Трубка вакуумна з млином

Трубка вакуумна з млином

Загальний опис (принцип дії) Глущенко Дар'я, група 33

Ключовим моментом роботи сонячної системи є скляна вакуумна трубка. Кожна вакуумна трубка складається з двох скляних колб. Зовнішня колба виконана з надзвичайно міцного боросилікатного скла яке витримує удари граду який падає зі швидкістю 18 м / с і має до 35 мм діаметрі. Внутрішня колба також виконана з боросилікатного скла і покрита спеціальним трирівневим покриттям з поступовою зміною поглинаючих шарів ALN / AIN-SS / CU. За рахунок застосування нових технологій досягається високий коефіцієнт поглинання і низька відбиватися здатність, що дозволяє досягти + 380 ° С в середині трубки при прямому сонці, без шкоди самого виробу. Між двома скляними колбами викачується повітря, щоб створити вакуум, який перешкоджає зворотному теплопровідності і конвекційним втрат тепла. В середині скляної колби розташована герметична теплова трубка (HEAT PIPE), виготовлена ​​з чистої червоної міді в середині якої знаходиться легкокипящая і випаровується рідина, яка виконує функцію передачі тепла теплоносія. Нижче на малюнку показаний принцип роботи вакуумної трубки. Основна інтенсивність сонячного випромінювання в наземних умовах знаходиться в спектральному інтервалі 0.28 мкм - 3 мкм. Боросилікатне скло пропускає хвилі сонячної радіації в діапазоні 0,4 мкм - 2,7 мкм. Проникаючи крізь зовнішню прозору колбу, енергія затримується на другий колбі, на яку нанесений високоселективний непрозорий шар абсорбера.

Технічні характеристики

В результаті поглинання світла абсорбером і подальшого його випромінювання довжина хвилі збільшується до 11 мкм. Скло є непроникним бар'єром для електромагнітної хвилі такої довжини. Сонячна енергія, потрапляючи на абсорбер, знаходиться в пастці. Поглинаючи сонячне випромінювання, абсорбер навіть без зовнішньої колби може нагрітися до температури + 80 ° С. Нагрітий до такої температури абсорбер випромінює теплову енергію, яка, проникаючи крізь тіло другої колби, передається на HEAT PIPE. За рахунок виникнення парникового ефекту, який базується на накопичені енергії під склом, в середині другої колби температура піднімається до + 180 ° С. Це тепло нагріває легкозакипаючої і випаровується рідина, яка при + 25 ° С - + 30 ° С, перетворюючись на пару, піднімаючись, переносить тепло в робочу частину HEAT PIPE, де і відбувається теплообмін з теплоносієм. Віддача тепла змушує пар конденсуватися і текти в нижню частину HEAT PIPE, і цикл повторюється знову.

Високий коефіцієнт передачі тепла легко киплячою і рідиною, що випаровується, незначне її кількість і відносно не великі розміри HEAT PIPE дають ефективну термічну теплопровідність. HEAT PIPE працює як термічний діод. Теплопровідність дуже висока в одному напрямку (вгору) і низька в зворотному (вниз).

Для того, щоб підтримувати вакуум між двома скляними колбами на нижню внутрішню частину колби наносять шар барію. Він активно поглинає CO, CO, N, O, HO і H під час зберігання і роботи трубки. Шар барію також забезпечує явне візуальне вказівку вакуумного статусу. Білий колір означає, що порушені умови вакууму.

Ідеальна комбінація вакуумної і теплової мідної трубок дають нам такі переваги перед плоскими колекторами:

Висока теплова ефективність. завдяки сучасним методам передачі тепла, високоякісне поглинає покриття.

Широкий спектр роботи: завдяки малій теплової ємності вона здатна працювати при високій хмарності (в інфрачервоному діапазоні променів які проходять крізь хмари).

Кожна трубка працює не залежно одна від одної. Так як антифриз чи не затікає в середину трубки, а його доступ обмежується теплообмінником, то в разі фізичного пошкодження колектор продовжує працювати. Меншу вагу колектора при кращій ефективності роботи самого колектора. Краща ефективність роботи взимку завдяки вакууму. Трубка витримує морози в -50 ° С.

Принцип роботи трубки типу GM

Трубки типу GM дещо відрізняються від трубок СКЕ. В першу чергу різниця полягає у формі абсорбера. Тут теплова мідна трубка має по сторонам по пластині ребристою форми, вона ж і являє собою абсорбер, на який нанесено високоселективним покриття. Трубка розміщується в середині однієї єдиної скляної колби, яка є дещо більшого діаметру. З колби викачують повітря і замість пробки запаюють металевою пластиною. В середині мідної трубки є ефір, і працює вона за тим же принципом. Нижче представлений малюнок вакуумної трубки типу GM.

Список використаних джерел

1. Батушев В. А. Электронные приборы. — М.: Высшая школа, 1980. — 383 с. 2. В. Н. Дулин, Н. А. Аваев, В. П. Демин и др.; Под ред. Г. Г. Шишкина. Электронные приборы. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 496 с. — ISBN 5-283-01472-X.