Pocinkan sončni kolektor. Sončni kolektorji za ogrevanje

Dobri lastniki zasebnih hiš vedno iščejo načine, kako prihraniti denar pri ogrevanju vode in ogrevanju. To je še posebej aktualno v zadnjem času, ko imajo cene komunalnih storitev skoraj vsako četrtletje močan trend rasti. Na pomoč priskoči sama narava s svojim neusahljivim virom energije – sončnim sevanjem. Z udejanjanjem zakonov fizike v praksi mojstri najdejo zanimive načine za prihranke pri oblikovanju in sestavljanju sončnih kolektorjev, ki jih verjetno lahko vsak lastnik naredi sam - le malo truda in spretnosti je treba vložiti.

Sončni kolektor naredi sam je mogoče izdelati na več načinov in iz najrazličnejših materialov, včasih celo iz takšnih, ki se enostavno »kotalijo pod nogami«, zgrajeni so iz običajnih starih pločevink piva, plastenk, cevi ali cevi, s pomočjo stekla. , polikarbonatne plošče in drugi materiali.

Nekateri načini izdelave kolektorjev bodo obravnavani spodaj, vendar najprej preučite povezovalne diagrame - praviloma so približno skupni vsem solarnim sistemom za ogrevanje vode.

Sheme ožičenja sončnega zbiralnika vode

Učinkovito delovanje solarnega sistema za ogrevanje vode ni odvisno samo od tega, iz česa je kolektor izdelan, ampak tudi od tega, kako pravilno bo nameščen in priključen. Obstaja veliko možnosti za povezovalne sheme, vendar ne smete iskati najbolj zapletenih, saj je povsem mogoče uporabiti osnovne, ki so dostopne in razumljive.

"Poletna" različica oskrbe s toplo vodo iz sončnega kolektorja

Ta preprosta povezovalna shema sončnega kolektorja je uporabna tako za ogrevanje sanitarne vode kot za ogrevanje sanitarne vode. Če je topla voda potrebna zunaj v poletni zgradbi, potem je rezervoar zanjo nameščen tudi v zraku. V primeru, da je topla voda razvedena po hiši in je tam nameščen hranilnik.

Možnost "poletne" povezave kolektorja

Ta shema običajno zagotavlja naravno kroženje vode in v tem primeru je kolektorska baterija nameščena 800 ÷ 1000 mm nižje od nivoja rezervoarja, kjer bo tekla topla voda - to je treba zagotoviti z razliko v gostoti hladne in segreto tekočino. Za povezavo razdelilnika z rezervoarjem se uporabljajo cevi s premerom najmanj ¾ palca. Da voda v zalogovniku ostane v vročem stanju, ki ga bo dosegla zaradi segrevanja na dnevnem soncu, morajo biti stene dobro izolirane, na primer z mineralno volno debeline 100 mm in polietilenom (če nad streho ni vgrajena streha). kotel). Kljub temu je bolje, da posodi zagotovite stacionarno zavetje, saj če se izolacija zmoči zaradi dežja, bo to znatno zmanjšalo njene toplotnoizolacijske lastnosti.

Naravna cirkulacija ni zelo dobra za uporabo v sistemu s sončnim kolektorjem, saj ustvarja rahlo vztrajnost pri gibanju vode v tokokrogu. In če sta baterija in rezervoar dovolj oddaljena, se bo voda po tej poti postopoma ohladila. Zato je za povečanje učinkovitosti pogosto nameščen kroženje. Ta možnost je primerna za ogrevanje vode samo v topli polovici leta, pozimi pa bo treba vodo iz sistema izčrpati, sicer se bo zaradi zmrzovanja zlahka zlomila T ton rubina.

"Zimska" shema za priključitev solarnega ogrevanja vode

Če nameravate sončni kolektor uporabljati vse leto, potem, da v hudih mrazih voda ne zmrzne v ceveh, namesto njega v tokokrog vlijete poseben antifriz, to je tekočino proti zmrzovanju. Shema ima popolnoma drugačen videz - nameščen je indirektni ogrevalni kotel. V tem primeru bo antifriz, segret v sončnem kolektorju, šel skozi toplotni izmenjevalnik kotla in ogreval vodo v rezervoarju.

V ta sistem je nujno vgrajena "varnostna skupina" - avtomatska zračnik, manometer in varnostni ventil, zasnovan za želeni tlak. Za stalno gibanje hladilne tekočine se običajno uporablja obtočna črpalka.

Možnost solarnega ogrevanja

Pri uporabi sončne toplotne energije za ogrevanje doma se uporablja tudi indirektni ogrevalni kotel, priključen na kolektor, kot tudi za dodatno ogrevanje hladilne tekočine - na trdo gorivo ali plin. V jesenskih ali pomladnih dneh, ko sonce lahko segreje hladilno tekočino na želeno temperaturo, lahko kotel preprosto izklopite.

Sončni kolektor - dobra pomoč pri ogrevanju doma

Če so zime v regiji zelo mrzle, potem od kolektorja ne bi smeli pričakovati velike učinkovitosti, saj je v tem obdobju malo sončnih dni, sama zvezda pa je nizka do obzorja. Zato je preprosto potrebno dodatno ogrevanje hladilne tekočine in tople vode. Sončna baterija bo pomagala prihraniti pri gorivu le tako, da bo v kotel pritekla ne hladna, ampak že nekoliko segreta voda, kar pomeni, da bo za segrevanje na želeno temperaturo porabilo manj plina ali lesa.

Vedeti morate tudi, da večji kot je sončni kolektor, več energije lahko sprejme. Da bi torej tak sistem lahko proizvedel dovolj toplote za ogrevanje hiše, je treba površino kolektorja povečati na 40 ÷ 45 % celotne površine hiše.

Možnost oskrbe s toplo vodo in ogrevanja na sončni kolektor

Za uporabo sončnega kolektorja tako za ogrevanje kot za oskrbo s toplo vodo je potrebno v sistemu združiti obe prejšnji možnosti in uporabiti poseben kotel za vodo z dodatnim rezervoarjem, ki ima tuljavo, skozi katero kroži hladilna tekočina, ki jo segreva sončna baterija. Zaradi dejstva, da je notranji rezervoar veliko manjši od glavnega, se voda v njem segreje iz tuljave veliko hitreje in odda toploto splošnemu rezervoarju.

Kolektor se lahko vključi v splošni sistem "ogrevanje - oskrba s toplo vodo"

Poleg tega mora biti kotel priključen na dodatni vir ogrevanja - lahko je električni kotel ali generator toplote na trdo gorivo.

Temperaturna nestabilnost, ki jo ustvari sončna baterija, lahko prispeva k pregrevanju hladilne tekočine ali, nasprotno, k njenemu prehitremu hlajenju v krogih ogrevanja in oskrbe z vodo. Da se to ne bi zgodilo, mora biti celoten sistem nadzorovan z avtomatizacijo. Nameščen v ožičenje krmilnik temperaturo, ki lahko preusmeri tok hladilne tekočine ali vklopi ali izklopi obtočne črpalke ali izvede druge krmilne operacije.

V zgornjem diagramu je tak regulator temperature označen kot regulator.

Torej, s povezovalnimi diagrami (pasovi), na splošno, je jasnost. In zdaj je smiselno razmisliti o več možnostih za samostojno izdelavo sončnih kolektorjev.

Cene sončnih kolektorjev

Sončni kolektorji

Sončni kolektor iz cevi ali gibljive cevi

Tisti, ki imajo zasebno hišo z vrtom ali kočo, seveda vedo, da se voda, ki ostane v začasni svetlobni cevi po zalivanju postelj, hitro segreje. To je pozitivna lastnost cevi ali gibkih cevi, ki so jo uporabljali obrtniki in iz njih izdelovali sončne toplotne izmenjevalnike. Treba je opozoriti, da bo tak zbiralnik stal večkrat cenejši od nakupa v trgovini, a da bi bil proizvodni proces uspešen, je treba vložiti nekaj truda.

Na strehi - cela baterija sončnih kolektorjev

Tak kolektor je lahko sestavljen iz enega ali več odsekov, v katerih so položene in pritrjene cevi, tesno zvite v spiralni "polž".

"Polž" - izmenjevalnik toplote

To zasnovo lahko imenujemo najpreprostejša tako pri oblikovanju kot pri namestitvi. Njegovo glavno pomanjkljivost lahko imenujemo dejstvo, da ga je praktično nemogoče uporabljati brez uporabe prisilnega kroženja, saj če so konture cevi predolge, bo hidravlični upor presegel tlačno silo, ki jo ustvari temperaturna razlika. Vendar pa reševanje vprašanja namestitve obtočne črpalke sploh ni težko. In tak sistem, nameščen v podeželski hiši, bo odlična pomoč in se bo hitro izplačal, vključno s stroški (zelo nepomembnimi) za napajanje črpalke.

Podobni kolektorji se uporabljajo tudi za ogrevanje vode v bazenih. Povezani so s filtrirnim sistemom, ki je nujno opremljen s črpalko. Voda, ki kroži skozi cevi kolektorja, ima čas, da se segreje, preden vstopi v bazen.

V nekaterih primerih, ustvarjanje celotnega sistema, lahko storite brez namestitve rezervoarja za shranjevanje. To je mogoče, če se topla voda uporablja samo podnevi in ​​v majhnih količinah. Na primer, v krogu 150 m cevi z notranjim premerom 16 mm je mogoče namestiti 30 litrov vode. In če je pet ali šest teh "polžev" iz cevi sestavljenih v eno baterijo, potem se lahko čez dan vsak družinski član večkrat tušira, pa še vedno bo veliko tople vode za gospodinjske potrebe.

Če kdo še vedno dvomi o učinkovitosti takšnega ogrevanja vode, priporočamo ogled videoposnetka, ki prikazuje preizkus cevnega zbiralnika:

Video: učinkovitost preprostega sončnega kolektorja

Materiali za izdelavo

Za izdelavo takšnega sončnega zbiralnika vode morate pripraviti nekaj materialov. Sploh ni izključeno, da se katera od njih znajde v skednju ali garaži.

• Gumijasta cev ali prožna črna plastična cev s premerom 20 ÷ 25 mm je pravzaprav glavni element sistema, v katerem bo prišlo do izmenjave toplote, ko voda kroži. Število cevi bo odvisno od velikosti sončne baterije - lahko je 100 ali 1000 metrov. Črna barva cevi je prednostna, ker bolj absorbira toploto kot vsi drugi odtenki.

Takoj je treba opozoriti, da kovinsko-plastične cevi niso posebej primerne za izdelavo kolektorja, tudi če so prekrite s črno barvo. Dejstvo je, da je njihova plastičnost v tem primeru nezadostna - zlomijo se na krivinah majhnega polmera in tako, tudi če celovitost sten ni kršena, se bo intenzivnost vodnega toka zmanjšala.

Cevi se prodajajo v kolutih po 50, 100 ali 200 metrov. Če nameravate izdelati baterijo velike prostornine, boste morali kupiti več ležišč. V primeru, da je načrtovana uporaba na primer 50 ali 100 m cevi v vsakem odseku, potem ne bi smeli kupiti celotnega 200-metrskega zaliva, bolje je kupiti že pripravljeno izmerjeno cev. To bo prihranilo čas med namestitvijo.

Cev je mogoče položiti ne le v okroglo spiralo, ampak tudi ovalno, pa tudi v obliki tuljave.

Kot dobra alternativa lahko poskusite tudi s sodobnimi PEX cevmi. Imajo dobro plastičnost, a kako jim dati črno barvo, če ni v prodaji, je enostavno ugotoviti.

• Če je naklon strehe, na kateri bo nameščena kolektorska baterija, strm, so za spiralne cevi izdelane posebne škatle - iz palic, vezanega lesa ali pločevine. Za to bodo potrebne palice 40 × 40 ali 40 × 50 mm, vezan les debeline 6 mm ali kovinska pločevina 1,5–2 mm.

Odrezki bodočega modula so obdelani (les) ali protikorozijskimi spojinami (kovina). Nato se iz njih sestavi škatla v eno ali več spiral.

Mimogrede, kot stranice škatle lahko uporabite stare okenske okvirje, na katere je spodnji del preprosto nameščen.

• Za predobdelavo kovine in lesa je potrebno kupiti antiseptične, protikorozijske in temeljne spojine.
• Cevi (cevi) bodo imele znatne obremenitve tako zaradi mase hladilne tekočine kot zaradi ekstremnih temperatur in notranjega tlaka. Zato bodo poskušali zlomiti polaganje, deformirati, povesiti, zato morate zagotoviti posebne pritrdilne elemente, da jih ohranite v prvotno nastavljenem položaju.

Lahko je kovinski trak, ki je med cevmi pritrjen s samoreznimi vijaki.

Druga možnost je ohlapen snop s tesno vrvico ali plastično kravato s prečko ali prečko. Vendar je ta način pritrditve bolj primeren za plastično cev kot za cev, saj se lahko na vrvici povesi, ko se guma razširi. Če je za kolektor izbrana ojačana gumijasta cev, je ta metoda povsem primerna za pritrditev.

Druga možnost pritrditve, primerna za plastično cev ali armirano cev, so lahko žeblji s široko glavo. Lahko jih zabijemo bodisi v dno škatle (v tem primeru mora imeti debelino najmanj 10 mm) bodisi na nekakšen križ iz palice.

• Potrebno bo pripraviti priključne elemente za cev ali cevi. Obstaja veliko vrst takšnih armatur, vendar morate izbrati točno tiste, ki so namenjene za izbrano za izdelavo zbiralnik materiala.

Poleg takšnih priključkov bodo potrebni navojni priključki za prehod s plastične ali gumijaste cevi na običajno kovinsko. Takšna povezava bo potrebna, če bo kolektor sestavljen iz več modulov.

Če želite vedeti, koliko povezovalnih elementov je potrebnih, morate vnaprej narisati shematski diagram ustvarjenega sistema in na njem izračunati njihovo število.

• Če želite združiti vse module v eno baterijo, dva zbiralnik - rez kovinska cev. Skozi enega od njih, pritrjenega na dnu baterije, bo hladna voda tekla v toplotne izmenjevalnike, v drugem, pritrjenem na vrhu, pa se bo zbirala topla voda.

Zgornja cev bo povezana z zalogovnikom, to je, da bo šla do potrošnika. Imeti mora premer 40 ÷ 50 mm.

Montaža baterije

Ko pripravite vse, kar potrebujete, lahko začnete z delom.

• Najprej morate vse lesene dele bodoče strukture obdelati z antiseptikom.
• Nadalje, če je dno modulov izdelano iz kovinske pločevine, mora biti prevlečeno s protikorozijsko spojino. Običajno se v ta namen uporablja mastika, namenjena pokrivanju dna avtomobilov.

Vsem avtomobilistom znano "antikorozivno" - kar potrebujete

• Ko se kompozicije posušijo na pripravljenih elementih, se iz njih sestavijo posamezni ali skupni moduli.
• Nato so v njih položene cevi, za katere so pritrjeni nosilci.

• Za prost prehod cevi skozi stranice modulov so zanje izvrtane luknje - v zgornjem in spodnjem delu. V skladu s tem je v spodnjo luknjo speljana dovodna cev za hladno vodo, v zgornjo luknjo pa ogrevana odvodna cev.
• Če je več modulov nameščenih navpično ali en skupni, v katerega je nameščenih tudi več "polžev" cevi, enega nad drugim, potem je spodnji konec vsake spirale povezan z zgornjim izhodom spodnje - in celoten "stolpec" se preklaplja po tem zaporednem principu. Najnižji konec je povezan s skupnim kovinskim razdelilnikom, skozi katerega bo tekla hladna voda. Vse sosednje navpične vrste so nameščene na enak način - s skupno povezavo z dovodnim razdelilnikom.

• V skladu s tem so zgornji konci cevi najvišje vodoravne vrste modulov povezani s kovinsko kolektorsko cevjo, skozi katero se odvaja topla voda za porabo.
• Spiralno kolektorsko vezje je mogoče namestiti tudi na kovinsko pločevino, nameščeno ne na strehi, ampak v bližini hiše, na njeni južni strani ali v bližini bazena, če je potrebno ogrevanje. V tem primeru bo kovinska osnova prispevala k hitrejšemu segrevanju vode in ohranjanju toplote v ceveh, saj ima dobro toplotno prevodnost in toplotno kapaciteto.

• Druga možnost za toplotni sončni kolektor je lahko polaganje tokokroga na strešni ravnini v posebnih škatlah v dolgih vzporednih vrstah po celotni dolžini strehe.

Cene XLPE cevi

XLPE cevi

Video: preprost linearni cevni sončni kolektor

Povečajte učinek s plastičnimi steklenicami

Na sliki je prikazan sončni kolektor iz cevi (cevi), katerega učinkovitost se močno poveča z uporabo navadnih plastenk. Kaj je tukaj "funkcija"? In več jih je:

Delovanje plastične steklenice kot ohišja - shematično

• Steklenice igrajo vlogo prozornega ohišja in ne dopuščajo, da bi zračni tokovi odvzeli toploto popolnoma nepotrebno medsebojna izmenjava toplote. Poleg tega same zračne komore postanejo neke vrste hranilniki toplote. Obstaja učinek tople grede, ki se aktivno uporablja v kmetijski tehnologiji.
• Zaobljena površina steklenice igra vlogo leče, ki poveča učinek sončne svetlobe.
• Če je spodnja površina steklenice prekrita z odsevno folijo, lahko dosežemo učinek fokusiranja žarkov v območju prehoda cevi. Ogrevanje bo od tega samo koristilo.
• Še en pomemben dejavnik. Plastična prozorna površina bo do neke mere zmanjšala škodljive negativne učinke ultravijoličnih žarkov, ki jih ne guma ne plastika »marata«. Takšno vezje bi moralo trajati dlje.

Za izdelavo takšnega sončnega kolektorja boste potrebovali:

1 - Gumijasta cev, črne kovinske ali plastične cevi - kot toplotni izmenjevalec.

2 - Plastične steklenice, ki bodo postale ovoj okrog cevi tokokroga.

3 - V steklenice se lahko v njihovo polovico, ki bo prilegala k podstavku, vstavi folija ali drug odsevni material. Odsevni del naj gleda proti soncu.

4 - Stojalo bo zelo enostavno namestiti iz palice ali kovinske cevi.

5 - Zalogovnik za ogrevano vodo, ki mora biti priključen na odjemno mesto - pipa, tuš itd.

6 - Rezervoar za hladno vodo, ki ga je mogoče priključiti na vodovod.

Montaža sončnega kolektorja

Sestava različice, prikazane na zgornjem diagramu, je naslednja:

• Za začetek je stojalo nameščeno iz kovinske cevi ali palice. Če je izdelan iz lesa, ga je treba premazati z antiseptično sestavo, če pa je izdelan iz kovine, ga je treba obdelati z antikorozijskim sredstvom. Dolžino je treba izračunati tako, da je med dvema stojaloma nameščeno sodo število steklenic.
• Na stojalih, na daljavoširine steklenic so pritrjeni vodoravni trakovi, na katerih bo mogoče narediti dodatno pritrditev za tuljavo. Poleg tega bodo okvirju izdali dodatno togost.
• Nato pripravimo potrebno število plastičnih steklenic - od njih odrežemo spodnji del, tako da se ena steklenica s stranico vratu tesno prilega v nastalo luknjo.

• Vzame se cev (cev) zahtevane dolžine, kar bo dovolj za polaganje vezje tuljave na pripravljenem okvirnem stojalu.

Odmaknite se od roba cevi 100 ÷ 150 mm in označite mesto njegove pritrditve. Nato se skozi ta rob na cev namesti potrebno število pripravljenih steklenic, kar bo zadostovalo za popolno zapiranje območja do nasprotnega stojala. Steklenice so nameščene tesno druga ob drugi, tako da vrat druge vstopi v luknjo, izrezano na dnu prejšnje.

• Ko je cevni odsek za polaganje zgornjega dela tuljave popolnoma pokrit s škatlo za steklenice, je njen rob pritrjen na vrhu levega stojala okvirja. Za pritrditev lahko uporabite sponke za plastične cevi z zapahom, želene velikosti.

• Po potrebi položaj steklenic prilagodimo tako, da je njihova folijska polovica spodaj, blizu okvirja zbiralnika.
• Nato se cev gladko obrne in se zaskoči nazaj na sponko.
• Naslednji korak je ponovna namestitev steklenic na cev, ki je že pritrjena na levo stojalo. Ta sledilnik se nadaljuje, dokler ni celoten okvir napolnjen s kolektorsko tuljavo.
• Zdaj ostane le še "zapakirati" armature, skozi katere bo nastali zbiralnik priključen na dovod hladne vode in na rezervoar za toplo vodo.

Evo, kaj se lahko zgodi na koncu – lažjega si ne morete predstavljati!

Tak zbiralec, kot vidite, absolutno ni težko v proizvodnji, lahko pa postane dober "pomočnik" v zasebni hiši, ki prevzame funkcije ogrevanja vode.

Mimogrede, sončna energija se lahko uporablja ne samo za ogrevanje vode, ampak tudi za dovod ogrevanega zraka v prostore. Na primer, kako ga narediti sami, lahko ugotovite, če sledite povezavi do posebne publikacije našega portala.

Video - montaža sončne elektrarne naredi sam

Sončni kolektor je naprava, ki je zasnovana tako, da absorbira sončno energijo in jo pretvarja v toploto z namenom nadaljnjega prenosa v hladilno tekočino. Klasična naprava je črna kovinska plošča v steklenem ali plastičnem ohišju, katere površina absorbira sevanje. Obstaja jih več vrst in namen je lahko različen. Oglejmo si podrobneje načelo delovanja te naprave, pa tudi postopno izdelavo tega predmeta z lastnimi rokami.

Kaj so

Glede na temperaturo, ki jo plošče lahko dosežejo, so kolektorji:

• nizke temperature - ne dajejo visoke moči energije, segrejejo vodo največ 50 stopinj Celzija;
• srednje temperature - ogrejejo vodo že do 80 stopinj, zato jih lahko uporabljamo za ogrevanje prostorov;
• visoke temperature - uporabljajo se predvsem v industrijskih podjetjih in jih je nemogoče narediti doma.

Integrirane kolektorje delimo na:

• akumulativno integrirano;
• stanovanje;
• tekočina;
• zrak.

Akumulacijski integrirani ali drugače termosifonski kolektor. Ne more samo ogrevati vode, ampak tudi vzdrževati želeno temperaturo nekaj časa. Nima črpalk, zato je veliko bolj ekonomičen od drugih možnosti. Skladiščna naprava je struktura enega ali več rezervoarjev, napolnjenih z vodo in nameščenih v toplotnoizolacijski škatli. Na vrhu rezervoarjev je steklen pokrov, ki gre skozi steklo in segreva vodo. Je poceni, enostaven za vzdrževanje in enostaven za uporabo. Vendar pa je pozimi njegova uporaba zelo težavna.

Ploščati kolektor je videti kot navadna ploščata kovinska škatla, znotraj katere je nameščena črna plošča, ki absorbira sončno svetlobo. Stekleni pokrov škatle jo ojača, steklo ima nizko vsebnost železa, s čimer prispeva k absorpciji vseh žarkov. Sama škatla je toplotno izolirana, črna plošča pa je toplotno sprejemna, zaradi katere se sprošča toplota. Vendar je izkoristek plošče le 10 %, zato je dodatno prekrita s plastjo amorfnega polprevodnika. Ploščati kolektorji se uporabljajo za ogrevanje prostorov in druge potrebe po ruševinah.

V rezervoarjih za shranjevanje tekočine tekočina postane glavno hladilno sredstvo. So zastekljeni in nezastekljeni, z zaprtim in odprtim sistemom izmenjave toplote.

Zračni zbiralniki so veliko cenejši od vodnih kolektorjev. Pozimi ne zamrznejo, ne puščajo. Uporabljajo se za sušenje kmetijskih pridelkov.

Obstaja še ena vrsta - koncentratorji , razlikujejo se po koncentraciji sončne svetlobe. To je posledica zrcalne površine, ki usmerja svetlobo na absorberje. Njihova glavna pomanjkljivost je nezmožnost dela v oblačnih dneh, zato se uporabljajo v državah z vročim podnebjem.

Solarne peči in destilatorji. Destilatorji delujejo na principu izhlapevanja vode, s čimer ne zagotavljajo samo toplotne energije, ampak tudi čistijo vodo. Peči se uporabljajo tudi za ogrevanje in sterilizacijo vode.

Fotogalerija: različne vrste kolektorjev

V zasnovi zalogovnika je lahko več rezervoarjev. Ploščati kolektorji se pogosteje uporabljajo za ogrevanje prostorov in ogrevanje vode v bazenih. V tekočem kolektorju je nosilec toplote voda Zračni kolektorji se lahko uporabljajo tudi za sušenje sadja.

Shema dela

Kolektor je sestavljen iz dveh glavnih delov: svetlobnega zbiralnika in izmenjevalnika toplote, ki pretvarja energijo sevanja v toplotno energijo in jo prenaša v hladilno tekočino. Akumulatorji so lahko vakuumski, cevni in ploščati. V prvem je zasnova podobna termosu: ena cev je vstavljena v drugo, med njima pa je vakuum, kar ustvarja idealno toplotno izolacijo. Zaradi cilindrične oblike cevi sončni žarki padajo vanje pravokotno in prenašajo maksimalno energijo.

Sončni kolektor je sestavljen iz dveh glavnih delov: svetlobnega zbiralnika in toplotnega akumulatorja.

Hladilno sredstvo v takšnih strukturah je navadna voda. Ne more samo ogrevati prostora, ampak služi tudi za domače potrebe. Hkrati pa ni izpustov ogljikovega dioksida v ozračje, kar je danes zelo pomembno. Poleg tega niso potrebni stroški goriva, učinkovitost kolektorja pa je 80-odstotna. V večjem delu Rusije od marca do oktobra sonce v povprečju proizvede 4-5 kWh / m 2 na dan, kar omogoča, da majhna naprava velikosti 2 m 2 dnevno segreje do 100 litrov vode.

Za uporabo v vseh vremenskih razmerah mora razdelilnik imeti veliko površino, dva protizmrzovalna kroga in dodatne izmenjevalce toplote. Tako je zahvaljujoč pametno porabljeni energiji mogoče prejemati brezplačno toploto 7 mesecev na leto, ne glede na to, ali je na ulici jasno ali ne.

Toplotna energija za vaš dom: kako narediti kolektor z lastnimi rokami?

Za izdelavo naprave se lahko uporabljajo polikarbonatne plošče, bakrene ali polipropilenske cevi.

Najbolj vsestranski dizajn je razvoj bolgarskega inženirja Stanislava Stanilova. Osnovni princip delovanja tega kolektorja je uporaba učinka tople grede. Akumulator je cevni radiator, nameščen v toplotno izolirani leseni škatli, zvarjeni iz jeklenih cevi. Za dovod in odvod vode se uporabljajo vodovodne cevi s premerom 1 ali ¾ palca.

Zaboj je z vseh strani toplotno izoliran s peno, ekspandiranim polistirenom, mineralno ali ekovlano. Posebej skrbno je izoliran spodnji del, kjer je na izolacijo nameščena plošča pocinkanega strešnega železa, na katero je nameščen sam radiator. V škatli je pritrjen z jeklenimi sponkami. Pločevina in radiator sta obarvana mat črno, škatla pa je z vseh strani prevlečena z belo barvo, razen steklenega pokrova. Pokrivno steklo, skozi katerega bo sončna svetloba prehajala do radiatorja, je dobro zatesnjeno. Akumulator toplote je lahko kovinski sod, nameščen v leseno ali vezano škatlo, v votlini katere je napolnjena z ecovolno, suho žagovino, ekspandirano glino, peskom.

Potrebna orodja in materiali

Glavno načelo delovanja takega zbiralnika je uporaba učinka tople grede

• steklo (na primer 1700/750 mm);
• steklen okvir;
• lesonit za dno;
• plošča s presekom 120/25 mm;
• jekleni trak s prerezom 20/2,5 mm, dolžine 3 m;
• prekrivni kotiček;
• leseni blok s prerezom 50/30 mm;
• sklopka;
• cev radiatorja;
• dovodna cev radiatorja;
• sponke za pritrditev;
• pocinkano železo kot reflektor;
• toplotni izolator;
• rezervoar za 200-300 litrov.

Izdelava: korak za korakom

Zgradba sončnega kolektorja je enostavna

1. Iz desk je zbita škatla, katere dno je ojačano s tramom.
2. Na dnu je položena toplotna izolacija (polistiren, ekspandiran polistiren, mineralna volna), na vrhu pa je položena pločevina iz železa ali kositra.
3. Radiator je nameščen na vrhu in pritrjen z jeklenimi objemkami.
4. Vsi spoji so zatesnjeni, spoji in razpoke so zamazani.
5. Radiatorske cevi in ​​pločevina so pobarvane v črno barvo.
6. Škatla in rezervoar za vodo sta pobarvana v srebrni barvi. Rezervoar za vodo se postavi v toplotno izoliran zaboj ali sod (toplotnoizolacijski material se vlije med rezervoar in stene zaboja).
7. Za ustvarjanje stalnega nizkega tlaka je kupljena vodna komora s plavajočim ventilom, kot v straniščnem sodu. Lahko se kupi v vodovodni trgovini.
8. V mansardi hiše se pod streho nahaja vodna komora in zalogovnik vode (cisterna). Vodna komora je nameščena najmanj 0,8 m nad rezervoarjem.
9. Kolektor je nameščen na strehi južne strani hiše pod kotom 45 0 glede na obzorje.
10. Sledi povezava celotnega sistema s cevmi: s polcolskimi cevmi se namesti visokotlačni del sistema od vodne komore do dovoda vode. Inch cevi so nameščeni nizkotlačni deli. Najmanjše število cevi je 12 kosov, vendar bo glede na razdalje med deli kolektorja potrebnih 18-15 cevi, vendar ne manj kot 12.
11. Da bi se izognili zračnim zaporam, je sistem napolnjen z vodo z dna radiatorja. Takoj ko je celoten sistem napolnjen z vodo, bo voda pritekla iz drenažne cevi vodne komore.
12. Odprite ventil v cevi, da napolnite rezervoar.
13. Voda se začne takoj segrevati. Topla voda se dvigne, izpodriva hladno vodo in samodejno vstopi v radiator.
14. Takoj, ko se nekaj vode porabi, bo plavajoči ventil v vodni komori deloval in hladna voda bo stekla nazaj v spodnji del sistema. Ni mešanja vode.

Ponoči je priporočljivo blokirati dostop vode do rezervoarja, da ne pride do izgube toplote.

Video: naprava zračnega sončnega kolektorja za ogrevanje doma

Video: uporaba sončne energije za ogrevanje bazena

Video: izdelava in montaža kolektorja za ogrevanje rastlinjaka

Video: preprosta naprava za zbiranje sončne energije iz pločevink piva

Uporabite sončno energijo za ogrevanje vašega doma, ogrejte rastlinjak ali bazen. Sončni kolektor vam bo pomagal prihraniti veliko denarja in zdržal zelo dolgo.

Ogrevanje zasebne hiše je mogoče urediti na različne načine. Najpogosteje je to priklop na sistem centralnega ogrevanja ali vgradnja individualnih kurilnih naprav, ki ogrevajo hladilno tekočino s kurjenjem plina, tekočega ali trdega goriva. Manj pogosto lastniki majhnih koč za ogrevanje uporabljajo električne kotle in različne vrste ventilatorskih grelnikov, ki usmerjajo pretok zraka v bivalni prostor.

Danes obstajajo alternativni načini ogrevanja, kot so naprave, ki pretvarjajo sončno sevanje v toplotno energijo. Sončni kolektorji za ogrevanje doma so zelo učinkoviti, popolnoma okolju prijazni in ne zahtevajo posebne nege.

Zakaj je sončno ogrevanje koristno

Solarni ogrevalni sistem ima več pomembnih prednosti:

• sončna toplota je brezplačna in jo je mogoče uporabiti na vseh koncih planeta, ne glede na podnebne razmere;
• uporaba sončne energije vključuje strošek izključno za nakup instalacije, preostali čas sončni kolektor deluje popolnoma avtonomno;
• Zasnova avtonomnega ogrevalnega sistema s sončnim kolektorjem je precej preprosta, zato jo lahko naredite tudi sami.

Pomembno je razumeti, da bo imel domači zbiralnik in akumulator toplotne energije precej nizko učinkovitost v primerjavi z industrijskimi modeli, vendar bo še vedno znatno prihranil denar pri oskrbi s toplo vodo doma.

Najenostavnejši izračun kaže, da kolektor 3 m2 zadostuje ne le za ustvarjanje vira tople vode v majhni zasebni hiši, temveč tudi za ogrevanje zunaj sezone. S tem bistveno znižate stroške porabe energentov in posledično tudi vaš družinski proračun.

Naprava sončnega sistema

Sončni kolektorji za ogrevanje in pripravo tople vode doma so sestavljeni iz naslednjih komponent:

• naprava za ogrevanje vode ali drugega hladilnega sredstva;
• akumulator toplotne energije;
• vezje za premikanje toplotne energije s hladilno tekočino.

Sončni kolektor za ureditev ogrevanja je sistem cevi s toplotnim nosilcem, ki je zrak, voda, propilenglikol ali katera koli druga tekočina brez zmrzovanja. Posoda s tuljavo deluje kot akumulator toplotne energije, skozi katero kroži hladilno sredstvo, prejeto iz kolektorja. Toplotni tokokrog se uporablja za kombinacijo naprave za ogrevanje vode, zraka ali antifriza s hranilnikom toplote.

Sončna energija vstopa v kolektor, kjer segreje hladilno tekočino, ki kroži v sončni elektrarni. Po segrevanju vstopi v hranilnik toplote, kjer poteka izmenjava toplote med tuljavo in vodo. Ogrevana voda iz akumulatorja vstopi v sistem ogrevanja ali tople vode v hiši.

Kroženje vode v solarnem sistemu poteka gravitacijsko ali s pomočjo obtočne črpalke (odvisno od namena sistema in načina vgradnje zalogovnika glede na kolektor).

Naravno gibanje vode ali zraka vzdolž tokokroga je posledica principa konvekcije, ko se tekočina po segrevanju nagiba navzgor od zbiralnika do hranilnika toplote.

Če upoštevamo, da se bo solarni sistem uporabljal samo za oskrbo s toplo vodo, potem razen sončnega kolektorja in hranilnika toplote ni potrebno nič drugega. Če je sistem načrtovan za uporabo za ogrevanje doma, bo morda potrebna črpalka za črpanje hladilne tekočine skozi radiatorje.

Vrste toplotnih odvodov

Sodobna industrija je obvladala proizvodnjo več vrst ogrevalnih toplotnih izmenjevalnikov za solarne ogrevalne sisteme:

• zrak;
• stanovanje;
• vakuum.

Vsi delujejo po istem principu, vendar imajo nekatere oblikovne značilnosti in razlike v učinkovitosti. Za pravilno izbiro ene ali druge vrste sončne napeljave je potrebno poznavanje njihovih značilnosti in kompetenten izračun. Razmislite o vsaki vrsti sončnega kolektorja podrobneje.

Ploščati toplotni izmenjevalnik

Tovrstni sončni kolektor za ogrevanje je sestavljen iz ploščate škatle, izolirane s treh strani, napolnjene s snovjo, ki absorbira toploto. Znotraj te snovi je toplotni izmenjevalnik iz tankostenskih kovinskih cevi, skozi katere kroži voda ali propilenglikol.

Zasnova ploščatega absorberja sončne energije in izračun njegovih potrebnih parametrov sta precej preprosta, zato se za izdelavo solarnega ogrevalnega sistema, ki ga naredite sami, uporablja ta vrsta "grelca".

Vakuumski absorber toplote je sestavljen iz steklenih cevi, znotraj katerih so cevi manjšega premera z adsorbentom, ki akumulira sončno toploto. Znotraj cevi z adsorbentom so položene kovinske cevi, po katerih se premika hladilna tekočina.

Med stekleno cevjo velikega premera in cevjo s hranilnikom toplote nastane vakuum, ki preprečuje uhajanje toplote iz adsorbenta v ozračje.

Učinkovitost takšne instalacije je najvišja med vsemi vrstami sončnih kolektorjev. Na podlagi moči naprave se izračuna njegova potrebna površina za ogrevanje hladilne tekočine.

Zračni zbiralnik za ogrevanje doma

V takšni napravi se kot hladilno sredstvo uporablja zrak, katerega kroženje se izvaja naravno in s pomočjo ventilatorja. Zračni zbiralnik se praviloma uporablja izključno za ogrevanje majhnih poletnih koč izven sezone, saj ima taka zasnova precej nizko učinkovitost. Poleg tega ta naprava ni primerna za ogrevanje vode in ustvarjanje tople vode doma, zato jo naši rojaki redko uporabljajo.

Kljub nizki učinkovitosti ima zračni absorber dve prednosti: preprosto zasnovo in odsotnost hladilne tekočine (vode), s tem pa korozije, puščanja, težav z zmrzovanjem itd.

Ustvarjanje sončnega kolektorja z lastnimi rokami

Za izdelavo ravnega sončnega absorberja toplote bo potreben precej zapleten izračun potrebne površine toplotnega izmenjevalnika, prostornine rezervoarja in dolžine tokokroga. Samoizračun zahteva ustrezno znanje, izkušnje in začetne podatke. Za poenostavitev naloge vam bodo predstavljene tri glavne velikosti sončnega sistema:

• prostornina akumulatorskega rezervoarja je 100-150 l, dolžina cevi izmenjevalnika toplote je 7 m, površina kolektorja je 2 m2;
• prostornina akumulatorskega rezervoarja je 150-300 l, dolžina cevi izmenjevalnika toplote je 9 m, površina kolektorja je 3 m2;
• prostornina akumulatorskega rezervoarja je 200-400 l, dolžina cevi izmenjevalnika toplote je 12 m, površina kolektorja je 4 m2.

Navodila za samosestavo.

škatla

Lahko je izdelan iz vezanega lesa ali plastične plošče in lesenih letev, pritrjenih po obodu kot deske.

Za njegovo izdelavo je potrebno zvariti rešetko ali jo upogniti iz kovinskih cevi, ki se bodo uporabljale za ogrevanje hladilne tekočine. Končni izdelek pritrdite s sponkami na drugi list plastike ali vezanega lesa in pobarvajte s črno mat barvo.

Prilepite izolacijo po celotni površini škatle.

Montaža

Namestite izmenjevalnik toplote v pripravljeno škatlo. Namestite steklo na vrh absorberja, predhodno namažite mesta njegovega stika s škatlo s tesnilom na osnovi silikona. Domači sončni absorber toplote je pripravljen.

Izdelava hranilnika toplote

Tuljavo je treba izdelati iz bakrene cevi in ​​jo nato postaviti v pripravljeno posodo, pri čemer je predhodno naredila luknje za dovod in odvod hladilne tekočine. Konce toplotnega izmenjevalnika potegnite skozi tesnila iz akumulatorja.

Ogrevanje

Zalogovnik je treba skrbno izolirati z mineralno volno.

Za ohranitev izolacijskega sloja ga zaprite s pločevino pocinkane kovine in ustvarite nekakšen "pokrov".

Namestitev

Potrebno je izdelati nosilno konstrukcijo za hranilnik toplote in zraven namestiti že pripravljen sončni kolektor. Po tem so vse naprave povezane s toplotnim krogom.

Zagon sistema

Za ogrevanje vode in njeno dovajanje v objekt je potrebno sistem napolniti s sredstvom proti zmrzovanju, hranilnik toplote pa z vodo. Po 20-30 minutah se bo voda v rezervoarju začela segrevati, nato pa jo lahko uporabite za ogrevanje prostora ali druge potrebe.

Spodaj opisana konstrukcija je termosifonski sončni kolektor, ki temelji na bakreni cevi in ​​aluminijastih rebrih. Bakrena rebra imajo nekoliko bolj učinkovito odvajanje toplote, vendar stroški bakrene pločevine povečajo ceno kolektorja za 3-4 krat. Tudi spajkanje reber na cevi ni lahka naloga. Učinkovitost metode prenosa toplote iz aluminijastih plošč na bakrene cevi je zagotoviti dober toplotni stik. Kako se izvaja - preberite spodaj. Ta prototip je na voljo na povezavi.

Kaj je namen domačega termosifonskega sistema:

• Zmogljivost blizu komercialnih zbirateljev.
• Nizki stroški (do 1/4 cene za kupljen sistem).
• Dolga življenjska doba.
• Enostavnost, da to storite sami iz materialov, ki so na voljo vsem.

Sonce vodo segreje, zmanjša njeno gostoto in voda se dvigne v zbiralnik. Ogrevana voda zapusti kolektor, postopoma jo nadomesti hladna voda, ki se dovaja z naravno cirkulacijo iz rezervoarja v kolektor skozi spodnji priključek. Črpalka v tej zasnovi ni potrebna. Regulacija poteka samodejno, saj se gibanje vode ustavi takoj, ko se kolektor ohladi pod temperaturo zalogovnika. Načelo termosifona je podrobno obravnavano v članku.

Ta različica termosifonskega kolektorja ne omogoča uporabe pri temperaturah pod ničlo, zato je treba ob prvi zmrzali sistem izprazniti.

Kot primer sta vzeta dva prototipa razdelilnika enake konfiguracije, zato se lahko fotografije razlikujejo v nekaterih manjših podrobnostih.

Termosifonski sistem naredi sam

Iz česa je termosifonski sončni kolektor:

• SunTuf valovita polikarbonatna plošča.
• Leseni okvir.
• Vezane plošče ali OSB za podlago.
• Toga toplotna izolacija (toplotni izolator je lahko karkoli, od tega bodo odvisne "plasti" substrata - s togo izolacijo v tej izvedbi zadnja stran kolektorja ni bila več prekrita z ničemer).
• Aluminijasta pločevina za absorber 0,5 mm.
• Bakrene cevi.
• Bakreno okovje.
• Toplotno odporen silikon.
• Vijaki, barva, valovite tirnice za pritrditev polikarbonata (lahko jih izdelamo iz plošč z vbodno žago).

Ta zasnova termosifonskega SSE temelji na aluminijastem absorberju. Rebra povečajo površino prenosa toplote s plošče na cev in imajo utor v obliki te cevi.

2 načina za izdelavo absorberja iz bakrene cevi iz aluminija

Uporabo aluminijaste pločevine v povezavi z bakrenimi cevmi zelo pogosto uporabljajo Kanadčani, Američani, Avstralci. Imamo to nepriljubljeno odločitev (kolikor vem). Nekdo se ukvarja, nekdo samo barva cevi.

Naprava za krivljenje aluminijaste pločevine je izdelana iz vezane plošče debeline 19 mm in dolžine približno meter, v kateri je utor kvadratne oblike 16X16 mm. Za oblikovanje vdolbine pod cevjo je bila vzeta jeklena palica s premerom 16 mm (cev v večini kolektorjev je vzeta pol palca).

"Gnezdo" za aluminijasto letvico je narejeno iz dveh kosov 16 mm vezanega lesa, ki sta zlepljena in privijačena na podlago, da tvorita kvadratni utor. Aluminijasta pločevina nekaterih blagovnih znamk ima že rahlo gubo točno na sredini pločevine, in če je ni, morate biti pri upogibanju bolj previdni.

Metoda stiskanja s kladivom se na prvi pogled zdi neprepričljiva, a v praksi deluje odlično. Postopek upogibanja aluminija s palico in kladivom je razviden iz fotografije: položite kovino na vezan les točno nad utor, namestite palico, jo držite in brez dodatnega napora udarite po konstrukciji z navpično postavljenim kladivom. Ta metoda preprečuje, da bi se rebra upognila navzgor.

Ko se tega naučite, upogibanje enega absorberja ne bo trajalo več kot 20 sekund.

Ne pozabite preveriti tesnosti absorberja na cevi.

Upogibanje vezanega lesa lahko vedno izboljšamo z držali za palice, omejevalnikom na eni strani, da aluminijasta pločevina ne drsi po vezanem lesu.

Rebra naj ne bodo predolga, saj se baker in aluminij širita različno hitro, kratka rebra (60–70 cm) pa bodo bolje opravila delo. Rebra morajo biti poravnana, pritisnjena.

Obstaja način, da cev popolnoma zavijete z aluminijem. Spodaj si oglejte fotografije tega postopka po korakih.

Ta metoda omogoča popoln stik absorberja z bakreno cevjo, kar izboljša delovanje kolektorja, hkrati pa oteži proces izdelave absorberja.

Seveda tukaj opisane metode niso meja fantazije. Med pripravo članka sem naletel tudi na visokotehnološke rešitve za domačo uporabo, kot so:

Kako poravnati aluminijasta absorpcijska rebra

Verjetno lahko najdete veliko možnosti, kako poravnati absorber po upogibanju. V tem primeru je avtor zasnove zgradil stiskalnico, ki jo vidite na fotografiji. Za talno ogrevanje je moral obdelati veliko aluminija in ta stiskalnica je bila hitrejša in čistejša od metode kladiva.

Stiskalnica potiska skozi aluminij s fiksno jekleno palico. Ta zasnova deluje precej znosno zaradi dolgih ročic, ki povečujejo težo telesa.

Tudi če se rebra popolnoma ujemajo z obliko cevi, je silikon bistven za optimizacijo vezi med kovinami.

Kako optimizirati oprijem med kovinami

Na utor se nanese tanek sloj toplotno odpornega silikona. Silikon ima 10-krat večjo toplotno prevodnost od zraka, zato tudi z zelo dobrim oprijemom ne bo motil. Silikon poleg toplotne prevodnosti zmanjšuje nevarnost galvanske korozije s tesnjenjem pred morebitno vlago. Več o izboljšanju oprijema med absorberjem vam bom povedal v naslednjem članku.

Polaganje dodatnega traku iz aluminija pod cevjo

Nekateri prototipi razdelilnikov postavijo še eno aluminijasto ploščo pod vsako bakreno cev. To je dodatno kontaktno območje med bakrom in absorberjem, ki pomaga preprečiti izgubo toplote na zunanjem robu rebra. O učinkovitosti aluminijastega absorberja pripravljam ločen material.

Izdelava cevi za razdelilnik

Velikost kolektorja naj bo takšna, da bo čim manj odpadkov pri rezanju bakrene cevi :). Na fotografiji je velikost vezanega lesa 238X117 cm (inče pretvarjam v centimetre, tako da številke izgledajo malo čudno). Parametri podnožja so neposredno odvisni od velikosti materiala, ki bo pokrival zbiralnik (steklo ali polikarbonat).

Takole bo videti bakrena mreža. Voda bo vstopila spodaj desno, tekla do konca in izstopila zgoraj levo.

Odrežite cevi na želeno dolžino. Po rezanju je treba rezine očistiti, predvsem z notranje strani. Na posebnem orodju za rezanje cevi je za to predvideno rezilo. Na fotografiji čiščenje adapterjev in cevi iz ostankov rezanja.

Pomerimo aluminijasta rebra, jih nastavimo na popoln stik med posameznimi deli absorberja. Režemo dele cevi za povezave. Opozarjam vas, da morajo biti vse mere popolne - razdalja med cevmi mora biti enaka širini absorpcijskih reber.

Prvi dvižni vod prejme T-priključek (za sprejem vode), zadnji dvižni vod pa koleno. Na drugem koncu kolektorja gre koleno do prve cevi, T-cev pa do zadnje (izhod tople vode). Ta trak zagotavlja približno enako cirkulacijo.

Spajkamo vse podrobnosti rešetke.

Ko se rešetka ohladi, jo je treba temeljito sprati s tekočino za pomivanje posode.

Varjene cevi morajo opraviti preskus tesnosti. Fotografija prikazuje najpreprostejšo metodo, ki odlično deluje. Potrebno je zapreti iztok na spodnjem koncu in mrežico počasi napolniti z vodo. Če imate možnost uporabiti majhen pritisk, potem je to na splošno odlično.

Kako narediti okvir za sončni kolektor

Okvir mora biti dovolj velik, da sprejme vezan les z absorberjem. Vogali so pritrjeni z vijaki in lepilom. Okvir je bil v tem primeru temeljen in pobarvan z epoksi barvo.

Namestitev cevne mreže

Cevi pritisnemo na vezan les, dodamo armature na dovod in povratek. Pri tej zasnovi so odprtine na zadnji strani kolektorja. Hkrati lahko spajkate sesalni in izpušni ventil.

Pod cevi položimo trakove iz aluminija. Zgoraj sem že posvetil pozornost, zakaj je to storjeno. Trak iz silikona zapolni praznine med cevjo in ploščo. Nato nanesite silikon na celotno ploščo.

Silikon ostane prožen pri temperaturah, ki jih bo moral kolektor delovati. To je zelo dober način shranjevanja in prenosa toplote od absorberja do rešetke. V prodaji so toplotno odporni silikoni s polnili, ki povečujejo toplotno prevodnost.

Vgradnja absorberjev

Nanesite trak tesnilne mase na utor rebra. Plast mora biti zelo tanka. Rebra trdno pribijemo na vezan les s pomočjo spenjalnika s sponkami iz nerjavečega jekla. Eden od prototipov uporablja vijake.

Namestitev aluminijastega absorberja
Pritrditev plavuti s spenjalnikom

Absorber je treba uporabiti. V garažnih razmerah je zelo priročno uporabljati barve za kamine in žare, v prodaji so tudi selektivne barve za zbiralnike.

Površino aluminija in bakra je treba očistiti pred tesnilno maso in drugimi onesnaževalci z acetonom ali drugim primernim topilom. Absorber mora biti pred barvanjem popolnoma suh.

Montaža izolacije na sončni kolektor

V tem primeru se uporablja togo izolacijska plošča. Polistiren je nezaželen zaradi visokih temperatur. Na fotografiji je izolacija lepljena s poliuretansko peno. Na ploščo je treba postaviti utež, saj se bo pena poskušala razširiti.

Sploh ni potrebno uporabljati polikarbonata, kot v tem primeru. Toda valovit polikarbonat je najbolj priljubljen v domačih izdelkih med Američani. Zagotavlja visok prenos toplote, je vzdržljiv in prilagodljiv, filtrira ultravijolično (tako trdi avtor prototipa, vendar je osebni računalnik, ki sem ga srečal, prepuščal UV). Za zbiratelja so to dobri kazalci.

Polikarbonatne plošče v tej konfiguraciji so povezane z valovitostjo na valovitost in zlepljene s prozornim silikonom.

Namestite steklene nosilce. Uporablja tankostenske pocinkane kovinske cevi. V okvirju je treba izvrtati luknjo, kot je na sliki. Zalepite utor. Mimogrede, na fotografijah ena od možnosti - vse je narejeno na popolnoma enak način kot pri bakru.

Na rob okvirja morate postaviti leseni trak. Višina traku mora ustrezati višini "vala" polikarbonata. Položite ploščo tako, da lahko polikarbonatna rebra tesno privijete na okvir. Računalnik na vrhu in na dnu je nameščen na posebnem valovitem traku, uporabite silikon za tesnjenje šivov.

Nad polikarbonatno ploščo je treba namestiti lesene trakove, ki jo bodo enakomerno stisnili v zgornjem in spodnjem delu. Fotografija jasno pokaže, kaj mislim.

Na fotografiji so zunanji vodovodni detajli. Rezervoar je tik za steno nad kolektorjem. V hladnih podnebjih morajo biti cevi izolirane. Zagotovljen je valoviti dovod v primeru premikanja kolektorja. Odtočni ventil za izpust vode pozimi.

Kolektorski rezervoar in vodovodna dela

Kot rezervoar za vodo se uporablja stari rezervoar za plin. Rezervoar je treba namestiti nad kolektor, tako da deluje naravna cirkulacija. Če so zaporni ventili odprti, bo topla voda tekla iz rezervoarja na hladni strani električnega rezervoarja. Hladna voda vstopa v razdelilnik iz starega odtoka rezervoarja za plin, vroča voda iz razdelilnika izstopa iz starega izpustnega ventila. Izpušni ventil je nameščen v rezervoarju in razdelilniku. Senzor temperature je nameščen tudi na rezervoarju in na solarni plošči.

Na fotografiji rezervoar za zbiranje tople vode iz kolektorja. Solarna plošča je za steno, na izhodu dveh cevi.

Na fotografiji je nov električni grelec za rezervno ogrevanje. Topla voda iz kolektorja vstopi v dovod hladne vode v tem rezervoarju.

Obstajajo različne možnosti na primer za rezervoarje za sončne kolektorje.

Meritve temperature

Pri temperaturi približno 60 stopinj voda vstopi v rezervoar. Rezervoar popolnoma ohranja temperaturo vso noč, električni grelnik ni bil vklopljen. Voda iz zbiralnika se uporablja za umivanje, tuširanje in pomivanje posode. Na krovu temperatura zraka ni bila višja od 30 stopinj (maj 2010). Preizkušanje zmogljivosti podrobno v naslednjem članku.

Možnost sistemske namestitve:

Na trgu se že dolgo pojavljajo različni sončni kolektorji. To so naprave, ki uporabljajo sončno energijo za ogrevanje vode za gospodinjske potrebe. Toda visoki stroški jim preprečujejo, da bi pridobili priljubljenost med uporabniki, to je težava vseh alternativnih virov energije. Na primer, skupni stroški nakupa in namestitve naprave za potrebe povprečne družine bi znašali 5000 USD. Vendar obstaja izhod: sončni kolektor lahko naredite z lastnimi rokami iz cenovno dostopnih materialov. Kako to izvesti, bo opisano v tem gradivu.

Kako deluje sončni kolektor?

Načelo delovanja kolektorja temelji na absorpciji (absorpciji) toplotne energije sonca s posebno sprejemno napravo in njenem prenosu z minimalnimi izgubami v hladilno tekočino. Kot sprejemniki se uporabljajo črno pobarvane bakrene ali steklene cevi.

Navsezadnje je znano, da predmete, ki imajo temno ali črno barvo, najbolje absorbira toplota. Hladilno sredstvo je najpogosteje voda, včasih zrak. Po zasnovi so sončni kolektorji za ogrevanje doma in oskrbo s toplo vodo naslednjih vrst:

• zrak;
• vodno stanovanje;
• vodni vakuum.

Zračni sončni kolektor med drugim odlikuje preprosta zasnova in s tem najnižja cena. To je panel - sprejemnik sončnega sevanja iz kovine, zaprt v zaprtem ohišju. Jeklena pločevina za boljši prenos toplote je na hrbtni strani opremljena z rebri in je na dnu položena s toplotno izolacijo. Na sprednji strani je nameščeno prozorno steklo, na straneh ohišja pa so odprtine s prirobnicami za povezavo zračnih kanalov ali drugih plošč, kot je prikazano na diagramu:

Zrak, ki vstopa skozi odprtino na eni strani, prehaja med jeklenimi rebri in, ko prejme toploto od njih, izstopa na drugi strani.

Moram reči, da ima namestitev sončnih kolektorjev z ogrevanjem zraka svoje značilnosti. Zaradi nizke učinkovitosti je za ogrevanje prostora potrebno uporabiti več podobnih plošč, združenih v baterijo. Poleg tega boste zagotovo potrebovali ventilator, saj ogrevan zrak iz kolektorjev, ki se nahajajo na strehi, ne bo šel sam navzdol. Shema vezja zračnega sistema je prikazana na spodnji sliki:

Preprosta naprava in načelo delovanja vam omogočata izdelavo zbiralnikov zračnega tipa z lastnimi rokami. Toda za več zbiralnikov bo potrebno veliko materiala in še vedno ne bo uspelo ogrevati vode z njihovo pomočjo. Iz teh razlogov se domači mojstri raje ukvarjajo z grelniki vode.

zasnova ploščatega kolektorja

Za lastno izdelavo so najbolj zanimivi ploščati sončni kolektorji za ogrevanje vode. Sprejemnik toplote je nameščen v pravokotnem ohišju iz kovine ali aluminijeve zlitine - plošči, v katero je vtisnjena tuljava iz bakrene cevi. Sprejemnik je izdelan iz aluminija ali bakra, prevlečen s črno absorpcijsko plastjo. Kot v prejšnji različici je dno plošče ločeno od dna s plastjo toplotnoizolacijskega materiala, vlogo pokrova pa igra trpežno steklo ali polikarbonat. Spodnja slika prikazuje napravo sončnega kolektorja:

Črna plošča absorbira toploto in jo prenaša na hladilno tekočino, ki se premika skozi cevi (voda ali antifriz). Steklo opravlja 2 funkciji: prepušča sončno sevanje v izmenjevalnik toplote in služi kot zaščita pred padavinami in vetrom, ki zmanjšujeta učinkovitost grelnika. Vsi priključki so narejeni tesno, tako da prah ne pride v notranjost in steklo ne izgubi prosojnosti. Toploto sončnih žarkov naj ne bi odvajal zunanji zrak skozi reže, od tega je odvisno učinkovito delovanje sončnega kolektorja.

Ta vrsta je najbolj priljubljena med kupci zaradi optimalnega razmerja med ceno in kakovostjo, med domačimi mojstri pa zaradi relativno preproste zasnove. Toda tak kolektor se lahko uporablja za ogrevanje le v južnih regijah, z znižanjem zunanje temperature se njegova zmogljivost znatno zmanjša zaradi velikih toplotnih izgub skozi ohišje.

Vakuumska zbiralna naprava

Druga vrsta vodnih sončnih grelnikov je izdelana z uporabo sodobnih tehnologij in naprednih tehničnih rešitev, zato spada v visoko cenovno kategorijo. V kolektorju sta dve takšni rešitvi:

• toplotna izolacija z vakuumom;
• uporaba energije uparjanja in kondenzacije snovi, ki vre pri nizki temperaturi.

Idealna možnost za zaščito absorberja kolektorja pred toplotnimi izgubami je, da ga zapremo v vakuum. Bakrena cev, napolnjena s hladilnim sredstvom in prekrita z vpojno plastjo, je nameščena v trdni stekleni bučki, zrak pa se odvaja iz prostora med njima. Konci bakrene cevi vstopijo v cev, skozi katero teče hladilna tekočina. Kaj se zgodi: hladilno sredstvo zavre pod vplivom sončne svetlobe in se spremeni v paro, se dvigne po cevi in ​​se od stika s hladilno tekočino skozi tanko steno spet spremeni v tekočino. Delovni diagram kolektorja je prikazan spodaj:

Trik je v tem, da snov v procesu pretvorbe v paro absorbira veliko več toplotne energije kot pri običajnem segrevanju. Specifična toplota uparjanja katere koli tekočine je večja od njene specifične toplotne kapacitete, zato so vakuumski sončni kolektorji zelo učinkoviti. Hladilno sredstvo, ki kondenzira v cevi s tekočim nosilcem toplote, prenese vso toploto nanj in teče navzdol za nov del sončne energije.

Zahvaljujoč svoji zasnovi se vakuumski grelniki ne bojijo nizkih temperatur in ostanejo delujoči tudi v zmrzali, zato se lahko uporabljajo v severnih regijah. Intenzivnost ogrevanja vode je v tem primeru nižja kot poleti, saj pozimi na zemljo prihaja manj toplote sonca, pogosto moti oblačnost. Jasno je, da je preprosto nerealno narediti stekleno bučko z izpraznjenim zrakom doma.

Opomba. Obstajajo vakuumske cevi za kolektor, napolnjene neposredno s hladilno tekočino. Njihova pomanjkljivost je serijska povezava, če ena bučka odpove, bo treba zamenjati celoten bojler.

Kako narediti sončni kolektor?

Pred začetkom dela se morate odločiti o dimenzijah bodočega grelnika vode. Natančen izračun območja izmenjave toplote ni enostaven, veliko je odvisno od intenzivnosti sončnega sevanja v določeni regiji, lokacije hiše, materiala ogrevalnega kroga itd. Pravilno bi bilo reči, da večji kot je toplotni kolektor, tem bolje. Vendar pa so njegove dimenzije verjetno omejene z mestom, kjer je predvidena namestitev. Torej, izhajati moramo iz območja tega kraja.

Telo je najlažje izdelati iz lesa, tako da na dno položite plast pene ali mineralne volne. Tudi v ta namen je priročno uporabiti krila starih lesenih oken, kjer je ohranjeno vsaj eno steklo. Izbira materiala za sprejemnik toplote je nepričakovano široka, kar pa obrtniki ne uporabljajo za sestavljanje kolektorja. Tukaj je seznam priljubljenih možnosti:

• tankostenske bakrene cevi;
• različne polimerne cevi s tankimi stenami, po možnosti črne. Polietilenska PEX cev za vodovod je zelo primerna;
• aluminijaste cevi. Res je, da jih je težje povezati kot bakrene;
• jekleni panelni radiatorji;
• črna vrtna cev.

Opomba. Poleg naštetih obstaja še veliko eksotičnih različic. Na primer, zračni sončni kolektor iz pločevink piva ali plastičnih steklenic. Takšni prototipi so izvirni, vendar zahtevajo precejšen vložek dela z dvomljivim donosom.

V sestavljeno leseno ohišje ali staro okensko krilo s pritrjenim dnom in položeno izolacijo je treba postaviti kovinsko pločevino, ki pokriva celotno površino bodočega grelnika. Dobro je, če obstaja aluminijasta pločevina, vendar bo delovalo tudi tanko jeklo. Treba ga je pobarvati črno in nato položiti cevi v obliki tuljave.

Brez dvoma je kolektor za ogrevanje vode najbolje narediti iz bakrenih cevi, odlično prenašajo toploto in bodo zdržale več let.Tuljava je tesno pritrjena na kovinski zaslon z nosilci ali na drug razpoložljiv način, 2 priključka za dovod vode. so izpeljane.

Ker gre za ploščat in ne za vakuumski kolektor, mora biti absorber toplote zaprt od zgoraj s prosojno strukturo - steklom ali polikarbonatom. Slednji je lažji za obdelavo in bolj zanesljiv pri delovanju, ne bo se zlomil zaradi udarcev toče.

Po montaži je potrebno sončni kolektor namestiti na svoje mesto in ga priključiti na zalogovnik vode. Če pogoji namestitve to dopuščajo, je možno organizirati naravno cirkulacijo vode med rezervoarjem in grelnikom, sicer je v sistem vključena obtočna črpalka.

Zaključek

Ogrevanje vašega doma s sončnimi kolektorji, ki jih naredi sam, je privlačna možnost za številne lastnike stanovanj. Ta možnost je bolj dostopna prebivalcem južnih regij, le sistem morajo napolniti z antifrizom in ustrezno izolirati telo. Na severu bo domači kolektor pomagal pri ogrevanju vode za gospodinjske potrebe, vendar ne bo dovolj za ogrevanje hiše. Hladno je in kratek dan.