Solar-Vakuumröhren mit Heatpipes - wie sie funktionieren

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Die Solarvakuumröhre mit Wärmerohr ist der effizienteste Solarwarmwasserbereiter auf dem Markt. Heatpipe-Technologie und Vakuumröhren sind nichts Neues. Tatsächlich nutzt die Internationale Raumstation beide Technologien gleichzeitig. Die meisten Laptops verwenden Heatpipes zur Kühlung des Motherboards, während Vakuumröhren in elektronischen Produkten wie Fernsehgeräten und Radios verwendet wurden. In der Tat sind Vakuumröhren immer noch die Wahl der High-End-Verstärker. Wie funktionieren diese beiden Technologien in solaren Warmwasserbereitungssystemen? Beginnen wir mit Solarvakuumröhren oder auch evakuierten Röhren genannt.

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Was ist ein Vakuumröhrchen?

Die Vakuumröhre besteht aus Borosilikatglas, das einen sehr geringen Eisengehalt aufweist, so dass es mehr Sonnenstrahlung durchlassen kann als gewöhnliches Glas, daher ist es auch sehr stark. Das Herstellungsverfahren des Glasrohrs ist das gleiche wie das Herstellungsverfahren der Thermoskanne, die eine äußere Glasschicht und eine innere Glasschicht aufweist. Dazwischen wurde die Luft entfernt oder "evakuiert", um ein Vakuum zu erzeugen. Da sich keine Luft im Inneren befindet, kann die Wärme nicht auf beide Seiten übertragen werden. Das Glasinnenrohr ist mit einem patentierten 3-Schicht-Kupfer-, Aluminium- und Aluminium / Stickstoff-Schichtverfahren beschichtet. Diese selektiven Beschichtungen sind für die Absorption und Übertragung der solarthermischen Strahlung verantwortlich und beeinträchtigen dadurch die Leistung der Röhre. Da zwischen beiden ein Vakuum besteht, kann die Wärme nicht abgeführt werden, wodurch der Wirkungsgrad dieser Rohre 97% beträgt. Während der Herstellung dieser Rohre wird ein Bariumabsorptionsmittel installiert, um jegliches Gas zu absorbieren, um sicherzustellen, dass das Vakuum aufrechterhalten wird. Der Getter wird auch verwendet, um die Integrität des beeinträchtigten Vakuums anzuzeigen. Wenn das Vakuum des Reagenzglases bricht, wird die Metallbeschichtung auf der Unterseite des Reagenzglases durch den Barium-Getter weiß, was darauf hinweist, dass es ersetzt werden muss.

Nachdem die selektive Beschichtung die Wärmeenergie der Sonne absorbiert hat, wird die Energie durch die Aluminiumrippen, die in die Vakuumröhre eingewickelt sind und die selektive Beschichtung vollständig berühren, auf das zentrale Wärmerohr übertragen. Das Zentrum des Aluminiumkühlkörpers ist ein Kupfer-Heatpipe. Das Wärmerohr ist ein langes Rohr, das über die gesamte Länge des Vakuumrohrs verläuft. In der Vertiefung des Rohrs befindet sich eine kleine Menge Flüssigkeit. Das Innere des Kupferwärmerohrs befindet sich ebenfalls im Vakuumzustand, das Vakuum unterscheidet sich jedoch vom Vakuum im evakuierten Rohr. Aufgrund dieses Vakuums siedet die Flüssigkeit bei einer Temperatur von etwa 200 ° C. 30 Grad Celsius (86 Grad Fahrenheit). Dies ist das Hauptprinzip der Heatpipe-Technologie. Im Vergleich zum Meeresspiegel kocht Wasser unter Vakuum bei einer niedrigeren Temperatur, während Wasser unter hohem Druck bei einer höheren Temperatur kocht.

Wenn das Wärmerohr vorgewärmt wird, erwärmt sich die Flüssigkeit im Wärmerohr schnell und wird zu Dampf. Der Dampf steigt entlang des Rohrs auf, bis er den Kondensatorkolben erreicht, wo seine Wärme über den Wärmetauscher im Verteiler auf die Solarheizflüssigkeit übertragen wird. Im Kondensatorkolben verliert der Dampf Energie und kehrt in die Flüssigkeit zurück. Durch die Schwerkraft fließt die Flüssigkeit nach unten zurück zur Innenwand des inneren Wärmerohrs, und der Zyklus wiederholt sich.

Das Kupferwärmerohr in jedem Rohr wird in die Kupferhülse im abgedichteten Verteiler eingeführt. Diese Wärme wird indirekt über die Leitfähigkeit auf die Solarheizflüssigkeit übertragen. Auf diese Weise ist der Verteiler unabhängig vom Wärmerohr und es tritt keine Leckage auf, selbst wenn das Wärmerohr entfernt wird. Der Verteiler ist hochisoliert und es gibt eine kleine Hülse zum Einsetzen des Temperatursensors in den Kupferverteiler. Auf diese Weise wird die Innentemperatur des Heizfluids zurück an die digitale Steuerung übertragen. Wenn die Temperatur im Kollektor höher ist als das Wasser im Wassertank oder Pool, sendet die Steuerung ein Signal, um die Pumpe zum Einschalten und Zirkulieren der Heizflüssigkeit zu benachrichtigen. Am Abend, wenn die Sonne untergeht, kühlt der Verteiler auf eine Temperatur ab, die unter der des Wassers oder des Pools liegt, wodurch die Pumpe angewiesen wird, anzuhalten.

【Fazit】

Wenn Sie ein Heatpipe als Ersatz kaufen möchten, überprüfen Sie bitte:

https://www.1stsunflower.com/SFVB-Vaccum-Tube-With-Heat-Pipe-pd71647387.html