أنها تمتص الطاقة الشمسية تحويلها إلى حرارة لاستخدامها في تسخين المياه. وقد تم بالفعل مخلى الأنابيب المستخدمة منذ سنوات في ألمانيا وكندا والصين والمملكة المتحدة. وهناك عدة أنواع من الأنابيب التي تم إخلاؤها في استخدامها في صناعة الطاقة الشمسية. Micoe جامعي استخدام الأكثر شيوعا أنبوب الزجاج المزدوج "". يتم اختيار هذا النوع من الأنابيب لموثوقيتها ، والأداء ، وانخفاض تكلفة التصنيع.

ل اجلاء الانبوب يتكون من اثنين من زجاج الأنابيب المصنوعة من الزجاج البورسليكات قوية للغاية. الأنبوب الخارجي شفاف يسمح لأشعة الضوء بالمرور مع الحد الأدنى من التفكير. وهي مغلفة والانبوب الداخلي مع طلاء خاص الانتقائي (Al-N/Al) الذي ميزات ممتازة امتصاص الأشعة الشمسية وخصائص التفكير الحد الأدنى. وتنصهر فيها أعلى من أنابيب اثنين معا والهواء الواردة في الفضاء بين طبقتين من الزجاج ويتم ضخ خارج بينما تعرض أنبوب لدرجات حرارة عالية. هذا الاخلاء "" من الغازات أشكال الفراغ ، الذي يشكل عاملا مهما في أداء أنابيب نقل.

لماذا فراغ؟ كما كنت أعرف ما إذا كنت قد استخدمت قارورة زجاج اصطف الترمس ، فراغ هو عازل ممتاز. هذا أمر مهم لأن بمجرد اخلاء أنبوب تمتص الاشعاع من الشمس وتحولها إلى حرارة ، ونحن لا يريد أن يخسر هو! الفراغ يساعد على تحقيق ذلك. خصائص عزل جيدة حتى أنه في حين أن من داخل أنبوب قد يكون 150oC / 304oF ، والانبوب الخارجي هو الباردة للمس. وهذا يعني أن أنبوب نقل سخانات المياه يمكن أن تؤدي أيضا حتى في الطقس البارد عندما شقة لوحة جامعي أداء ضعيفا بسبب فقدان الحرارة (أثناء ظروف دلتا تي عالية).

ويستخدم من أجل الحفاظ على فراغ بين طبقات الزجاج اثنين ، والباريوم النائل (نفس كما في التلفزيون أنابيب). أثناء تصنيع أنبوب نقل هذا النائل تتعرض لارتفاع درجات الحرارة الذي يتسبب في الجزء السفلي من أنبوب نقل على إثرها إلى أن مطلي بطبقة نقية من الباريوم. هذه الطبقة تمتص الباريوم بنشاط أي أكسيد الكربون CO2 ، N2 ، O2 ، H2 و H2O خارج بالغاز من خلال أنبوب نقل والتخزين وعملية ، مما يساعد على الحفاظ على الفراغ. طبقة الباريوم كما يوفر البصرية مؤشر واضح لحالة فراغ. الملونة والفضة طبقة الباريوم سيحول بيضاء إذا فقدت أي وقت مضى الفراغ. هذا يجعل من السهل تحديد ما إذا كان أو لم انبوب هو في حالة جيدة. انظر الصورة أدناه.

يتم محاذاة أنابيب مخلى في موازاة ذلك ، زاوية تصاعد يتوقف على خط العرض من موقعك. في اتجاه الشمال والجنوب لا يمكن للأنابيب المسار السلبي من حرارة الشمس طوال اليوم. في اتجاه الشرق والغرب يمكن أن مسار الشمس على مدار السنة.
كفاءة من اجلاء سخان الماء يتوقف على عدد من العوامل ، واحد واحد مهم هو مستوى الإشعاع اجلاء (تشمس) في منطقتكم. لمعرفة المزيد عن تشمس والقيم متوسط فوق منطقتك هنا.

قد يبدو مثل أنابيب الحرارة مفهوم جديد ، ولكن ربما كنت تستخدم لهم كل يوم وحتى لا نعرف ذلك. أجهزة الكمبيوتر المحمول في كثير من الأحيان استخدام أنابيب صغيرة لإجراء الحرارة بعيدا عن الحرارة وحدة المعالجة المركزية ، ونظام تكييف الهواء عادة ما تستخدم أنابيب لتوصيل الحرارة الحرارة.
المبدأ الكامن وراء عملية أنبوب الحرارة هو في الواقع بسيط جدا.
هيكل والمبدأ

أنبوب الحرارة جوفاء مع اجلاء داخل الفضاء ، إلى حد كبير نفس الأنبوب الشمسية. في حالة عزل هذا ليس هو الهدف ، بل لتغيير الدولة من داخل السائل. داخل أنبوب الحرارة هو كمية صغيرة من المياه النقية وبعض الاضافات الخاصة. غليان في مستوى مياه البحر في 100oC (212oF) ، ولكن اذا كنت في الصعود الى قمة جبل الغليان درجة الحرارة ستكون أقل أن 100oC (212oF). ويرجع ذلك إلى اختلاف في الضغط الجوي.

واستنادا إلى هذا المبدأ من الماء المغلي في انخفاض درجة الحرارة مع انخفاض الضغط الجوي ، من خلال اخلاء أنبوب الحرارة ، ويمكننا تحقيق نفس النتيجة. الأنابيب الحرارة المستخدمة في جمع ا ف ب الشمسية لديها نقطة الغليان من 30oC فقط (86oF). لذلك عندما يتم تسخين الأنابيب الحرارة فوق 30oC (86oF) ويبخر الماء. هذا زارة شؤون المحاربين القدامى من أجل ترتفع بسرعة إلى أعلى الأنبوب الحرارة نقل الحرارة. كما يتم فقدان الحرارة في المكثف (أعلى) ، وزارة شؤون المحاربين القدامى من أجل يتكثف لتشكيل السائلة (الماء) والعودة إلى الجزء السفلي من أنبوب الحرارة مرة أخرى إلى تكرار العملية.
في درجة حرارة الغرفة الماء يشكل الكرة الصغيرة ، مثل الكثير من الزئبق عندما لا يسفك على سطح مستو في درجة حرارة الغرفة. عندما هزت أنبوب الحرارة ، ويمكن الاستماع إلى الكرة داخل المياه من الطراز الأول. على الرغم من أنه هو الماء فقط ، هذا يبدو وكأنه قطعة من المعدن من الطراز الأول في الداخل.
هذا التفسير يجعل أنابيب الحرارة الصوت في غاية البساطة. امتص ماسورة مجوفة من النحاس مع قليل من الماء في الداخل ، والهواء خارجا! الصحيح ، ولكن من أجل تحقيق هذه النتيجة هي الاجراءات المطلوبة أكثر من 20 مع التصنيع ومراقبة الجودة الصارمة.
ضبط الجودة
نوعية المواد والتنظيف من المهم للغاية لإنشاء أنبوب الحرارة نوعية جيدة. إذا كان هناك أي شوائب داخل أنبوب الحرارة سوف تؤثر على الأداء. ويجب على نقاء من النحاس نفسها أيضا أن تكون عالية جدا ، تحتوي على كميات ضئيلة فقط من الاوكسجين والعناصر الأخرى. إذا كان يحتوي على كمية كبيرة من الأكسجين النحاس جدا أو العناصر الأخرى ، وسوف يتسرب إلى الفراغ تشكيل جيب من الهواء في الجزء العلوي من أنبوب الحرارة. هذا وقد أثر التحول نقطة سخونة الحرارة في أنبوب (من الحرارة نهاية المكثف) بعيدا من الهبوط المكثف. ومن الواضح أن هذا يؤثر سلبا على الأداء ، وبالتالي الحاجة إلى استخدام النحاس فقط نقاء عالية جدا.
في كثير من الأحيان استخدام أنابيب حرارة الفتيل أو نظام شعري للمساعدة في تدفق السائل ، ولكن بالنسبة للأنابيب الحرارية المستخدمة في جمع Micoe الشمسية لا يلزم النظام مثل سطح الداخلية من النحاس على نحو سلس للغاية ، مما يتيح تدفق كفاءة السائل مرة أخرى إلى أسفل. لم يتم تثبيت الأنابيب أيضا حرارة Micoe أفقيا. ويمكن تصميم أنابيب لنقل الحرارة الحرارة أفقيا ، ولكن كان الثمن هو أعلى من ذلك بكثير.

أنبوب الحرارة المستخدمة في تجميع الطاقة الشمسية Micoe تضم عناصر النحاس 2 ، ورمح المكثف. قبل الاخلاء ، وصنع من النحاس المكثف للرمح. لاحظ أن المكثف ويبلغ قطر أكبر بكثير من مدخل المنجم ، وهذا هو لتوفير مساحة كبيرة على مدى الذي نقل الحرارة إلى الرأس يمكن أن يحدث. النحاس والنحاس المستخدمة هي الأوكسجين الحرة ، وبالتالي ضمان عمر الممتاز والاداء.
يتم اختبار كل أنبوب الحرارة للحصول على أداء نقل الحرارة وتتعرض ل250oC (482oF) درجات الحرارة قبل أن يتم الموافقة على استخدامه. لهذا السبب حرارة الأنابيب النحاسية نسبيالينة. لم أنابيب الحرارة الشديدة التي تتعرض لمثل هذه جدا اختبار الجودة الصارمة ، ويمكن أن تشكل جيب هوائي في أعلى على مر الزمن ، وبالتالي خفض كبير للحرارة الأداء نقل.

تجميد حماية
على الرغم من أن أنابيب الحرارة فراغ ونقطة الغليان قد انخفض إلى فقط 25 30oC (86oF) ، ونقطة التجمد لا يزال هو نفس المياه عند مستوى سطح البحر ، 0oC (32oF). لأنه يوجد أنبوب الحرارة داخل أنبوب زجاجي اجلاء ، ودرجات الحرارة خلال الليل وجيزة منخفضة ، 20oC (14oF) لن يؤدي إلى تجميد أنابيب الحرارة. وسوف يكون معطوبا سهل أنابيب تسخين المياه من خلال تجميد المتكررة. المياه المستخدمة في الأنابيب الحرارة Micoe يتجمد في ظروف لا تزال الباردة ، لكنه يتجمد بطريقة الخاضعة للرقابة التي لا يسبب تورم أنابيب النحاس.

كثيرا ما يقدم هذا الأداء للطاقة الشمسية سخان الماء والرسم البياني ، أو مجموعة من المتغيرات الأداء الثلاثة. ويمكن تقديم القيم على أساس المساحة الكلية ، ومنطقة الفتحة أو منطقة الامتصاص. في أوروبا ، وكثيرا ما يستخدم فتحة أو الامتصاص ، في الولايات المتحدة ، والمساحة الكلية المستخدمة في كثير من الأحيان. لا يهم حقا القيم التي يتم استخدام ، طالما كنت تستخدم القيمة الصحيحة. أي. لا تستخدم منطقة الامتصاص عند استخدام قيم الأداء على أساس المساحة الكلية.
لضبط من واحدة إلى أخرى ، عن طريق مضاعفة حجم الفرق.
أي. إذا كان المجال مجال امتصاص 0.6m2 = = & الإجمالي 1.1m2 ثم (1.1/0.6 = 1.83) ، وتتضاعف حتى factorsby الأداء 1.83 لتحويل من الإجمالي للامتصاص.
أداء المتغيرات الثلاثة لمجمع Micoe الشمسية ما هو منصوص عليه من قبل مختبر تجارب منتدى جنوب المحيط الهادئ في سويسرا (C632LPEN تقرير منتدى جنوب المحيط الهادئ) ، هي كما يلي (لإجراء العمليات الحسابية متري ، على أساس منطقة الامتصاص) :

تحويل عامل : h0 = 0.717 خسارة معامل : a1 = 1.52 واط / m2K () معامل الخسارة : A2 = 0.0085 واط / (m2K2)

وتستخدم (أشكال أخرى مختلفة قليلا من هذه الصيغة ، ولكنها توفر نفس النتيجة)
كيفية استخدام الصيغة؟
استنادا إلى درجة الحرارة المحيطة ، ودرجة الحرارة ومستوى متوسط متعددة تشمس ، أولا حساب قيمة X.
على سبيل المثال. في 02:40 ، درجة الحرارة المحيطة من 25oC (77oF) ؛ متوسط المياه [درجة الحرارة (Tinlet Texit +) / 2] من 50oC (122oF) ؛ مستوى من التعرض لأشعة 800Watts/m2 (252Btu/ft2).

أدخل الآن كل القيم في الصيغة :

كفاءة تحويل الطاقة الشمسية لهذه النقطة المحددة في الزمان ومجموعة من الظروف البيئية هو 66.3 ٪. وهذا هو : يستخدم في الواقع 66.3 ٪ من الطاقة التي توفرها الشمس لتسخين المياه.
واستنادا إلى افتراض أن تلك العوامل البيئية الثلاث (زاي ، وتا طم) في حالة مستقرة لمدة ساعة واحدة ، ثم 800 × 0.663 = 530.4 واط من الطاقة لكل وm2 منطقة الامتصاص وسوف تستخدم لتسخين المياه (168Btu/ft2 ). 530.4Watts ما يعادل 456kcal ، التي يمكن أن الحرارة 100L من الماء عن طريق 4.56oC (20 جالون بحلول 10.9oF)
وفيما يلي رسم بياني يوضح أداء منحنيات للجامع Micoe الشمسية على ثلاثة مستويات التعرض لأشعة مختلفة ، من 0 إلى 80oC تي الدلتا. في معظم الحالات فإن القيم دلتا ر يكون في حدود 20 - 50oC ، والقيم الأعلى الحالي لارتفاع درجة حرارة التدفئة مثل هذا الاستيعاب تطبيقات التبريد ، أو أثناء الطقس البارد جدا. باستثناء عندما دلتا ر هو صفر ، كفاءة التحويل يعتمد على مستويات التعرض لأشعة الشمس ، مع ارتفاع العائد تشمس مستويات أكبر من تحويل الطاقة الشمسية.

الواقع سوف تقلب درجة الحرارة المحيطة ، ودرجة الحرارة متعددة ستزيد تدريجيا مع الماء الساخن. وعلاوة على ذلك مستويات التعرض لأشعة قد تتقلب مع الغيوم المتقطعة. من أجل أكثر دقة حساب انتاج الطاقة في اليوم / الشهر / السنة مجموعة كاملة أكثر من البيانات البيئية يجب النظر في العديد من العمليات الحسابية وأداء (كل ساعة) على مدار اليوم اتخاذها. يمكن للموزع المحلي الخاص بك Micoe تقديم تقديرات للمتوسط الأداء الشهري والسنوي ، والناتج الحرارة والطاقة الشمسية وبالتالي المساهمة لمنطقتك.
أحد العوامل التي لا تعتبر في حسابات الأداء على التوالي المبينة أعلاه ، هو من القيم يؤثر إدارة الهوية والوصول عرضي أو طولي (معدل الإصابة زاوية). النظر في إدارة الهوية والوصول من المهم بالنسبة لتجميع الطاقة الشمسية Micoe أنها تمثل بقدر ما هي 25 ٪ إضافية في إجمالي الإنتاج اليومي القيم الحرارة. يرجى قراءة المقطع التالي لمعرفة المزيد حول إدارة الهوية والوصول.