсорбентниот елемент може да содржи помеѓу 0,5-1,5 1/квадратни метри течност, абсорбентните перничиња можат да надминат 2 l/m sq од површината на колекторот. Од овие причини, постојат само неколку производители на абсорбентни перници и соодветно мал број на производители за такви колектори со такви абсорбентни елементи.

Покрај конструкцијата на абсорбентниот елемент, во случај на абсорбентни елементи со цевки, важна улога игра и обликот на системот за цевки, одредувајќи го однесувањето на протокот:

Термичкиот агенс што тече низ абсорбентниот елемент е одлучувачки при изборот на најсоодветен вид на абсорбента елемент (т.е. оној со најголема ефикасност). Денес, абсорбентниот елемент е произведен во рационален број копии и ужива широк спектар во однос на димензиите и површината на абсорбентниот елемент (димензии на испорака до обвивките на абсорбентниот елемент.

Во последниве години, беа направени многу инвестиции во областа на истражување и развој за да се подобрат обложувањата на абсорбентните елементи. Ефикасноста на абсорбента елемент зависи во голема мера од нив. Облогата на абсорбентниот елемент не само што мора да има висок степен на апсорпција и низок степен на емисија, туку исто така мора да биде отпорна на високи температури, чести температурни варијации и корозија.

Денес постојат 2 категории на селективни облоги:

Галвански премази, познати и како „црни облоги“ поради нивната боја
Сини премази, кои се монтираат врз основа на разни високо-технолошки процеси на обложување.

И двата процеса вклучуваат примена на абсорбентниот елемент на многу тенки слоеви на метален оксид, со апсорпционен капацитет од над 90%. Стапката на емисија на сини премази е околу 5%, а на галванските помеѓу 10 и 15% поголемиот дел од времето. Обложувањата на пазарот се професионално произведени индустриски и имаат, покрај оптичките својства, и добри механички (деформации, чистење) и термички својства (обично се отпорни до над 300 ° C и со тоа се погодни за заварување). Тие исто така се проверуваат во редовни интервали. На кратко, сепак: тие се квалитетни.

Покрај тоа, сè уште има одредени (полу) селективни лакови кои можат да се користат со различни процеси како што се инјектирање, потопување или сликање. Денес тие веќе не се толку распространети, но сè уште се наоѓаат во Медитеранот, во Азија или Јужна Америка.

Влажни процеси за позлата:

Техника на галванизација

Металните штитови се депонираат во течна фаза на подлогата, на пример, на бакарен лим. Ова може да се направи или со електрична струја (електрохемиско одвојување) или со хемиска реакција (хемиско одвојување). Во принцип, се користи никел или хром, кој обично се применува, во зависност од поглавјето на работите, во неколку слоеви. Во овој процес, може да се разликуваат две техники:

Прва техника: исчистете бакарна лента, покријте ја со никел и хром и плоча постојано.

Втората техника: целата апсорбирачка плоча е обложена една по една.

Процеси на суво позлата:

PVD: Во вакуумски простор е насочен протокот на електрони во сад, Материјал: тој е испарен, остатоци и талози на подлогата, како што е бакар.

CVD: (таложење на хемиска пареа): е курзивна хемиска врска, која ги содржи компонентите на слојот. Монтиран е заедно со абсорбентниот елемент во комора за реакција. Хемиската врска се распаѓа на загреани бакарни подлоги на пример. На крајот има слој на вечни или неоргански врски.

Спреј за магнетрон: Помеѓу анодниот слој (бакар или алуминиум) (наполнет +) и материјалот на катодната обвивка, се јавува полнење преку кое аргонските јони се забрзуваат и експлодираат или атомизираат при експлозија. Ослободените јони се таложат на подлогата и така се формира облогата.

Обложувањата обично се состојат од неколку слоеви. Антирефлексија слој често се користи како облога. Дебелината на таков слој обично не надминува 100 mm

Транспарентни премази

Транспарентното обложување на колекторот има, од една страна, улога да овозможи поминување на што повеќе зрачење, а од друга страна, да го намали термичкиот рефлексија на долгите бранови на абсорбентниот елемент, како и конвективните загуби на топлина во околината. опкружувачки. Абсорбентите со селективно обложување достигнуваат прифатлива U-вредност со еден слој на обложување. Затоа, над 90% од колекционерите на пазарот денес имаат само еден слој. Двојната обвивка слична на изолацијата на прозорецот доведува, за разлика од едноставниот слој, до значително намалување на загубата на топлина, но, во исто време, се намалува степенот на продирање на светлината, така што се зголемуваат соодветните загуби на колекторите. Покрај тоа, двојната обвивка значи забележително зголемување на телесната тежина, како и повисока цена на колекторот.

Најчесто користено е безбедносно стакло („соларно стакло со мала содржина на железо, термички обработено, со дебелина помеѓу 3 6 мм. Се користи како надворешна обвивка и има висок степен на проarencyирност на светлина, што е многу отпорно на град Во меѓувреме, сепак, се појави соларна опрема со антирефлекционен слој, со поголем степен на пренос од 3-5%, додека антирефлекциониот слој долго време се користи за помали површини, се произведува неколку години и за поголеми површини. Ова е причината зошто овие прозорци сè уште се релативно скапи (во споредба со сончевото стакло за околу 6 €/м 2, т.е. 30%) Антирефлектирачкиот слој се користи за колектори со висока ефикасност.

Малку производители користат синтетички материјали за правење на надворешната обвивка, а доколку ги користат, тогаш користат поликарбонат (ПК) во форма на двојни или единечни брановидни плочи. Општо, предноста на стаклото е во тоа што долго време ги задржува своите вредности на пренос и се одржува механичката цврстина. Синтетичките материјали ги немаат овие својства. Степенот на напрегање на материјалот на сончевите колектори е толку висок што недостатоците на синтетичките плочи се состојат од мала термичка отпорност, зацврстување и промена на бојата. Ова се последиците од ултравиолетовото зрачење, додавајќи на гребење и извалкање на површината поради лошите временски услови. Сето ова доведува до намалување на квалитетот и животниот век. Сепак, за разлика од стаклените облоги, синтетичките облоги се поевтини и полесни.

Некои производители додаваат тенка, про transparentирна фолија во внатрешноста на надворешниот слој на стакло. Ова е обично од тефлон или хостафлон.

изолација

Плочи од полиуретанска пена (СТП) сè уште се користат делумно за топлинска изолација на долните и страничните делови на абсорбентскиот елемент. .

Поради нивната отпорност како градежен елемент, тие имаат улога на зацврстување на површината на која се поставени. Друга предност е што поради многу добри вредности на топлинска изолација, резервоарот за колектор може да има мала висина. Сепак, полиуретанската пена не издржува на температури над 200 ° C, што бара инсталирање на среден слој или други изолациони материјали кои го штитат абсорбентниот елемент од прекумерни температури. Пенасти полистирен (Стиропор) воопшто не се користат.

Поради подобрата топлинска отпорност, затоа често се користат материјали за топлинска изолација од минерални влакна, како плочи од минерална волна или стаклена волна. Во случај на производи од минерални влакна, мора да се земе предвид степенот на дегасизација: памучна волна, плочи или душеци не смеат да содржат битуменски врзива или смоли, бидејќи тие делумно испаруваат кога абсорбентскиот елемент се загрева и кондензира на најстуденото место. на колекторот, од внатрешната страна на стаклото и може да доведе до помал степен на зафаќање на сончевото зрачење.

Куќишта за колекции

Целта на куќиштето на колекторот е да ги спои сите гореспоменати компоненти и да го направи колекторот функционален. На долг рок мора да ги заштити абсорбентниот елемент и топлинската изолација од временските услови и влажноста, да ги поправа елементите на конструкцијата и абсорбента, да изолира, покрива и да обезбеди монтажни можности за монтирање. Конструкцијата без термички мостови е многу важна. Се препорачуваат следниве форми и градежни материјали:

Суштинска улога игра колекторската обвивка, која има за цел да ја заштити втората од надворешни фактори; слабо изработена изолација поради несоодветни материјали, кои немаат долг век на траење, како и неконструктивни решенија, може да доведе до оштетување на колекторот со текот на времето. Посебно внимание треба да се посвети на задниот wallид и аголните врски при монтирање на екструдирани обликувани профили, монтирање на стаклото на куќиштето, како и поврзување на излезните и влезните цевки. Тие мора да издржат екстремни температури помеѓу -20 ° C и + 200 ° C, како и УВ зрачење. Не смее да има споеви преку кои може да се изгуби топлина или преку кои може да влезе речна вода, нечистотија или инсекти.Изолационите профили најчесто се користат при поставување на стаклото.

Епдм, и за запечатување на агли, гумени изолациони маси (на пр. Силикон).

Формованите екструдирани профили се исечени, занитвам, зезнав или обично се лепат на аголни споеви.

Работни режими можат да се појават во колекторот во кој влажноста на воздухот, што во принцип одговара на влажноста на надворешниот воздух: кондензира на внатрешноста на стаклениот слој и на крајот доведува до намалување на ефикасноста на колекторот. Овој феномен може да се забележи особено наутро, кога, поради пониските температури во текот на ноќта, влагата го кондензира колекторот. Од почетокот на технологијата собирачи се
изградени и тестирани колектори со херметички капаци на куќиштата; Во пракса, овие конструкции пропаднаа поради екстремните температурни промени и разните употребени материјали. За брзо испарување на кондензацијата, скоро сите колектори имаат контролиран систем за вентилација, а понекогаш имаат и дренажни олуци. На пазарот има и колектори затегнати на гас (BBT Solar Diamant) или делумно запечатени колектори (Термосолар), колектори во кои влагата не може да навлезе. Сепак, енергијата за производство на овој вид колектори е поголема, а цените се соодветно повисоки.

Димензии на колекторот

Колекторот мора да биде лесен за ракување на лице место. Така, големината на повеќето стандардни рамни колектори се разликува помеѓу 1 и 2,5 квадратни метри, тие имаат сопствена тежина од 20-30 кг на м 3 (10-20 кг/квадратни метри без стаклен слој). Колектори од овој тип може да се транспортираат и монтираат без дополнителна помош (како што е потребата од лифт или кран).

Законите за термотехника (мали загуби на работ на колекторот, помалку цевки), како и упатства за производство и инсталација (поевтино производство, побрзо фугирање) ги охрабруваат поголемите колектори. Така, на пазарот има колектори со површина помеѓу 4 и 12 квадратни метри. Тие се поставени на покривот, или со помош на кран (што може да биде дел од транспортната машина), или најтешкиот дел, стаклото, е поставено на колекторот, така што куќиштето може да се пренесе на покривот (со лифт). за покривот).

За поголеми работи како што се инсталација на соларни инсталации во изнајмени згради со колекторска површина од 100 квадратни метри и инсталации за централно греење, дополнителни на греењето на просториите, изградени се колекторски покриви, каде што покривот и колекторот се едно исто. За ова е потребно монтажните елементи на покривот да се вметнат во колекторот, да се транспортираат на самото место и да се монтираат со улогата на покривот. Последниот чекор е да ги инсталирате прозорците на целата површина на покривот.

Извештај за пазарот

За жал, во последниве години не е објавен извештај за сите важни градежни елементи на сончевиот колектор. Од време на време, специјализираните весници објавуваат и генерално валидни вредности за секоја компонента.

Постојат различни колектори, произведени од различни производители. Компаниите кои доминираат на пазарот се GreenOneTec (од Австрија) (обезбедува градежни елементи за други производители и не се појавува во анкети со свое име), Viessman (сопствено производство и испорака), Bosch Bunderus Wărmetechnik со брендови Solar Diarnant, Junkers и Sieger производство и испорака), како и Вагнер и копродукции (сопствен систем за производство и испорака). Покрај тоа, има мноштво компании со удел на пазарот под 5%, како што се Солвис, Конерџи, Рехау, Шуко, Соненкрафт, Волк, Нау, Ситрин Солар, Вајлант и други.

Радува и континуираниот развој за подобар квалитет и пониски трошоци. Така, 1 м2 колекционерски трошоци во зимата 2006/2007 година се движеа помеѓу 200 и 650 €/м2. Последниот тест од 2006 година спроведен од списанието Ока-Тест забележа „добри“ и „многу добри“ оценки за тестираните колектори и системи.