Kolektor słoneczny do podgrzewania wody własnymi rękami: jak zrobić kolektor do ogrzewania domu

Wzrost cen konwencjonalnych źródeł energii zachęca właścicieli domów prywatnych do poszukiwania alternatywnego ogrzewania mieszkań oraz ciepłej wody użytkowej. Zgadzam się, składnik finansowy emisji będzie odgrywać znaczącą rolę w wyborze systemu ogrzewania.

Jednym z najbardziej obiecujących sposobów energii - konwersji promieniowania słonecznego. Aby to zrobić, zatrudniają one słonecznej. Zrozumienie, jak one działają i mechanizm urządzenia, upewnij kolektora słonecznego do ogrzewania rąk nie będzie łatwe.

Poinformujemy Cię o budowę elektrowni słonecznych, proponujemy proste schematy montażowe i opisywania materiałów, które można wykorzystać. Etapy towarzyszą fotografiach ilustrujących materiał uzupełniają filmy z zakładu i uruchomienie self-made zbiornika.

Zasada działania i cechy konstrukcyjne

Nowoczesny system solarny - jeden z rodzaje alternatywnych źródeł generowania ciepła. Są one wykorzystywane jako dodatkowy sprzęt grzewczy, rafinacji promieniowania słonecznego na energię użyteczną do właścicieli domów.

Są one w stanie w pełni zapewnić ciepłą wodę i ogrzewanie w zimnych porach roku jest tylko w południowych regionach. A potem, jeśli zajmują dużą powierzchnię i są ustawione do otwierania, nie zacienione obszary drzew.

Pomimo dużej liczby odmian, zasada działania jest taka sama. dowolny układ Słoneczny Jest to układ z kolejnym układem urządzeń oraz do dostarczania energii cieplnej i przekazuje go do konsumentów.

Elementy podstawowe są paneli słonecznych na ogniwa słoneczne czy kolektory słoneczne. technologia Słonecznego zespół generatora Płyta na nieco bardziej skomplikowany niż cylindryczny przewód rurowy rozgałęziony.

W tym artykule przyjrzymy się drugiej opcji - kolektor systemów solarnych.

Kolektory są rurki, połączone szeregowo z wyjściem i wejściem na autostradzie lub określonymi w serpentyn. Rury o obiegu wody procesowej, przepływ powietrza lub mieszaniny wody z zamarzania.

Pobudza krążenie zjawiska fizyczne: parowanie, zmiany ciśnienia i gęstości przejścia z jednego stanu do drugiego i innych.

Zbieranie i gromadzenie absorberów energii słonecznej wykonane. Jest to albo pełna płyta metalowa z zaciemnionym zewnętrznej powierzchni, albo układ poszczególnych płyt przymocowanych do rur.

W celu wytworzenia części górnej pokrywy obudowy stosuje się materiały o dużej zdolności do przepuszczania światła. Może to być akrylowe, takie materiały polimerowe, szkło hartowane tradycyjnych typów.

Należy stwierdzić, że materiały polimerowe, a nie znosi wpływ promieniowania ultrafioletowego. Wszystkie rodzaje tworzyw sztucznych mają wystarczająco wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej, co często prowadzi do odprężania obudowy. Dlatego stosowanie takich materiałów do produkcji obudowy kolektora powinna być ograniczona.

Woda może zostać zastosowana jako nośnik ciepła tylko w systemach służących do dostarczania dodatkowego ciepła na jesieni / spirali. Jeśli planujesz używać przez cały rok słoneczną przed pierwszym chłodzenia wody technologicznej została zmieniona na nią z mieszaniną środka przeciw zamarzaniu.

Jeśli jest zainstalowany kolektor słoneczny do podgrzewania mały budynek, który nie ma połączenia z centralnym ogrzewaniem domku lub scentralizowanej sieci, wykonane prosty system jeden obwód z urządzeniem grzewczym na początku to.

Łańcuch nie zawiera pompy obiegowe i grzejniki. Program jest bardzo prosty, ale może działać tylko w letnim słońcu.

Kiedy nagłówek dwuobwodowy w strukturze technicznej jest bardziej skomplikowany, ale również szereg nadaje się do użytku dni znacznie wzrosła. Kolektor obsługuje tylko jeden obwód. Dominującym obciążenia nałożone na podstawowej jednostce grzewczej, działającej na energii elektrycznej lub jakiegokolwiek rodzaju paliwa.

Mimo bezpośredniej zależności od wydajności urządzeń solarnych o liczbie słonecznych dni, to jest popyt, a popyt na urządzeniach słonecznych wzrasta systematycznie. Są one popularne wśród rzemieślników poszukujących wysłać wszystkie rodzaje naturalnej energii w użyteczny kierunku.

kryteria temperaturowe klasyfikacji

Istnieje spora liczba kryteriów, które klasyfikują pewne projektowanie systemów solarnych. Jednak w przypadku urządzeń, które mogą być wykonane własnymi rękami i będą używane dla ciepłej wody i ogrzewania, podział będzie najbardziej racjonalny umysł chłodziwa.

W ten sposób, system może być ciekły i powietrza. Pierwszy typ najbardziej dotyczy.

Również często stosuje się klasyfikację temperatury, do którego zbiornik może być ogrzewana jednostki robocze:

1. Niskie temperatury. Przykłady wykonania zdolnych do ogrzewania nośnika ciepła do temperatury 50 ° C Są one wykorzystywane do podgrzewania wody w zbiornikach do nawadniania, łazienki i prysznice w lecie i zwiększyć komfort podczas chłodniejszych wiosennych i jesiennych wieczorów.
2. Dla średnich. Upewnić się, że temperatura na zasilaniu 80 ° C Mogą być wykorzystywane do ogrzewania pomieszczeń. Opcje te są najlepiej przystosowane do dekoracji domów prywatnych.
3. Wysoka temperatura. Temperatura cieczy chłodzącej w takich instalacjach może osiągnąć 200-300ºS. Stosowane na skalę przemysłową, są do ogrzewania obiektów przemysłowych, budynków użyteczności publicznej i innych.

W wysokiej temperaturze solarne wykorzystać dość skomplikowany proces wymiany ciepła. Ponadto zajmują imponującą przestrzeń, która nie może sobie pozwolić większość naszych fanów kraju zamieszkania.

Proces tworzenia ich żmudnej realizacja wymaga specjalistycznego sprzętu. Niezależnie zrobić taka opcja słoneczna praktycznie niemożliwe.

produkcja kolektor autograf

Wykonanie urządzenia solarnego własnymi rękami - fascynujący proces, który przynosi wiele korzyści. Ponieważ może efektywnie korzystać z bezpłatnego promieniowania słonecznego, aby rozwiązać kilka ważnych zadań gospodarczych. Zbadajmy specyfikę tworząc płaską dostarczające podgrzaną wodę do systemu grzewczego kolektora.

Materiały do ​​samodzielnego montażu

Najbardziej prosty i dostępny materiał do samodzielnego montażu korpusu kolektora słonecznego - drewniany blok płyty, sklejki, płyt OSB lub podobnych postaciach. Alternatywnym rozwiązaniem jest zastosowanie stali lub profilu aluminiowego z tych samych arkuszy. Metalowa obudowa kosztować nieco droższe.

Materiały muszą spełniać wymogi odnoszące się do struktury stosowanych na zewnątrz. Żywotność kolektora słonecznego waha się od 20 do 30 lat.

oznacza to, że materiały muszą mieć określony zestaw cech operacyjnych, które będą stosowane w konstrukcji całego okresu.

Kiedy powłoka jest wykonana z drewna, materiału trwałość można osiągnąć poprzez impregnację wodnej emulsji polimeru i powłok farb.

Podstawowe zasady, które powinny kierować projektowanie i montaż kolektora słonecznego, jest dostępność materiałów w odniesieniu do cen i możliwości zakupu. Oznacza to, że mogą one być albo znaleźć na wolnym rynku, albo na własną rękę, aby udostępnić improwizowany.

Niuanse urządzenie izolacji

Aby zapobiec stratom ciepła do spodzie pudełka zamontowany jest materiał izolacyjny. To może być z wełny mineralnej lub pianki. Nowoczesny przemysł produkuje dość szeroką gamę materiałów izolacyjnych.

Do izolacji przewodów można użyć folii możliwości izolacyjne. W ten sposób może być zapewnione, oraz izolacja cieplna lub odbicie światła słonecznego od powierzchni folii.

Jeśli materiał izolacyjny stosuje się sztywne pianki polistyrenowej lub płyty do układania zwój lub systemu rur mogą być cięte rowek. Zwykle zbiornik amortyzator jest umieszczony na górze warstwy izolacyjnej i jest mocno przymocowana do dolnej części obudowy, w sposób, w zależności od materiału użytego do produkcji obudowy.

Cieplną kolektora słonecznego

Ten element chłonny. Jest to system rur, w którym czynnik chłodzący jest ogrzewany, a części z blachy najczęściej miedzi. Materiały optymalnej dla wytwarzania ciepła badanym rury z miedzi.

Rączka wynalazł tańszy - spiralny wymiennik ciepła rury polipropylenowe.

Interesujące rozwiązanie budżet - absorbera słonecznego z elastycznej rurki polimerowej. Do podłączania urządzeń z otworem wlotowym i wylot odpowiedniego fitingiVybor improwizowanego stosowany, z którego można wytwarzać wymiennik ciepła kolektora słonecznego jest bardzo szeroki. Może to stanowić wymiennik ciepła starej lodówce, plastikowe rury wodne, grzejników płytowych, itd.

Ważnym kryterium skuteczności przewodnictwa cieplnego materiału, z którego wystaje wymiennik ciepła jest wykonany.

Do samodzielnego wytwarzania optymalnym przykładzie wykonania jest wykonana z miedzi. Ma przewodność cieplną, która jest 394 W / m. Ten parametr aluminium wynosi od 202 do 236 W / m.

Jednak duża różnica w przewodności cieplnej między miedzią i parametry rur polipropylenowych w ogóle To nie znaczy, że wymiennik ciepła z rur miedzianych będzie produkować duże ilości gorących setki razy wody.

Jednakowych warunkach, wydajność wymiennika ciepła będzie rura miedziana 20% bardziej skuteczna niż celów metalu-tworzywa sztucznego wydajności. Tak, że wymienniki ciepła wykonane z rur z tworzywa sztucznego, mają prawo do życia. Ponadto, te opcje będą kosztować znacznie tańsze.

Niezależnie od materiału rury, wszystkie związki jak spawane gwintowane i muszą być uszczelnione. Rury mogą być ustawione albo równolegle do siebie i w postaci zwoju.

Układ typu cewki zmniejsza liczbę połączeń - zmniejsza prawdopodobieństwo wycieku i zapewnia bardziej równomierny ruch przepływu chłodziwa.

W górnej części pudełka, w którym wymiennik ciepła jest zamknięty szkła. Alternatywą jest użycie zaawansowanych materiałów, takich jak kwas akrylowy lub analog monolitycznej poliwęglanu. przeświecający materiał nie może być gładka, ale na mat lub wytłaczany.

Takie leczenie ogranicza zdolność odbijającą materiałem. Dodatkowo, materiał musi wytrzymać znaczne obciążenia mechaniczne.

Wzór przemysłowy takich systemów solarnych użyć specjalnego szkła solarnego. To szkło ma niską zawartość żelaza, co zapewnia mniejsze straty ciepła.

Zasobnik lub forebays

Jako zbiornika może być dowolnym pojemnikiem o pojemności od 20 do 40 litrów. Odpowiednia ilość wielu mniejszych objętości zbiorników, rur połączonych szeregowo. Zasobnik jest zalecany do izolacji, ponieważ ogrzewana przez słońce w zbiorniku wody bez izolacji szybko tracą ciepło.

W rzeczywistości, jako chłodziwo w ciepłownictwie systemów solarnych musi krążyć bez akumulacji, ponieważ otrzymano z muszą zużywać energię cieplną w czasie wytwarzania. pojemniki do przechowywania, a jako dystrybutor gorącej wody i forebays wspierających stabilność ciśnienia w układzie.

Etapy budowy Solar

Po produkcji kolektora i przygotowanie wszystkich składowych elementów konstrukcyjnych systemu, jesteś gotowy do natychmiastowej instalacji.

Operacja rozpoczyna się forebays montażowych, które zazwyczaj umieszczone na możliwie najwyższym punkcie: poddasze wolnostojąca wieża, wiadukt, etc.

Przy montażu należy zauważyć, że po napełnieniu ciekłą układu chłodzącego, w tej części struktury będzie miał wrażenie wagi. Dlatego należy zapewnić wiarygodność zakładki, lub wzmocnić go.

Po pojemności instalacji są gotowe do zainstalowania kolektora. Ten element konstrukcyjny systemu jest umieszczony od strony południowej. Kąt nachylenia w odniesieniu do linii poziomej może być pomiędzy 35 a 45 stopni.

Po zainstalowaniu wszystkich elementów ich podwiązanie jajowodów, łączących w jeden układ hydrauliczny. Szczelność układu hydraulicznego jest ważnym kryterium, które ma wpływ na sprawne działanie kolektora słonecznego.

Dla związków elementów strukturalnych w jednym systemie hydraulicznej średnicy rury cala i pół cala. O mniejszej średnicy jest stosowany do urządzeń hydraulicznych układu.

Pod ciśnieniem systemu rozumie się wodę w forebays wejścia i wyjścia podgrzanego czynnika grzewczego do ogrzewania i gorącej wody. Pozostała część jest zamontowana za pomocą rur o większej średnicy.

Aby zapobiec stratom ciepła rur muszą być starannie zaizolowane. W tym celu można użyć pianki, wełna bazaltu lub wersje foliowych z nowoczesnych materiałów izolacyjnych. pojemność bagażu i forebays także podlegające procedurze ocieplenia.

Najbardziej proste i niedrogie rozwiązaniem jest struktura izolacji pojemność pamięci masowej na całym polu sklejki lub desek. Przestrzeń pomiędzy kanałem oraz pojemnika powinna być wypełniona materiałem izolowane. Żużel może być mieszanina słomy gliny, suche trociny i tak dalej.

Test przed uruchomieniem

Po zainstalowaniu wszystkich składników systemu oraz izolacji budowlanych może rozpocząć napełnianie układu płynem chłodzącym. Początkowa zawartość systemu powinno odbywać się za pośrednictwem odgałęzienia znajduje się w dolnej części zbiornika.

Oznacza to, że napełnianie odbywa się z dołu do góry. Poprzez takie działania można uniknąć ewentualnych pęcherzyków powietrza.

Woda lub inny płyn wymiany ciepła wchodzi do forebays. Proces napełniania układu kończy się rury z forebays odciekająca woda zaczyna płynąć.

Gdy zawór pływakowy można regulować w optymalny forebays poziomu cieczy. Po napełnieniu układu chłodzącego, zaczyna ogrzewać się w zbiorniku.

Proces podnoszenia temperatury występuje nawet w pochmurne dni. Ogrzany środek grzewczy zaczyna rosnąć na górę zbiornika. Proces obiegiem naturalnym występuje tak długo, jak temperatura płynu chłodzącego, który wpływa do radiatora jest zgodna z temperaturą nośnej, opuszczający kolektor.

Przy szybkości przepływu wody w instalacji hydraulicznej uruchomienia zaworu pływakowego w forebays. Tak więc, utrzymuje się stały poziom. W tym przypadku zimna woda wpływa do systemu, jest przechowywany w dolnej części pojemnika. Proces mieszania zimnej i ciepłej wody praktycznie nie występuje.

Układ hydrauliczny musi dostarczyć do instalacji zaworów odcinających, które mogą uniemożliwić wsteczny przepływ płynu chłodzącego ze zbiornika do akumulatora. Dzieje się tak wtedy, gdy temperatura otoczenia jest niższa od temperatury czynnika chłodzącego.

Taki zawór odcinający jest zwykle używany w nocy i wieczorem.

Podvodku do miejsc zużycia gorącej wody przeprowadza się za pomocą standardowych mieszadeł. Należy unikać konwencjonalnych pojedynczych zaworów. Przy słonecznej pogodzie, temperatura wody może wynosić do 80 ° C, - stosowania takiego wody bezpośrednio niewygodne. W ten sposób baterie zostaną znacznie zaoszczędzić ciepłej wody.

Wydajność takiego grzejnika słonecznego można poprawić poprzez dodanie dodatkowych sekcji kolektorów. Projekt jest całkiem możliwe, aby zamontować dwa do nieograniczonej liczby jednostek.

Podstawą takiego kolektora słonecznego do ogrzewania i ciepłej wody jest zasada efektu cieplarnianego i tak zwany efekt termosyfonu. Efekt cieplarniany stosowane w konstrukcji elementu grzejnego.

promienie słoneczne przechodzą swobodnie przez przezroczysty materiał w górnej części zbiornika i przekształcana w energię cieplną.

Energia cieplna jest w ograniczonej przestrzeni, na skutek nieszczelności odcinka kanału kolektora. Efekt termosyfon stosuje się w układzie hydraulicznym, gdy ogrzany nośnik ciepła wznosi się, a tym samym przemieszczenie zimnej cieczy chłodzącej, powodując jej przemieszczanie się do strefy ogrzewania.

Wydajność kolektora słonecznego

Głównym kryterium, które wpływają na wydajność systemów słonecznych jest intensywność promieniowania słonecznego. Ilość padającego na dany obszar potencjalnie użytecznej promieniowania słonecznego nazywa nasłonecznienie.

Wielkość nasłonecznienia w różnych częściach świata waha się w dość szerokich granicach. Istnieją specjalne stoły do ​​określania tej wartości średniej. reprezentują one średnią wartość dla nasłonecznienia słonecznego regionu.

Ponadto wartości nasłonecznienia na wydajność systemu ma wpływ, a materiał z powierzchni wymiennika ciepła. Innym czynnikiem wpływającym na wydajność systemu jest objętość zbiornika. Optymalna pojemność zbiornika jest obliczana na podstawie kolektora adsorberów miejsca.

W przypadku płaskiego kolektora jest całkowite pole powierzchni rury, które są umieszczone w skrzynce kolektora. Ta wartość średnia wartość wynosi 75 litrów objętości zbiornika na rurach m² kolektora. Zasobnik jest rodzajem akumulatora ciepła.

Ceny sprzętu fabrycznego

lwia część kosztów finansowych na budowę takiego systemu jest niezbędne do produkcji kolektorów. Nie jest to zaskakujące, nawet w projektowaniu przemysłowym systemów solarnych około 60% kosztów przypada na elemencie strukturalnym. Koszt finansowy będzie zależeć od wyboru konkretnego materiału.

Należy zauważyć, że taki system nie jest w stanie ogrzać pokój, to tylko pozwala zaoszczędzić na kosztach, przyczyniając się do podgrzewania wody w instalacji grzewczej. Ze względu na stosunkowo wysokie koszty energii, które są przeznaczane na ogrzewanie wody, panele słoneczne, zintegrowany system ogrzewania znacznie obniża te koszty.

Do jego produkcji wykorzystywane są dość proste i niedrogie materiały. Ponadto, taka konstrukcja jest zupełnie nielotne i nie wymaga żadnej obsługi technicznej. System opieki sprowadza się do okresowego przeglądu i czyszczenia zbiornika szklanego przed zanieczyszczeniem.

Dodatkowe informacje o firmie ogrzewania słonecznego w domu jest przedstawiony w ten artykuł.

Wnioski i użyteczne filmy na ten temat

Proces tworzenia elementarną kolektora słonecznego:

Jak zainstalować i zlecić systemów solarnych:

Naturalnie, self-made kolektor słoneczny nie może konkurować z modelami przemysłowych. Korzystanie z materiałów pod ręką, to jest trudne do osiągnięcia wysokiej wydajności, które mają wzory przemysłowe. Ale również koszty finansowe będą znacznie mniej w porównaniu do zakupu gotowych ustawień.

Niemniej jednak, domowej instalacji solarnej Będzie to znacznie zwiększyć poziom komfortu i zmniejszenia kosztów energii, która jest wytwarzana przy użyciu tradycyjnych źródeł.

Masz doświadczenie w budowie kolektora słonecznego? Lub pytań dotyczących prezentacji materiału? Proszę podzielić się informacjami z naszych czytelników. Można dodawać komentarze w poniższym formularzu.