Солнечные трубчатые коллекторы: Вакуумные (трубчатые) солнечные коллекторы

Содержание

Вакуумные (трубчатые) солнечные коллекторы

В основе конструкции вакуумного солнечного коллектора заложена трубчатая система изоляции медного абсорбера. Тут каждая медная трубка вставлена в запаянный по концам стеклянный сосуд цилиндрической формы и имеет свою собственную изоляцию. Причём, как видно из названия, теплоизолирующим материалом в таком коллекторе служит вакуум. Он совсем не проводит тепла, поэтому полностью исключает потери на конвекцию и теплопроводность и, таким образом, сводит общие тепловые потери коллектора к минимуму.

Это позволяет обеспечить высокий и стабильный КПД коллектора даже при слабом рассеянном солнечном излучении в облачный день, а также при отрицательной температуре наружного воздуха.

Поэтому вакуумные солнечные коллекторы производят в среднем на 30-40% больше тепловой энергии в течение года по сравнению с другими типами коллекторов.

Стеклянные трубы вакуумных коллекторов позволяют солнечным лучам всегда падать на приёмную поверхность медных трубок под прямым углом, сводя отражения к минимуму. При первых лучах солнца ранним утром, или днём, когда солнце нестерпимо палит, или вечером, на закате, - всегда теплоносная жидкость в коллекторе будет нагреваться постоянно, с одинаковой интенсивностью. Даже при сильной облачности или во время дождя коллектор будет снабжать дом тёплой водой.

Трубки вакуумного коллектора выполнены из ударопрочного стекла, способного выдержать удары града даже большого размера или падение коллектора с небольшой высоты.

Тем не менее стеклянные трубки имеют тонкие стенки - за счёт минимальной толщины стенок стеклянных трубок вакуумные коллекторы обладают наименьшей тепловой инерцией. Благодаря этому вакуумный коллектор намного быстрее освобождается от оледенения, инея, снега.

Приходя в рабочее состояние практически сразу на рассвете, он начинает производить горячую воду, в то время как плоские коллекторы все ещё простаивают.

Все части коллектора, контактирующие с теплоносной жидкостью, выполнены из высококачественной меди.

Трубки абсорбера, по которым перемещается теплопроводящая жидкость, выполняются или U-образной форм

ы, или коаксиально, то есть в виде двух трубок разного диаметра, вставленных друг в друга. При этом по внутренней трубке вниз подаётся холодная жидкость, нагревающаяся по мере движения. А потом, уже частично прогретая, она устремляется вверх по наружной трубке, где ещё сильнее нагревается и часть своего тепла отдаёт внутренней трубке, которая уже греет очередную порцию воды.

Очень часто внутренняя сторона стеклянной трубки, обращённая к солнцу, покрывается зеркальным слоем, чтобы лучи, проходящие мимо медной трубки, отразились от изогнутого зеркала и все же попали на неё, только с обратной стороны.

 Таким образом, в нагреве теплоносной жидкости принимает участие вся поверхность медной трубки.

И это опять-таки выгодное отличие от абсорбера плоского коллектора.

Обладая низкой парусностью, вакуумные коллекторы просто, легко и надёжно крепятся к кровле. Снег, дождь и ветер свободно проходят между трубками. Поэтому такие коллекторы могут успешно использоваться даже в районах, где часто бывают штормовые ветры и ураганы, на побережье или в горах. При механическом повреждении одной или нескольких вакуумных трубок их легко можно заменить без остановки и слива всей системы. Одна трубка стоит значительно дешевле, чем весь коллектор.

Высокая надёжность и долговечность вакуумных коллекторов обеспечивают потребителей теплом и горячей водой на долгие годы. Такие коллекторы могут использоваться и в системах с принудительной циркуляцией теплоносной жидкости, и в системах с естественной циркуляцией. Есть даже модели, у которых теплоаккумулирующий бак не отнесён от коллектора на некоторое расстояние, а соединён с трубками напрямую, Это позволяет системе занимать наименьшее пространство и сокращает потери тепла, неизбежно получаемые при перемещении горячей жидкости по трубопроводам.

До недавнего времени высокая стоимость вакуумных коллекторов была чуть ли не единственным их недостатком, что в значительной степени ограничивало число лиц, желающих их приобрести, и было серьёзным препятствием к началу их широкого потребления.

Бал правили плоские коллекторы. В некоторых странах их производство налажено не только на государственном и высокопрофессиональном уровне, но даже в небольших гаражных мастерских.

С приходом на рынок солнечных коллекторов производителей из Азиатского региона, цены на вакуумные коллекторы существенно упали. И теперь даже модели известных европейских производителей можно приобрести по вполне умеренным ценам.

Инвестиции в солярные системы, как показывает практика, окупаются уже за 1-5 лет.  После окупаемости системы начинается период, при котором природа и технологии начинают работать на потребителя и приносить ему доход в виде экономии средств на энергопотребление последующие тридцать или сорок лет.

ТИПЫ ВАКУУМНЫХ СОЛНЕЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ.

Вакуумный коллектор с прямой теплопередачей воде

В таком коллекторе вакуумные трубки соединены с накопительным баком. Из контура теплообменника вода течёт прямо в трубки, нагревается и возвращается обратно.

Такие системы еще называют термосифонными.

К преимуществам этих систем относится непосредственная передача тепла воде без участия других элементов. Термосифонные системы работают на принципе явления естественной конвекции, когда теплая вода стремится вверх. В термосифонных системах бак должен быть расположен выше коллектора. Когда вода в трубках коллектора нагревается, она становится легче и естественно поднимается в верхнюю часть бака. Более прохладная вода в баке течет вниз в трубки, таким образом, обеспечивается циркуляция во всей системе.

В этих системах бак объединен с коллектором и не рассчитан на магистральное давление, поэтому термосифонные системы нужно использовать либо с подачей воды из выше расположенной емкости, либо через уменьшающие давление редукторы. Такая система имеет минимальное гидравлическое сопротивление.

Вакуумный коллектор с прямой теплопередачей воде и встроенным теплообменником

Такой коллектор имеет все преимущества и особенности предыдущего типа коллекторов.

Отличием является наличие встроенного в бак эффективного теплообменника, что позволяет подсоединить коллектор с баком к напорной сети водоснабжения. При этом в трубках по-прежнему практически нет давления.

Одним из преимуществ также является возможность заполнения водонагревательного контура незамерзающей жидкостью, что позволяет использовать его и при небольших минусовых температурах.

Другим преимуществом является то, что в коллекторе не откладываются соли жесткости и другие загрязнения, так как объем теплоносителя один и тот же, а расходуемая вода проходит только по внутреннему медному теплообменнику.

Вакуумный коллектор с термотрубками

Главным элементом солнечных коллекторов данной конструкции является термотрубка – закрытая медная труба с небольшим содержанием легкокипящей жидкости.

Работа высокотехнологичных вакуумных трубок основана на простом принципе тепловой трубы, которая представляет собой полый медный стержень, запаянный с обоих концов с расширением в верхней части.

Внутри него находиться нетоксичная жидкость (иноргатик). При нагревании жидкости до температуры кипения она закипает и в парообразном состоянии поднимается в верхнюю часть – наконечник (конденсатор), температура на котором может достигать 250-380°С. И там конденсируется, отдавая тепло. А конденсат стекает по стенкам трубки вниз и процесс повторяется. Тепловая трубка вставляется в стеклянную трубу и фиксируется между двумя алюминиевыми ребрами. Форма ребер такова, что площадь их контакта с тепловой трубкой и внутренней поверхностью вакуумной трубы максимальна. Такая модель ребер обеспечивает максимальную передачу тепла к медной тепловой трубке, а потом теплоносителю в проточном теплообменнике. Внутренняя полость тепловой трубки – вакуумирована, поэтому эта жидкость испаряется даже при температуре около 30°С. При меньшей температуре трубка «запирается» и дополнительно сохраняет тепло.

Солнечные коллекторы всех указанных типов есть в арсенале нашей компании.

ВАКУУМНЫЙ КОЛЛЕКТОР С ПРЯМОЙ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕЙ ВОДЕ.

Бренд  АНДИ Групп  Серия  ДАЧА   Модель XF-II. Cистема без  давления  сезонной  эксплуатации.

Необходимо использовать сезонно (апрель-октябрь). Дальнейшее их использование невозможно за счет вероятности замерзания жидкости внутри трубок и дальнейшего повреждения прибора.

Использование этих коллекторов наиболее выгодно в регионах, где нет отрицательных температур. В этом случае, их установка окупается меньше чем за сезон. Поскольку данный вид коллектораработает исключительно без давления (не допускается давление в баке более 0,2 атмосфер), то подключение данного оборудование к магистральным трубопроводам возможно только с использованием понижающего редуктора или открытого бака с поплавковым механизмом. Поэтому, если на выходе необходим напор (например, для работы сантехнических приборов - кранов, санузла и т. п.), после солнечной водонагревательной установки нужно ставить гидроаккумулятор (насос с резиновым баком), рассчитанный на работу с

горячей водой. Также к недостаткам можно отнести и возможность откладывания солей и другие загрязнения внутренней поверхности трубок при повышенной жёсткости или загрязненности воды. Это может привести к ухудшению поглощающих свойств вакуумных трубок.

ВАКУУМНЫЙ КОЛЛЕКТОР С ПРЯМОЙ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕЙ ВОДЕ И ВСТРОЕННЫМ ТЕПЛООБМЕННИКОМ.  

Бренд  АНДИ Групп  Серия  УНИВЕРСАЛ    Модель CP-II.  Система под давлением круглогодичной эксплуатации.

Это более технологичный вариант предыдущего вида коллектора. За счет неизменности теплоносителя (можно залить незамерзающую жидкость, увеличивая диапазон эксплуатации до круглогодичного использования) в вакуумных трубках он не подвержен риску загрязнения внутренних поверхностей. Кроме того возможно подключение коллектора к трубам с магистральным давлением.

ВАКУУМНЫЙ КОЛЛЕКТОР С ТЕРМОТРУБКАМИ.

Бренд

  АНДИ Групп  Серия  ПАНЕЛЬ    Модель SCH.  Круглогодичное применение   в сплит-системах солнечного водонагревателя

Самый технологичный на данный момент тип коллектора. Может эффективно работать при температуре до -35°С  без электрического догрева.

В отличие от плоского коллектора, при механическом повреждении одной или нескольких вакуумных трубок, они легко заменяются без остановки и слива всей системы. Из-за формы трубок и более эффективного поглощения солнечной радиации с одного м2 вакуумный коллектор собирает в 1,5 раза больше тепловой энергии. К недостаткам данного типа приборов можно отнести относительно большую цену. Но этот «минус» компенсируется большим количеством « плюсов».


Солнечные коллекторы.

Часто задаваемые вопросы.

 

1. Могут ли солнечные водонагреватели являться конкурентоспособной альтернативой газа или электричества?

Солнечная энергия не должна рассматриваться в качестве альтернативы газа или электричества, скорее в качестве дополнения к ним. Она не может полностью заменить потребность в газе или электрическом отоплении, поскольку есть дни с недостаточным уровнем солнечного освещения. Правильный расчёт системы, солнечного нагрева воды, может обеспечить 60% -70% от потребности горячей воды.

Можно точно утверждать что, гелиосистема будет выгодна в том случае, если на объекте отсутствует газ или нагрев воды происходит за счет электричества.

 

2. В течение какого срока солнечный коллектор сможет окупить мои инвестиции?

Для семи из 3-5 человек, стоимость гелиосистемы будет схожа со стоимостью газовой или электрической системой нагрева воды. Сроки окупаемости напрямую зависят от того, в каком колличестве будет потребляться вода, нагретая солнечным коллектором и размера системы.

Эсли на объекте нагрев воды осуществляется за счет электричества, то срок окупаемости будет от 1 года до 2 лет, причем необходимо учитывать, что и работоспособность электрокотлов, электробойлеров и другого отопительного оборудование имеет не такой уж большой срок службы, в отличие от гелиосистемы, которая может проработать не менее 20-25 лет без замены главных и дорогостоящих частей системы. Работая совместно с действующей системой нагрева воды, солнечные коллектора могут экономить до 75% топлива или электроэнергии в осенне-весенний период.

 

3. Могут ли солнечные коллекторы быть использованы в холодных условиях?

Да. Наши вакуумные трубчатые коллекторы могут использоваться при очень низких температурах, в солнечных системах водонагрева, установленных в регионах России, температура в которых достигает -45°C. Удивительно, но даже при этих температурах система может производить горячую воду с хорошей эффективностью за счет вакуума в трубках коллекторов, который является идеальным теплоизолятором. В яркий солнечный день, эффективность коллектора будет примерно одинаковой как в зимний период времени, так и в летний.

 

 

4. Что произойдет, если целостность одной из вакуумных трубок нарушится?

Вакуумные трубки достаточно прочные, и их нелегко разбить, но если это всё-таки произошло, это с лёгкостью решается заменой вакуумной трубки на новую. Хотя наши солнечные коллекторы обладают способностью работать с некоторым количеством повреждённых трубок, рекомендуется повреждённые трубки немедленно заменить, чтобы удерживать эффективность солнечного коллектора на должном уровне. Запасные трубки Вы всегда можете приобрести в нашем магазине.

 

5. Будет ли вода нагреваться в пасмурный день?

Да. Несмотря на то, что тепловая мощность солнечного коллектора снижается в пасмурные дни, поглощаемой энергии хватает для нагрева воды. Если это, по большей степени, туманный день или дождь, то может потребоваться больше ресурсов газового или электрического нагрева, чтобы сохранить температуру воды оптимальной для использования. Солнечная система нагрева воды является автоматизированной, так что вам не придется беспокоиться о нехватке горячей воды в дождливый день.

За своевременным включением котлов, ТЭНов и др нагревательных приборов следит контроллер гелиосистемы.

 

6. Могу ли я использовать солнечный коллектор с системой горячего водоснабжения, которая у меня уже есть?

ДА. Клапаны попросту модернизированы, и они зачастую могут быть использованы, чтобы позволить солнечной энергии подключаться к существующей подаче холодной воды. Если ваш бак не может принять солнечную энергию напрямую, вы можете установить дополнительный накопительный бак для предварительного нагрева холодной воды перед входом в уже существующий. Любая действующая система отопления и водоснабжения может быть доработана гелиосистемой без глобальной реконструкции котельной. Действующая котельная прекрасно будет работать совместно с гелиосистемой, причем экономия топлива и электроэнергии традиционной котельной будет значительной.

 

 

7. Могут ли солнечные коллекторы быть установлены на плоской поверхности?

Да. Они могут быть установлены на плоской крыше или на земле с помощью алюминиевых опорных подставок. Для оптимальной работы солнечного коллектора, его следует установить под углом 45 градусов, чтобы гарантировать оптимальную работу тепловых трубок.

 

8. Как я могу защитить свою солнечную систему при минусовых температурах?

Если ваша солнечная система нагрева воды работает в регионах с минусовыми температурами, то Вам следует принять меры по защите от замерзания. Самым простым способом предотвращения замерзания является использование солнечного контроллера с настройками низких температур. Таким образом, когда температура падает ниже определенной заранее установленной температуры (5°C), насос будет циркулировать и нагревать коллектор водой снизу из резервуара. Насос будет работать сессионно, частота сессий которого зависит от температуры наружного воздуха. В особо холодных регионах целесообразно использовать замкнутый контур с помощью пропиленгликоля, температура замерзания которого ниже 30 градусов.

 

9. Может ли солнечный коллектор стать причиной возникновения пожара во время жаркой и засушливой погоды?

Нет. Все компоненты наших тепловых солнечных коллекторов рассчитаны на воздействие высоких температур и не воспламеняются, так что даже при сильном солнечном свете система нагрева воды не загорится и не подожжёт сухой материал. Даже самым жарким летом к вакуумным трубкам можно прикоснуться и не обжечься, т. к. вся температура находится в самой трубке, за вакуумом.

 

 

10. Может ли солнечный коллектор нагревать воду до достаточно высокой температуры?

Да, в хорошую погоду коллектор может довести воду до кипения. Как правило, это не является необходимым, поэтому система должна быть разработана грамотно. Нелогично доводить воду до кипения в домашних условиях солнечным коллектором, т. к. из за температуры близкой к кипению может произойти деформация пластиковых и резиновых уплотнителей в системе, тем самым увеличивается риск протечек. Если горячая вода не используется в течение одного дня, то на следующий день система будет сбрасывать воду через предохранительный клапан. Это пустая трата энергии и воды! Пожалуйста, используйте разумно энергию, получаемую солнечным водонагревателем, для обеспечения оптимальной производительности и минимального расхода воды.

 

11. Что требуется для обслуживания солнечного коллектора?

При нормальных обстоятельствах обслуживание не требуется. Хотя солнечные коллекторы могут работать с несколькими сломанными трубами, тепловая эффективность будет снижена незначительно. Но разбитые трубки всё же следует заменить как можно скорее.

 

12. Могут ли солнечные коллекторы быть использованы для крупномасштабного производства горячей воды?

Да. Наши солнечные тепловые коллекторы могут быть соединены последовательно или параллельно, чтобы обеспечить крупномасштабное производство горячей воды для нужд коммерческих и муниципальных организаций, таких как школы, гостиницы или офисные здания.

 

 

13. Могу ли я нагреть воду в своём бассейне или спа, используя солнечный коллектор?

Да. Вакуумные трубчатые коллекторы могут быть использованы для нагрева спа или жилого плавательного бассейна. Для любого бассейна, который необходимо нагреть, должен быть использован изолирующий защитный слой, чтобы свести к минимуму потери тепла и испарение.

 

 

14. Вакуумные трубчатые коллекторы более эффективные, чем плоские?

 

Существует небольшая разница между вакуумным трубчатым коллектором и плоским коллектором при сравнении максимальной эффективности. На самом деле, эффективность плоской пластины коллектора может быть выше трубки вакуумного коллектора, но при условиях с минимальными потерями тепла. При средних же показателях за год, вакуумный трубчатый коллектор имеет явные преимущества. Ключевыми являются следующие моменты:

 

1) Солнечные вакуумные трубки могут пассивно отслеживать положение солнца в течение дня из-за цилиндрической формы трубок. Пластина плоского солнечного коллектора обеспечивает выходной импульсной энергии в полдень, когда солнце находится в зените

2) Вакуум в трубках значительно снижает потери конвективного тепла из внутренней части трубки. Таким образом, ветра и низкие температуры оказывают намного меньшее влияние на эффективность вакуумного коллектора.

3) Вакуумные трубки прочны и долговечны, так как сделаны из сверхпрочного боросиликатного стекла. По отдельности трубки стоят недорого и сломанную легко заменить.

4) Из-за различных преимуществ вакуумной трубки коллектора над плоской пластиной коллектора, понадобится меньшее количество коллекторов, чтобы обеспечить такую же производительность нагрева. Например, в семье из 4-5 человек, как правило, потребуется резервуар с 250-300 литров воды. В зависимости от вашего местоположения, летом все 30 вакуумных трубок коллектора будут обязаны предоставлять все потребности в горячей воде и большой процент в другие сезоны.

5) Плоские солнечные коллекторы могут производить подобный выход тепла в вакуумных трубчатых коллекторах, но, как правило, исключительно в солнечных условиях. При среднем в течение всего года, тепловая мощность вакуумной трубки коллектора на квадратный метр на 25%-40% больше, чем плоской пластины коллектора.

 

Сравнение конструкций различных солнечных коллекторов


 Площадь солнечного коллектора.
     Солнечный коллектор ЯSolar имеет площадь в 2 м². Сторона, обращенная к солнцу, покрыта специальным светопоглощающим слоем и имеет практически 95%-е поглощение тепла. Обратная (теневая сторона) имеет специальное двухслойное утепление 70мм. Подсчитаем потери тепла, происходящие на теневой стороне. Коэффициент теплопередачи утеплителя равен 0,03 Вт/м*°С. С учетом толщины и перепада температуры например в 45°C, получим потери равные 50 Вт. Торцы солнечного коллектора, трубы и пр. будут излучать меньше тепла. Из-за специального селективного покрытия и правильно подобранного расстояния между стеклом и абсорбером излучение тепла и конвекция воздуха будут минимальны. В итоге получаем теплопотери двухметрового плоского солнечного коллектора 250-450 Вт. Данные потери подтверждаются испытаниями и сертификатами солнечного коллектора.
     Для расчета будет брать поток солнечной энергии равный 1000 Вт/м², вычитаем теплопотери и получаем величину 700 Вт/м². Для плоского коллектора площадью 2м² реальная тепловая мощность при разнице температуры 45°C составляет 1300-1400Вт.
     При наличии автоматики, плоские солнечные коллекторы начинают работать при температурах, превышающих всего на несколько градусов температуру нагреваемой жидкости. Это особо актуально для нагрева бассейнов и холодных теплоносителей (например, для тепловых насосов), благодаря этому уменьшаются теплопотери и увеличивается эффективность.

     Следует иметь ввиду, что площадь абсорбера типового китайского вакуумного коллектора с 18 трубками диаметром 47 мм и длинной 1,8м составляет всего 0,047м*1,8м*18= 1,522 м². При лучшем их КПД 75%, основанном на реальных данных центров сертификации, при идеальных погодных условиях 1000 Вт/м² один солнечный коллектор с вакуумными трубками вырабатывает только 1100 Вт. Значений выше этих получить физически не возможно, энергия не берется из ни от куда.


Рабочая площадь плоского и вакуумного солнечного водонагревателя

    Отношение апертуры (рабочей поверхности) к общей площади солнечного коллектора у вакуумного водонагревателя в два раза меньше, чем у плоского солнечного коллектора. Следует иметь ввиду, что площадь абсорбера типового китайского вакуумного коллектора с 18 трубками диаметром 47 мм и длинной 1,8м составляет всего 0,047м*1,8м*18= 1,522 м².

Конструкция качественного плоского солнечного коллектора.
    Плоский коллектор состоит из элемента, поглощающего солнечное излучение, прозрачного покрытия и термоизолирующего слоя. Поглощающий элемент называется абсорбером; он связан с теплопроводящей системой. Прозрачный элемент (стекло) обычно выполняется из закалённого стекла с пониженным содержанием металлов. Чем больше падающей энергии передаётся теплоносителю, протекающему в коллекторе, тем выше его эффективность. Для её повышения применяется специальные оптические покрытия, не излучающие тепло в инфракрасном спектре. Стандартным решением повышения эффективности коллектора также стало применение абсорбера из листовой меди из-за её высокой теплопроводности.

Конструкция солнечного коллектора с вакуумной трубкой
    Стеклянные вакуумные трубки по конструкции являются термосами – одна трубка расположена в другой, между ними технический вакуум. В стеклянную трубку, вставляются медные термотрубки, соединенные со стеклянные трубками тонкими листами алюминия.

   Термотрубка - это закрытая медная труба с небольшим содержанием "легкокипящей жидкости". В качестве "легкокипящей жидкости" используется обычная вода под низким давлением. Под воздействием тепла жидкость испаряется при температуре около 30°С и забирает тепло вакуумной трубки. Пары поднимаются в верхнюю часть головки, где конденсируются и передают тепло теплоносителю основного контура с незамерзающей жидкостью. Конденсат стекает вниз, и все повторяется снова. Но дальнейшем повышении температуры плотность пара будет расти, а плотность воды будет падать. В критической точке плотность станет одинаковой, и процесс конденсации и испарения прекратится, поступающая энергия передается только за счет стенки латунного стержня, при её небольшой толщине (0,5 мм), эффективность передачи будет мала.
    Приемник солнечного коллектора латунный с изоляцией, в лучшем случае, из минеральной ваты толщиной обычно всего 4 см, закрыт листом жести.


 
Реальный КПД вакуумного солнечного коллектора 70%.

    Эффективность вакуумного солнечного коллектора складывается из потерь на отражение и поглощение двойного стекла и теплопотерь, связанных с излучением тепла поглощающим слоем. Также неэффективность получается из-за того, что солнцем нагревается поверхность внутренней стеклянной колбы, от которой тепло передается через стекло (плохой теплопроводник) тонким алюминиевым пластинам на медную трубку.
    Значительны теплопотери возникают через изоляцию приемника коллектора, выполненную из минеральной ваты.

Работа зимой вакуумного и плоского солнечного коллектора

    Начальный КПД (оптический) вакуумных коллекторов ниже чем у плоских на 10-15%. Это подтверждается всеми исследованиями и сертификатами, да и продавцы вакуумных коллекторов не скрывают это. Поэтому при разнице нагреваемого теплоносителя и окружающего воздуха до 50°C эффективнее качественные плоские солнечные коллекторы. При большей разнице эффективность вакуумных по отношение к плоскими является незначительной, при этом световой день в зимний период уменьшается в разы. Поэтому общая годовая производительность тепловой энергии качественных плоских солнечных коллекторов будет выше.

  Любые солнечные коллекторы установленные под углом до 50-70° часто засыпаются снегом, после чего они не работают. Только у плоских солнечных коллекторов возможно реализовать режим принудительной оттайки, путем пропускания горячего теплоносителя несколько минут через солнечный коллектор. Выпавший снег растапливается из-за минимальных теплопотерь через стекло и соскальзывает.

  Также только плоские солнечные коллекторы могут монтироваться вертикально для получения максимум тепловой энергии в зимний период. Термосифонные системы (без электричества) с естественной циркуляцией антифриза круглогодичного использования возможны только с плоскими солнечными коллекторами.

  В зимний период вакуумные трубчатые коллекторы могут покрываться инеем на достаточно продолжительный период. Особенно это актуально для регионов с резким перепадом температур и высокой влажностью.

Улавливание и отражение солнечного света


 
Падение и отражение света от вакуумных трубок

    Благодаря цилиндрической форме трубок солнечные лучи падают на постоянную поверхность перпендикулярно к оси трубки, но при этом все остальные лучи, не перпендикулярные оси трубки, будут отражаться. Это означает что в течении дня получение энергии будет усредненное, в том числе во время прихода максимальной солнечной энергии. Плоские же солнечных коллекторы в период максимальной солнечной интенсивности 11.00-16.00 улавливают максимально возможное количество тепловой энергии. Отражение по вертикале (вдоль трубок) будет такое же как и у плоских солнечных коллекторов.


 
Реальный КПД солнечных коллекторов различных конструкций
в зависимости от разницы температуры коллектора и окружающей среды.

    При выборе солнечного коллектора любой конструкции необходимо учитывать их отличия, стоимость, реальный КПД, цели и климат использования. Идеальных конструкций нет! Доверять проектирование следует профессионалам, имеющим большой опыт монтажа и эксплуатации систем с надёжными солнечными коллекторами. Наши специалисты будут рады оказать Вам качественную помощь в решении задач солнечной энергетики и предоставить объективную консультацию.

Типы солнечных коллекторов | Atmosfera™. Альтернативные источники энергии. Солнце. Ветер. Вода. Земля.

Плоские солнечные коллекторы

Основным элементом плоского солнечного коллектора является абсорбер — металлическая пластина со специальным поглощающим покрытием и напаянным на нее проточным трубопроводом. Абсорбер заключен в специальный корпус, у которого лицевая стенка прозрачная (через нее в коллектор проникает солнечное излучение), а тыльная утеплена минераловатной плитой либо слоем другого утеплителя.

Внутренний трубопровод, по которому циркулирует теплоноситель, на абсорбере может располагаться по-разному. Выделяют 2 основных типа расположения: “меандр” и “арфа”. Компания Атмосфера предлагает плоские солнечные коллекторы обоих типов.

Для повышения эффективности коллектора на абсорбер может быть нанесено специальное селективное покрытие. Наличие селективного покрытия значительно увеличивает производительность плоского коллектора, но, в то же время, увеличивает его стоимость.

Для уменьшения теплопотерь в холодное время года корпус плоского коллектора делают максимально герметичным. Таким образом теплоизоляция абсорбера достигается за счет слоя воздуха или инертного газа со стороны прозрачной передней стенки, и слоя утеплителя со стороны задней стенки.

Плоские коллекторы являются более эффективными в теплое время года, однако в зимнее время их эффективность значительно снижается по причине достаточно высоких теплопотерь.

Существуют также еще один вид плоских солнечных коллекторов — вакуумный плоский коллектор. В вакуумном плоском коллекторе теплоизоляция абсорбера от окружающей среды достигается не за счет слоя теплоизоляции, а за счет создания внутри короба глубокого вакуума, предотвращающего теплопотери. Такие коллекторы обладают максимальной продуктивностью среди плоских коллекторов, однако, являются более сложными в монтаже и эксплуатации, и, что существенно, очень дорогими.

Неоспоримыми преимуществами плоских солнечных коллекторов являются их невысокая цена при высокой эффективности в теплое время года. К недостаткам можно отнести низкую производительность в зимний период, а также сравнительное неудобство их монтажа на труднодоступные кровли. Плоский коллектор являются цельной неразборной конструкцией, из-за чего поднимать и устанавливать на крышу его приходится целиком.

 

Солнечный вакуумный коллектор: классификация | SolarSoul.net ☀️

Вакуумный солнечный коллектор имеет значительно меньшие тепловые потери в окружающую среду, поскольку вакуум является идеальным теплоизолятором. Однако достаточно сложно сделать вакуум, а точнее разреженный воздух с давлением меньшим атмосферного, и удержать его в солнечном коллекторе со временем эксплуатации. Как правило, в промышленности значение давления не должно превышать 300 мбар.

Плоский вакуумный солнечный коллектор.

В плоских солнечных коллекторах проблематично добиться герметичности для удержания вакуума из-за большого объема и конструкции корпуса. Так же существует проблема прогиба стекла. Для решения проблемы используют дополнительные опорные стойки, которые приводят к нежелательному частичному затенению.

Плоский вакуумный солнечный коллектор

Трубчатая форма в виде колбы оптимальна для создания и удержания вакуума. Именно поэтому наибольшее распространение в бытовом секторе получили именно вакуумные трубчатые солнечные коллекторы. Поэтому в данной статье речь пойдет о них.

Общая классификация трубчатых вакуумных солнечных коллекторов.

Наиболее распространенные солнечные вакуумные трубчатые коллекторы можно классифицировать по двум основным конструктивным особенностям стеклянных трубок и теплового канала, используемых в качестве абсорбера солнечного коллектора:

  • по типу стеклянной трубки;
  • по типу теплового канала;

Рассмотрим классификацию по типу стеклянной трубки. Её так же можно разделить на два основных типа конструкции:

  • коаксиальная трубка;
  • перьевая трубка.

Коаксиальная трубка фактически является термосом, представляет собой двойную стеклянную колбу, в пространстве между трубками откачан воздух (создан вакуум). На стенке внутренней трубки нанесено поглощающее покрытие, поэтому передача тепла происходит от самой поверхности стекла.

Вакуумная коаксиальная колба

Перьевая трубка представляет собой одностенную стеклянную колбу. Вакуум находится в пространстве теплового канала, в данных трубках часть теплового канала и абсорбера интегрирована внутри самой колбы.

Примеры перьевых трубок 

По типу теплового канала солнечные вакуумные коллекторы можно разделить на два типа:

  • тепловой канал типа «Heat pipe»;
  • прямоточный тепловой канал;

Солнечный вакуумный коллектор с трубкой типа «Heat pipe» так же известны под названием тепловая труба, занимает большую часть рынка вакуумных солнечных коллекторов. Принцип работы основан на том, что в закрытых трубках из теплопроводящего металла (меди или алюминия) находится легкоиспаряющаяся жидкость, перенос тепла происходит за счёт того, что жидкость нагреваясь под действием солнечного излучения, испаряется на нижней части трубки, поглощает теплоту испарения и конденсируется в верхней части (теплосборнике), а затем снова перетекает вниз и процесс повторяется. Теплоноситель через поглотитель отбирает выделяемое тепло.

Схема работы тепловой трубки в вакуумном солнечном коллекторе

Конструктивная особенность солнечного коллектора с тепловой трубкой

В вакуумных трубчатых солнечных коллекторах с прямоточным каналом теплоноситель непосредственно протекает и нагревается в каждой из трубок коллектора.

Конструктивная особенность солнечного коллектора с прямоточным тепловым каналом

Различные типы тепловых каналов могут сочетаться с различными типами вакуумных колб.

Рассмотрим более подробно возможные конфигурации вакуумных солнечных коллекторов. Вакуумная коаксиальная трубка может сочетаться с тепловым каналом типа «Heat pipe». Данный солнечный коллектор является наиболее распространенным ввиду своей дешевизны и простоты замены поврежденных трубок.

Вакуумная коаксиальная трубка в сочетании с тепловым каналом “Heat pipe”

1-внешняя стеклянная колба, 2-высокоселективное поглощающее покрытие, 3-алюминиевое оребрение, 4-вакуумная прослойка, 5-тепловой канал с легкоиспаряющейся жидкостью, 6-внутренняя стеклянная колба.

Эти коллекторы имеет довольно сложный процесс передачи тепла. Тепло передается несколько раз, от стекла к алюминиевому оребрению затем от алюминия к самой тепловой трубке и только потом передается теплоносителю гелиосистемы. Поэтому в сочетании с круглой формой абсорбирующей поверхности эффективность солнечного коллектора этого типа невысока. Показатели максимального КПД (оптического КПД “η₀”) коллектора до 65%.

Коаксиальная вакуумная трубка так же может быть использована для коллектора с прямоточным тепловым каналом. Данный тип солнечного вакуумного коллектора получил название коллектор с «U»-образной трубкой.

Вакуумная коаксиальная трубка с прямоточным тепловым каналом 

1-внешняя стеклянная колба, 2-высокоселективное поглощающее покрытие, 3-алюминиевая вставка, 4-тепловой канал с теплоносителем, 5-вакуумная прослойка, 6-внутренняя стеклянная колба.

Данный вакуумный солнечный коллектор, за счет уменьшения количества теплопередач (теплота от алюминиевого слоя передается сразу трубкам, в которых циркулирует теплоноситель гелиосистемы), имеет максимальный КПД до 76%. Недостатком может являться то, что при определенном характере повреждения замены может потребовать весь солнечный коллектор, а не только колба.

Перьевая трубка так же может сочетаться с тепловым каналом «Heat pipe».

Перьевая трубка с тепловым каналом типа “Heat pipe”

1-стеклянная колба, 2-вакуумная прослойка, 3-медный абсорбер с высокоселективным покрытием, 4-тепловой канал с легкоиспаряющейся жидкостью.

Данные солнечные вакуумные трубчатые коллекторы имеют более высокие оптические характеристики, чем коллекторы с коаксиальной трубкой. У некоторых производителей значение максимального КПД достигает 77%. Этому способствуют некоторые конструктивные особенности: плоский абсорбер с непосредственной передачей теплоты к тепловой трубке, а также один слой стекла, что значительно уменьшает отражение солнечного излучения. Так же удобным является процесс замены поврежденных трубок, не требующий замены всего коллектора и сливания теплоносителя всей гелиосистемы.

Наиболее эффективным сочетанием является перьевая трубка и прямоточный тепловой канал.

Перьевая трубка с прямоточным тепловым каналом

1-стеклянная колба, 2-вакуумная прослойка, 3-медный абсорбер с высокоселективным покрытием, 4- внутренний тепловой канал с теплоносителем (подающий), 5-наружный тепловой канал с теплоносителем (нагреваемый).

Схема циркуляции теплоносителя в вакуумном коллекторе с перьевой трубкой и прямоточным тепловым каналом

Такой вакуумный солнечный коллектор имеет максимальный КПД до 80%. При замене поврежденных трубок требуется сливать теплоноситель всей гелиосистемы. Так же эти коллекторы обладают довольно высокой ценой.

Cолнечныe коллекторы - Новые Системы и Альтернативы

Энергию солнца используют не только для выработки электричества. Вполне логично, что солнечную радиацию перерабатывают для получения тепла. Эта функция намного больше соответствует нашему представлению о пользе солнечного света.

Для преобразования энергии солнца в тепло изобрели специальные устройства, называемые солнечными коллекторами. Это приборы, оснащенные специальными селективными материалами, которые поглощают и накапливают солнечную радиацию, синтезируют тепло, чтобы направить полученный ресурс в нужное русло.

Солнечному коллектору отведена одна из важнейших задач в быту – горячее водоснабжение. Это незаменимое устройство в частном секторе и на даче, куда не всегда дотягиваются центральные коммуникации, а установка электрического котла отнимает много средств.

Принцип работы коллектора можно рассмотреть на простейшем примере резинового садового шланга, который нагревается, лежа на солнце, и, пропуская через себя воду, передает ей накопленное тепло.

То же самое происходит в случае с садовым металлическим баком, который нагревается за счет высокой теплопроводности металла. Если выкрасить бак в черный цвет, то он нагреется еще быстрее. Черная краска в данном случае является своего рода селекционным покрытием, поглотителем тепла.

Даже пластиковая бутылка с водой, мирно стоящая на окне и ежедневно нагревающаяся от солнца, также является подобием солнечного коллектора. Собственно, самодельные нагреватели по типу коллекторов, только в очень примитивном смысле, встречаются повсюду в нашей повседневной жизни.

Прежде чем купить солнечный коллектор, ознакомьтесь с важной информацией. Мы расскажем вам, какие виды коллекторов существуют, чем отличаются, какие имеют преимущества, особенности и недостатки. Отталкиваясь от этих знаний, вы сможете сделать наиболее правильный выбор.

Виды солнечных коллекторов

В настоящее время существует несколько видов солнечных коллекторов. Разбег в качестве и стоимости достаточно большой. Можно выбрать простейший прибор для летнего душа или мощное устройство со сложной конструкцией для круглогодичного нагрева воды в частном доме.

Открытые солнечные коллекторы

На основе простых наблюдений и опытов были созданы первые солнечные коллекторы, которые впоследствии получили определение открытых. Такое устройство представляет собой сосуд с пластиковым корпусом, водой и поверхностью из резины.

Открытый коллектор по определению не имеет остекления. Его эффективность усилена материалами, которые хорошо поглощают солнечный свет. Таковым, например, является резина и пластик. Но селективные материалы в составе открытых коллекторов отсутствуют.

Несмотря на то, что на рынке уже вовсю пользуются спросом более современные модели коллекторов, устройства открытого типа применяют до сих пор. Причины – легкий монтаж, низкая стоимость оборудования, экономия до 70% газа.

Но такие коллекторы имеют узкую функциональную направленность – подогрев воды в бассейне или уличном душе. Их конструкция слишком проста, чтобы обеспечить полноценное горячее водоснабжение. Открытый коллектор имеет низкий КПД, уровень которого зависит от погоды.

Эффективность открытых коллекторов определяет сезон и небольшой срок службы 1-2 года. Такие конструкции применяют для обогрева воды летом. Причем, наибольшую пользу открытый коллектор приносит тогда, когда разница температур внешней и внутренней среды не превышает 20 градусов.

Плоские солнечные коллекторы

Следующий вид коллекторов относится к разряду более серьезных. Такая конструкция может быть использована в целях обеспечения горячего водоснабжения, но требует создания определенных условий для эффективности выполнения этой задачи.

Чтобы вам удобнее было представить плоский коллектор, мы опишем его в продольном разрезе. Устройство имеет слоистую конструкцию. В середине плоского коллектора находится абсорбирующая металлическая пластина - абсорбер. В зависимости от модели он может быть покрыт слоем селективного состава.

К абсорберу припаян трубопровод, по которому проходит теплоноситель – вода. Трубы могут быть или извилистыми в виде меандра, или параллельно расположенными в виде арфы. На эффективность тип расположения трубопровода не влияет.

Абсорбер с трубопроводом заключен в теплоизоляционный корпус. Поверх него находится прозрачная стеклянная стенка, через которую и проникают к поверхности поглощающей пластины солнечные лучи. Снизу абсорбирующей пластины проложен сплошной плитообразный теплоизоляционный слой. Чаще всего это минвата, но может быть применен и другой вид утеплителя.

Стеклянная поверхность может быть изготовлена из различных материалов. Оно может быть обычным или каленным. Чаще всего устанавливают матовое стекло, поскольку его способность поглощения солнечных лучей выше, чем у глянцевого стекла. Снизу корпус плоского коллектора может быть покрыт слоем селективного состава.

Внешне плоский солнечный коллектор имеет вид большой плиты. Такое устройство можно крепить на крышу даже с очень крутым скатом. При этом сам процесс монтажа нельзя назвать простым, поскольку плоский коллектор – большая монолитная плита. Затащить ее на крышу можно только в целиковом виде. А если крыша является труднодоступной, процесс усложняется в несколько раз.

Недостатком плоского солнечного коллектора можно назвать существенные теплопотери в холодное время года. Зимой и в межсезонье не помогает даже герметичный корпус и нижний теплоизоляционный слой, поскольку в верхней части абсорбер мало защищен свободным пространством с инертными газами от контакта с прозрачной поверхностью.

При высоком уровне поглощения солнечной энергии КПД таких устройств может быть довольно низким из-за особенностей конструкции. По этой причине говорить об эффективности плоских солнечных коллекторов можно только в летний сезон, когда теплопотери сводятся к минимуму.

Плоские вакуумные солнечные коллекторы

Это разновидность плоских коллекторов. Такие устройства считаются наиболее эффективными из всех моделей плоского типа.

Плоские вакуумные солнечные коллекторы имеют большое преимущество. Они оснащены коробами глубокого вакуума, то есть, коробами, из которых полностью выкачан воздух. Вакуум устроен между абсорбером и прозрачным стеклом. Благодаря минимизации взаимодействия абсорбирующей пластины и стеклянной поверхности, такие солнечные коллекторы испытывают небольшие теплопотери.

Вакуум способствует увеличению КПД вакуумного коллектора, поскольку система работает по принципу зеркального отражения. А именно, под каким бы углом не находилось солнце относительно поверхности такого устройства,

Но одновременно с преимуществом высокой эффективности стоит отметить сложность монтажа вакуумных коллекторов, поскольку их конструкция представляется более сложной, нежели у обычных плоских коллекторов. Стоимость устройств, оснащенных вакуумом, само собой, также более высокая.

Трубчатые солнечные коллекторы

Трубчатые солнечные коллекторы самые продуктивные и простые в монтаже. Благодаря особенностям конструкции, такие водонагреватели испытывают минимальные теплопотери даже в холодное время года.

Вакуум присутствует в каждой модели трубчатого коллектора, независимо от типа и производителя, и также действует по принципу зеркального отражения, значительно повышая КПД устройства.

Трубчатый коллектор получил свое название, потому что в основе его конструкции лежат стеклянные трубки с селективным покрытием, поглощающим энергию солнечных лучей. Трубки крепятся и сообщаются при помощи тепловых каналов с корпусом-теплообменником, создавая гидравлическую сеть. Тепловые каналы находятся внутри абсорбирующей пластины.

Для крепления на кровлю трубчатый солнечный коллектор оснащен специальной удобной рамой. Поэтому процесс установки на крышу независимо от ее формы невероятно прост. Такой коллектор можно монтировать поэтапно, поскольку он не является монолитным и легко разбирается на составные части.

В основе процесса генерации солнечной энергии в тепло в трубчатых солнечных коллекторах лежат стеклянные трубки с абсорбером и вакуумом. Но трубки и корпус-теплообменник могут иметь различную конструкцию и принцип работы.

Виды трубок

Различают 4 основных вида стеклянных трубок в трубчатых солнечных коллекторах. Предлагаем рассмотреть их особенности подробнее.

  1. Коаксиальные вакуумные трубки прямого нагрева.

Трубки коаксиального типа в солнечном коллекторе имеют строение, сходное с термосом. То есть, когда одна трубка находится внутри другой, а между ними создан вакуум. В трубке прямого нагрева тепловой канал напрямую контактирует с поверхностью абсорбера – поглотителя тепла.

Солнечные коллекторы с коаксиальными трубками прямого нагрева применяются сезонно – преимущественно в летний период и для начального нагрева воды, и не работают под давлением выше 0,2 атмосфер. Благодаря прямому контакту теплоносителя с абсорбером, потери тепла в таких устройствах очень малы.

При всех достоинствах у солнечных коллекторов с коаксиальными трубками прямого нагрева есть еще одно преимущество – невысокая стоимость и простота конструкции.

  1. Коаксиальные вакуумные трубки с системой heat-pipe, или с термотрубками.

Такие коллекторы состоят из медных термотрубок нового поколения, в которые помещена легко закипающая жидкость, и усовершенствованных теплообменников Манифолд, как однотрубных, так и двутрубных. Температура кипения жидкости в термотрубках может достигать 380 градусов.

При попадании солнечного луча на тонкую стенку модернизированной термотрубки коллектора жидкость закипает и отдает тепло в теплообменник в виде поднимающегося вверх пара. После отдачи тепла она возвращается в виде конденсата обратно в термотрубку.

Термотрубки нового поколения соединяются с теплообменником Манифолд при помощи специальной гильзы. Все вместе «участники» процесса теплообмена составляют систему heat-pipe.

Преимущество системы heat-pipe – возможность работать в любую погоду и температуру (даже 35 градусов мороза), невысокая стоимость, легкий монтаж и ремонт. Термотрубки в таком коллекторе легко заменяются без потери его работоспособности.

  1. Коаксиальные вакуумные трубки с системой U-type.

Солнечные коллекторы с системой U-type являются высокоэффективными. Внутри каждой коаксиальной трубки такого устройства проходит проточный U-образный теплообменник. То есть, трубки с корпусом составляют единой целое.

Теплопотери солнечного коллектора с системой U-type минимальные, монтаж довольно прост. Но конструкция такого устройства предполагает полную замену всех элементов в случае поломки одного из них, что делает затратным и трудоемким процесс ремонта.

Кроме того, коллекторы с системой U-type имеют высокую стоимость, поскольку система U-type взаимодействует только с качественным теплоносителем.

  1. Перьевые вакуумные трубки, или трубки с системой heat-pipe.

Солнечные коллекторы с перьевыми трубками являются самыми современными и усовершенствованными. Их эффективность превышает другие модели трубчатых коллекторов.

Перьевые трубки имеют несколько другое строение, хотя принцип работы остается таким же, как в случае с коаксиальными трубками. Система heat-pipe с перьевой абсорбирующей пластиной и внедренным в нее тепловым каналом полуоткрыта и открытой стороной погружена в вакуум.

В связи с высоким КПД и сложностью монтажа солнечные коллекторы с перьевыми трубками имеют высокую цену и в случае поломки подлежат полной замене всех элементов.

Вакуумный коллектор с коаксиальными трубками прямого нагрева и баком со встроенным теплообменником

Такой коллектор работает с минимальными потерями тепла и передает пар от кипящей жидкости в теплообменник, встроенный в металлический бак. Жидкость возвращается в трубку в виде конденсата.

По принципу работы такое устройство походит на коллектор с термотрубками, описанный нами ранее.

Если у вас возникли сложности с пониманием принципа работы и монтажа того или иного солнечного коллектора, обратитесь к нашим специалистам. Мы разложим всю информацию по полочкам в простой и понятной форме без потери сути в ходе квалифицированной консультации.

В компании «НСиА» работают специалисты, которые всегда готовы помочь и дать совет относительно выбора коллектора для вашего дома, дачи и любого другого помещения. Качественные модели таких устройств вы можете посмотреть и выбрать в нашем каталоге.

Солнечный коллектор для отопления дома: виды, схемы, монтаж

Солнечный свет является одним из самых мощных и легкодоступных источников энергии на нашей планете. С древних времен человечество, обожествляя дневное светило, пыталось использовать его энергию в своих практичных целях. В условиях современного развития энергосберегающих технологий солнечную энергию намного чаще, чем ранее, стали использовать в качестве источника теплоснабжения зданий и сооружений.

Применение солнечных коллекторов

Устройство, преобразующее энергию солнечного света в тепловую энергию, называют солнечным коллекторам. Солнечный коллектор может применяться как в отопительной системе здания, так и в системе горячего водоснабжения. Согласно расчетным данным, применение данных устройств в системах теплофикации зданий и сооружений дает в среднем от 30% до 60% экономии энергоносителей (газ, электричество) ежегодно, а значит, удешевляет эксплуатацию здания. Расчетная самоокупаемость систем, использующих солнечную энергию, составляет в среднем от двух до пяти лет, в зависимости от цен на энергоносители.

Солнечный коллектор для отопления дома включается в систему теплоснабжения, являясь, по сути, подогревающим теплоноситель элементом, в то время как основные источники теплофикации (газовые или электрические котлы) круглосуточно поддерживают температуру подогретого солнечным коллектором теплоносителя на уровне, необходимом по технологическим или санитарным условиям.
КПД систем альтернативного теплоснабжения выше в регионах с высокой солнечной активностью и в светлое время суток. Карта суммарной годовой солнечной радиации приведена на рисунке ниже.

Виды и различия солнечных коллекторов

На сегодняшний день распространение среди промышленно изготавливаемых солнечных коллекторов получили два вида систем:

  • плоские солнечные панели;
  • вакуумные (вакуумированные) трубчатые коллекторы.

Плоская солнечная панель

Является распространенным типом солнечного коллектора, используемого в современных системах гелиоэнергетики. Широкое распространение данный тип получил вследствие относительной дешевизны и простоты, как устройства, так и эксплуатации. Недостатком плоских солнечных коллекторов является значительное (до двух раз) понижение КПД в условиях отрицательных температур наружного воздуха.

Конструкция плоского солнечного коллектора.

Конструктивно представляет собой панель с площадью поглощающей поверхности 2-2,5 м2, выполненную из алюминиевых или стальных сплавов. Лицевая часть выполнена в виде листа специального гелиостекла, что обеспечивает максимальное поглощение энергии солнечного света и минимальные потери энергии с отраженными и рассеянными лучами. Непосредственно под гелиостеклом расположен поглотитель, выполняемый в виде плоской трубки из медных или алюминиевых сплавов, имеющих высокий коэффициент теплопередачи.

Трубка, как правило, имеет радиальное оребрение, что значительно повышает коэффициент теплопередачи поглотителя. На поглотитель наносится покрытие с высоким коэффициентом поглощения в спектрах теплового излучения, что повышает общий КПД коллектора. Под поглотителем располагается слой тепловой изоляции, уменьшающий тепловые потери системы в окружающую среду. Необходимая тепловая мощность солнечного коллектора достигается включением нескольких панелей в единую солнечную батарею или коллектор.

Вакуумный (вакууммированный) трубчатый коллектор

Дорогостоящий вид солнечного коллектора вследствие сложного изготовления и ряда преимуществ перед плоскими солнечными панелями. Конструктивно представляет собой ряд парных стеклянных труб, спаянных между собой, из пространства между которыми откачан воздух. Вакуум в пространстве между трубками является прекрасным тепловым изолятором и предотвращает тепловые потери в окружающую среду от теплоносителя. В меньшую трубу вводится медная, алюминиевая или стеклянная трубка поглотителя. Трубы верхней частью вводятся в распределитель, в котором циркулирует теплоноситель. Вакуумные (вакуумированные) трубчатые коллекторы по типу распределителя подразделяются на два типа: с плоской тепловой трубой и прямоточные.

Коллекторы с плоской трубой

Вакуумный трубчатый солнечный коллектор с плоской тепловой трубой - конструкция.

Представляют собой рекуперативный теплообменник, расположенный в распределителе. В этом случае теплопередача от нагретого теплоносителя вакуумной трубы к теплоносителю циркуляционного контура теплоснабжения здания происходит через стенку и теплоносители этих контуров не смешиваются. Преимущества перед прямоточными коллекторами состоят в сохранении высоких показателей работы при температуре окружающей среды до -45оС, возможности замены отдельной вакуумной трубки, вышедшей из строя, без разбора коллектора и прекращения его работы, а также в возможности регулирования угла установки каждой вакуумной трубки в пределах одного коллектора.

Прямоточные коллекторы

Прямоточный вакуумный трубчатый солнечный коллектор - конструкция.

Объединяют циркуляционный и обогревающийся контур. В распределителе проходят подающий и циркуляционный трубопроводы, к которым непосредственно присоединяются вакуумные трубки. Теплоноситель подается в распределитель по подающему трубопроводу, из которого попадает в вакуумную трубку, где проходит обогрев. Нагретый теплоноситель возвращается в обратный трубопровод и уходит непосредственно на нужды теплоснабжения. Преимущества прямоточных коллекторов перед вакуумными состоят в отсутствии промежуточной стенки между теплоносителями, что снижает тепловые потери и в возможности устанавливать коллектор на любых поверхностях под любыми углами, поскольку циркуляция теплоносителя в пределах всего коллектора будет осуществляться насосом.

Принципиальные схемы и монтаж гелиосистем

Гелиосистемы могут использоваться в качестве самостоятельного источника теплоснабжения дома в регионах с высокой солнечной активностью. В регионах с более умеренным климатом необходимо предусматривать дублирующие теплогенерирующие устройства. Кроме того, солнечная энергия может использоваться на нужды горячего водоснабжения, отопления и в качестве совмещенной схемы промежуточного догрева теплоносителей. Исходя из этого, в статье представлены несколько видов принципиальных монтажных схем.

Схема с промежуточным догревом для горячего водоснабжения

В этой схеме, как и во всех последующих, имеется контур первичного нагрева холодной воды в баке-аккумуляторе (бак-накопитель 6) от солнечного коллектора 1. Рекуперативный теплообменник 8 закрытой системы первичного нагрева расположен в нижней части бака-аккумулятора, где температура нагреваемой воды наименьшая. По отношению к нагреваемой воде система работает по типу «противоток», как наиболее экономичному. В верхней части бака вода догревается до температуры, необходимой по санитарным нормам, с помощью электрического ТЭНа 7. Управление системой в целом производится через контроллер 5, на который сведены данные от датчиков температуры Т1 и Т2, позволяющие через рабочую станцию 3 в автоматическом режиме регулировать проток теплоносителя через солнечный коллектор и напряжение, а, соответственно, и температуру на электронагревателе.

Следует отметить, что вместо электронагревателя можно использовать любой другой теплогенератор (газовый, жидкотопливный или твердотопливный). Но при этом необходимо обратить внимание на максимальную синхронизацию работы гелиосистемы и теплогенератора. Бак сброса избыточного давления 4 позволяет без участия человека и разгерметизации системы компенсировать тепловое расширение теплоносителя, а автоматический воздухоодводчик 2 автоматически удаляет из первичного контура пузырьки газа.

Такие устройства, как автоматический воздухоотводчик, рабочая станция, бак сброса излишнего давления, котроллер с датчиками температуры и теплообменник являются наиболее традиционным комплектом рабочего оборудования гелиосистем.

Закрытая схема отопления с солнечным коллектором

В такой схеме гелиосистема через бак накопитель обогревает теплоноситель в обратном коллекторе отопительной системы перед подачей теплоносителя в отопительный котел. Нужно отметить, что такие схемы в средних широтах применяются достаточно редко ввиду того, что температура в обратном трубопроводе во время отопительного сезона зачастую бывает выше той, которую способен выдавать солнечный коллектор в зимнее время. Как следствие, такая схема имеет крайне низкий КПД.

Совмещенная схема теплоснабжения

В данной схеме нагрев теплоносителя как для отопления, так и для горячего водоснабжения, осуществляется в пределах одного бака-накопителя. Фактически данная схема состоит из трех контуров:

  1. Контур гелиосистемы. Представляет собой рекуперативный теплообменник, на который подается нагретый теплоноситель от солнечного коллектора. Располагается в нижней части бака-накопителя.
  2. Контур отопительной системы. Это закрытая, без потерь теплоносителя, система, в которую в качестве дополнительного источника теплоснабжения, введен теплообменник гелиосистемы. Отопительный котел подключается к системе отопления через бак накопитель и догревает теплоноситель до необходимой по санитарным нормам температуры.
  3. Контур горячего водоснабжения. Представляет собой открытую систему с накопительным бойлером, расположенным в верхней части бака-накопителя. Обогрев воды производится от нагретого отопительным котлом и гелиосистемой теплоносителя через стенку бойлера.

Монтаж гелиосистем может производиться на крышах,

 

стенах зданий

 

или на уровне земли.

 

При монтаже на существующих строительных конструкциях необходимо уделять особое внимание нагрузкам на стены и перекрытия, которые увеличатся после монтажа и заполнения гелиосистемы. При необходимости чердачные перекрытия усиливаются дополнительными конструкциями, под расположенные на стене солнечные коллекторы подводят дополнительные опоры. Сопутствующее оборудование гелиосистем располагают, как правило, в помещении, где установлен отопительный котел.

Монтаж непосредственно коллектора необходимо производить так, чтобы он максимально облучался солнечным светом в течение дня в любое время года. Коллектор монтируется в местах, на которые не падает тень от окружающих предметов, ориентируясь по линии «запад-восток». Угол наклона коллектора к горизонтали составляет, как правило, 50-60 градусов.

Рекомендуемый угол наклона солнечного коллектора для монтажа.

Более точное значение угла наклона рассчитывают исходя из данных о наибольшей и наименьшей высоте Солнца над горизонтом в течение года в конкретной местности. Установка производится с расчетом, что угол падения солнечных лучей на коллектор будет максимально приближен к 90 градусам.

Теплоносители для гелиосистем

Основным теплоносителем для систем теплоснабжения является вода. Однако ее применение в гелиосистемах ограничено температурой кристаллизации, составляющей 0оС, а значит применение воды в роли теплоносителя ограничивается климатическими зонами, где не бывает отрицательных температур. Кроме того, содержащиеся в воде соли засоряют поверхности нагрева накипью, а коррозионный агент – кислород – повреждает металлические части систем теплоснабжения и способствует разложению теплоносителя на составляющие элементы. Поэтому для гелиосистем был разработан вид теплоносителя, лишенный вышеперечисленных недостатков.

Основой такого теплоносителя является пропиленгликоль, смешанный с водой, прошедшей водоподготовку в виде деминерализации.

Кроме того, для уменьшения коррозирующего и разлагающего воздействия кислорода, в теплоноситель добавляют антиокислительные присадки, образование пузырьков газа в жидкости уменьшается добавлением пеногасителей, а стабилизаторы, добавленные в теплоноситель, помогают сохранять раствор химически однородным. Как правило, теплоносители для гелиосистем продаются уже в готовом виде. Концентрация пропиленгликогеля в них составляет от 40% и выше, что соответствует температуре кристаллизации от -30оС и ниже. Показатель кислотно-щелочного баланса (рН) для готового теплоносителя поддерживается в щелочной зоне (≥ 7,0) для уменьшения коррозирующего действия.

При эксплуатации теплоносителей гелиосистем не следует смешивать теплоносители от разных производителей, так как разные как по количественным, так и по качественным свойствам составы могут вступить в химическую реакцию, приведя гелиосистему в негодность.

Солнечная энергетика в условиях современного энергетического и экономического кризиса является одним из перспективнейших направлений технологий, направленных на сохранение невосполнимых ресурсов нашей планеты.

Как работают солнечные коллекторы с вакуумной трубкой?

Введение в вакуумный трубчатый коллектор


Вакуумный или вакуумный трубчатый коллектор состоит из ряда рядов параллельных прозрачных стеклянных трубок, подключенных к коллекторной трубе, где теплоноситель (обычно 50% пропиленгликоля) циркулирует и поглощает выделяемое тепло трубками. Эти стеклянные трубки имеют цилиндрическую форму. Следовательно, угол падения солнечного света всегда перпендикулярен теплопоглощающим трубкам, что позволяет этим коллекторам работать хорошо, даже когда солнечного света мало, например, когда оно рано утром или поздно днем, или когда оно затенено облаками.
Вакуумные трубчатые коллекторы особенно полезны в регионах с холодной, пасмурной и зимней погодой (большая часть Канады и северная часть США).

Так как же работают солнечные 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 «двойной стеклянной трубкой») или «трубки термоса», которая покрыта специальным покрытием, поглощающим солнечную энергию, но препятствующим потерям тепла. Трубки изготовлены из боросиликатного или натриево-кальциевого стекла, которое является прочным, устойчивым к высоким температурам и имеет высокий коэффициент пропускания солнечного излучения.

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 в напорном баке.

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 благодаря изоляционным свойствам бака.

Изоляционные свойства вакуума настолько хороши, что, хотя температура внутренней трубки может достигать 150 ° 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 является то, что они могут быть намного дороже по сравнению со стандартными коллекторами с плоскими пластинами. 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 выше, 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 трубчатые солнечные коллекторы, солнечный коллектор

Вакуумные трубчатые солнечные коллекторы Apricus ETC преобразуют солнечную энергию в полезное тепло в системе солнечного нагрева воды. Эту энергию можно использовать для нагрева воды для бытовых и коммерческих нужд, нагрева бассейна, отопления помещений или даже для кондиционирования воздуха.

Обзор продукции

Вакуумные трубчатые солнечные коллекторы Apricus ETC доступны с 10, 20, 22 и 30 размерами трубок (некоторые модели могут быть недоступны на вашем местном рынке).

Загрузите обзорный документ ETC: международная версия, североамериканская версия

В Северной Америке доступен ETC-30C, который отвечает требованиям для проектов Buy American, финансируемых государством.

Строительство

Солнечный коллектор ETC состоит из четырех основных частей:

Вакуумная трубка (ET)

Поглощает солнечную энергию и преобразует ее в полезное тепло. Вакуум между двумя стеклянными слоями изолирует от потери тепла.

Ребро теплопередачи помогает передавать тепло тепловой трубке.

Тепловая трубка (л.с.)

Медная вакуумная трубка, которая передает тепло изнутри ET к коллектору.

Коллектор

Изолированная коробка с медной коллекторной трубой. Коллектор представляет собой пару контурных медных труб с разъемами для сухого соединения, в которые вставляются тепловые трубки.

Монтажная рама

Прочный и простой в установке, с различными вариантами крепления.

Работа коллектора

Step 1: Вакуумный трубчатый солнечный коллектор Apricus преобразует солнечный свет в тепло.Циркуляционный насос перемещает жидкость через коллектор, возвращая тепло в резервуар для хранения солнечной энергии.

Шаг 2: Постепенно в течение дня вода в резервуаре для хранения солнечной энергии нагревается напрямую или через теплообменник (как показано).

Шаг 3: Когда используется горячая вода, вода, предварительно нагретая солнечными батареями, подается в традиционный водонагреватель, который повышает температуру, если она еще не достаточно горячая.

Следуя этим ссылкам, вы можете получить дополнительную информацию о: конструкции солнечной системы, вакуумных трубках, тепловых трубках.

Монтажный коллектор

Солнечные коллекторы Apricus ETC могут быть установлены на крыше, стене, земле или построенной по индивидуальному заказу конструкции, как показано ниже на крыше ресторана в Южной Корее. Для получения информации о том, где можно установить солнечный коллектор, щелкните здесь. Примеры фото инсталляций в жилых помещениях можно посмотреть здесь, фотографии коммерческих примеров - здесь.

Преимущества дизайна

Вакуумная трубка и тепловая трубка

Вакуумная трубка и тепловая трубка Apricus собраны в запатентованном формате, который отличается от любого другого продукта на рынке.Вместо расположенной в центре тепловой трубки с теплообменными ребрами, выходящими на стеклянную стену, тепловая трубка расположена прямо напротив стеклянной стены, куда падает солнце. Алюминиевое ребро теплопередачи плотно прижимается к верхней внутренней стенке откачиваемой трубки и тепловой трубки с помощью набора пружинных зажимов. Это важная особенность конструкции, так как со временем под воздействием высокой температуры алюминий размягчается. Пружинные зажимы обеспечивают длительный плотный контакт со стеклянной стенкой и тепловой трубкой, что необходимо для оптимальной производительности.

Пассивное слежение

Круглая абсорбирующая поверхность вакуумированных трубок пассивно отслеживает солнце в течение дня, поэтому никаких механических устройств отслеживания не требуется. Это обеспечивает оптимальное воздействие на площадь поверхности с 7:00 до 17:00, что покрывает большую часть солнечной радиации каждый день. Вакуумные трубки Apricus получают на> 20% больше солнечного излучения по сравнению с плоским поглотителем, что позволяет больше преобразовывать солнечную энергию в тепло каждый день.

Функция пассивного отслеживания также позволяет устанавливать коллектор в направлениях к востоку или западу от экватора (север или юг) без значительного снижения производительности. Сравнение, проведенное для системы Apricus ETC-30, установленной в Сиднее, Австралия, показало годовое снижение производительности всего на 5% для северо-восточного или северо-западного направления и 16% для восточного или западного направления (процентное снижение может отличаться в других регионах). Это обеспечивает большую гибкость при выборе подходящего места для коллектора в здании.

Для более подробного объяснения пассивного отслеживания и модификаторов угла падения (IAM) щелкните здесь.

Дизайн заголовка

Коллектор в вакуумных солнечных коллекторах серии AP рассчитан на надежность. Значительные колебания рабочих температур от дня к ночи вызывают тепловое расширение и сжатие металла, что в сочетании с высокими рабочими давлениями создает огромную нагрузку на паяные точки соединения.

В отличие от большинства других конструкций коллектора, которые имеют 2 точки пайки на тепловую трубу (60 на 30 трубных коллекторов), в конструкции Apricus используется конструкция коллекторной трубы с двумя контурами, которая позволяет создавать «сухие» соединительные порты, которые не проникают в коллектор. Это означает, что у насадки всего 4 точки пайки. В результате получилась чрезвычайно надежная конструкция, способная выдерживать суровые ежедневные термоциклы.

Корпус коллектора

Корпус коллектора изготовлен из прочного, но легкого алюминиевого сплава, который складывается, образуя прочный защитный кожух.Корпус покрыт матовым черным PVDF покрытием, устойчивым к ультрафиолетовому излучению для долговременной стойкости цвета.

Изоляция из стекловаты «запекается как торт», образуя законченную структурную оболочку вокруг напорной трубы. Такая конструкция сводит к минимуму количество металла, используемого в кожухе, уменьшая содержание CO 2 и делая его очень легким. Легкость распределительной коробки - это особенность, которую ценят монтажники при переноске на крышу. Самый большой размер коллектора, ETC-30, составляет 2196 мм / 86.45 дюймов в длину, но всего 9,2 кг / 20,24 фунта

Атмосферостойкость

Работа на открытом воздухе означает, что все компоненты коллектора должны быть способны противостоять всему, что дает Мать-природа, от условий холода до экстремальной жары и ультрафиолетового излучения в пустынных местах.

Коллекционеры Apricus разрабатывают с учетом этого. Хорошим примером является использование силиконового каучука вместо пластика для крышек трубок, резиновых уплотнений коллектора и крышек коллектора.Силиконовый каучук чрезвычайно прочен и сохраняет гибкость в широком диапазоне температур. Он способен выдерживать более 200 o C / 392 o F и чрезвычайно устойчив к повреждениям от ультрафиолетового излучения.

Улучшения дизайна

Конструкция ETC включает ряд дополнительных улучшений по сравнению с предыдущей моделью AP. Эти изменения основаны на внутренних исследованиях и разработках и на отзывах клиентов.

Вакуумные пробирки: Повышенная абсорбционная эффективность, долговечность покрытия и постоянство цвета.Среднегодовое увеличение производительности коллектора примерно на 5%.

Корпус коллектора: Более современная закругленная конструкция корпуса вместе с высококачественным PVDF покрытием для превосходной коррозионной стойкости и стойкости окраски.

Монтажная рама: Существенно более прочная, высокопрочная монтажная рама из анодированного алюминия, крепежные детали и оборудование из нержавеющей стали 316 (судовой). Даже в регионах с высокой ветровой нагрузкой требуются только две новые передние гусеницы, так как они прочнее, чем 5 из предыдущей конструкции из нержавеющей стали.

Солнечные тепловые плоские пластинчатые или вакуумные трубчатые коллекторы?

Гелиотермические плоские пластинчатые или вакуумные трубчатые коллекторы? Это невероятно распространенный вопрос в солнечной тепловой отрасли. Как ни странно, многие люди взвешиваются и принимают разные стороны. Подобно соперничеству между Red Sox и Yankees, это жаркие дебаты. В конце концов, это зависит от работы, над которой вы работаете - климата, крыши, вашего бюджета и типа системы, которую вы используете, - все это влияет на плоскую плиту или на другую.откачиваемое трубчатое коллекторное решение. Например, если вы хотите установить систему обратного слива, откачанные трубки просто не подойдут. Боб Рамлоу недавно написал несколько полезных советов по выбору подходящего гелиотермического оборудования, но я хотел продолжить это конкретным обсуждением гелиотермических технологий.

При изучении плоских пластин или вакуумированных труб необходимо учитывать несколько конструктивных параметров. Итак, мы рассмотрим несколько…

Стоимость:

Плоские коллекторы обычно дешевле вакуумированных трубок, поскольку они имеют более простую конструкцию и более просты в изготовлении.Плоские пластины дешевле от коллектора к коллектору, а также на уровне BTU за $. Вакуумные трубки обычно на 10-15% дороже плоских пластин, но затраты на их обработку снижаются.

Гарантии:

Вообще говоря, вы хотите, чтобы эти системы прослужили 40 лет, и они должны уметь это делать. В прошлом я разговаривал с подрядчиками, которые говорили, что плоские коллекторы будут иметь более длительную гарантию - 20-летнюю гарантию в отличие от 10-летней гарантии на откачанные трубы.Вероятно, это связано с уровнем сложности технологии. Обязательно уточняйте у дистрибьютора и производителя коллектора, каков срок гарантии.

Установка:

Плоские коллекторы тяжелее, занимают больше места и могут быть громоздкими для установки на некоторых крышах. Вакуумные трубы, как правило, имеют более легкие компоненты и с ними легче работать на крыше. Вакуумные трубки имеют тенденцию быть более хрупкими, чем плоские пластины.

Надежность:

Плоские коллекторы могут нагревать воду только до температуры 170–180 ° F, что означает очень небольшой риск перегрева.С другой стороны, откачанные трубки могут нагревать воду до температуры более 250 ° F. По этой причине у них гораздо больше шансов перегреться, чем у плоских тарелок, поэтому вам нужно быть очень лаконичным в своем дизайне. Если вы используете откачанные трубки, всегда лучше увеличить размер резервуара, чем занижать его именно по этой причине. Вакуумные трубки также чаще используются в холодном климате, потому что они более эффективны, чем плоские пластины при очень низких температурах. В очень жарком климате эвакуированные трубки имеют очень высокую вероятность перегрева, поэтому будьте осторожны, если вы находитесь в жарком месте.

Использование воды:

Выбор лучших коллекторов будет зависеть от того, для чего вы собираетесь использовать воду и сколько вы собираетесь использовать. Вакуумные трубки могут очень быстро нагревать большое количество воды и могут нагревать воду до температуры выше 180 градусов. Итак, если у вас значительная нагрузка, например, при коммерческом отоплении или отоплении помещений, вы можете изучить откачанные трубы. Плоские тарелки лучше всего подходят для питьевой воды. Их умеренный диапазон хорошо вписывается в нормы использования горячей воды.Их также можно использовать для обогрева помещений в жидкостных системах с низким нагревом, но вам потребуется соответствующий размер.

Снег:

Если вы находитесь на северо-востоке или на Среднем Западе США, снеговая нагрузка и производство снега зимой являются важными факторами, которые следует учитывать. Как правило, откачиваемые трубы очень плохо сбрасывают снег. Это потому, что трубки создают сильный вакуум. С другой стороны, плоская тарелка может легко сбрасывать снег при небольшом количестве солнечного света.

Структурная ветровая нагрузка:

Если вы работаете с сомнительными стропилами и находитесь в зоне со значительной ветровой нагрузкой, эвакуация труб имеет преимущество.В целом они легче, потому что через систему проходит меньше воды, но они также имеют меньшее сопротивление ветру… ветер может просто проходить через коллекторы.

Производительность:

Если оба типа коллекторов расположены рядом на одной крыше, производительность зависит от разницы между температурой воды на входе, которую вы нагреваете, и температурой окружающей среды. Другими словами, производительность зависит от температуры воды, поступающей из резервуара для хранения, по сравнению с температурой окружающей среды, т.е.е. температура окружающей среды. По мере увеличения дисперсии (то есть при более низких температурах) вакуумированные пробирки становятся более эффективными. См. График ниже.

Итак, вывод… это зависит от обстоятельств! Они оба работают. Если они спроектированы правильно, в большинстве случаев вы не увидите большой разницы между тем или другим. Это не похоже на то, что откачанная трубка производит на 100% более горячую воду при снижении затрат на 50% - мы говорим о дополнительных соображениях производительности.

Продолжайте узнавать о солнечной энергии и зарегистрируйтесь на курс Боба Рамлоу «Проектирование и установка солнечной горячей воды»! Чтобы бесплатно ознакомиться с дизайном и установкой, ознакомьтесь с нашим курсом 101.

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

Солнечные водонагревательные коллекторы с вакуумными трубками

Хотя 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, что приводит к 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 в отличие от плоских 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 вакуумные трубы (стеклопакет), медные коллекторы, медные тепловые трубы, 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, которое обладает 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 облачности или рассеянного солнечного света. Кроме того, из трубок откачивают воздух, и в них имеется газопоглотитель бария (индикатор вакуума), который меняет цвет с серебряного на белый, если вакуум в трубке нарушен.

Осмотр трубок показывает, что на самом деле снаружи 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 долговечность, структурную целостность и легкий 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 температуру 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 с вакуумными трубками SPP используется так называемая тепловая трубка.

Тепловая трубка обеспечивает быструю теплопередачу. 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 из асфальта (резиновые подушки / круглые ножки)
  • Кровля из профнастила (подкладки резиновые)

Солнечный водонагреватель | Вакуумные солнечные водонагревательные коллекторы и системы

Обзор

Солнечный водонагреватель

Солнечный водонагреватель - это просто использование солнечной энергии для нагрева горячей воды для вашего дома.В среднем человек использует от 20 до 30 галлонов горячей воды в день. Семья из 4 человек будет использовать от 2400 до 3600 галлонов горячей воды каждый месяц, и все это может быть предоставлено бесплатно с использованием солнечной энергии.

Размер солнечного водонагревателя соответствует текущему потреблению вашей семьи - это означает, что ваши привычки и образ жизни не должны меняться. После установки солнечной системы горячего водоснабжения единственное, что изменится, - это ваш ежемесячный счет.

Солнечное водонагревание - в чем преимущества?
Снижение затрат на энергию

Солнечная горячая вода - это доступная и эффективная форма чистой возобновляемой энергии, которой может воспользоваться каждый домовладелец в Америке.Использование солнечной энергии означает снижение затрат на электроэнергию, бесплатную горячую воду для вашего дома и большую энергетическую независимость.

Солнечные вакуумные трубчатые коллекторы отличаются высокой производительностью, эффективностью и долговечностью. Вакуумные трубчатые коллекторы используются в районах с более холодным климатом, более продолжительной зимой или в районах, где часто бывают пасмурные или пасмурные погодные условия.

Для более теплого и солнечного климата вакуумные трубки по-прежнему являются отличным выбором, как и плоские солнечные коллекторы.

Преимущества домашнего солнечного нагрева воды

Установка солнечной системы водяного отопления в вашем доме может снизить потребление энергии на 40-50%. Многие люди не понимают, сколько энергии уходит на то, чтобы обеспечить дом горячей водой. Фактически, от 20% до 25% потребления энергии средней семьей приходится только на нагрев воды для таких вещей, как стирка, приготовление пищи, уборка, посуда и душ.

Помимо обеспечения всех ваших потребностей в горячей воде, солнечная система горячего водоснабжения также может обеспечить тепло для других нужд.Солнечная система водяного отопления может обогреть вашу систему лучистого пола, бассейн или другие объекты, в которых требуется горячая вода.

Кроме того, наши солнечные системы горячего водоснабжения имеют право на федеральный налоговый кредит в размере 30%, что означает, что 30% установленной стоимости вашей солнечной системы горячего водоснабжения будет возвращено вам при следующей подаче налоговой декларации. Это означает меньшие накладные расходы и более быструю окупаемость затрат на солнечную систему водяного отопления.

Как работает домашняя солнечная система водяного отопления

Домашний солнечный водонагреватель - это очень простой и не требующий обслуживания способ немедленно снизить ежемесячные затраты на электроэнергию.Солнечные системы горячего водоснабжения с вакуумными трубками и плоскими пластинами работают одинаково.

В большинстве бытовых солнечных систем горячего водоснабжения, в которых используются откачиваемые трубы, холодная вода течет на дно солнечного резервуара (1) .

Теплоноситель солнечного контура (обычно смесь воды и гликоля) перекачивается в солнечный коллектор (2) .

Внутри солнечного коллектора он нагревается солнечной энергией (3) .Вакуумные трубки очень эффективно улавливают тепло от солнца и передают его в эту жидкость.

По мере того, как жидкость движется через вакуумный трубчатый коллектор и нагревается, она затем закачивается обратно в теплообменник в солнечном резервуаре, нагревая воду внутри солнечного резервуара (4) .

Это лишь одна из наиболее распространенных конструкций, используемых в домашних солнечных системах горячего водоснабжения. Доступны и другие конструкции, и их можно использовать в зависимости от вашего конкретного приложения.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить дополнительную информацию или найти ближайшего к вам дилера!

Приложения

В среднем американском доме более 25% энергии потребляется за счет нагрева воды. Эта горячая вода часто используется для приготовления пищи, мытья посуды, стирки, душа и уборки. Солнечная система горячего водоснабжения - идеальное решение для снижения постоянно растущих затрат на энергию.

Вакуумные трубчатые коллекторы обычно используются в районах с длительными или холодными зимами или с большим количеством пасмурных дней.Технология вакуумированной трубки делает ее намного менее восприимчивой к более низким температурам, чем их аналоги с плоской пластиной, что позволяет этим системам генерировать бесплатную солнечную горячую воду для всей вашей семьи даже в самые холодные дни.

Применения для эвакуированных трубчатых коллекторов включают (но не ограничиваются) дома и жилые дома с большими семьями (от 3 до 4 человек), дома, расположенные в средних и северных районах США (к северу от линии Мейсон-Диксон), и для домовладельцев, которым нужен высокопроизводительный коллекционер круглый год.

Применение солнечной системы горячего водоснабжения может дать вам ряд преимуществ.

Сохранить деньги

Используя солнце для нагрева - или предварительного нагрева - горячей воды в вашем доме, вы можете существенно сократить расходы на отопление воды. Во многих солнечных системах горячего водоснабжения клиенты сообщают, что их счета за отопление горячей воды сократились на 80%.

Более 30% счетов за электричество средней американской семьи идет непосредственно на нагрев горячей воды.Это означает, что солнечная система нагрева воды может немедленно снизить ваши счета и будет продолжать делать это в течение десятилетий.

Инвестируйте в лучшую и более чистую окружающую среду

Солнечные водонагревательные системы помогают снизить потребление энергии и, следовательно, уменьшить загрязнение, связанное с производством этой энергии. Снижение традиционного энергопотребления на 50% означает сокращение выбросов CO2 на 50%. Таким образом, установив в доме солнечную систему горячего водоснабжения, вы вдвое уменьшите свой углеродный след.

Это приводит к более чистой окружающей среде и помогает уменьшить нашу зависимость от традиционных, загрязняющих окружающую среду ископаемых видов топлива, таких как уголь и нефть. Вы можете внести свой вклад в лучшее завтра - и при этом сэкономить деньги!

Доступно больше горячей воды

При солнечной системе водяного отопления часто устанавливается солнечный резервуар для работы вместе с существующим резервуаром для горячей воды. Это означает, что у вас будет вдвое больше места для хранения - и в два раза больше горячей воды.

Итак, когда у вас есть гости, посетители или вы хотите надолго полежать в ванне, вы можете сделать это, не увеличивая счет за электроэнергию. У вас будет больше воды и более горячей воды. Горячая вода, которую вы можете использовать, зная, что она нагревается с использованием солнечной энергии без каких-либо затрат.

Чтобы найти дилера в вашем регионе сегодня, свяжитесь с нами.

Для получения дополнительной информации об этих системах, пожалуйста, ознакомьтесь с нашими списками продуктов с эвакуационными солнечными батареями.

Пакеты

Solar Panels Plus предлагает полный комплект солнечных батарей для нагрева воды для вашего дома. Предварительно спроектированные и укомплектованные всеми основными компонентами, необходимыми для вашей собственной солнечной системы водяного отопления.

Эти пакеты включают следующее:

Солнечные водонагреватели - вакуумные трубчатые коллекторы

Вакуумный трубчатый коллектор является основным компонентом любого солнечного агрегата для горячего водоснабжения.Эти водонагревательные коллекторы поставляются в комплектах по 25 или 30 трубок и предварительно упакованы в раму для скрытого монтажа. В комплект входит все необходимое оборудование, чтобы вы могли установить коллектор прямо на крышу.

Каждый солнечный коллектор всегда поставляется с запасными трубками на случай, если одна из них будет повреждена при установке. SPP-25 поставляется с одной свободной запасной трубкой, а SPP-30A - с двумя свободными запасными трубками.

И SPP-30A, и SPP-25 сертифицированы SRCC, что позволяет вам воспользоваться федеральными, государственными и местными скидками за наличные и налоговыми льготами.Дополнительную информацию о налоговых льготах в вашем районе можно найти на сайте www.dsireusa.org

.

Эти водонагревательные коллекторы долговечны, эффективны и долговечны. Боросиликатное стекло рассчитано на градус до 1 дюйма, обеспечивая максимальную долговечность в любых погодных условиях. На эти вакуумные трубчатые коллекторы распространяется 10-летняя полная гарантия, и они будут обеспечивать бесплатную, чистую и надежную горячую воду для всей вашей семьи в течение многих лет. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, посетите наш перечень продуктов для солнечных коллекторов с вакуумными трубками.

Солнечный резервуар для воды

Солнечный водонагреватель - еще один основной компонент всех солнечных водонагревателей. Бак для горячей воды солнечных коллекторов содержит теплообменник, который позволяет нагретой жидкости из солнечных коллекторов нагревать воду внутри.

Размер солнечного накопителя всегда соответствует размеру вашей солнечной тепловой батареи. Каждая упаковка поставляется с солнечным резервуаром для воды подходящего размера, однако доступно множество настраиваемых опций.

Все наши солнечные резервуары для воды имеют множество опций в зависимости от вашего конкретного применения. Доступны различные размеры, а также резервные электрические элементы, обеспечивающие постоянный поток горячей воды.

Дополнительная информация о наших солнечных батареях.

Солнечный насос

Насос - важный компонент любого солнечного водонагревателя. Насос обеспечивает циркуляцию жидкости через солнечную систему горячего водоснабжения. Насосная станция имеет ряд различных настраиваемых насосов, чтобы гарантировать, что у вас всегда будет точный поток, необходимый для оптимального солнечного излучения.

Солнечная насосная станция имеет ряд других компонентов, необходимых для установки и эксплуатации солнечной системы горячего водоснабжения, таких как датчики давления и температуры, расходомер. Насосная станция для солнечных батарей также может включать в себя элементы, связанные с установкой, такие как промывочные и наполнительные клапаны, которые оценят ваши установщики солнечных батарей.

Насосная станция солнечного коллектора работает напрямую с контроллером солнечного коллектора, его скорость, активация и производительность всегда тщательно контролируются контроллером солнечного коллектора.

Эти насосные станции поставляются с множеством настраиваемых опций, таких как размер и скорость насоса, различные фитинги и многое другое.

Дополнительная информация о наших солнечных насосах и солнечных насосных станциях.

Солнечный контроллер

Солнечный контроллер - это «мозг» каждой солнечной системы горячего водоснабжения. Контроллер получает информацию от различных датчиков, установленных в солнечном коллекторе и в солнечном резервуаре.

Дифференциальный контроллер солнечной энергии контролирует наличие тепла и включает и выключает насос, а также контролирует скорость потока во многих системах горячего водоснабжения, использующих солнечные батареи. Серия контроллеров солнечной энергии iSolar позволяет вам легко контролировать производительность вашей солнечной системы горячего водоснабжения и имеет очень простой, легко читаемый интерфейс.

Для различных применений доступны различные контроллеры солнечного нагрева воды, позволяющие управлять несколькими насосами, регистрировать данные или управлять насосами с переменной скоростью.

Дополнительная информация о наших контроллерах серии iSolar и контроллерах солнечной энергии.

Комплекты солнечных батарей и другие установочные компоненты

Для установки в вашем доме солнечной системы водяного отопления необходим ряд других компонентов. Solar Panels Plus - это тщательно спроектированные предварительно упакованные системы, так что установщик солнечных батарей может быстро и профессионально установить вашу солнечную систему горячего водоснабжения.

Готовая солнечная водная система от Solar Panels Plus гарантирует более быструю и профессиональную установку.А поскольку ваш установщик тратит меньше времени на фактическую установку, это означает меньшие первоначальные затраты. Кроме того, на наши пакеты дается полная гарантия, что вы останетесь довольны надолго, и наша команда технической поддержки готова ответить на любые вопросы или проблемы, которые могут возникнуть у вас или вашего установщика.

Дополнительная информация о наших солнечных тепловых компонентах.

Вакуумный трубчатый коллектор - обзор

7.3.3 U-образный трубчатый коллектор

U-образный трубчатый коллектор ETC может быть без ребра или с ребром, детали показаны на рис.7.7. U-образная трубка вставляется во внутреннюю трубку (абсорбер), и вода течет в U-образной трубке для сбора и передачи полезной энергии наружу. Вакуумный солнечный коллектор с U-образной трубкой - недавняя разработка, которая также была попыткой решить проблему плохой устойчивости к давлению в цельностеклянных ETC. В него вставлена ​​металлическая трубка в форме буквы U с медным ребром для передачи энергии, собранной трубкой поглотителя, как описано Gao et al. (2014), а также Лян, Ма, Чжан и Чжао (2012).

Рисунок 7.7. Поперечное сечение и продольный вид U-образной трубы (Gao et al., 2014).

Несколько типов ребер были исследованы до настоящего времени в 21 веке в соответствии с экспериментальными или численными методами для улучшения тепловых характеристик U-образной трубки, например, Ким и Сео (2007), которые использовали оба метода и предложили четыре модели, сочетающие U-образная трубка с медными круглыми или пластинчатыми оребрениями и с учетом угла падения, рассеянного солнечного излучения и эффекта тени от соседних трубок для проверки их тепловых характеристик.

В последнее время, кажется, более сильной тенденцией стало использование медного круглого ребра вокруг U-образной трубы. В 2010 году Ма, Лу, Чжан и Лян выполнили анализ тепловых характеристик U-образного коллектора с разрезом, показанным на рис. 7.8 (a), утверждая, что наличие воздушных зазоров между стеклянной трубкой абсорбера и медной круглой трубкой. Ребристая трубка увеличивала тепловое сопротивление и разницу температур по сравнению с селективным поглощающим покрытием и ребром, что значительно нарушало процесс теплопередачи в этой части коллектора.Два года спустя некоторые из этих авторов предложили заменить медное ребро, заполнив пространство сжатым графитом, расширяемым в вакуумной трубке, с теплопроводностью 147,4 Вт / (м · К), получив максимальную эффективность коллектора, точку пересечения линии оси η и на рис. 7.3 («кривая эффективности»), равной 0,84, что на 12% выше, чем у медного ребра.

Рисунок 7.8. Поперечное сечение U-образной трубы (а) с медным круглым ребром (Ma, L., Лу, З., Чжан, Дж., & Amp; Лян, Р. (2010). Анализ тепловых характеристик солнечного коллектора со стеклянной вакуумной трубкой и U-образной трубкой. Строительство и окружающая среда, 45 (9), 1959–1967. http://doi.org/10.1016/j.buildenv.2010.01.015 ) и (b) заполнены компонентом теплопередачи (Liang, R., Ma, L., Zhang, J., & amp; Zhao, D. (2012). Экспериментальное исследование тепловых характеристик откачиваемой трубки заполненного типа с U-образной трубкой. Тепло- и массообмен / Waerme-Und Stoffuebertragung, 48 (6), 989–997. http://doi.org/10.1007/s00231-011-0912-7 ) .

Разрешено Springer.

Годом позже Liang, Ma, Zhang и Zhao (2013) предложили новую альтернативу с двумя U-образными трубками, пересеченными под углом 90 ° внутри трубки абсорбера, достигая пересечения с линией оси η i 4 % выше по сравнению с откачиваемой трубкой заполненного типа с одинарной U-образной трубкой.

Другие авторы рассматривали возможность заполнения плоского абсорбера с U-образной трубкой материалом на основе миниканала и селективным покрытием на его внешней стенке, чтобы получить более высокую эффективность по сравнению с аналогичными ETC, описанными в литературе (Sharma & Diaz, 2011).И другие авторы, такие как Zambolin и Del Col (2012), объединили ETCs с CPC. Первые достигли максимальной эффективности от 80% до 85% при использовании этих компонентов и наполнения, тогда как последние достигли около 70% с концентраторами или наполнением и 42% без них, соответственно. Таким образом, между этими значениями тепловых характеристик существует постоянство.

Типы ETC, описанные выше, могут работать как термосифонные системы, если трубопровод от коллектора до резервуара-хранилища не слишком длинный или не имеет большого количества соединений, чрезмерно увеличивающих потери напора.Через термосифон поток по прямым системам направляется прямо в накопительный бак.

Вакуумные трубчатые коллекторы - Solar Tribune

Вакуумный трубчатый солнечный коллектор состоит из полых стеклянных трубок. Воздух между трубками откачивается, а внешняя часть трубок нагревается, создавая вакуум. Этот механизм создает отличную изоляцию, удерживая тепло внутри трубки, что делает трубки с отводом горячей воды от солнечных батарей высокоэффективными.

Поглотительное покрытие внутри трубки поглощает солнечное излучение. Вакуумные трубчатые солнечные коллекторы нагревают теплоноситель (часто просто воду), проходящий через коллектор, а затем в резервуар для хранения горячей воды. В более прохладном климате теплообменник используется для отделения питьевой воды от нетоксичного антифриза в коллекторе.

Фото: Solar Colorado

Обычно вакуумные трубчатые коллекторы используются для нагрева больших объемов воды или для нагрева воды до более высоких температур, как это часто бывает в коммерческих приложениях.Эти типы коллекторов также могут использоваться для производства пара и солнечного обогрева помещений.

Эффективность вакуумных трубчатых коллекторов

Вакуум - очень эффективный изолятор, который сохраняет воду внутри коллектора горячей, в то время как фактические трубы всего на несколько градусов теплее температуры окружающего воздуха. Эти низкие тепловые потери делают их наиболее эффективными из всех солнечных тепловых коллекторов.

Вакуумный трубчатый коллектор может хорошо работать в облачных условиях и при температурах до -40 ° F.Эта характеристика наиболее выгодна в более холодном климате или зимой, когда другие солнечные коллекторы могут не производить столько энергии. Цилиндрическая форма также позволяет коллектору улавливать отраженное от земли излучение, известное как «эффект пассивного слежения», когда он смотрит на юг.

Тем не менее, менее эффективного коллектора (такого как коллектор с плоской пластиной) часто бывает достаточно для бытовой системы водяного отопления в более теплом климате, поскольку добавленное солнечное излучение компенсирует любую потерю эффективности.Но более высокая эффективность делает систему откачанных труб предпочтительной, когда пространство коллектора ограничено.

Стоимость и долговечность вакуумных трубных коллекторов

Стоимость вакуумных трубчатых коллекторов может быть значительно выше, чем у плоских пластинчатых коллекторов, хотя дополнительные первоначальные затраты могут быть компенсированы за счет экономии на счетах за коммунальные услуги. Поскольку плоские пластинчатые коллекторы обычно более рентабельны для бытовых солнечных водонагревательных систем, солнечные вакуумные трубчатые коллекторы для горячей воды чаще используются в коммерческих целях.

Фото: metaefficient.com

Вакуумные трубчатые солнечные коллекторы используются с 1980-х годов, и на большинство из них предоставляется гарантия, аналогичная плоским пластинчатым коллекторам - около 20 лет. Но эти типы коллекторов, как правило, нуждаются в большем ремонте по следующим причинам:

  • тонкое стекло (толщиной менее 2 миллиметров) более подвержено разрушению, а
  • использование вакуумного уплотнения означает, что со временем уплотнение может быть потеряно

Несмотря на эти проблемы, трубки можно заменять по отдельности без замены всего коллектора.

Обслуживание вакуумных трубчатых коллекторов несколько сложнее, чем для других типов коллекторов. Это правда, что солнечный водонагреватель с вакуумной трубкой можно легко очистить падающей дождевой водой. Но снег на этих коллекторах имеет тенденцию таять медленнее, и из-за хрупкости стекла его невозможно удалить снегоочистителями. Таким образом, практичность очистки солнечного коллектора может варьироваться в зависимости от климата.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *