Wie Heatpipes funktionieren

[Abstrakt]

Die Solarvakuumröhre mit Heatpipe ist der effizienteste Solarwarmwasserbereiter auf dem Markt. Heatpipe-Technologie und Vakuumröhren sind nichts Neues. Tatsächlich verwendet die Internationale Raumstation ISS beide Technologien gleichzeitig. Die meisten Laptop-Computer verwenden Heatpipes, um das Motherboard zu kühlen, während Vakuumröhren in elektronischen Produkten wie Fernsehern und Radios verwendet wurden. Tatsächlich sind Vakuumröhren immer noch die erste Wahl für High-End-Verstärker. Wie funktionieren diese beiden Technologien in solaren Warmwasserbereitungssystemen? Beginnen wir mit Solar-Vakuumröhren oder auch Vakuumröhren genannt.

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Was ist Vakuumröhre?

Die Vakuumröhre besteht aus Borosilikatglas, das einen sehr geringen Eisengehalt hat, so dass es mehr Sonnenstrahlung durchlässt als normales Glas, also auch sehr stark ist. Das Herstellungsverfahren der Glasröhre 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 im Inneren keine Luft befindet, kann die Wärme nicht auf eine der beiden Seiten übertragen werden. Das Glasinnenrohr ist mit einem patentierten 3-Schicht-Kupfer-, Aluminium- und Aluminium/Stickstoff-Schichtverfahren beschichtet. Diese selektiven Beschichtungen sind dafür verantwortlich, die solare Wärmestrahlung zu absorbieren und durchzulassen, wodurch die Leistung der Röhre beeinflusst wird. Da zwischen beiden ein Vakuum herrscht, kann die Wärme nicht abgeführt werden, wodurch der Wirkungsgrad dieser Röhren 97% beträgt. Bei der Herstellung dieser Rohre wird ein Bariumabsorbens 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, führt der Barium-Getter dazu, dass sich die Metallbeschichtung am Boden des Reagenzglases weiß färbt, 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 gewickelt sind und die selektive Beschichtung vollständig berühren, auf das zentrale Wärmerohr übertragen. Das Zentrum des Aluminium-Kühlkörpers ist eine Kupfer-Heatpipe. Das Wärmerohr ist ein langes Rohr, das sich über die gesamte Länge der Vakuumröhre erstreckt. Im Hohlraum des Röhrchens befindet sich eine kleine Menge Flüssigkeit. Das Innere des Kupferwärmerohrs befindet sich ebenfalls in einem Vakuumzustand, aber das Vakuum unterscheidet sich 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 siedet Wasser unter Vakuum bei einer niedrigeren Temperatur, während Wasser unter hohem Druck bei einer höheren Temperatur siedet.

Wenn das Wärmerohr vorgeheizt wird, wird die Flüssigkeit im Wärmerohr schnell erhitzt und wird zu Dampf. Der Dampf steigt entlang des Rohres auf, bis er die Kondensatorkugel erreicht, wo seine Wärme über den Wärmetauscher im Verteiler an die Solarwärme übertragen wird. In der Kondensatorkugel verliert der Dampf Energie und wird wieder flüssig. 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 Solarwärme übertragen. Daher ist der Verteiler auf diese Weise 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 Einführen des Temperatursensors in den Kupferverteiler. Auf diese Weise wird die Innentemperatur der Heizflüssigkeit an den digitalen Regler zurückübertragen. Wenn die Temperatur im Kollektor höher ist als das Wasser im Wassertank oder Pool, sendet der Regler ein Signal, um die Pumpe zum Einschalten und Umwälzen der Heizflüssigkeit zu benachrichtigen. Am Abend, wenn die Sonne untergeht, kühlt der Verteiler auf eine Temperatur ab, die niedriger ist als die des Wassers oder des Pools, wodurch die Pumpe angehalten wird, zu stoppen.

【Fazit】

Wenn Sie ein Wärmerohr zum Austausch kaufen möchten, überprüfen Sie bitte:

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