Новые солнечные коллекторы для энергосберегающих домов

Все уже привыкли к тому, что солнечные коллекторы должны изготавливаться в Китае, и они сделаны из меди.  Новую технологию предложили строителям учёные их Киевского Института -  они работают на основе алюминиевых сплавов. На основе этих трубок изготовлены вакуумные плоские солнечные водогрейные коллекторы. Наиболее распространенными сегодня являются вакуумные солнечные коллекторы с медными тепловыми трубками.

Для эффективной работы таких конструкций нужно достичь качественного контакта оболочки трубок с теплопоглощающей поверхностью стеклянной колбы (абсорбер). Это обеспечивается дополнительными операциями: пайка, приварка или прижимание. Вторым важным моментом является эффективный отвод тепла от  теплоносителя в теплообменнике коллектора при минимальном гидравлическом сопротивлении. Для решения этих проблем учёными было предложено  использовать алюминиевые трубки — технология позволяет получать одновременно поглощающую поверхность и цилиндрическую тепловую трубку.

Такая конструкция получила название — плавниковая. Алюминиевая тепловая трубка имеет капиллярную систему, обеспечивающую минимальную опору  при любых углах наклона.Испытания алюминиевых трубок  показало их высокую механическую прочность — они выдерживают давление 200 атм. Для режима стагнации проверки проводились при температуре пара 200 ° С — давление  было в пределах 30 атм, что вполне безопасно для этой конструкции. Выдержали они и замерзания теплоносителя до минус 40 ° С.

Исследования показали, что при горизонтальном размещении, максимальная тепло транспортная способность  трубок лежит в пределах 210 … 215 Вт. А при переводе в вертикальное положение новые устройства (от 5 ° до 90 °) устройства функционируют в режиме термосифона и обеспечивают тепло транспортные способности 300 Вт.

Проверку провели недавно на двух конструкциях коллекторов — плоском и трубчатом. Исследовали тепловую эффективность своих  трубок по сравнению с известными европейскими коллекторами. В итоге учёными были получены  очень близкие параметры. Интересным использованием алюминиевых трубок может стать их использование для теплообменников рекуператоров. Такие системы позволят вдвое сократить затраты на согревание в энергосберегающих домах  вентиляционного воздуха. Ранее  такая же технология исследовалась и экспериментально проверялась Российскими учёными, и тоже дала положительные результаты. Исследования продолжаются.