Коллектор с тепловыми трубами

Коллектор с тепловыми трубами

Тепловая труба представляет собой вакуумированное герметичное устройство в виде трубы или плоского канала с продольными канавками или капиллярно-пористым телом (фитилем) на внутренней поверхности канала, частично заполненного рабочей жидкостью. При подводе теплоты жидкость в одной части тепловой трубы (испарительной зоне) испаряется и образующиеся пары переносятся в зону отвода теплоты (зону конденсации), где они конденсируются, и по капиллярной структуре жидкость возвращается в зону испарения.


Рис. 1. Конструкция солнечного коллектора с плоской тепловой трубой:
1 - остекление; 2 - тепловая труба (испарительная зона); 3 - конденсационная зона; 4 - труба для отвода теплоты; 5 - теплоизоляция; 6 - корпус.

Возможен широкий выбор рабочих жидкостей, в частности могут использоваться дистиллированная вода, ацетон и хладагенты при низких температурах. В тепловой трубе без фитиля (термосифоне), возврат конденсата в зону испарения происходит под действием силы тяжести, поэтому тепловая труба этого типа может работать лишь при условии расположения зоны конденсации выше зоны испарения. Для солнечных коллекторов с тепловой трубой характерны:

высокая плотность потока передаваемой теплоты;

большая компактность устройства;

передача теплоты в одном направлении - из зоны испарения в зону конденсации;

отсутствие расхода энергии на перенос среды;

передача теплоты при малой разности температур;

саморегулируемость.

Поскольку в низкотемпературных солнечных установках используются в основном плоские солнечные коллекторы, в них целесообразно использовать плоские тепловые трубы — термосифоны. Выбрав должным образом заполнитель, можно полностью исключить проблемы, связанные с коррозией и замерзанием системы.

Масса солнечного коллектора с тепловой трубой составляет около 25 кг/м2 площади поверхности.