<div class="xblock xblock-public_view xblock-public_view-vertical" data-course-id="course-v1:Profosvita+CS-S054-DNMT+2024" data-init="VerticalStudentView" data-runtime-class="LmsRuntime" data-runtime-version="1" data-block-type="vertical" data-usage-id="block-v1:Profosvita+CS-S054-DNMT+2024+type@vertical+block@05b0925bdb1449d68c2dd0caa676fd0a" data-request-token="098a4016b54011f18fc3caddbe89107e" data-graded="False" data-has-score="False"> <div class="vert-mod"> <div class="vert vert-0" data-id="block-v1:Profosvita+CS-S054-DNMT+2024+type@html+block@b4ac2fab01584c858b3408310a2bca30"> <div class="xblock xblock-public_view xblock-public_view-html xmodule_display xmodule_HtmlBlock" data-course-id="course-v1:Profosvita+CS-S054-DNMT+2024" data-init="XBlockToXModuleShim" data-runtime-class="LmsRuntime" data-runtime-version="1" data-block-type="html" data-usage-id="block-v1:Profosvita+CS-S054-DNMT+2024+type@html+block@b4ac2fab01584c858b3408310a2bca30" data-request-token="098a4016b54011f18fc3caddbe89107e" data-graded="False" data-has-score="False"> <script type="json/xblock-args" class="xblock-json-init-args"> {"xmodule-type": "HTMLModule"} </script> <p>Трубчаста форма у вигляді колби найбільш оптимальна для створення і утримання вакууму.</p> <p>Саме тому найбільшого поширення в побутовому секторі отримали вакуумні трубчастіколектори. Існує кілька типів трубчастих колекторів, що є різними за своїми конструктивними особливостями, внаслідок чого у них можуть бути різні експлуатаційні характеристики, цільове використання та ефективності.</p> <p>Сонячні вакуумні трубчасті колектори можна класифікувати за двома основними конструктивними особливостями скляних трубок і теплового каналу, що використовуються як абсорбери сонячного колектора:</p> <ul> <ul> <li>за типом скляної трубки;</li> <li>за типом теплового каналу;</li> </ul> </ul> <p><br />Розглянемо класифікацію за типом скляної трубки. Існує два основних типи конструкції скляної трубки:</p> <ul> <ul> <li>коаксіальна трубка (мал. 1);</li> <li>пір’яна трубка (мал. 2).</li> </ul> </ul> <p></p> <p> <img width="100%" src="/assets/courseware/v1/d3112e3957f7417d3a91af94e2de7a3b/asset-v1:Profosvita+CS-S054-DNMT+2024+type@asset+block/%D0%92%D0%B0%D0%BA%D1%83%D1%83%D0%BC%D0%BD%D1%96_%D1%82%D1%80%D1%83%D0%B1%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%96_%D1%81%D0%BE%D0%BD%D1%8F%D1%87%D0%BD%D1%96_%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8_1.png" alt="Вакуумні трубчасті сонячні колектори 1" style="max-width: 373px; display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" /></p> <p style="text-align: center;"><em>Малюнок 1 – Вакуумна коаксіальна колба </em>                 </p> <p></p> <p> <img width="100%" src="/assets/courseware/v1/cf8a69b4faa3a2b3432a5a6eaec20904/asset-v1:Profosvita+CS-S054-DNMT+2024+type@asset+block/%D0%92%D0%B0%D0%BA%D1%83%D1%83%D0%BC%D0%BD%D1%96_%D1%82%D1%80%D1%83%D0%B1%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%96_%D1%81%D0%BE%D0%BD%D1%8F%D1%87%D0%BD%D1%96_%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8_2.png" alt="Вакуумні трубчасті сонячні колектори 2" style="max-width: 627px; display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" /></p> <p style="text-align: center;"><em>Малюнок 2 – Приклади пір’янихтрубок</em></p> <p></p> <p><strong>Коаксіальна трубка</strong> фактично є термосом та являє собою подвійну скляну колбу. В просторі між трубками відкачано повітря, тобто створено вакуум. На стінці внутрішньої трубки нанесено поглинальне покриття, тому передача тепла відбувається від самої скляної колби. Пір’яна трубка являє собою одностінну скляну колбу. Вакуум в даній трубці знаходиться в просторі теплового каналу, в даних трубках частина теплового каналу і абсорбера інтегрована всередині самої колби.</p> <p>За типом теплового каналу сонячні вакуумні трубчасті колектори можна розділити на два типи:</p> <ul> <ul> <li>з тепловим каналом типу «Heat pipe»;</li> <li>з прямоточним тепловим каналом.</li> </ul> </ul> <p>Сонячний вакуумний колектор з трубкою типу «Heat-pipe», тобто теплова труба, займає більшу частину ринку сонячних колекторів.</p> <p>Принцип роботи теплової трубки заснований на тому, що в закритих трубках з теплопровідного металу (міді або алюмінію) знаходиться рідина, що легко випаровується. Перенесення тепла відбувається за рахунок того, що нагріта під дією сонячного випромінювання рідина, випаровується на нижній частині трубки, поглинаючи при цьому теплоту випаровування і конденсується у верхній частині (теплозбірник). Потім рідина знову перетікає вниз і процес повторюється. Теплоносій через поглинач відбирає тепло, що виділяється.</p> <p><strong>Схема роботи</strong> теплової трубки в вакуумному сонячному колекторі зображена на мал. 3.</p> <p><strong>Маніфольд</strong> – це пристрій у вигляді металевого блоку, який виступає в якості теплозбірника.</p> <p>У вакуумних трубчастих сонячних колекторах з прямоточним каналом, теплоносій безпосередньо протікає і нагрівається в кожній з трубок колектора. До нього приєднані вакуумні трубки, які передають теплову енергію через конденсатор, розташований в самому верху трубки.</p> <p>Розглянемо більш докладно можливі конфігурації сонячних вакуумних колекторів.Вакуумна коаксіальна трубка може поєднуватися з тепловим каналом типу «Heat-pipe». </p> <p>Даний сонячний вакуумний колектор є найбільш поширеним через свою низьку вартість і простоту заміни пошкоджених трубок.</p> <p> <img width="100%" src="/assets/courseware/v1/06df0e1093dc2ccb0b4238da1aa8fa19/asset-v1:Profosvita+CS-S054-DNMT+2024+type@asset+block/%D0%92%D0%B0%D0%BA%D1%83%D1%83%D0%BC%D0%BD%D1%96_%D1%82%D1%80%D1%83%D0%B1%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%96_%D1%81%D0%BE%D0%BD%D1%8F%D1%87%D0%BD%D1%96_%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8_3.png" alt="Вакуумні трубчасті сонячні колектори 3" style="max-width: 559px; display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" /></p> <p style="text-align: center;"><em>Малюнок 3 - Схема роботи теплової трубкив вакуумному сонячному колекторі</em></p> <p></p> <p> <img width="100%" src="/assets/courseware/v1/654388d2e85150dc0d12c219e423ed11/asset-v1:Profosvita+CS-S054-DNMT+2024+type@asset+block/%D0%92%D0%B0%D0%BA%D1%83%D1%83%D0%BC%D0%BD%D1%96_%D1%82%D1%80%D1%83%D0%B1%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%96_%D1%81%D0%BE%D0%BD%D1%8F%D1%87%D0%BD%D1%96_%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8_4.png" alt="Вакуумні трубчасті сонячні колектори 4" style="max-width: 501px; display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" /></p> <p style="text-align: center;"><em>Малюнок 4 - Конструктивна особливість сонячного колектора з тепловою трубкою</em></p> <p>У вакуумних трубчастих сонячних колекторах з <strong>прямоточним каналом</strong> (мал. 5), теплоносій безпосередньо протікає і нагрівається в кожній з трубок колектора. Різні типи теплових каналів можуть поєднуватися з різними типами вакуумних колб. Ці колектори мають досить складний процес передачі тепла. Тепло передається кілька разів, від скла до алюмінієвих ребер, потім від алюмінію до самої теплової труби і тільки потім передається теплоносію геліосистеми. Тому в поєднанні з круглою формою абсорбуючої поверхні ефективність сонячного колектора цього типу невисока. Показники максимального оптичного ККД η колектора сягають 65 %.</p> <p><strong>Коаксіальна вакуумна трубка</strong> так само може бути використана для колектора з прямоточним тепловим каналом. Даний тип сонячного вакуумного колектора отримав назву колектор з U-образною трубкою – малюнок 6.</p> <p> <img width="100%" src="/assets/courseware/v1/bfef81821eb712c320b1bd8262ee9183/asset-v1:Profosvita+CS-S054-DNMT+2024+type@asset+block/%D0%92%D0%B0%D0%BA%D1%83%D1%83%D0%BC%D0%BD%D1%96_%D1%82%D1%80%D1%83%D0%B1%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%96_%D1%81%D0%BE%D0%BD%D1%8F%D1%87%D0%BD%D1%96_%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8_5.png" alt="Вакуумні трубчасті сонячні колектори 5" style="max-width: 536px; display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" /></p> <p style="text-align: center;"><em>Малюнок 5 – Вакуумна коаксіальна трубка з прямоточнимтепловим каналом; </em></p> <p style="text-align: center;"><em>1 – зовнішня скляна колба, 2 – високоселективне поглинаюче покриття, </em></p> <p style="text-align: center;"><em>3 – алюмінієва вставка, 4 – тепловий канал зтеплоносієм, 5 – вакуумний прошарок, 6 – внутрішня скляна колба</em> </p> <p> <img width="100%" src="/assets/courseware/v1/1b7fde6beed9a5ecd2506d213d77d695/asset-v1:Profosvita+CS-S054-DNMT+2024+type@asset+block/%D0%92%D0%B0%D0%BA%D1%83%D1%83%D0%BC%D0%BD%D1%96_%D1%82%D1%80%D1%83%D0%B1%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%96_%D1%81%D0%BE%D0%BD%D1%8F%D1%87%D0%BD%D1%96_%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8_6.png" alt="Вакуумні трубчасті сонячні колектори 6" style="max-width: 465px; display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" /></p> <p style="text-align: center;"><em>Малюнок 6 – Конструктивна особливість колектора з прямоточним тепловим каналом та U-образною трубкою</em></p> <p></p> <p>В даних типах колекторів, за рахунок зменшення кількості теплопередач (теплота від алюмінієвого шару передається відразу трубкам, в яких циркулює теплоносій геліосистеми), максимальний <strong>ККД</strong> може становити для деяких моделей до 76 %. <strong>Недоліком</strong> може бути те, що при певному характері ушкодження, заміни може потребувати весь сонячний колектор, а не тільки колба.</p> <p><strong>Вакуумна коаксіальна трубка</strong> в поєднанні з тепловим каналом «Heat-pipe» зображена на малюнку 7.</p> <p><strong>Пір’яна трубка</strong> так само може поєднуватися з тепловим каналом «Heat-pipe» (мал. 8).</p> <p>Дані вакуумні трубчасті колектори мають більш високі оптичні характеристики, ніж колектори з коаксіальної трубкою. У деяких виробників значення максимального ККД досягають 77 %. Цьому сприяють деякі конструктивні особливості: плоский абсорбер з безпосередньою передачею теплоти до теплової трубки, а так само один шар скла, що значно зменшує відображення сонячного випромінювання. Так само зручним є процес заміни пошкоджених трубок, що не вимагає заміни всього колектора і зливання теплоносія всієї геліосистеми.</p> <p> <img width="100%" src="/assets/courseware/v1/d7dc37a04276fead58c931f538682041/asset-v1:Profosvita+CS-S054-DNMT+2024+type@asset+block/%D0%92%D0%B0%D0%BA%D1%83%D1%83%D0%BC%D0%BD%D1%96_%D1%82%D1%80%D1%83%D0%B1%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%96_%D1%81%D0%BE%D0%BD%D1%8F%D1%87%D0%BD%D1%96_%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8_7.png" alt="Вакуумні трубчасті сонячні колектори 7" style="max-width: 514px; display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" /></p> <p style="text-align: center;"><em>Малюнок 7 – Вакуумна коаксіальна трубка в поєднанні</em></p> <p style="text-align: center;"><em>з тепловим каналом «Heat-pipe»: 1 – зовнішня скляна колба, </em></p> <p style="text-align: center;"><em>2 – високоселективне поглинаюче покриття, 3 – алюмінієві ребра, </em></p> <p style="text-align: center;"><em>4 – вакуумний прошарок, 5 – тепловий канал з рідиною, яка легко випаровується, 6 – внутрішня скляна колба</em> </p> <p></p> <p> <img width="100%" src="/assets/courseware/v1/f381f62ce70837437d85fc986bdea69c/asset-v1:Profosvita+CS-S054-DNMT+2024+type@asset+block/%D0%92%D0%B0%D0%BA%D1%83%D1%83%D0%BC%D0%BD%D1%96_%D1%82%D1%80%D1%83%D0%B1%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%96_%D1%81%D0%BE%D0%BD%D1%8F%D1%87%D0%BD%D1%96_%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8_8.png" alt="Вакуумні трубчасті сонячні колектори 8" style="max-width: 506px; display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" /></p> <p style="text-align: center;"><em>Малюнок 8– Пір’яна трубка з тепловим каналом типу "Heatpipe":</em></p> <p style="text-align: center;"><em>1 – скляна колба, 2 – вакуумний прошарок, 3 – мідний абсорбер з високоселективним покриттям, 4 – тепловий канал з рідиною, яка легко випаровується </em></p> <p></p> <p><strong>Найбільш ефективним поєднанням</strong> є пір’яна трубка з прямоточним тепловим каналом (мал. 9). Такий сонячний вакуумний колектор має максимальний ККД до 80 %. Але при заміні пошкоджених трубок потрібно зливати теплоносій всієї геліосистеми. Так само ці колектори мають досить високу ціну. Схема циркуляції теплоносія в вакуумному колекторі з пір’яною трубкою і прямоточним тепловим каналом зображена на рисунку 10.</p> <p> <img width="100%" src="/assets/courseware/v1/a45d099786c3499f7994ab9e112d7bcf/asset-v1:Profosvita+CS-S054-DNMT+2024+type@asset+block/%D0%92%D0%B0%D0%BA%D1%83%D1%83%D0%BC%D0%BD%D1%96_%D1%82%D1%80%D1%83%D0%B1%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%96_%D1%81%D0%BE%D0%BD%D1%8F%D1%87%D0%BD%D1%96_%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8_9.png" alt="Вакуумні трубчасті сонячні колектори 9" style="max-width: 363px; display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" /></p> <p style="text-align: center;"><em>Малюнок 9 – Пір’яна трубка з прямоточним тепловим каналом: 1 – скляна колба, 2 – вакуумний прошарок, 3 – мідний абсорбер з високоселективним покриттям, 4 – внутрішній теплової канал з теплоносієм,5 – зовнішній теплової канал з теплоносієм ( що нагрівається). </em></p> <p></p> <p> <img width="100%" src="/assets/courseware/v1/55c2869be592ff7b25e53f3f2c932c5c/asset-v1:Profosvita+CS-S054-DNMT+2024+type@asset+block/%D0%92%D0%B0%D0%BA%D1%83%D1%83%D0%BC%D0%BD%D1%96_%D1%82%D1%80%D1%83%D0%B1%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%96_%D1%81%D0%BE%D0%BD%D1%8F%D1%87%D0%BD%D1%96_%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8_10.png" alt="Вакуумні трубчасті сонячні колектори 10" style="max-width: 276px; display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" /></p> <p style="text-align: center;"><em>Малюнок 10 – Схема циркуляції теплоносія в вакуумному колекторі з пір’яною трубкою і прямоточним тепловим каналом</em></p> <p></p> <div id="gtx-trans" style="position: absolute; left: 21px; top: 1488.42px;"> <div class="gtx-trans-icon"></div> </div> </div> </div> </div> <script type="text/javascript"> (function (require) { require(['/static/js/dateutil_factory.762fd6ff462b.js?raw'], function () { require(['js/dateutil_factory'], function (DateUtilFactory) { DateUtilFactory.transform('.localized-datetime'); }); }); }).call(this, require || RequireJS.require); </script> <script> function emit_event(message) { parent.postMessage(message, '*'); } </script> </div>