Встановлення геліосистем
для нагрівання води

Призначення сонячних вакуумних колекторів
Система на базі сонячних вакуумних колекторів призначена для виробництва гарячої води заданої температури та підтримки системи опалення шляхом поглинання сонячного випромінювання, перетворення його в тепло, акумуляції та передачі споживачеві. Система складається з трьох основних елементів:
- Зовнішнього блоку - сонячних вакуумних колекторів; - Внутрішнього блоку - бака-гідроакумулятора; - Автоматизованого блоку управління. Сонячний вакуумний колектор забезпечує збирання сонячного випромінювання за будь-якої погоди, незалежно від температури навколишнього середовища. Коефіцієнт поглинання енергії таких колекторів, при ступені вакууму 10-5 10-6, становить 98%. Сонячні батареї встановлюються безпосередньо на даху будівель таким чином, щоб найбільш ефективно використовувати вільні площі стін та дахи для збирання енергії. Колектори монтуються під кутом 45 градусів до горизонту. Термін служби вакуумних колекторів – не менше 25 років. Бак-гідроакумулятор являє собою систему підтримки та збереження тепла, отриманого від енергії сонця, а також від інших джерел енергії (наприклад, традиційного котла, що працює на електриці, газі або дизпаливі), які допомагають системі при недостатній кількості сонячної радіації. Нагріта таким чином вода надходить з теплообмінника внутрішнього блоку в радіатори системи опалення, а вода з резервуара використовується для гарячого водопостачання.
Мікропроцесорний блок керування призначений для контролю температури в сонячному колекторі та гідроакумуляторі, а також для вибору, залежно від величини цих температур, оптимального режиму роботи системи протягом доби. При цьому блок управління регулює протоку теплоносія через теплообмінник.
У нічний час автоматика системи забезпечує мінімально необхідне залучення додаткової енергії підтримки заданої температури всередині приміщення. Система має малу інерційність, швидкий вихід на робочий режим і дозволяє забезпечити середньорічну економію енергоносіїв до 50%.

Робота вакуумних трубок у сонячному колекторі
Вакуумна труба складається із двох скляних труб. Зовнішня труба виконана з прозорого надміцного боросилікатного скла. Внутрішня труба також виготовлена з прозорого боросилікатного скла, покритого спеціальним селективним нанопокриттям, що забезпечує максимальне поглинання тепла при мінімальному відображенні. Щоб уникнути кондуктивних і конвективних тепловтрат з простору між двома трубами, викачано повітря і створено вакуум. Для підтримки вакууму між двома скляними трубами використовується барієвий газопоглинач (такий, як і в телевізійних трубках). При виробництві газопоглинач піддається дії високих температур, внаслідок чого нижній кінець вакуумної труби покривається шаром чистого барію. Цей шар барію поглинає CO, CO2, N2, O2, H2O та H2, які виділяються з труби в процесі зберігання та експлуатації, підтримуючи таким чином стан вакууму. Шар барію є також чітким візуальним індикатором стану вакууму. Коли вакуум зникає, барієвий шар із сріблястого стає білим. Це дозволяє легко визначити, чи справна труба, всередині якої закріплена мідна теплова трубка з алюмінієвими ребрами для передачі тепла. Основні вимоги до вакуумної труби: • Матеріал: скло боросиликатне відповідає ISO3585: 1991. • Коефіцієнт пропускання боросилікатного скла: ≥ 0.92. • здатність селективного абсорбуючого покриття, що поглинається: а ≥ 0.94 • випромінювальна здатність напівсфери: ε ≥ 0.08 • стартова температура: +20°С (при даній температурі теплова трубка починає працювати) • час запуску в роботу: на більше 2-х хвилин при нормальному сонячному • Морозостійкість: витримує -50°С. • Термостійкість: немає пошкоджень після трьох разів послідовної дії холодної води до 25°С та гарячої води понад 90°С.
• Опір граду: витримує град Ø25 мм. • Стандарт зовнішнього вигляду: колір селективного покриття, що абсорбує, повинен бути рівномірним, покриття не повинно лущитися або морщитися. Підтримуючі частини всередині труби мають бути правильно та міцно закріплені. Допустиме відхилення в діаметрі труби з боросилікатного скла повинно відповідати ISO4803: 1978. • Вигин труби з боросилікатного скла не повинен перевищувати 0.3%. • Поперечний переріз труби з боросилікатного скла, що знаходиться на 40-60 мм від кінця, повинен бути круглим. Співвідношення між найкоротшим і найдовшим радіальними розмірами скляної труби не повинно перевищувати 1.02. Робота високотехнологічних вакуумних трубок заснована на простому принципі теплової труби, яка є порожнистим мідним стрижнем, запаяним з обох кінців з розширенням у верхній частині. Усередині нього знаходиться нетоксична рідина (іноргатик). При нагріванні рідини до температури кипіння вона закипає і в пароподібному стані піднімається у верхню частину - наконечник (конденсатор), температура на якому може досягати 250-380 °С. І там конденсується, віддаючи тепло. А конденсат стікає по стінках трубки донизу і процес повторюється. Теплова трубка вставляється у скляну трубу та фіксується між двома алюмінієвими ребрами. Форма ребер така, що площа контакту з тепловою трубкою і внутрішньою поверхнею вакуумної труби максимальна. Така модель ребер забезпечує максимальну передачу тепла до мідної теплової трубки, а потім теплоносія в проточному теплообміннику. Спосіб передачі тепла від теплової трубки теплообмінник дуже простий. Мідна теплова трубка всередині порожниста і містить запатентовану неорганічну нетоксичну рідину-теплоносій. Внутрішня порожнина теплової трубки вакуумована, тому ця рідина випаровується навіть при температурі близько 20 °С.
Вакуумні труби в колекторі укладені паралельно, кут нахилу залежить від географічної широти даного місця, кут нахилу для Києва 40 - 50 °. Орієнтовані на Південь труби пасивно «йдуть за сонцем» протягом усього дня. Форма труб забезпечує високий ступінь поглинання в порівнянні з плоскими колекторами з цілого ряду причин, а саме:
- Вакуумні трубки показують чудові результати і в хмарні дні, тому що труби здатні поглинати енергію інфрачервоних променів, які проходять через хмари;
— завдяки ізоляційним властивостям вакууму вплив вітру та низьких температур на роботу вакуумних труб незначний.