Estructura de instalación del calentador de agua solar y su principio de funcionamiento.
La estructura de instalación de un calentador de agua solar generalmente consta de cinco partes: un núcleo de placa absorbente de calor, una cubierta transparente, materiales aislantes, un tanque de almacenamiento de agua caliente y un soporte de carcasa.
1. El núcleo de la placa absorbente de calor
El núcleo de la placa absorbente de calor es un componente clave que absorbe la energía de la radiación solar, la convierte en energía térmica y transfiere calor al agua. La selección de materiales, la forma estructural y las características de radiación del revestimiento de la superficie del núcleo de la placa absorbente de calor tienen un impacto decisivo en el rendimiento del calentador de agua. Los requisitos para las placas absorbentes de calor son tener una cierta capacidad de soportar presión, buena compatibilidad con el agua, alto rendimiento térmico, proceso de fabricación simple, costos razonables y operación confiable. El material del núcleo de la placa absorbente de calor es básicamente cobre y acero inoxidable en el extranjero, mientras que en China se utiliza generalmente cobre, aleaciones de aluminio o láminas galvanizadas. El uso de metal como núcleo de placa absorbente de calor tiene una fuerte conductividad térmica dentro del rango de temperatura normal, pero su capacidad de absorción de luz es menor que la de los no metales.
2. Cubierta transparente
La cubierta transparente deja pasar la radiación solar sin dejar pasar los rayos infrarrojos lejanos generados por el núcleo de la placa absorbente de calor, inhibiendo así la superficie. del núcleo de la placa absorbente de calor. La pérdida por reflexión y la pérdida por convección provocan un mayor aumento de temperatura en el calentador de agua, formando el componente principal del efecto invernadero. Al mismo tiempo, también desempeña un papel importante a la hora de evitar que el polvo, la lluvia y la nieve dañen el núcleo del tablero que absorbe el calor. La cubierta transparente debe cumplir con los requisitos básicos de alta transmitancia, alta resistencia al impacto, buena resistencia a la intemperie, buen rendimiento de aislamiento térmico y fácil procesamiento. Cuando los colectores utilizados en el norte adoptan cubiertas de doble capa, generalmente utilizan vidrio más película de policarbonato. El número de capas de la cubierta depende de las condiciones climáticas y temperatura de trabajo del área de uso. Generalmente es de una sola capa Las cubiertas de doble capa solo se utilizan en condiciones donde la temperatura es baja o la temperatura de trabajo es alta. . Se utilizan materiales transparentes alveolares cuando las condiciones lo permiten. Se debe considerar que la distancia entre la placa de cubierta y la placa absorbente de calor es superior a 20 mm. Si la distancia es demasiado pequeña, se reducirá la eficiencia de recolección de calor.
3. Materiales aislantes
La parte inferior y los alrededores del núcleo de la placa colectora de calor del calentador de agua deben tener una capa aislante para reducir la disipación de calor del calentador de agua al entorno circundante y mejorar la eficiencia de trabajo del calentador de agua. Los requisitos básicos para los materiales aislantes son buen rendimiento de aislamiento, resistencia a temperaturas superiores a 110 °C, sin descomposición, sin absorción de agua, sin deformación o volatilización, sin generación de gases tóxicos, pequeña capacidad, fácil instalación y bajo precio. Como materiales aislantes se utilizan generalmente poliuretano, poliestireno, lana de roca, lana mineral, vermiculita expandida, perlita expandida, etc. Debido a que el poliuretano tiene una conductividad térmica pequeña, resistencia a altas temperaturas, no absorbe agua, es limpio e higiénico y es económico, las empresas generalmente prefieren el poliuretano como material aislante para los núcleos de tableros que absorben calor. Para lograr la combinación perfecta de energía limpia y materiales respetuosos con el medio ambiente, Linorit y Honeywell desarrollaron conjuntamente nuevos materiales de espuma respetuosos con el medio ambiente que no destruyen la capa de ozono y fueron los primeros en el mundo en utilizarse para el aislamiento de calentadores de agua solares. Dado que este material es mucho más alto que otros materiales aislantes con agentes espumantes relacionados en términos de rendimiento, precio y aplicabilidad cuando se combina con calentadores de agua solares, brinda garantías extremadamente importantes para el rendimiento de aislamiento y estabilidad de los productos de calentadores de agua solares. producción de energía a una nueva era que cumpla con las normas internacionales de protección ambiental.
4. Tanque de almacenamiento de agua caliente
El tanque de almacenamiento de agua caliente es un dispositivo que se utiliza para almacenar agua caliente. Tiene un buen rendimiento de aislamiento térmico y es un componente clave del calentador de agua solar. Su estructura, materiales, capacidad y rendimiento de aislamiento, así como los métodos de reposición y toma de agua, afectan directamente el rendimiento y la confiabilidad del calentador de agua. Los materiales comúnmente utilizados para las carcasas de los tanques de agua incluyen placas de aluminio en relieve, placas de acero coloreadas, placas de acero inoxidable, placas de aluminio, zinc y silicio y fibra de vidrio, etc. El espesor de la placa es de 0,20 a 0,50 mm. Dado que las placas de acero inoxidable pueden provocar fácilmente contaminación lumínica, conviene utilizarlas lo menos posible o lo menos posible. Los materiales comúnmente utilizados para el revestimiento del tanque de agua incluyen placa de acero inoxidable, placa de acero esmaltado, aluminio inoxidable, placa galvanizada, fibra de vidrio y materiales plásticos, etc., con un espesor de 0,55-0,77 mm.
5. Carcasa y soporte
Para combinar el núcleo de la placa absorbente de calor, la cubierta transparente y los materiales de aislamiento térmico en un todo integral, y mantener una cierta rigidez y resistencia para facilitar Instalación y transporte, se requiere una hermosa carcasa. Los requisitos básicos para la carcasa son sólidos y duraderos, resistentes al cambio climático, indeformables, livianos, fáciles de procesar, de apariencia hermosa y de precio económico. La carcasa generalmente está hecha de placas de acero, placas de acero de colores, perfiles de aluminio, placas de acero inoxidable, plásticos, fibra de vidrio y otros materiales. La función del soporte es soportar el calentador solar de agua e integrarlo con el edificio. Los materiales incluyen aleación de aluminio, acero inoxidable, pulverización de acero al carbono, estampado de láminas galvanizadas y soportes de estampado de perfiles de tubos, etc. Actualmente, la mayoría de los fabricantes utilizan los dos primeros materiales debido a su buena resistencia a la corrosión. El soporte del calentador de agua solar debe tener suficiente resistencia y acero para garantizar una capacidad de carga suficiente.
En algunas áreas con fuertes vientos diarios, especialmente en las zonas costeras, se debe considerar plenamente la resistencia al viento durante el diseño.
El principio de funcionamiento es el que se muestra en la figura:
Los calentadores de agua solares generalmente constan de tres componentes principales: un panel colector solar de vacío totalmente de vidrio, un tanque de almacenamiento de agua aislado y un marco de soporte. Su elemento central colector de calor es una placa colectora de calor al vacío totalmente de vidrio, que se compone de dos tubos concéntricos de vidrio extra duro con alto contenido de borosilicato. El tubo colector de vacío absorbe selectivamente la luz solar y convierte la energía luminosa en energía térmica para calentar continuamente el agua en el tubo de vacío. Debido al efecto "termosifón", es decir, la proporción de agua fría es mayor y la proporción de agua caliente es menor. Por lo tanto, el agua caliente en el tubo de vacío flota naturalmente hacia arriba y ingresa al tanque de agua. El agua fría del tanque de agua desciende naturalmente de forma continua y entra en el tubo de vacío. Una y otra vez, se calienta el agua en el tanque de agua aislado del calentador de agua solar.