Aumento en el precio de las fuentes de energía convencionales anima a los propietarios de viviendas particulares en busca de un alojamiento alternativo de calefacción y agua caliente. De acuerdo, el componente financiero de la emisión jugará un papel importante en la selección del sistema de calefacción.
Una de las maneras más prometedoras de la energía - la conversión de la radiación solar. Para ello, emplean solar. La comprensión de cómo funcionan y el mecanismo del dispositivo, hacer un colector solar para calentar sus manos no será fácil.
Le diremos de la construcción de plantas solares, ofrecemos un simple diagramas de montaje y describir los materiales que se pueden utilizar. Etapas se acompañan de fotografías ilustrativas, el material se complementa con vídeos en el establecimiento y la puesta en servicio de depósito hecho a sí mismo.
En este artículo:
- El principio de funcionamiento y medidas de diseño
- Criterios de clasificación de temperatura
-
fabricación de colector manuscrito
- Materiales para el auto-ensamblaje
- Dispositivo de aislamiento Matices
- Un colector solar de calor
- tanque de almacenamiento o cámaras de carga
- Etapas construir solar
- Prueba antes de la puesta en marcha
- colector solar Rendimiento
- Los precios de los equipos de fábrica
- Conclusiones y vídeos útiles sobre el tema
El principio de funcionamiento y medidas de diseño
Moderno sistema solar - una de las tipos de fuentes alternativas generar calor. Se utilizan como un equipo de calentamiento auxiliar, el perfeccionamiento de la radiación solar en energía útil para los dueños de casa.
Ellos son capaces de proporcionar totalmente de agua caliente y calefacción en la estación fría es sólo en las regiones del sur. Y luego, si ocupan un área grande y se inició la apertura, no zonas de sombra árboles.
A pesar del gran número de variedades, el principio de funcionamiento es el mismo. cualquier sistema solar Es un circuito con una disposición consecutiva de los dispositivos, y el suministro de energía térmica y transmitirla para el consumidor.
Los elementos principales son paneles solares en las células solares o los colectores solares. tecnología conjunto de generador solar Placa en un poco más complicado que el colector tubular.
En este artículo vamos a ver en la segunda opción - un colector de sistemas solares.
Los colectores solares hasta auxiliares son los proveedores de energía. conmutador totalmente los sistemas de calefacción solar en los hogares es peligroso debido a la imposibilidad de predecir el número exacto de días soleados
Colectores son tubos, conectado en serie con la salida y la carretera de entrada o establecidos en una serpentina. Haciendo circular las tuberías de agua de proceso, el flujo de aire o una mezcla de agua con un líquido de congelación.
Estimular fenómenos de circulación físicas: evaporación, cambio de presión y densidad de la transición de un estado a otro y otros.
Principio de funcionamiento de colectores solares basado en la obtención y acumulación de energía solar transferido al refrigerante (+)
Recogida y acumulación de absorbedores de energía solares hechas. Este es o bien una placa de metal sólido con una superficie exterior ennegrecido, o un sistema de placas individuales unidos a los tubos.
Para la fabricación de la parte superior de la tapa de la carcasa materiales utilizados con una alta capacidad para la transmisión de la luz. Esto puede ser materiales acrílicos, tales poliméricos, vidrio templado de tipos tradicionales.
Con el fin de evitar pérdidas de energía desde el lado posterior del dispositivo se coloca en la caja de aislamiento
Hay que decir que los materiales poliméricos en lugar no toleran la influencia de los rayos ultravioleta. Todos los tipos de plásticos tienen suficientemente alto coeficiente de expansión térmica, lo que a menudo conduce a la despresurización de la vivienda. Por lo tanto, el uso de tales materiales para la fabricación de la caja del tomacorriente debe ser restringido.
Se puede usar agua como medio de calor sólo en sistemas diseñados para suministrar calor adicional en el otoño / primavera. Si va a utilizar durante todo el año solar antes de la primera agua de proceso de enfriamiento se cambió a una mezcla de éste con anticongelante.
El aire solar en el aire utilizado como refrigerante. Canales para su movimiento se pueden hacer de hoja trapezoidal convencional (+)
Si el colector solar está instalada para calentar un edificio pequeño, que no tiene relación con la calefacción central casa de campo o una red centralizada, construida sistema de un solo circuito sencillo con un dispositivo de calentamiento al principio de ella.
La cadena no incluye bombas de circulación y los calentadores. El esquema es muy simple, pero sólo puede trabajar en el sol del verano.
Cuando la cabecera de dos circuitos en estructura técnica es más complicado, sino también un intervalo adecuado para uso día aumentó significativamente. Colector maneja un solo circuito. La carga predominante impone a la unidad de calentamiento primario, que opera en la energía eléctrica, o cualquier tipo de combustible.
Para la fabricación de colector solar se puede utilizar esquema de listo, usted puede construir su propio modelo y piloto de pruebas en la práctica (+)
A pesar de la dependencia directa del rendimiento de los dispositivos solares en el número de días soleados, que son de la demanda, y la demanda de dispositivos solares aumenta de manera constante. Son muy populares entre los artesanos que tratan de enviar todos los tipos de energía natural en una dirección útil.
Criterios de clasificación de temperatura
Hay un buen número de criterios, que clasifican determinado diseño de sistemas solares. Sin embargo, para los dispositivos que se pueden hacer con sus propias manos y ser utilizados para el agua caliente y la calefacción, la división será la mente más racional del refrigerante.
Por lo tanto, el sistema puede ser líquido y el aire. El primer tipo más aplicable.
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colector de aire primaria puede estar hecho de tubo corrugado. Todavía necesita aislamiento dura de aluminio y madera contrachapada u OSB para la vivienda
En la parte inferior de la caja, junto martillada tamaño de aproximadamente 0,9 x 0,9 m, apilados lámina de aislamiento hacia arriba. A continuación, todo el sistema está cubierta con pintura negro de balonchika
Las paredes extremas de la caja son agujeros de corte para las salidas de aire de salida. El tubo se puede colocar con cualquier número de vueltas, necesitará aproximadamente 10 metros
La construcción debe ser protegido del polvo atmosférico y agua: para la fabricación de tapas de ajuste de vidrio normales, policarbonato, de plexiglás u otro material similar
Paso 1: Montaje del colector del tubo ondulado
Paso 2: La tinción de la unidad solar en negro
Paso 3: Establecer la alimentación de aire
Paso 4: Producción de una cubierta para una unidad solar
También a menudo se utiliza la clasificación de la temperatura a la que el depósito se puede calentar unidades de trabajo:
- baja temperatura. Las formas de realización capaz de calentar el medio de transferencia de calor a 50 ° C. Se utilizan para calentar el agua en tanques para riego, baños y duchas en el verano y para aumentar la comodidad durante las noches frías de primavera y otoño.
- Por medio. Asegúrese de que la temperatura de salida de 80 ° C. Pueden ser utilizados para la calefacción. Estas opciones son las más adecuadas para la decoración de viviendas particulares.
- Alta temperatura. La temperatura del refrigerante en este tipo de instalaciones puede llegar a 200-300ºS. Utilizado a escala industrial, se establecen para el calentamiento de las plantas industriales, edificios comerciales y otros.
En alta temperatura sistemas solares utiliza el proceso de transferencia de calor bastante complejo. Además, ocupan un espacio impresionante, que no puede permitirse la mayoría de nuestros fans de vivir en el campo.
El proceso de hacer su aplicación laboriosa requiere equipo especializado. Independientemente hacer un solar de esas opciones prácticamente imposible.
paneles solares de alta temperatura a inversores fotovoltaicos en la casa es difícil hacer
fabricación de colector manuscrito
Haciendo un dispositivo solar con sus propias manos - un proceso fascinante que trae muchos beneficios. Debido a que puede utilizar eficientemente la radiación solar gratuita, para resolver varias tareas económicas importantes. Examinemos la especificidad de la creación de colector planar suministro de agua caliente al sistema de calefacción.
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Absorción de panel hecho de policarbonato, recubierto con pintura de color negro. El borde superior e inferior del panel, es decir, un canal abierto extremos de las hojas de policarbonato, se inserta en un corte a lo largo de la tubería de alcantarillado
Hacia los bordes de los tubos esquinas requeridos para conexiones de tubos pegados. Idealmente, es mejor para soldar el hierro - máquina de soldadura para tubos de plástico. Secciones longitudinales de los tubos están llenos de pistola de pegamento
Los tubos de almacenamiento hechos de tubos de desagüe, equipadas con aislamiento térmico. Antes de eso, el adhesivo en las costuras y alrededor de las esquinas o nivelado soldador o construcción secador de pelo
panel con tubos grabadas a ella absorbente se coloca en la espuma u otro aislamiento rígido. lado superior está cubierto por policarbonato, curvado alrededor del borde
Para ensamblar el perfil metálico de tamaño adecuado marco comprado. Al calcular el ancho de un espesor de aislamiento rígido se tiene en cuenta
Las piezas en bruto del conjunto de bastidor, el perfil de corte en el tamaño del panel absorbente, cortar un agujero para los puntos de conexión de salida de colector
El montaje de los componentes del bastidor está hecho con tornillos, diseñado para trabajar con este perfil
Para el colector se ha dirigido en el ángulo óptimo para el sol, se construye de madera o estante de metal de
Paso 1: La absorción del panel colector solar es un auto-hizo
Paso 2: un método de conexión para el tubo de almacenamiento
Paso 3: Aislamiento térmico de tubería de acumulación depósito
Paso 4: Crear el instrumento para la energía solar
Paso 5: El perfil de marco de metal para el dispositivo
Paso 6: Los agujeros para los puntos de salida de conexión con el suministro de agua
Paso 7: compuesto de elementos del marco del colector solar
Paso 8: Producción de stands montado colector solar
Materiales para el auto-ensamblaje
El material más sencilla y accesible para auto-ensamblaje del cuerpo colector solar - un tablero de bloque de madera, madera contrachapada, OSB o realizaciones similares. Una alternativa es aplicar un acero o un perfil de aluminio con las mismas hojas. Carcasa de metal cuesta un poco más caro.
Los materiales deben cumplir con los requisitos que se aplican a las estructuras utilizadas al aire libre. La vida útil del colector solar varía de 20 a 30 años.
Esto significa que los materiales deben tener un cierto conjunto de características de funcionamiento, que serán utilizados durante la construcción de todo el período.
La realización más barato y simple de materiales para hacer el cuerpo - la aplicación de madera y tableros de aglomerado
Cuando la cáscara de ser de madera, la durabilidad del material puede lograrse mediante la impregnación de las pinturas acuosas de emulsión de polímero y de revestimiento.
Los principios básicos que deben guiar el diseño y montaje de colector solar, es la disponibilidad de materiales en relación con los precios y la posibilidad de compra. Es decir, que o bien se pueden encontrar en el mercado libre, ya sea por cuenta propia que ponga a disposición improvisado.
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Hay muchas herramientas disponibles, adecuados para la fabricación de una bobina de colector solar, por ejemplo, tubo de PVC o PP con herrajes de esquina
La prioridad flexible de tuberías de fontanería HDPE o PVC, que puede recoger receptor de energía solar sin el uso de accesorios
solución original y altamente rentable - el intercambiador de calor del refrigerador viejo fracasado
La tubería de cobre - no es barato, pero la elección efectiva. Curva tiene necesario a fin de no crear demasiada resistencia al flujo en las rodillas
colector de aire casi libre y bastante eficaz provienen de latas usadas
Clásicos del género para los anfitriones conscientes de su presupuesto - botellas de plástico en abundancia se produzcan en cualquier casa de campo
Si el uso de botellas de plástico oscuro, calentar el refrigerante, que será mucho mejor en el dispositivo colector solar
El tiempo y material de opción más - una bobina de tubo de aluminio o acero en necesidad de flexión exacta y soldadura
accesorios de tubería de PVC rígido para producir
receptor de energía solar de la tubería de HDPE flexibles
Un intercambiador de calor del refrigerador viejo
tubo de cobre doblada en el colector solar
El uso no trivial de latas de aluminio
Las botellas de plástico en la construcción del colector
Atraer rayos de dispositivos a partir de botellas de plástico oscuro
receptor de calor de tubos de metal dobladas
Dispositivo de aislamiento Matices
Para evitar pérdidas de calor hacia el fondo de la caja está montado un material aislante. Esto puede ser una lana espuma o mineral. La industria moderna produce una gama muy extensa de materiales de aislamiento.
Para conductos aislante puede usar papel de opciones de aislamiento. De este modo se puede asegurar y aislamiento térmico y el reflejo de la luz solar de la superficie de papel de aluminio.
Si el material aislante utilizado es de espuma de losa rígida o poliestireno, para la colocación de una bobina o un sistema de tuberías se puede cortar ranura. Típicamente, el depósito absorbedor se coloca en la parte superior del aislamiento y se fija firmemente a la parte inferior de la carcasa de una manera dependiente del material utilizado para la fabricación de la carcasa.
Aislamiento sirve para reducir las pérdidas de calor a través de la parte inferior de la carcasa. Dispositivo en una carcasa de metal producido sin aislamiento térmico irracionalmente (+)
Un colector solar de calor
Este miembro absorbente. Es un sistema de tuberías en el que se calienta el refrigerante, y las partes de chapa más a menudo de cobre. materiales óptimas para la fabricación del calor considerado tubos de cobre.
Manitas inventó una opción más barata - un intercambiador de calor en espiral tubos de polipropileno.
solución del presupuesto Interesante - absorbedor solar de un tubo de polímero flexible. Para los dispositivos de conexión con la entrada y salida fitingiVybor adecuado improvisado utilizado desde el que para fabricar el intercambiador de calor del colector solar es bastante amplia. Esto puede ser un intercambiador de calor de un viejo refrigerador, tuberías de agua de plástico, radiadores de paneles de acero, etc.
Un criterio importante para la eficacia de la conductividad térmica del material sobresale del que está hecho el intercambiador de calor.
Para la auto-fabricación realización óptima es de cobre. Tiene una conductividad térmica que es 394 W / m². En este parámetro de aluminio varía desde 202 hasta 236 W / m².
Los tubos de cobre se consideran la mejor opción para la producción de calor por las cualidades de ingeniería de calor y durabilidad
Sin embargo, una gran diferencia en la conductividad térmica entre el cobre y los parámetros de los tubos de polipropileno en absoluto Esto no significa que el intercambiador de calor con tubos de cobre se producen grandes volúmenes de calientes cientos de veces agua.
En igualdad de condiciones, el tubo de cobre rendimiento del intercambiador de calor será 20% más eficaz que los objetivos de rendimiento de metal-plástico. De modo que los intercambiadores de calor de tubos de plástico, tienen el derecho a la vida. Además, estas opciones va a costar mucho más barato.
Independientemente del material de la tubería, todos los compuestos como soldada, roscada y deben sellarse. Los tubos pueden ser posicionados de forma paralela entre sí y en forma de una bobina.
El circuito del tipo de bobina reduce el número de conexiones - esto reduce la probabilidad de fugas y proporciona un movimiento de flujo de refrigerante más uniforme.
La parte superior de la caja, en la que el intercambiador de calor es de vidrio cerrado. Una alternativa es utilizar materiales avanzados tales como acrílico o análogo de policarbonato monolítico. material translúcido puede no ser lisa, pero un mate o con relieve.
En la versión clásica la caja colectora está cerrada vidrio templado, plexiglás, policarbonato o material similar. Artesanos adaptan a utilizar el vidrio en lugar de polietileno
Tal tratamiento reduce la capacidad de reflexión del material. Además, el material debe soportar considerables cargas mecánicas.
El diseño industrial de este tipo de sistemas solares utilizan un vidrio solar especial. Este vidrio tiene un contenido de hierro de baja, lo que asegura una menor pérdida de calor.
tanque de almacenamiento o cámaras de carga
A medida que el tanque de almacenamiento puede ser cualquier recipiente con un volumen de 20 a 40 litros. número adecuado de múltiples tanques de volumen más pequeños, tuberías conectadas en una cadena tipo margarita. Se recomienda tanque de almacenamiento para aislar, porque calentada por el sol en el tanque de agua sin aislamiento perderá rápidamente el calor.
De hecho, el refrigerante en los sistemas solares de calentamiento debe circular sin acumulación, porque obtenido a partir de que debe consumir energía térmica durante la preparación. capacitancia de almacenamiento en lugar actúa como un distribuidor de agua caliente y cámaras de carga de apoyo estabilidad de la presión en el sistema.
capacitancia de almacenamiento en las obras solares como un dispensador de agua y una presión de apoyo recipiente (+)
Etapas construir solar
Después de la fabricación del colector y la preparación de todos los componentes de los elementos estructurales del sistema, ya está listo para su instalación inmediata.
Una de las variantes del dispositivo de bobina de tubos de polipropileno con accesorios y tees recogerá colector solar rápidamente (+)
Operación comienza con las cámaras de carga sobre instalación, que generalmente se coloca en el punto más alto posible: ático independiente torre, paso superior, etc.
Al montar debe tenerse en cuenta que después de llenar el sistema de refrigerante líquido, esta parte de la estructura tendrá peso impresionante. Por lo tanto, debe asegurarse de la fiabilidad de la superposición, o reforzarla.
Después de capacidad de la instalación esté preparado para instalar el colector. Este elemento estructural del sistema se coloca en el lado sur. El ángulo de inclinación respecto a la línea horizontal debe estar entre 35 y 45 grados.
Después de la instalación de todos los elementos de sus tubos atados, combinando en un único sistema hidráulico. La estanqueidad del sistema hidráulico es un criterio importante que afecta a la operación eficiente del colector solar.
Bajo el esquema del conjunto de sistema solar para el suministro de agua de la ducha al aire libre es posible construir una estructura para calentar el agua para la irrigación o para crear condiciones confortables para las noches frías (+)
Para los compuestos de elementos estructurales en un único sistema hidráulico utilizado diámetro de la tubería de pulgada y media pulgada. El diámetro más pequeño se utiliza para los dispositivos de presión del sistema.
Bajo la presión del sistema se entiende agua en la entrada y salida del medio de calentamiento calentado en el sistema de calefacción y agua caliente cámaras de carga. La parte restante está montado por medio de tuberías de diámetro mayor.
Para evitar las pérdidas de calor de tubería debe ser cuidadosamente aislado. Para este propósito, se puede utilizar espuma, lana de basalto o versiones de papel de aluminio de materiales aislantes modernos. capacitancia de almacenamiento y cámaras de carga también está sujeto a procedimiento de calentamiento.
La opción más sencilla y asequible es la estructura de aislamiento de capacidad de almacenamiento de alrededor de la caja de madera contrachapada o tableros. El espacio entre el conducto y el recipiente debe ser llenado con material aislante. Puede ser escoria, la mezcla de paja con la arcilla, aserrín y otros seco.
Gelisistema establecido para que los colectores solares se encuentran en el lado de la casa en sí o porción iluminada (+)
Prueba antes de la puesta en marcha
Después de la instalación de todos los componentes del sistema y el aislamiento de la construcción puede comenzar a llenar el sistema con refrigerante líquido. El contenido inicial del sistema se debe hacer a través de una tubería de ramificación situado en la parte inferior del depósito.
Esto es, el llenado se realiza desde la parte inferior a la parte superior. A través de estas acciones puede evitar posibles bolsas de aire.
El agua u otro fluido de transferencia de calor entra en las cámaras de carga. El proceso de llenado del sistema termina cuando los tubos de la cámaras de carga de drenaje de agua comienza a fluir.
Con la válvula de flotador se puede ajustar en un grado óptimo cámaras de carga de nivel de líquido. Después de llenar el sistema de refrigeración que comienza a calentarse en el depósito.
El proceso de elevación de la temperatura se produce incluso en días nublados. El fluido de transferencia de calor calentado comienza a subir a la parte superior del tanque de almacenamiento. El proceso de circulación natural se produce siempre que la temperatura del refrigerante que entra en el disipador de calor está alineada con la temperatura del soporte, que sale del colector.
A un caudal de agua en el sistema hidráulico operará la válvula de flotador en cámaras de carga. Por lo tanto, un nivel constante se mantiene. En este caso, el agua fría que entra en el sistema, se almacena en la parte inferior del recipiente de almacenamiento. El proceso de mezcla de agua fría y caliente, prácticamente no se produce.
El sistema hidráulico debe proporcionar para la instalación de válvulas de cierre que impidan la circulación inversa del líquido refrigerante desde el depósito en el acumulador. Esto se produce cuando la temperatura ambiente es inferior a la temperatura del refrigerante.
Tal válvula de cierre se utiliza generalmente por la noche y por la noche.
Podvodku a los lugares de consumo de agua caliente se lleva a cabo utilizando mezcladores estándar. válvulas individuales convencionales deben ser evitados. En tiempo soleado, la temperatura del agua puede ser de hasta 80 ° C - utilizar dicha agua directamente incómodo. Por lo tanto, los grifos de agua ahorrarán considerablemente caliente.
Rendimiento de un calentador solar de este tipo se puede mejorar mediante la adición de secciones adicionales colectores. El diseño es bastante posible montar dos a un número ilimitado de unidades.
el rendimiento solar se incrementa mediante la instalación de un mayor número de colectores solares
La base de un colector solar de este tipo para la calefacción y el agua caliente es el principio del efecto invernadero y el llamado efecto de termosifón. El efecto invernadero se utiliza en la construcción del elemento de calentamiento.
Los rayos del sol pasan libremente a través del material transparente de la parte superior del depósito y se convierten en energía térmica.
La energía térmica se encuentra en un espacio confinado debido a la sección de conducto colector fugas. efecto de termosifón se utiliza en el sistema hidráulico, cuando el portador de calor caliente se eleva, desplazando así refrigerante frío y haciendo que se mueva en la zona de calentamiento.
Debido a se produce el efecto de termosifón en el sistema de circulación natural es estable y continuo de refrigerante
colector solar Rendimiento
El criterio principal que afecta al rendimiento de los sistemas solares es la intensidad de la radiación solar. Número de la radiación solar incidente un determinado territorio potencialmente útil se llama insolación.
La magnitud de la insolación en diferentes partes del mundo varía dentro de límites bastante amplios. Hay mesas especiales para determinar el promedio de este valor. Representan un valor medio para la insolación de una región.
Los datos sobre la insolación solar en una región en particular se pueden obtener a partir de mapas y tablas especiales (+)
Además los valores de insolación sobre el rendimiento del sistema es la zona afectada y el material del intercambiador de calor. Otro factor que afecta el rendimiento del sistema es el volumen del tanque de almacenamiento. La capacidad óptima del depósito se calcula basándose en el colector de adsorción del área.
En el caso de un colector plano es el área total de las tuberías que se encuentran en la caja de colector. Este valor, el valor promedio es igual a 75 litros de volumen del tanque por los tubos m² de colector. tanque de almacenamiento es una especie de acumulador de calor.
Los precios de los equipos de fábrica
La parte del león de los costos financieros para la construcción de un sistema de este tipo es necesario para la fabricación de colectores. Esto no es sorprendente, incluso en el diseño industrial de los sistemas solares alrededor del 60% del coste recae en el elemento estructural. El costo financiero dependerá de la elección de un material particular.
Cabe señalar que este sistema no es capaz de calentar la habitación, que sólo ayuda a ahorrar en costes, lo que ayuda a calentar el agua en el sistema de calefacción. Dados los costos relativamente altos de energía que se gastan en el calentamiento de agua, paneles solares, sistema de calefacción integrada reduce significativamente estos costes.
El colector solar es, sencillamente, integrado en el sistema de calefacción y agua caliente (+)
Para su producción se utilizan materiales muy simples y asequibles. Además, este tipo de diseño es completamente no-volátil y no necesita ningún mantenimiento técnico. El mantenimiento del sistema se reduce a la inspección periódica y limpieza del depósito de vidrio de la contaminación.
Información adicional acerca de la compañía de calefacción solar en la casa se presenta en este artículo.
Conclusiones y vídeos útiles sobre el tema
El proceso de hacer un colector solar elemental:
Cómo montar y poner en marcha los sistemas de energía solar:
Naturalmente, colector solar hecho a sí mismo no puede competir con los modelos industriales. El uso de los materiales a la mano, es difícil lograr una alta eficiencia, que tienen diseños industriales. Sino también el costo financiero será mucho menor en comparación a la compra de los ajustes predefinidos.
Sin embargo, sistema de calefacción solar casera Se aumentará significativamente el nivel de confort y reducir los costos de energía, que es producida por las fuentes tradicionales.
Tiene experiencia en la construcción de un colector solar? O tiene preguntas sobre la presentación del material? Por favor, comparta la información con nuestros lectores. Puede publicar comentarios en el siguiente formulario.
