가압식 U자형 태양열 집열기

제품 정의 및 핵심 구조

U자형 태양열 집열기는 신뢰성, 제어 용이성 및 수명 주기 성능이 주요 결정 요소인 엔지니어링 태양열 난방 시스템을 위해 개발된 가압식 태양열 집열기입니다. 튜브 내부에 물이 순환하는 직접 유동식 진공관 집열기와 달리, U자형 설계는 간접 열 전달 구조를 채택하여 열 집열 과정과 사용자 측의 물 시스템을 분리합니다.

구조적으로, 이 집열기는 U자형 금속 유로, 진공 유리관, 알루미늄 열전달 핀 및 통합 매니폴드로 구성됩니다. 태양 복사 에너지는 진공관의 외부 유리층을 투과하여 내부 핀 구조에 흡수됩니다. 그런 다음 열은 금속 접촉면을 통해 U자형 튜브 내부로 직접 전달되며, 이 내부에서 특수 열전달 매체가 폐쇄 루프를 따라 순환합니다.

이 설계 덕분에 집열기는 가압 상태에서도 건식 진공 튜브 환경을 유지하며 작동할 수 있습니다. 시스템 엔지니어링 관점에서 이러한 분리는 운영 위험을 크게 줄이고 시스템 제어를 단순화하며 장기적인 안정성을 향상시킵니다. 결과적으로 U자형 집열기는 중앙 집중식 제어, 예측 가능한 성능 및 긴 수명을 중시하는 프로젝트에서 널리 선택됩니다.

실제 태양열 시스템에서 U자형 집열기는 종종 안정적인 주 열원 또는 신뢰할 수 있는 보조 열원으로 기능하며, 완충 탱크, 판형 열교환기 및 보조 가열 장비와 통합되어 완전하고 제어 가능한 열 솔루션을 구성합니다.

애플리케이션 시나리오

프로젝트 선정 관점에서 볼 때, U자형 태양열 집열기는 빠른 열 반응보다 작동 연속성과 시스템 안정성이 더 중요한 용도에 적합합니다.

• 아파트나 주거 단지와 같은 중앙 집중식 주거용 온수 시스템에서는 안정적인 압력과 신뢰할 수 있는 작동이 필수적입니다. U자형 집열관은 가압 방식이므로 최신 배관 시스템과 원활하게 통합될 수 있으며, 진공관 내부에 물이 없기 때문에 기존 시스템에서 흔히 발생하는 동결 및 파열 위험을 방지할 수 있습니다.

• 호텔, 병원, 학교, 레저 시설 등 상업 시설에서는 온수 수요가 지속적이고 집중적입니다. 이러한 시설은 일반적으로 연중무휴로 운영되며 잦은 시스템 가동 중단을 허용할 수 없습니다. U자형 집열기는 유지보수 요구 사항이 적고 열 출력이 안정적이어서 운영 신뢰성이 사용자 경험과 운영 비용에 직접적인 영향을 미치는 이러한 환경에 매우 적합합니다.

• 산업 및 산업단지에서는 공정수 예열, 공간 난방 또는 하이브리드 에너지 시스템의 일부로 U자형 집열기가 자주 선택됩니다. 글리콜 기반 열전달 매체를 사용할 수 있어 추운 기후에서도 안정적인 성능을 발휘하므로, 이 집열기는 특히 북부 지역이나 장기간 저온 현상이 지속되는 지역에 적합합니다.

전반적으로 U자형 집열기는 소규모 분산형 난방 솔루션보다는 중앙 집중식 관리, 장기적인 안정성 및 예측 가능한 열 성능을 우선시하는 프로젝트에 가장 적합합니다.

주요 장점

안전하고 안정적인 작동

U자형 태양열 집열기의 핵심 장점은 안전성과 작동 안정성입니다. 진공관 내부의 물 순환을 제거함으로써 여름철 과열로 인한 관 파열이나 겨울철 동파와 같은 일반적인 고장 상황을 방지할 수 있습니다.

밀폐된 금속 유로 채널은 열 전달 매체가 수질 문제로부터 격리되도록 합니다. 이를 통해 물로 채워진 집열기의 성능 저하를 유발하는 주요 원인인 스케일 형성, 미네랄 침전 및 부식을 효과적으로 방지할 수 있습니다. 프로젝트 소유자 입장에서 이는 운영 위험 감소와 장기적인 유지보수 비용 절감으로 이어집니다.

일관된 열 전달 성능

U자형 집열기는 U자형 금속 채널을 기반으로 하는 2차 열교환 구조를 사용합니다. 알루미늄 핀에 흡수된 열은 직접적인 금속 전도를 통해 순환하는 열전달 매체로 효율적으로 전달됩니다.

U자형 튜브 설계는 빠른 시동을 우선시하기보다는 광범위한 작동 조건에서 일관된 효율을 유지하는 데 중점을 둡니다. 이러한 특성 덕분에 연속 작동 및 안정적인 열 수요를 요구하는 시스템에 특히 적합합니다.

구조적 내구성과 재료 신뢰성

모든 열 전달 구성 요소는 밀폐된 유로 내부에 포함되어 외부 환경 영향으로부터 보호됩니다. 구리는 우수한 열전도율과 내식성 때문에 주요 유로 재질로 사용됩니다. 일부 모델에서는 산화 저항성과 장기 안정성을 더욱 향상시키기 위해 희토류 합금 튜브가 적용됩니다.

고강도 용접 기술이 주요 접합부에 적용되어 집열기가 반복적인 열팽창 및 수축을 견딜 수 있습니다. 이러한 견고한 구조는 긴 수명을 보장하고 예상치 못한 고장 발생 가능성을 최소화합니다.

유연한 설계 및 시스템 통합

U자형 집열기는 특정 프로젝트 요구 사항에 맞춰 크기와 구성을 맞춤 제작할 수 있습니다. 모듈식 구조 덕분에 유연한 어레이 레이아웃이 가능하며, 다양한 시스템 설계를 지원합니다.

GM 알루미늄 합금 프레임은 뛰어난 기계적 강도를 제공하며 설치를 간소화합니다. 브러시드 실버 표면 마감은 건축물과의 조화를 도모하여 옥상 설치 및 건물 일체형 설치 모두에 적합합니다.

부품 및 소재의 장점

• 핀 구조는 부식에 강하고 장기간 태양 노출에도 안정적인 열 성능을 유지하는 3003 방청 알루미늄으로 제작되었습니다. 높은 열전도율 덕분에 다양한 환경 조건에서도 효율적인 열 흡수 및 전달이 가능합니다.

• 유체 흐름 채널은 주로 구리로 제작되는데, 구리는 뛰어난 열 전달 특성과 내구성 덕분에 열 공학 분야에서 널리 사용되는 소재입니다. 일부 모델에서는 산화 저항성과 작동 안정성을 더욱 향상시키기 위해, 특히 까다로운 환경에서 사용되는 경우 희토류 합금 튜브를 사용하기도 합니다.

• 용접 공정에는 은-구리 용접봉이 사용됩니다. 이 방식은 접합부의 강도와 유연성을 유지하여 장기간 작동 시 용접 부위의 균열이나 부식 위험을 줄입니다.

• 열 전달 매체는 주변 온도 조건에 따라 선택할 수 있으므로 집열기는 다양한 기후대에서 안정적으로 작동할 수 있습니다.

기술 사양

U자형 집열기와 히트 파이프 집열기 비교

• 프로젝트 의사 결정 관점에서 U자형 집열기, 히트 파이프 집열기 및 기존 진공관 시스템 중 어떤 것을 선택할지는 성능, 신뢰성 및 유지 보수 간의 균형에 달려 있습니다.

• 히트 파이프 집열기는 빠른 열 응답 속도와 뛰어난 저온 성능을 제공하지만, 장기적인 신뢰성은 내부 작동 유체의 안정성에 달려 있습니다. 기존의 진공관 집열기는 초기 투자 비용이 저렴하지만, 튜브 파손 및 스케일 침착으로 인해 유지 보수가 더 자주 필요합니다.

• U자형 집열기는 예측 가능한 성능, 구조적 신뢰성 및 유지 보수 빈도 감소를 우선시하므로 대규모의 장수명 태양열 설비에 실용적인 선택입니다.

솔레츠 솔라를 선택해야 하는 이유

• 솔레츠크스 솔라는 자체 제조업체로서, 프로젝트의 특정 요구 사항을 충족할 수 있도록 완벽한 맞춤 제작 기능을 갖춘 U자형 집열기를 제공합니다. 6개의 생산 기지와 수직 통합된 공급망을 통해 안정적인 생산 능력과 신뢰할 수 있는 납기를 보장합니다.

• 각 집열기는 AI 기반 품질 관리 시스템의 지원을 받아 60가지 이상의 품질 검사 절차를 거쳐 높은 합격률을 유지합니다. 117개의 특허 기술과 포괄적인 연구 개발 시스템을 갖춘 Soletks Solar는 부품 선정부터 전체 시스템 통합에 이르기까지 강력한 기술 지원을 제공합니다.

• 솔레츠크스 솔라는 20년 이상 청정 열에너지 분야에서 경험을 쌓아왔으며, 건물 난방, 산업용 열 시스템, 농업용 건조 및 한랭 기후 프로젝트를 위한 솔루션을 제공해 왔습니다.