Hur man gör solvattenuppvärmning. Att göra en solfångare med dina egna händer

En solfångare är en alternativ källa till värmeenergi genom användning av solenergi. Nu är denna bekväma enhet inte längre en innovation, men inte alla har råd med installationen. Om du räknar kan inköpet och installationen av en samlare som kommer att tillfredsställa hushållens behov av den genomsnittliga familjen kosta fem tusen amerikanska dollar. Naturligtvis kommer det att ta ganska lång tid för en sådan källa att löna sig. Men varför inte göra en solfångare själv och installera den?

Standardanordningen har formen av en metallplatta, som placeras i en plast- eller glaslåda. Ytan på denna platta ackumulerar solenergi, behåller värme och överför den för olika hushållsbehov: uppvärmning, vattenuppvärmning, etc. Integrerade samlare finns i flera typer.

Kumulativ

Förvaringssamlare kallas även termosifonsamlare. Denna DIY solfångare utan pump är den mest lönsamma. Dess kapacitet gör att du inte bara kan värma vatten, utan också att hålla temperaturen på önskad nivå under en tid.

Denna solvärmefångare består av flera tankar fyllda med vatten, som är placerade i en värmeisoleringsbox. Tankarna är täckta med ett glaslock, genom vilket solens strålar lyser igenom och värmer vattnet. Detta alternativ är det mest ekonomiska, lätta att använda och underhålla, men dess effektivitet på vintern är praktiskt taget noll.

Platt

Det är en stor metallplatta - en absorbator, som är placerad inuti en aluminiumlåda med ett glaslock. En gör-det-själv-plattsolfångare blir effektivare om du använder ett glasskydd. Absorberar solenergi genom hagelbeständigt glas, som överför ljus väl och praktiskt taget inte reflekterar det.

Det finns värmeisolering inuti lådan, vilket avsevärt kan minska värmeförlusten. Själva wafern har låg effektivitet, så den är belagd med en amorf halvledare, vilket avsevärt ökar den termiska energiackumuleringshastigheten.

När du gör en solfångare för en pool med dina egna händer, föredras ofta en platt integrerad enhet. Den klarar dock lika bra andra uppgifter, som att värma vatten för hushållsbehov och värma upp ett rum. Platt är det mest använda alternativet. Det är att föredra att göra en absorbator för en solfångare från koppar med dina egna händer.

Flytande

Från namnet är det tydligt att huvudkylvätskan i dem är flytande. En gör-det-själv-vattensolfångare är gjord enligt följande schema. Genom en metallplatta som absorberar solenergi överförs värme genom rör som är fästa på den till en tank med vatten eller frostskyddsvätska eller direkt till konsumenten.

Två rör närmar sig plattan. Genom en av dem tillförs kallt vatten från tanken, och genom den andra kommer redan uppvärmd vätska in i tanken. Rör ska ha inlopps- och utloppsöppningar. Denna värmekrets kallas sluten.

När uppvärmt vatten direkt tillförs för att möta användarens behov kallas ett sådant system för öppen slinga.

Icke-glaserade används oftare för att värma vatten i en pool, så att montera sådana termiska solfångare med egna händer kräver inte köp av dyra material - gummi och plast kommer att göra. Glasade har högre effektivitet, så de kan värma upp huset och förse konsumenten med varmvatten.

Luft

Luftanordningar är mer ekonomiska än de ovan nämnda analogerna som använder vatten som kylvätska. Luften fryser inte, läcker inte och kokar inte som vatten. Om det uppstår en läcka i ett sådant system orsakar det inte lika många problem, men det är ganska svårt att avgöra var det uppstått.

Egenproduktion kostar inte konsumenten mycket. Den solmottagande panelen, som är täckt med glas, värmer luften som finns mellan den och den värmeisolerande plattan. Grovt sett är detta en plattsamlare med plats för luft inuti. Kall luft kommer in inuti och under påverkan av solenergi tillförs varm luft till konsumenten.

En fläkt, som är fäst på kanalen eller direkt på plattan, förbättrar cirkulationen och förbättrar luftväxlingen i enheten. Fläkten kräver el för att fungera, vilket inte är särskilt ekonomiskt.

Sådana alternativ är hållbara och pålitliga och är lättare att underhålla än enheter som använder vätska som kylvätska. För att upprätthålla den önskade lufttemperaturen i källaren eller för att värma ett växthus med en solfångare är just detta alternativ lämpligt.

Hur det fungerar

Kollektorn samlar energi med hjälp av en ljusackumulator eller med andra ord en solcellsmottagande panel, som överför ljus till en ackumulerande metallplatta, där solenergi omvandlas till värmeenergi. Plattan överför värme till kylvätskan, som kan vara antingen vätska eller luft. Vatten skickas genom rör till konsumenten. Med hjälp av en sådan samlare kan du värma ditt hem, värma vatten för olika hushållsändamål eller en pool.

Luftkollektorer används främst för att värma upp ett rum eller förvärma luften inuti det. Besparingarna vid användning av sådana enheter är uppenbara. För det första behöver man inte använda något bränsle, och för det andra minskar elförbrukningen.

För att få maximal effekt av att använda kollektorn och värmevattnet gratis under sju månader om året måste den ha en stor yta och ytterligare värmeväxlaranordningar.

Ingenjör Stanislav Stanilov presenterade världen med den mest mångsidiga solfångardesignen. Huvudidén med att använda enheten han utvecklade är att få termisk energi genom att skapa en växthuseffekt inuti uppsamlaren.

Samlardesign

Designen av denna samlare är mycket enkel. I huvudsak är detta en solfångare gjord av stålrör svetsade i en radiator, som placeras i en träbehållare skyddad av värmeisolering. Mineralull, polystyrenskum och polystyren kan användas som värmeisoleringsmaterial.

En galvaniserad plåt placeras i botten av lådan, på vilken kylaren är monterad. Både plåten och kylaren är svartmålade och själva lådan är täckt med vit färg. Naturligtvis är behållaren täckt med ett glaslock, som är väl förseglat.

Material och delar för tillverkning

För att bygga en sådan hemmagjord solfångare för uppvärmning av ett hus behöver du:

  • glas som ska fungera som lock. Dess storlek beror på lådans dimensioner. För god effektivitet är det bättre att välja glas som mäter 1700 mm gånger 700 mm;
  • glasram - du kan svetsa den själv från hörn eller sätta ihop från träplankor;
  • tavla för lådan. Här kan du använda vilka brädor som helst, även från demontering av gamla möbler eller plankgolv;
  • uthyrningshörna;
  • koppling;
  • rör för montering av radiatorer;
  • klämmor för att fästa kylaren;
  • galvaniserad järnplåt;
  • radiatorinlopps- och utloppsrör;
  • tank med en volym på 200−300 liter;
  • vattenkammare;
  • värmeisolering (skivor av polystyrenskum, expanderad polystyren, mineralull, ecowool).

Stadier av arbetet

Stadier för att göra en Stanilov-samlare med dina egna händer:

  1. En behållare är gjord av brädor, vars botten är förstärkt med balkar.
  2. En värmeisolator placeras i botten. Sockeln måste isoleras särskilt noggrant för att undvika värmeläckage från värmeväxlaren.
  3. Efteråt läggs en galvaniserad platta i botten av lådan och en radiator installeras, som svetsas av rör, och säkras med stålklämmor.
  4. Kylaren och plåten under är svartmålade och lådan är målad vit eller silver.
  5. Vattentanken ska installeras under kollektorn i ett varmt rum. Mellan vattentanken och kollektorn måste du installera värmeisolering för att hålla rören varma. Tanken kan placeras i en stor tunna i vilken expanderad lera, sand, sågspån etc. kan hällas. och på så sätt isolera.
  6. En vattenkammare måste installeras ovanför tanken för att skapa tryck i nätverket.
  7. Gör-det-själv solfångarinstallation bör göras på södra sidan av taket.
  8. När alla element i systemet är klara och installerade måste du ansluta dem till ett nätverk med halvtumsrör, som måste vara välisolerade för att minska värmeförlusten.
  9. Det skulle vara en bra idé att bygga en styrenhet för solfångaren med dina egna händer, eftersom fabriksenheter inte varar länge.

Storleksberäkning

Beräkning av dimensioner för att göra en solfångare för uppvärmning med egna händer syftar först och främst till att bestämma belastningen på värmesystemet, vars täckning antas av denna enhet. Det säger sig självt att detta innebär användning av flera energikällor i kombination, och inte bara solenergi. I den här frågan är det viktigt att ordna systemet på ett sådant sätt att det interagerar med andra - då kommer detta att ge maximal effekt.

För att bestämma kollektorområdet måste du veta för vilka ändamål det kommer att användas: uppvärmning, vattenuppvärmning eller båda. Genom att analysera vattenmätardata, värmebehov och solinstrålningsdata för det område där installationen planeras, kan solfångararean beräknas. Dessutom är det nödvändigt att ta hänsyn till varmvattenbehovet för alla konsumenter som är planerade att anslutas till nätverket: tvättmaskin, diskmaskin, etc.

Selektiv beläggning utför kanske den mest grundläggande funktionen i driften av en uppsamlare. En belagd platta eller radiator drar till sig många gånger mer solenergi och omvandlar den till värme. Du kan köpa en speciell kemikalie som en selektiv beläggning, eller så kan du helt enkelt måla värmelagringstanken svart.

För att göra en selektiv beläggning för solfångare med dina egna händer kan du använda:

  • speciell färdig kemikalie;
  • oxider av olika metaller;
  • tunt värmeisoleringsmaterial;
  • svart krom;
  • selektiv färg för samlaren;
  • svart färg eller film.

Samlare från skrotmaterial

Att montera en solfångare för att värma ett hus med egna händer är både billigare och mer intressant, eftersom det kan göras av olika tillgängliga material.

Från metallrör

Detta monteringsalternativ liknar Stanilovs grenrör. När du monterar en solfångare från kopparrör med dina egna händer, svetsas en radiator från rören och placeras i en trälåda fodrad med värmeisolering från insidan.

Kopparrör kommer att vara det mest effektiva, aluminiumrör kan också användas, men de är svåra att svetsa, men stålrör är det mest framgångsrika alternativet.

En sådan hemmagjord samlare bör inte vara för stor så att den är lätt att montera och installera. Diametern på rören på solfångare för radiatorsvetsning bör vara mindre än på rören för in- och utmatning av kylmedel.

Från plast- och metall-plaströr

Hur man gör en solfångare med dina egna händer, med plaströr i din hemarsenal? De är mindre effektiva som värmelagringsanordning, men är flera gånger billigare än koppar och korroderar inte som stål.

Rören läggs ut i en låda i en spiral och säkras med klämmor. De kan beläggas med svart eller selektiv färg för större effektivitet.

Du kan experimentera med rörläggning. Eftersom rör böjer sig dåligt kan de läggas inte bara i en spiral utan också i en sicksack. Bland fördelarna kan plaströr lätt och snabbt lödas.

Från slangen

För att göra en solfångare för en dusch med dina egna händer behöver du en gummislang. Vattnet i den värms upp väldigt snabbt, så den kan även användas som värmeväxlare. Detta är det mest ekonomiska alternativet när du gör en samlare själv. En slang eller polyetenrör placeras i en låda och säkras med klämmor.

Eftersom slangen är vriden i en spiral kommer naturlig cirkulation av vatten inte att ske i den. För att använda en vattentank i detta system måste den vara utrustad med en cirkulationspump. Om detta är en sommarstuga och det förbrukas lite varmvatten, kan mängden som rinner in i röret vara tillräcklig.

Från burkar

Kylvätskan i en solfångare gjord av aluminiumburkar är luft. Burkarna är förbundna med varandra för att bilda ett rör. För att göra en solfångare av ölburkar måste du skära av botten och toppen av varje burk, docka ihop dem och limma dem med tätningsmedel. De färdiga rören läggs i en trälåda och täcks med glas.

I grund och botten används en luftsolfångare gjord av ölburkar för att eliminera fukt i källaren eller för att värma upp ett växthus. Inte bara ölburkar utan även plastflaskor kan användas som värmelagringsenhet.

Från kylskåpet

Du kan göra dina egna solpaneler för vattenvärme från ett oanvändbart kylskåp eller radiatorn på en gammal bil. Kondensorn som tas ur kylen måste sköljas noggrant. Varmvatten som erhålls på detta sätt används bäst endast för tekniska ändamål.

Folie och en gummimatta sprids på botten av lådan, sedan placeras kondensatorn på dem och säkras. För att göra detta kan du använda bälten, klämmor eller fästet med vilket det fästes i kylskåpet. För att skapa tryck i systemet skulle det inte skada att installera en pump eller vattenkammare ovanför tanken.

Video

Du kommer att lära dig hur man gör en solfångare med dina egna händer från följande video.

För varje år blir traditionella energikällor dyrare, och det finns inget slut i sikte på detta prislopp. Samtidigt "fungerar" den mest kraftfulla energikällan, som vi ser nästan varje dag, helt gratis. Och om mänskligheten ännu inte har lärt sig hur man effektivt skaffar energi direkt i form av elektricitet, så kan solens termiska energi användas av vilken person som helst - om det bara fanns en önskan!

Faktum är att i ett soligt område sänder armaturen ut ungefär 1 kW energi varje timme. Det skulle vara synd att inte använda en sådan källa åtminstone för att värma vatten. Samtidigt är kostnaderna för att skapa och installera en vattenuppvärmningsanordning minimala. Uppfinnare över hela landet har länge använt en mängd olika installationer för uppvärmning av vatten.

Bland dem finns de enklaste och mer komplexa, med automatisk kontroll. Allt beror på teknisk beredskap, ekonomiska möjligheter och, naturligtvis, önskan.

Hur får hantverkare varmt vatten från solen idag?

Att göra sin egen solvärmare är inte alls svårt.

Detta är det enklaste alternativet.
En vanlig behållare i form av en tunna, en gammal tank, är installerad på taket av en sommardusch eller hus, lada och ansluten genom en slang till en vanlig kran.

Om behållaren är svartmålad kommer uppvärmningen att ske snabbare.

Vid slutet av dagen värms vattnet upp till cirka 45C. Dessa data gäller för en polyetentank på 200-300 liter. Det är önskvärt att det är platt - detta ökar uppvärmningseffektiviteten.

Enda nackdelen är att allt vatten måste användas på kvällen, eftersom... på morgonen blir det kallt.

För att "eliminera" denna nackdel måste du isolera själva behållaren eller tömma det uppvärmda vattnet i en återigen isolerad tank. Du kan helt enkelt mata in vattnet i pannan och värma upp det när det svalnat. Åtminstone en del el sparas.

Ett annat alternativ är att hålla pannan permanent kopplad till en tank installerad på taket. Då kommer vattnet ständigt att cirkulera; den kan användas online.

En betydande nackdel med systemet är att det inte fungerar vid temperaturer under +20C. Därför finns det andra sätt att värma vatten under lågsäsong.

Solvärmare – solfångare

Denna enhet anses vara den mest effektiva. Allt handlar om materialet som samlaren är gjord av. Oftast är detta:

  • stål
  • mässing.

Men montering med metall är arbetskrävande (lödning, svetsning, tätningar, etc.), så andra material används. Det finns ett alternativ att använda polypropenrör - de är billigare. Men deras anslutning kan också orsaka svårigheter i samband med tätning av lederna.

En annan nackdel är betydande deformation vid uppvärmning; detta är inte så märkbart med metall-plaströr, men polypropen har en hög värmeutvidgningskoefficient. Denna brist kan orsaka läckor i systemet.

Det finns en originell och enkel lösning som går ut på att använda en trädgårdsslang som solfångare. Hela monteringsprocessen är begränsad till att vrida den till en spiral och placera den i en lämplig låda.

Utmärkt flexibilitet, inga anslutningar garanterar inga läckor och längden på slangen gör att den kan anslutas direkt till VVS-armaturer utan mellanliggande anslutningar.

Prestandan hos ett sådant system beror på längden på slangen. Med en diameter på 2,5 cm och en lufttemperatur på minst +25C värmer en meter slang 3,5 liter vatten till +45C.

Det visar sig att på en solig dag, på kvällen, kommer 10 meter att "ge" dig 280 liter varmt vatten. Systemet fungerar när temperaturen sjunker till +8C.

Hur går vattenuppvärmningsprocessen till?

Solens strålar träffar spiralen genom glaset och värmer spiralen. Uppvärmt vatten blir en källa till långvågig strålning, som reflekteras från glaset. Det vill säga att solens strålar befinner sig i en slags termisk "fälla".

  1. För att skapa denna värmeenhet behöver du en låda där en spiral av svart slang kommer att placeras; användning av andra färger kommer att leda till en förlust på 5% av värmen. Det kan vara gummi eller PVC. Diameter - inte mindre än 1,9 cm, väggtjocklek inte mer än 2,5 mm.
  2. Slangen kommer att anslutas till pannan, som bör vara högre än spiralen. Lådans botten ska isoleras med skumplast, målad svart.
  3. Själva lådan är täckt med fönsterglas ovanpå (organiskt är inte lämpligt på grund av att det inte håller kvar solinstrålningen bra).
  4. En gummipackning måste installeras mellan glaset och lådan.

Varmvattenberedare tillverkad av PET-flaskor

Tanken är att först skapa moduler (3 flaskor vardera, 4 eller 5 är möjliga), sedan ansluta var och en av dem till ett plaströr, som är anslutet på ena sidan till en kallvattenkälla, på den andra ger det ut varmt flytande. Det är bäst att använda flaskor med en kapacitet på 2-2,5 liter. De måste anslutas enligt "neck to bottom"-principen.

  • För att göra detta skärs ett hål i botten för en hals med en diameter på 26 mm. Hålet måste placeras strikt i mitten. Markera därför först centrum genom att borra ett hål med en 3-6 mm borr.
  • För att säkerställa tätning, smörj gängorna på halsen med tätningsmedel och lämna strukturen orörlig i 2-3 dagar. Gör ett hål i botten av den översta flaskan!
  • En modul med tre flaskor kopplas på samma sätt (man kan tänka sig på något annat sätt) till ett plaströr, i vars ena ände kallt vatten kommer in.

Antalet moduler kan vara stort. För att få 200 liter varmvatten behöver du cirka 110 flaskor – det är tre kvadratmeter yta.

  • Placera det resulterande blocket i en låda täckt med fönsterglas. Lutningsvinkeln är från 10 till 30 grader.

Det resulterande systemet är mycket mer effektivt än en svart tunna med vatten installerad på taket.

De flesta hemgjorda konstruktioner för att värma vatten med solen på sommaren sparar 70-80% av energin som spenderas på uppvärmning. På hösten, våren - upp till 40%. Samtidigt ”tas” upp till 400 kW/h per person från armaturen per år! Något att tänka på.

Alla typer av solfångare är utvecklade med den senaste tekniken och moderna material. Tack vare sådana enheter händer det omvandling av solenergi. Den resulterande energin kan värma vatten, värma rum, växthus och växthus.

Enheter kan monteras på väggar, tak i ett privat hus, växthus. För stora rum rekommenderas det att köpa fabrikstillverkade enheter. Nu förbättras solsystem ständigt. Därför ökar solpaneler i pris, vilket lockar konsumenternas uppmärksamhet. Kostnaden för fabrikstillverkade enheter är nästan lika med de ekonomiska kostnaderna som spenderas på deras tillverkning. Prisökningen uppstår endast på grund av återförsäljarnas ekonomiska påslag. Kostnaden för samlaren står i proportion till de kontantkostnader som kommer att krävas för att installera ett klassiskt värmesystem.

Du kan bygga enheterna själv.

Idag blir produktionen av sådana enheter allt mer populär. Det är värt att notera att eh Effektiviteten hos en hemmagjord enhet är mycket sämre i kvalitet än fabriksenheter. Men en gör-det-själv-enhet kan enkelt och snabbt värma ett litet rum, privat hus eller uthus.

Introduktionsvideo om designen av en varmvattenberedare

Funktionsprincip

Hittills har olika typer av solfångare utvecklats.

Men principen för vattenuppvärmning är identisk - alla enheter fungerar enligt samma designade schema. Vid bra väder börjar solens strålar värma upp kylvätskan. Den passerar genom tunna eleganta rör och faller ner i en tank med vätska. Kylvätskan och rören placeras längs hela tankens inre yta. Tack vare denna princip värms vätskan i apparaten upp. Senare får det uppvärmda vattnet användas för hushållsbehov. Således kan du värma rummet och använda den uppvärmda vätskan för duschkabiner som varmvattenförsörjning.

Vattentemperaturen kan styras av utvecklade sensorer. Om vätskan svalnar för mycket, under en förutbestämd nivå, slås en speciell reservvärme på automatiskt. Solfångaren kan anslutas till en el- eller gaspanna.

Ett driftschema som passar alla solvärmare presenteras. Denna enhet är perfekt för att värma ett litet privat hus. Hittills har flera enheter utvecklats: platt-, vakuum- och luftenheter. Funktionsprincipen för sådana enheter är mycket lika. Kylvätskan värms upp från solens strålar med ytterligare energiutsläpp. Men det är många skillnader i arbetet.

Video om olika typer av alternativa värmekällor

Plattuppsamlare

Uppvärmning av kylvätskan i en sådan anordning sker tack vare en plattabsorbator. Det är en platt platta av värmeintensiv metall. Plåtens övre yta är målad i en mörk nyans med en specialutvecklad färg. Ett serpentinrör är svetsat till botten av enheten.

Den här publikationen presenterar resultaten av omfattande forskning av bloggaren Sergei Yurko. Det visas 3 solfångare gjorda av en hantverkare med egna händer och den mest effektiva av dem är den så kallade 3-filmssamlaren, den värmer vatten upp till 60 grader. Det finns en enklare 2 film, och den kan få vatten till 55 grader. Enklast och billigast är 1 film, men den ger bara uppvärmning till 35 eller 40 grader.

Kostnaden för en kvadratmeter av dessa primitiva samlare är ungefär tusen gånger billigare än deras fabriksmotsvarigheter, och därför uppstår frågan: vad är det som är så bra med märkessamlare att de kostar tusen gånger mer än primitiva, som alla kan göra med sina egna händer på några timmar, spenderar magra pengar.

Vi kommer att jämföra enkla samlare med dyra fabriksmodeller när det gäller effektivitet, ekonomisk genomförbarhet och andra egenskaper. Och denna jämförelse är inte alltid till förmån för fabriksenheter. Video om ämnet: låt oss göra de enklaste solfångarna och se vad de kan göra. Vi kommer också att ta reda på i vilka fall det är vettigt att överge billig solvärme från dessa primitiva strukturer för att betala hundratals eller tusentals gånger mer för att få samma effekt från dyrare enheter.

Det personliga intresset hos författaren till videon i ämnet är baserat på antagandet att fabrikssolfångare är en evolutionär återvändsgränd för solvärmeenergi, eftersom till exempel solpaneler har fallit i pris med mer än hundra gånger över senaste decennierna och grafen visar processen för prisnedgång.

Tanken uppstår att utvecklingen av solfångare har gått åt fel håll och därför är det vettigt att återgå till de enklaste teknikerna.

Den svarta filmen är det enda som en 1-films primitiv samlare består av, det vill säga vatten hälls på filmen och det är uppenbart att under solen kommer detta vatten att värmas upp. Du kan köpa det på basaren i vilken stad som helst. Befälhavaren köpte tre kvadratmeter för 15 hryvnia. Kostnaden för samlaren är 15 eurocent per kvadratmeter.

Men det är vettigt att lägga till en annan - en transparent film som täcker ytan på det uppvärmda vattnet. Uppvärmningstemperaturen ökar radikalt när den andra filmen stoppar avdunstningen av vatten. Det säljs på vilken marknad som helst för växthus och på grund av detta andra lager ökar kostnaden för samlaren till 35 eurocent per kvadratmeter.

Men det finns också ett 3-filmsalternativ och den extra filmen är också genomskinlig; det kommer att öka kostnaden för samlaren till 55 eurocent per kvadratmeter.


Filmens funktion 3 är densamma som för glaset i en fabriksplattsamlare, det vill säga ett luftskikt som är flera centimeter tjockt bildas mellan glaset och den svarta absorbatorn, luften fungerar som en värmeisolator.

Hur många filmer behövs för att värma vatten väl?

Experimentella mätningar gav oväntade resultat, eftersom det visade sig att i vårt fall resultatet av att använda den tredje filmen inte är lika effektivt som i fallet med en fabriksflatkollektor - vattenuppvärmningstemperaturen ökar, men bara med några få grader. Dessutom kan våra tre samlare ha olika design. Till exempel, 2 film - transparent polyetenfilm, säljs på marknader i form av en hylsa. Vatten hälls i hylsan, och rollen som den nedre svarta filmen spelas av den svarta ytan på taket på ett höghus.


En liknande studie, men med en hylsa gjord av svart film snarare än genomskinlig. Om den andra filmen är svart är detta alternativ att föredra endast om det finns god vattencirkulation genom systemet. Uppsamlaren värmde upp 100 liter vatten till 66 grader. Flera designkomplikationer kan ses, inklusive en 3-centimeter tjock polystyrenskumskiva. men experiment har visat att värmeisolering under kollektorn kommer att öka uppvärmningstemperaturen, men inte radikalt.

Ett experiment i augusti med uppvärmning av vatten vid en lufttemperatur i skuggan av 35 grader visade att en filmsamlare med bra värmeisolering värmde vattnet till 63 grader och i samma ögonblick värmde en annan uppsamlare vattnet till 57 grader, även om det inte fanns någon värmeisolering under den och dess första film låg precis på marken.

Ytterligare funktioner hos DIY-trädgårdssamlaren

Det är också intressant att notera att under regn utför en enfilmsuppsamlare funktionen att samla upp regnvatten, vilket kan vara relevant för vissa hus och områden. Dessutom kan 1 film och 2 filmsamlare fungera som ett kyltorn på natten, det vill säga de tar bort värme från vattnet som används för kylsystem. De kan användas i ett läge där vatten cirkulerar genom dem under dagen och behöver värmas upp. och på natten kyler uppsamlaren vattnet i tankarna. Under dagen används vatten från dem för att utvinna värme. Som ett resultat värms det upp. och därför måste den nästa natt kylas igen med samlare.

Det är intressant att notera att höjden på vatten i avlopp kan överstiga flera centimeter. de är både solfångare och en varmvattentank. Det vill säga, de fungerar som den välkända svarta tunnan på en sommardusch.

Men det är uppenbart att efter att solen försvunnit kyls vattnet i uppsamlaren ner. För det här fallet kan en uppsamlare med tre lager film, där vattnet svalnar långsamt, vara intressant.

På bilden. Kostnaden för fabrikstillverkade termosamlare är tusen gånger dyrare än de hemgjorda som presenteras.

Statistik för att mäta effektiviteten hos hemmagjorda och fabrikstillverkade solvärmare

Den 1 augusti genomförde jag ett experiment för att mäta prestandan hos filmsamlare 2. Under hela den soliga dagen mätte jag vattentemperaturen och skrev in den i en tabell.


Hur effektiv är en varmvattenberedare med film?

I följande tabell finns en tolkning av de erhållna resultaten, i kolumnen den mängd värme som kollektorn faktiskt producerade.


Det beskrivs i fotoanteckningen som beräknat baserat på resultaten av temperaturmätningar. I en annan kolumn finns mängden solstrålning som träffade solfångaren. Dessutom är det viktigt att notera att det beror på solens vinkel över horisonten, mer exakt på sinus för denna vinkel.

Det är intressant att under denna tidsperiod var värmeproduktionen från kollektorn större än mängden solstrålning. men det är ingen paradox om man uppmärksammar temperaturskillnaden. Vid denna tidpunkt var lufttemperaturen högre än vattnet i kollektorn, och därför värmdes den upp inte bara på grund av absorptionen av solstrålning, utan också på grund av uppvärmning från den varmare luften. men vid andra tidsintervall var vattnet redan varmare än luften. Ju större temperaturskillnaden är, desto större värmeläckage från vattnet till den omgivande luften. desto mindre nyttig värme producerar kollektorn. Vi kan dra slutsatsen att när vattentemperaturen når cirka 60 grader kommer det att sluta värmas, eftersom de nämnda värmeläckorna kommer att vara lika med solenergin som kommer in i solfångaren.

Kolumnen längst till höger i tabellen registrerar kollektorns uppmätta värmeeffekt per ytenhet, den kan jämföras med kolumnen med värmeeffekten för en kvadratmeter av en fabrikskollektor under samma förhållanden. Beskriver hur man beräknar potenser. En kvadratmeter av en fabriksmodell har en fördel jämfört med samma yta av en hemmagjord endast när man arbetar vid höga vattentemperaturer. och om du behöver värma vatten med en temperatur över 60-70 grader, kommer en provisorisk uppsamlare inte att kunna fungera alls. samtidigt kommer 1 kvadratmeter av en hemmagjord värmeväxlare att producera märkbart mer värme än en kvadratmeter av en fabrikstillverkad när vattentemperaturen är lägre än den omgivande lufttemperaturen.

Resultaten förklaras av energiegenskaperna hos 2 filmsamlaren.


Och detta är en bedömning av egenskaperna hos andra typer av primitiva värmare.

Ungefärliga egenskaper hos fabriksplattsamlare som presenteras i passet.

På Internet kan du hitta sådana egenskaper för nästan alla märken. Tabellen visar att märkesvärmeväxlaren har en fördel i denna koefficient, på grund av vilken den kan arbeta vid höga temperaturer. men å andra sidan fungerar en hemmagjord uppsamlare mycket bättre än en fabriks sådan om du behöver värma vatten vid en temperatur under luften. Till exempel om du behöver värma 10 graders vatten från en underjordisk brunn under 30 graders värme. Faktum är att det är mer korrekt att kalla koefficienten inte värmeförluster, utan värmeöverföringskoefficienten. För om vattnet i kollektorn är kallare än luften, så sker ingen värmeförlust i kollektorn, utan tvärtom kommer ytterligare värme in i den från den varmare luften. Denna koefficient tolkas så att om temperaturskillnaden mellan vatten och luft ökar med 1 grad så ökar värmeväxlingen genom varje kvadratmeter av kollektorn med 20 watt.

Denna egenskap (optisk verkningsgrad) visar effektiviteten av att omvandla solstrålning till nyttig värme under förhållanden när temperaturen på kylvätskan i kollektorn är lika med den omgivande temperaturen. Anteckningen beskriver varför de enklaste samlarna har denna indikator något bättre än de fabriksbaserade. Men detta är den indikerade effektiviteten hos en ny ren samlare, och primitiva är mycket känsliga för smuts. Texten nedan beskriver hur mycket smuts som samlas i dem under användning.

Smuts och bubblor i enkla hemmagjorda grenrör

* Mycket olika smuts kommer in i vattnet i en 1-filmsuppsamlare från utsidan. I 2- och 3-filmsenheter uttrycks detta problem i en dammavlagring på den övre filmen, och efter att regnet eller daggen har torkat grupperas denna smuts i ogenomskinliga fläckar, vilket mycket märkbart kan minska uppsamlarens effektivitet. Men å andra sidan finns det flera enkla sätt att få bort denna smuts efter regn.
* Det faller också mycket smuts ur vattnet i form av små flingor på vattenytan eller stora flingor i botten. Dessa nederbörd intensifieras på grund av uppvärmning av vattnet.
* "Vit plack" ackumuleras också (överst på den 1:a och botten av den 2:a filmen), vilket avsevärt minskar effektiviteten. Den fäster mycket stadigt på filmer, d.v.s. det går inte att ta bort med en vattenstråle (och det går att skrubba bort med stor svårighet och inte helt med en borste). Kanske är detta utfällningen av salter från uppvärmt vatten, kanske är dessa konsekvenserna av nedbrytningen av plastfilmer.
* En del av smutsen i uppsamlaren kan förklaras av polyetennedbrytningsprodukter på grund av UV-strålning och hög temperatur. Vanligtvis sönderdelas polyeten till väteperoxid, aldehyder och ketoner. I grund och botten är dessa gaser eller vätskor som är mycket lösliga i vatten. de där. Det verkar som om de inte ska fällas ut.
* Samlarens effektivitet minskar också på grund av det stora antalet gasbubblor (upp till flera millimeter i diameter i toppen av den första och botten av den andra filmen), som frigörs när vattnet värms upp (När det värms upp, lösligheten av gaser i vatten minskar). Det är intressant att när samlaren är placerad på marken finns det praktiskt taget inga bubblor på den första filmen (men de är på botten av den andra)
* Stora bubblor kan bildas under den andra filmen, liksom luft i vecken. Dessa områden blir snabbt dimmiga och det minskar effektiviteten.
* Vid kanterna av uppsamlaren kanske den andra filmen inte fäster vid vattnet: i sådana områden dimmar botten och överför därför inte solstrålningen bra.
* 3-filmssamlare kan ha imma på botten av den 3:e filmen. Detta händer när den andra filmen är felaktigt installerad (på grund av vilken ånga från uppsamlaren kan tränga in under den tredje filmen) eller på grund av dess skada. I sådana fall måste du installera den tredje filmen så att vinden lätt ventilerar utrymmet mellan den och det tredje lagret.

Förorening av avloppsvatten på grund av nedbrytning av polyetenfilmer

Denna nedbrytning kommer att bero på samtidig exponering för atmosfäriskt syre, ultraviolett solstrålning och en temperatur på 50-60 grader. Polyeten sönderdelas till aldehyder, ketoner, väteperoxid, etc.
Vid upphettning i uppsamlaren, varje 1 cu. m vatten kommer dess polyetenfilmer att släppa ut cirka 1 g sönderdelningsprodukter (per 1 kvm uppsamlare finns det cirka 100 g av 1:a och 2:a filmen, och under deras tjänst kommer de att släppa, enligt mycket grova uppskattningar, ca. 10 g "produktnedbrytning" och värm ca 10 kubikmeter vatten). Men det är inte klart hur mycket av denna 1 mg/liter som kommer att gå i vatten och hur mycket som kommer att flyga in i atmosfären, fällas ut i botten av uppsamlaren och varmvattentanken, förvandlas till den där "vita beläggningen" (som jag pratade om) ungefär i föregående text), kommer inte att fungera utöver vikten av polyeten
Dessutom är det oklart den gynnsamma effekten på vattenrening på grund av dess närvaro och uppvärmning i uppsamlaren (och det faller mycket sediment ur den), såväl som på grund av närvaron av varmt vatten i tanken. Enligt grova uppskattningar kommer alltså 0,1-0,5 mg/liter polyetennedbrytningsprodukter att komma in i vattnet, som kommer att fördelas på dussintals kemikalier. ämnen med koncentrationer på 0,001-0,1 mg per liter uppvärmt vatten. Eftersom detta inte är långt från den maximalt tillåtna koncentrationen av skadliga ämnen, kommer samråd med SES inte att vara överflödigt. Till exempel, enligt standard GN 2.1.5.689-98 "Maximala tillåtna koncentrationer (MAC) av kemikalier i vattendrag för hushålls-, dricks- och kulturvattenanvändning":
– Det finns en gräns på 13 stycken. aldehyder - MPC från 0,003 mg / liter till 1 mg / liter, till exempel MPC för formaldehyd - 0,05 mg / liter, och de strängaste kraven för bensaldehyd - 0,003 mg / liter
– MPC för väteperoxid – 0,1 mg/liter
– 3 st. exotiska ketoner har också restriktioner med en högsta tillåtna koncentration på 0,1-1,0 mg / liter

Slutsatser:

1) Om vattnet "stagnerar" i uppsamlarna, kommer koncentrationen av "nedbrytningsprodukter" i det att vara flera gånger eller tiotals gånger större. Kanske är det bättre att kasta bort sådant vatten.
2) Det är tillrådligt att använda tunnare filmer (de kommer att producera färre "nedbrytningsprodukter").
3) Filmer ska helst vara så stabiliserade som möjligt. Till exempel är växthus att föredra framför vanlig (ej tonad) polyeten, det är stabiliserat mot effekterna av UV-strålning. Ett annat exempel: polyeten med hög densitet bryts ned långsammare på grund av hög temperatur än låg densitet.
4) Förhållandet mellan kollektorarean och anläggningens behov (av varmvatten) är helst så litet som möjligt. Det vill säga till exempel med ett dygnsbehov på 10 kubikmeter. m varmvatten, station med 50 kvm. samlare producerar vattenföroreningar (koncentration av skadliga ämnen) som är tiotals gånger mindre än en station med 500 kvm. samlare, inklusive på grund av den lägre temperaturen för vattenuppvärmning av samlare, vilket minskar hastigheten för polyetennedbrytning.
5) Om den andra filmen på uppsamlarna är svart (och inte genomskinlig), bör vattenföroreningen vara flera gånger mindre (eftersom UV-strålning endast tränger igenom det översta lagret av den andra filmen).
6) Du kan tänka på detta alternativ för att driva en solcellsstation, när kollektorerna är uppvärmda
processvatten, som sedan överför sin värme genom en värmeväxlare till rent tappvatten.

Vilken är bättre att använda film för att samla solvärme - svart eller transparent?

Den optiska effektiviteten minskar märkbart på grund av luftbubblor och imma på det andra lagret av kollektorfilmen. Detta innebär att effektiviteten för den faktiskt använda enheten under hela dess livslängd blir flera tiotals procent mindre. Därför är det ingen mening att sträva efter dyra filmer med stor hållbarhet, eftersom de efter flera månaders användning kommer att samla så mycket smuts att du kommer att vilja byta ut filmerna. På grund av sådana problem med olika smuts är vi benägna att tro att film 2 fortfarande ska vara ogenomskinlig, men svart.

Denna uppsamlare har en svart film och det finns ingen radikal minskning av effektiviteten på grund av smuts. Men det har ett problem - solen värmer bara det tunna översta lagret av vatten. Det finns dock flera lösningar på problemet som kommer att erhållas efter forskning.

Det är viktigt att komma ihåg att vinden ökar värmeförlustkoefficienten för primitiva kollektorer, och i fallet med enfilmskollektorer kan denna påverkan av vinden vara radikal, eftersom värmeförlusten från kollektorn ökar på grund av vattenavdunstning och kan nå den punkt att även på en perfekt solig dag, men med starka vindar och låg luftfuktighet 1-film kommer att kunna värma vatten bara några grader över den omgivande temperaturen. Dessutom behöver koefficienten k1 ökas med flera tiotals procent om det inte finns någon värmeisolering under kollektorn och den ligger direkt på marken, på takets yta osv.

I avsnitt 2 av denna film jämförs primitiva samlare och fabrikssamlare i ämnena vinterdrift, enkel anslutning, ekonomisk genomförbarhet och praktiska tillämpningsområden.

Del två (om vinterarbete)


3, 4-serien (underhåll)


– Experimentera med att hälla vatten i en hylsa av plastfilm:

Konceptet med ett energieffektivt hem involverar skapandet, implementeringen och driften av förnybara energikällor. Gör-det-själv-solfångare, som var extremt sällsynta för inte så länge sedan, har blivit allt vanligare.

Den ständiga förbättringen av solsystem och en betydande prissänkning för dem har lett till deras ännu större utseende i vardagen. Kostnaden för fabriksmodeller idag är jämförbar med de kostnader som krävs för att installera ett klassiskt värmesystem. Men vem som helst kan göra denna teknik på egen hand.

Principen för driften av solfångaren

För att kort beskriva principen för kollektorns drift är det nödvändigt att fånga solvärmeenergi. Därefter koncentreras det och används av människor.

Kollektorsystemet består av följande komponenter:

  • Termisk ackumulator (vanlig behållare för vätska)
  • Värmeväxlingskrets
  • Direkt samlare

Flytande eller gasformig kylvätska cirkulerar genom uppsamlaren. Den resulterande energin värmer den och överför värme till vattnet genom en monterad lagringstank.

Den uppvärmda vätskan förvaras i tanken tills den används. Omfattningen av dess tillämpning är mycket bred - från vanliga hushållsbehov till hemuppvärmning. För att förhindra att vattnet svalnar snabbt är det nödvändigt att isolera behållaren ordentligt.

Vattencirkulationen i uppsamlaren sker på ett av två sätt: eller forcerat. Ett extra element som värmer vätskan kan monteras i lagringstanken, som slår på när låga omgivningstemperaturer uppnås och bibehåller vattentemperaturen, till exempel på vintern när solståndet är kort.

Introduktionsvideo om designen av en varmvattenberedare

Typer av solfångare

När du planerar att installera en solfångare med dina egna händer i huset måste du bestämma vilken typ av design:


Modeller där luft är kylvätskan används extremt sällan. Detta beror på vätskans egenskaper - den leder värme mycket bättre än gas. Luftsamlare görs ofta platt till formen så att luften, i kontakt med absorptionsanordningen, naturligt värms upp.

luft solfångare diagram

Vakuum solfångare

Vakuummodeller är de mest komplexa. Istället för en låda som är täckt med glas, använder den stora glasrör. Inuti dem finns rör med mindre diameter, som innehåller en absorbator som samlar värmeenergi. Det finns ett vakuum mellan rören, det fungerar som en värmeisolator.

Platta solfångare

Det vanligaste är en platt solfångare, inuti vilken det finns ett speciellt absorberande lager placerat i en glaslåda. Den är ansluten till rör genom vilka kylvätskan (vanligtvis propylenglykol) rör sig.

platt solfångardiagram

Men när du bestämmer dig för att göra en solfångare med dina egna händer måste du förstå att det är omöjligt att göra sådana komplexa enheter, liknande industriella. Dessutom kommer deras effektivitet att vara betydligt lägre, deras livslängd blir kortare, men det kommer även deras materialinvesteringar.

Strukturritningar

Låt oss börja

Innan man bygger en solfångare är det nödvändigt att göra lämpliga beräkningar och bestämma hur mycket energi den ska producera. Men du bör inte förvänta dig hög effektivitet från en hemmagjord installation. Efter att ha bestämt att det kommer att finnas tillräckligt med det kan du börja.

Arbetet kan delas in i flera huvudsteg:

  1. Gör en låda
  2. Gör en radiator eller värmeväxlare
  3. Gör en främre kamera och lagringsenhet
  4. Montera uppsamlaren

För att göra en låda för en solfångare med dina egna händer, bör du förbereda en kantad skiva av tjocklek 25-35 mm och bredd 100-130 mm. Dess botten ska vara gjord av textolit, utrustad med revben. Det bör också vara välisolerat med polystyrenskum (men företräde ges till mineralull), täckt med en galvaniserad plåt.

Efter att ha förberett lådan är det dags att göra värmeväxlaren. Du bör följa instruktionerna:

  1. Det är nödvändigt att förbereda 15 tunnväggiga metallrör 160 cm långa och två tums rör 70 cm långa
  2. I båda förtjockade rören borras hål med diametern på de mindre rören i vilka de ska installeras. I det här fallet måste du se till att de är koaxiala på ena sidan, det maximala steget mellan dem är 4,5 cm
  3. Nästa steg är att alla rör måste sättas ihop till en enda struktur och svetsas säkert
  4. Värmeväxlaren är monterad på en galvaniserad plåt (tidigare fäst på lådan) och fixerad med stålklämmor (metallklämmor kan tillverkas)
  5. Det rekommenderas att måla botten av lådan i en mörk färg (till exempel svart) - det kommer bättre att absorbera solvärme, men för att minska värmeförlusten målas de yttre elementen vita
  6. För att slutföra installationen av uppsamlaren är det nödvändigt att installera ett täckglas nära väggarna, utan att glömma pålitlig tätning av lederna
  7. Ett avstånd på 10-12 mm lämnas mellan rören och glaset

Allt som återstår är att bygga en ackumulatortank för solfångaren. Dess roll kan spelas av en förseglad behållare, vars volym varierar ungefär 150-400 l. Om du inte kan hitta ett sådant fat kan du svetsa ihop flera små.

Liksom kollektorn är ackumulatortanken ordentligt isolerad från värmeförlust. Allt som återstår är att göra en förkammare - ett litet kärl med en volym på 35-40 liter. Den måste vara utrustad med en vattenfallsanordning (en svängventil).

Det mest ansvarsfulla och viktigaste steget återstår - att montera ihop samlaren. Du kan göra så här:

  1. Först måste du installera den främre kameran och lagringen. Det är nödvändigt att se till att vätskenivån i den senare är 0,8 m lägre än i den främre kammaren. Eftersom mycket vatten kan samlas i sådana enheter är det nödvändigt att tänka på hur de kommer att stängas av på ett tillförlitligt sätt
  2. Samlaren placeras på husets tak. Baserat på praxis rekommenderas det att göra detta på södra sidan, luta installationen i en vinkel på 35-40 grader mot horisontalen
  3. Men du måste ta hänsyn till att avståndet mellan lagringstanken och värmeväxlaren inte bör överstiga 0,5-0,7 m, annars blir förlusterna för betydande
  4. I slutet bör följande sekvens erhållas: den främre kameran måste vara placerad ovanför enheten, den senare - ovanför samlaren

Det viktigaste steget kommer - det är nödvändigt att ansluta alla komponenter tillsammans och ansluta vattenförsörjningsnätet till det färdiga systemet. För att göra detta måste du besöka en VVS-butik och köpa nödvändiga beslag, adaptrar, uttag och andra avstängningsventiler. Det rekommenderas att ansluta högtryckssektioner med ett rör med en diameter på 0,5 tum, lågtryckssektioner med en diameter på 1 tum.

Driftsättningen utförs enligt följande:

  1. Enheten fylls med vatten genom det nedre dräneringshålet
  2. Den främre kammaren är ansluten och vätskenivåerna justeras
  3. Det är nödvändigt att gå längs systemet och kontrollera att det inte finns några läckor
  4. Allt är klart för dagligt bruk

Solfångare från en kylspiral

Du kan göra en solfångare med dina egna händer från en vanlig spole hämtad från ett gammalt kylskåp. För att arbeta måste du förbereda:

  1. Spola direkt
  2. Lamell och folie för ramen
  3. Fat eller vattentank
  4. Gummimatta
  5. Avstängningsventiler (ventiler, rör, etc.)
  6. Glas

Efter att ha tvättat spolen av freon måste du slå ner rackramen runt den. Dess exakta dimensioner beror på storleken på arbetsenheten som togs bort från kylskåpet. Mattan måste anpassas till lamellerna, bland vilka spolen ska placeras fritt.

Ett folielager läggs på gummimattan (botten av ramen). Sedan fixeras spolen med skruvklämmor. Hål görs i väggarna genom vilka rör kommer att passera. Produktiviteten kan ökas genom att täta fogar med tätningsmedel.

Botten är också förstärkt med lameller. Glas monteras ovanpå och fästs med tejp. För att undvika oro kan du skära ut flera aluminiumplattor och göra klämmor av dem.

Video om den tekniska designen och testningen av solfångaren:

I häktet

En struktur som en gör-det-själv-solfångare kan avsevärt öka komfortnivån i ett hus på landet eller på landet. Även om det är obetydligt, minskar det kostnaden för förbrukad energi som genereras av klassiska energikällor.

Läser in...Läser in...