Солнечный водонагреватель с вакуумной трубкой: прочная и высокоэффективная модель для сбора тепла

В области использования солнечной энергии солнечные водонагреватели с вакуумными трубками, благодаря своей исключительной эффективности сбора тепла и многолетней истории применения, стали одним из самых распространенных решений для горячего водоснабжения в домашних условиях по всему миру. Благодаря своей уникальной физической конструкции они максимально эффективно используют солнечную энергию, обеспечивая бесчисленное множество семей экономичным и экологичным способом получения горячей воды. В этой статье подробно анализируется принцип работы, основные преимущества, области применения и ключевые моменты при выборе солнечных водонагревателей с вакуумными трубками, что позволяет получить исчерпывающую информацию.

Технический принцип: вакуумная изоляция для сбора тепла

Сердце солнечного водонагревателя с вакуумной трубкой — это полностью стеклянные вакуумные трубки для сбора тепла. Конструкция каждой трубки напоминает тонкий «термос», состоящий из двух концентрических трубок из боросиликатного стекла: 

Вакуумный промежуточный слой: пространство между внутренней и внешней трубками откачивается до высокого вакуума (≤10-3 Па), что эффективно устраняет потери тепла, вызванные конвекцией и теплопроводностью воздуха, и обеспечивает чрезвычайно высокие показатели изоляции. 

Селективное поглощающее покрытие: Внешняя стенка внутренней трубки покрыта тёмной селективно поглощающей плёнкой (например, алюминий-азот/алюминий), нанесённой методом магнетронного распыления. Эта плёнка способна максимально поглощать солнечное излучение (более 94%), одновременно подавляя собственное тепловое излучение (обладая крайне низкой излучательной способностью). 

Принцип работы: солнечный свет проходит через внешнюю стеклянную трубку, освещает слой поглощающей пленки и преобразуется в тепловую энергию. Тепло передается потоку воды во внутренней трубке. Вакуумная среда позволяет теплу только проникать внутрь, но не отводиться, что способствует быстрому повышению температуры воды. Нагретая вода поступает в изолированный резервуар для хранения посредством естественной циркуляции (эффект термосифона).

Основные преимущества: почему они выдерживают испытание временем?

1. Исключительная эффективность сбора тепла 

Вакуумный изоляционный слой вакуумной трубки значительно снижает влияние рабочей среды (например, холода и ветра) на эффективность сбора тепла, что позволяет поддерживать высокую эффективность сбора тепла даже в условиях низких температур, а особенно превосходную производительность зимой. 

Его цилиндрическая структура обладает определенной способностью автоматически отслеживать солнечный свет и может подвергаться воздействию солнечного света в течение более длительного времени в течение дня.

2. Обладает хорошими антиобледенительными свойствами. 

В условиях экстремально низких температур, даже если внешняя стенка вакуумной трубки замерзает, вода внутри трубки продолжает непрерывно нагреваться, поскольку внутренний вакуум не поглощает тепло. Сплит-модели, использующие вторичную систему теплообмена с антифризом, обладают более высокой способностью к замерзанию и подходят для использования в холодных северных регионах.

3. Экономичность и эффективность 

Благодаря отработанной технологии производства, полной производственной цепочке и относительно низким производственным затратам водонагреватели с вакуумной трубкой, как правило, более конкурентоспособны по конечной цене и являются чрезвычайно экономичным выбором начального уровня.

4. Удобство обслуживания и замены 

Система имеет модульную конструкцию, и каждая вакуумная трубка может работать независимо. Если какая-либо из них повреждена, её достаточно заменить отдельно. Система проста в эксплуатации, требует низких затрат на обслуживание и не влияет на работу всей системы.

Потенциальные соображения и объективный анализ

Любая технология имеет свои особенности, и у водонагревателей вакуумных трубок также есть некоторые аспекты, на которые следует обратить внимание: 

Проблема образования накипи: В регионах с жёсткой водой в системах прямого нагрева с подключением к сети часто образуется накипь, что может повлиять на эффективность сбора тепла и срок службы. Рекомендуется регулярно чистить систему или использовать умягченную воду. 

Сопротивление давлению: традиционная система прямого ввода работает без сопротивления давлению и подаёт воду в зависимости от разницы уровня воды. Давление воды во время принятия душа может быть не таким стабильным, как при системе сопротивления давлению. Раздельная система решает эту проблему. 

Механическая прочность: хотя сама вакуумная трубка не обладает низкой прочностью по сравнению с плоскими коллекторами, стеклянный материал имеет очень малую вероятность прокола под воздействием экстремальных погодных условий, например града. 

Воздействие пустых трубок и взрыв трубок. В крайних случаях, когда стеклянные трубки подвергаются длительному воздействию солнечных лучей и внезапно впрыскивается холодная вода, существует риск их растрескивания из-за неравномерного теплового расширения и сжатия. Однако все высококачественные продукты подвергаются строгим технологиям обработки, и сейчас это явление встречается редко.

Применимые сценарии и профили пользователей

Солнечные водонагреватели с вакуумной трубкой отлично подходят для следующих ситуаций: 

Хорошие условия для монтажа кровли имеются у пользователей, проживающих на верхних этажах многоэтажных жилых домов или являющихся владельцами самостоятельно построенных домов. 

Семьи с ограниченным бюджетом, которые стремятся к максимально высокой эффективности затрат. 

Пользователи в регионах с холодными зимами (например, на севере Китая) ценят его отличную морозостойкость и способность сохранять тепло зимой. 

Семьи, не предъявляющие высоких требований к напору воды во время купания или уже установившие устройства повышения давления.

Руководство по покупке и обслуживанию

Точки выбора: 

Количество трубок и вместимость: Выбирайте исходя из количества членов семьи. Обычно одному человеку соответствует одна трубка (около 20 литров воды). Для семей из 3–4 человек доступны от 18 до 24 трубок емкостью от 150 до 200 литров. 

Качество вакуумной трубки: проверьте, является ли цвет покрытия однородным и свободным от отслоений, а также проверьте, является ли дегазирующее средство зеркальной поверхности в верхней части вакуумного промежуточного слоя ярким (это признак высокой степени вакуума). 

Внутренний бак резервуара для воды: предпочтительны эмалированные внутренние баки или внутренние баки из нержавеющей стали SUS304, поскольку они обладают более высокой коррозионной стойкостью и более длительным сроком службы. 

Изоляционный слой: Изоляционный слой резервуара для воды должен быть выполнен из цельного полиуретанового вспененного материала толщиной ≥50 мм и высокой плотности для достижения хорошего изоляционного эффекта. 

Бренд и послепродажное обслуживание: выбирайте известные бренды, чтобы гарантировать качество продукции, надежную установку и послепродажное обслуживание.

Использование и обслуживание 

Регулярно проверяйте уровень дегазирующего средства на верхней зеркальной поверхности вакуумной трубки. Если оно побелело, это означает, что уровень вакуума снизился и трубку необходимо заменить. 

В регионах с жесткой водой необходимо регулярно (каждые 2–3 года) чистить резервуар для воды и внутренние трубы от накипи. 

Если вакуумная трубка не используется в течение длительного времени летом, ее можно частично прикрыть или наполнить водой, чтобы избежать воздействия прямых солнечных лучей. 

Зимними ночами можно опорожнить резервуар для воды или включить функцию сохранения тепла и защиты от замерзания (для моделей с электрическими вспомогательными функциями).

Заключение

Солнечные водонагреватели с вакуумными трубками – это надежная технология, проверенная временем. Они заняли важное место на мировом рынке использования солнечной энергии благодаря непревзойденной эффективности сбора тепла, превосходной морозостойкости и чрезвычайно высокой экономической эффективности. Несмотря на некоторые аспекты, требующие внимания, их продуманная технология, удобство обслуживания и стабильная работа делают их разумным выбором для многих семей, стремящихся к экологичному горячему водоснабжению. 

Выбирая его, вы выбираете энергосберегающий метод, проверенный миллионами пользователей, эффективный и практичный. В солнечные дни пусть он согреет вас теплом, сэкономит часть расходов и пополнит ваш дом зеленью.