Vakuumsolarkollektor – Betriebsmerkmale

Wie ist ein Vakuumsolarkollektor aufgebaut? Ist es möglich, das ganze Jahr über heißes Wasser von der Sonne zu erhalten? Wird der Kollektor den Bedarf an Warmwasser vollständig decken? Wie bindet man den Kollektor richtig und muss er gewartet werden? Dies und vieles mehr erfahren Sie im Artikel..

Niemand wird heißes Wasser zum Preis von kaltem Wasser ablehnen. Heute ist es dank der Erfindung der Solarkollektoren möglich. Der Vorteil ihrer Nutzung besteht darin, dass sich ein solches System ab dem ersten Installationstag auszahlt, da die Solarenergie völlig kostenlos ist und ihre Nutzung nicht besteuert wird..

Natürlich ist die Amortisationszeit eines solchen Systems schwer vorherzusagen, da alles von der täglichen Menge des Warmwasserverbrauchs, den Kosten der Kraftstoffart, deren Alternative die Sonnenenergie, die Anzahl der Sonnentage, die Leistung der Sonnenstrahlung in der Region und anderen Faktoren abhängt. Die Amortisationszeit kann sich jedoch proportional zum Preisanstieg für traditionelle Energiequellen schnell verkürzen, was die Idee des Kaufs eines Solarwarmwasserbereiters attraktiver macht..

Es gibt viele Arten von Solarkollektoren. In diesem Artikel wird einer von ihnen beschrieben, der für den Einsatz in vorhandenen Strukturen am besten geeignet ist – ein Einkreis-Vakuumsolarkollektor mit einem entfernten Speichertank.

Vakuumsolarkollektor - Betriebsmerkmale

Ein solcher Warmwasserbereiter ist in erster Linie deshalb praktisch, weil alle Kommunikationen außerhalb des Gebäudes stattfinden und keinen technischen Raum erfordern, der in einem Wohngebäude oft nicht ausgestattet werden kann. Es reicht aus, Heiß- und Kaltwasserleitungen zu einem solchen Gerät zu bringen, um es zu verwenden. Um die Möglichkeiten zu erweitern, benötigen Sie außerdem ein 220-Volt-Netz. Aber auch ohne Stromversorgung erfüllt der Kollektor seine Hauptfunktion.

Vakuum Solarkollektor Design

Ein direkt betriebener Vakuumsolarkollektor ist im Wesentlichen ein Kessel. Nur die Rolle der Heizelemente spielen Kupferheizelemente im Lagertank. Ihre Anzahl hängt von der Lautstärke des Laufwerks ab.

Vakuumsolarkollektor - Betriebsmerkmale

Kupferheizelemente (Heatpipes) befinden sich in Glasvakuumröhren, deren Design einer Thermoskanne ähnelt, die einen minimalen Wärmeverlust gewährleistet.

Vakuumsolarkollektor - Betriebsmerkmale

Die Heatpipes enthalten eine nicht gefrierende, leicht kochende Flüssigkeit. Die von der selektiven Beschichtung der Vakuumröhre absorbierte Sonnenenergie wird in Wärmeenergie umgewandelt, die auf die Wärmerohre übertragen wird. Die Flüssigkeit im Wärmerohr kocht und steigt in Form von Dampf zur Rohrspitze auf.

Dort gibt es seine Wärme an das Wasser im Tank ab und kondensiert beim Abkühlen und fließt zum Boden des Rohrs. Dieser Vorgang wiederholt sich zyklisch.

Vakuumsolarkollektor - Betriebsmerkmale

Die Kupferspitze des Wärmerohrs interagiert nicht direkt mit dem Wasser im Antrieb. Es passt in eine Messinghülse, die in den Körper eingeschraubt ist.

Vakuumsolarkollektor - Betriebsmerkmale

Der Speichertank ist ständig mit Wasser gefüllt, das unter dem Hauptdruck der Wasserversorgung steht. Der maximal zulässige Druck für den Tank beträgt 0,6 MPa. Kaltes Wasser wird dem Boden des Speichertanks zugeführt, erwärmtes Wasser wird von oben entnommen. Aufgrund dessen vermischen sich die Ströme nicht und gewährleisten eine konstante Auslasstemperatur, fast bis der Tank vollständig entleert ist. Eine automatische Entlüftung befindet sich oben am Lagertank.

Vakuumsolarkollektor - Betriebsmerkmale

Vakuumsolarkollektor - Betriebsmerkmale Speicherdiagramm: 1 – Gehäuse, 2 – Isolierschicht, 3 – Edelstahltank, 4 – Temperatursensor, 5 – Entlüftung, 6 – Warmwasserauslass, 7 – elektrisches Heizelement, 8 – Kaltwassereinlass, 9 – Barriere

Speicherdiagramm: 1 – Gehäuse, 2 – Isolierschicht, 3 – Edelstahltank, 4 – Temperatursensor, 5 – Entlüftung, 6 – Warmwasserauslass, 7 – elektrisches Heizelement, 8 – Kaltwassereinlass, 9 – Barriere

Die Steuerung des Betriebs des Warmwasserbereiters erfolgt über einen Multifunktionsregler, der Daten zur Wassertemperatur analysiert und anzeigt sowie das im Tank installierte elektrische Heizelement steuert. Durch die Nutzung von Sonnenenergie und elektrischer Energie kann der Kollektor auch bei bewölktem Wetter eine unterbrechungsfreie Warmwasserversorgung gewährleisten.

Vakuumsolarkollektor - Betriebsmerkmale

Ist es möglich, das ganze Jahr über heißes Wasser zu bekommen?

Im Winter nimmt die Leistung der Sonnenstrahlung im Vergleich zum Sommer um das 5- bis 6-fache ab. Daher stellt sich natürlich die Frage, ob ein Einkreis-Vakuum-Solarkollektor im Winter effektiv funktioniert.?

Trotz der Tatsache, dass alle Strukturelemente im Freien installiert werden, positionieren Hersteller solcher Kollektoren sie häufig als ganzjährig und können bei Temperaturen unter Null betrieben werden. Diese Aussage wird durch die Tatsache gestützt, dass sich in den Vakuumröhren eine Frostschutzflüssigkeit als Kühlmittel befindet, der entfernte Tank eine gute Wärmeisolierung aufweist und sich darin ein leistungsstarkes elektrisches Heizelement befindet..

Die Automatik des Warmwasserbereiters ist so konfiguriert, dass der automatische Wassertemperatur-Wartungsmodus aktiviert wird, wenn die Temperatur im Tank unter 5 Grad fällt. Bei einer unterbrechungsfreien Stromversorgung gefriert das Wasser im Tank nicht und erwärmt sich bei sonnigem Wetter, wenn auch weniger intensiv. Der Gurt weist jedoch mehrere Merkmale auf..

Die erste ist eine automatische Entlüftung, die sich oben am Tank befindet und gut belüftet ist. Mit einem starken Minus kann es leicht greifen oder sogar brechen.

Das zweite, vielleicht wichtigste Rohr mit kaltem und heißem Wasser. Ohne Wasserentnahme gefriert das Wasser in den Rohren trotz der effektivsten Wärmedämmung der Rohre allmählich. Daher ist es neben der Aufrechterhaltung der Temperatur des Tanks auch erforderlich, die Wasserzirkulation durch das System sicherzustellen. Und dies sorgt für das Vorhandensein einer Umwälzpumpe und zusätzliche Stromausgaben, bei deren Versorgung insbesondere im Winter Ausfälle auftreten.

An bewölkten Tagen, die im Winter ausreichen, kann es durchaus vorkommen, dass Sie die Straße und nicht das Wasser heizen. Daher sind Zweikreis-Solarkollektoren für den ganzjährigen Einsatz besser geeignet. In solchen Vorrichtungen ist das Kühlmittel Frostschutzmittel und das Wasser wird durch einen Wärmetauscher erwärmt, der in dem im Raum befindlichen Speichertank installiert ist..

Funktioniert der Sonnenkollektor bei bewölktem Wetter?

Der Wirkungsgrad eines Solarwarmwasserbereiters hängt direkt von der Leistung der Sonnenstrahlung ab. Selbst an einem wolkigen Tag bricht eine bestimmte Menge Sonnenenergie durch die Wolken und wird vom Adsorber des Sammlers absorbiert. Die Leistung einer solchen Strahlung ist jedoch zehnmal geringer als an einem wolkenlosen Tag. Daher sollten Sie von einem Warmwasserbereiter keinen signifikanten Temperaturanstieg erwarten..

Umreifungstipps

1. Wenn Sie den Solarkollektor im Winter nicht benutzen, benötigen Sie ein zusätzliches Heizgerät. Es ist auch bei bewölktem Wetter nützlich (wenn Sie die elektrische Heizung des Warmwasserbereiters nicht verwenden). Der Solarkollektor muss parallel zur Zusatzheizung geschaltet werden. Zum bequemen Umschalten zwischen Heizungen können Sie ein Dreiwegeventil installieren, um die Geräte mit kaltem Wasser zu versorgen. Dadurch wird vermieden, dass kaltes Wasser durch das inaktive Gerät mit dem heißen Wasser gemischt wird, das das aktive Wasser verlässt.

2. Alle Absperr- und Notarmaturen sollten sich in einem Raum mit positiver Temperatur befinden. Dies hilft, das Wasser nicht nur aus dem Kollektor, sondern auch aus den Außenrohren abzulassen.

3. Um die lineare Ausdehnung des Wassers während des Erhitzens auszugleichen, muss ein Membranexpansionsbehälter oder ein Sicherheitsventil vorgesehen werden.

4. Installieren Sie ein Rückschlagventil an der Kaltwasserversorgung des Vorratsbehälters. Sie können ein kombiniertes Rückschlagventil mit Überdruckentlastung verwenden. Die Antworteinstellung wird gemäß dem Pass des Verteilers ausgewählt. Es ist darauf zu achten, dass das Wasser aus dem Abfluss in den Abwasserkanal abfließt.

Vakuumsolarkollektor - Betriebsmerkmale

5. Ein Ablasshahn muss vorhanden sein. Es muss in Innenräumen installiert werden, um nach dem Rückschlagventil kaltes Wasser zuzuführen.

6. Der Lagertank kann als Lagertank für die Chlorierung oder Notabschaltung verwendet werden. Dazu muss der Abfluss nicht in den Abwasserkanal, sondern in die Warmwasserzuleitung abgelassen werden. Das Wasser wird durch die Schwerkraft durch den Mischer abgelassen. Der Druck am Auslass des Mischers mit einem solchen Abfluss hängt von der Höhe des Tanks relativ zum Abflusspunkt ab (1 m – Druck 0,1 kgf / cm2).

7. Alle externen Anschlüsse zum Warmwasserbereiter müssen isoliert werden..

Vakuumsolarkollektor - Betriebsmerkmale Rohrleitungsschema: 1 – Dreiwegeventil, 2, 5 – Kollektor-Absperrventile, 3 – Rückschlagventil mit Überdruckventil, 4 – Ablasshahn, 6, 7 – Absperrventile einer zusätzlichen Heizung

Bedienung

Sammlerhersteller behaupten oft, dass ihre Produkte praktisch wartungsfrei sind und eine Lebensdauer von mindestens 25 Jahren haben. In Anbetracht der Tatsache, dass im Lagertank dieselben Prozesse ablaufen wie im Kessel, kann dies in Frage gestellt werden.

Welche Arbeiten müssen regelmäßig am Verteiler durchgeführt werden, um dessen Lebensdauer zu verlängern und die Effizienz zu verbessern??

Es ist ratsam, den Kollektor nicht im Stagnationsmodus (hohe Wärmebelastung) arbeiten zu lassen. Solche Modi entstehen, wenn der Bedarf an heißem Wasser geringer ist, als der Kollektor bereitstellen kann. Infolgedessen überhitzt und kocht das Wasser. Der Kollektor ist für eine solche Last ausgelegt, obwohl dies seine Ressourcen reduziert. Allerdings sind nicht alle Rohre für Temperaturen von 100 ° C und höher ausgelegt, und vor allem ist dies gefährlich für die menschliche Gesundheit. Es ist ratsam, vor dem Kauf eines Warmwasserbereiters den Bedarf an heißem Wasser zu ermitteln oder eine oder mehrere Vakuumrohre für eine Weile mit einem undurchsichtigen Material zu verschließen. Dies verringert die Kapazität des Kollektors..

Es ist erforderlich, einen einfachen Zugang zum Kollektorinstallationsort und einen praktischen Servicebereich zu gewährleisten.

Wischen Sie die Oberfläche der Röhrchen regelmäßig ab. Staubigkeit kann die Kapazität des Kollektors um 7% reduzieren. Es reicht aus, dies mehrmals im Jahr zu tun..

Das Innere des Lagertanks muss von Kalkablagerungen gereinigt werden. Dazu müssen Sie das Wasser ablassen und das Heizelement zerlegen. Das Verfahren ist das gleiche wie beim Reinigen eines Standardkessels. Die Häufigkeit hängt von der Wasserqualität ab.

Es ist notwendig, die Hülsen, in denen sich die Heatpipes befinden, von der Waage zu reinigen. Dazu müssen die Vakuumröhren zerlegt werden. Um sich nicht zu verbrennen, sollten Sie die Röhren vor Arbeitsbeginn vor der Sonne schützen.

Vakuumsolarkollektor - Betriebsmerkmale

Es ist möglich, dass ein Kupferheizrohr in einer Messinghülse stecken bleibt. Dann müssen Sie das Rohr zusammen mit der Hülse mit einem Steckschlüssel abschrauben.

Vakuumsolarkollektor - Betriebsmerkmale

Vakuumsolarkollektor - Betriebsmerkmale

Sie können Zunder mit Zitronensäure, Essig oder anderen Chemikalien entfernen..

Die Montage erfolgt verkehrt herum. Die Gummiringe am Liner müssen möglicherweise ersetzt werden. Das Heizrohr sollte mit einem Wärmeübertragungsmaterial geschmiert werden, um die Wärmeableitung zu verbessern und ein Versäuern zu verhindern.

Vakuumsolarkollektor - Betriebsmerkmale

Wenn Sie den Kollektor für den Winter entleeren, ist es ratsam, seine Röhrchen mit einem undurchsichtigen Material zu bedecken. Ein leerer Tank an sonnigen Wintertagen wird noch stärker überhitzen, was sich negativ auf die Gummidichtungen auswirkt und die Entlüftung vorzeitig deaktiviert.

Der Zustand der Kollektorbefestigungen und die Dichtheit der Verbindungen müssen regelmäßig visuell überprüft werden.

Preisliste

Eine Art Tankvolumen, l Anzahl der Rohre, Stck. Kosten, reiben.
Ekoenergy BRJ2A / 9 90 neun 47065,00
Ekoenergy BRJ2A / 12 110 12 53725,00
Ekoenergy BRJ2A / 15 150 fünfzehn 59.500,00
Altec SP-H-15 150 fünfzehn 38775.00
Altec SP-H-20 200 20 44.000,00
Altec SP-H-24 240 24 52170,00
Altec SP-H-30 300 dreißig 61390,00

Der Solarkollektor ist ein nützliches Gerät und vor allem energiesparend. Der im Artikel gezeigte Kollektor hat ein Lagertankvolumen von 110 Litern und erwärmt ihn im Sommer auf 65–70 ° C und im Herbst und Frühling auf 50–55 ° C. Wie jedes Heizgerät muss es jedoch gewartet werden. Trotzdem ist der Solarkollektor ein Schritt in die Zukunft, und wenn sich eine Gelegenheit bietet, lohnt es sich, diesen Schritt zu tun!

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