Hogyan készítsünk napenergiával működő vízmelegítést. napenergiával működő vízmelegítő

A hagyományos energiaforrások évről évre drágulnak, és ennek az árversenynek nincs vége. Eközben a legerősebb energiaforrás, amit szinte minden nap látunk, ingyen "működik". És ha az emberiség nem tanulta meg, hogyan kell hatékonyan fogadni az energiát közvetlenül elektromos áram formájában, akkor bárki használhatja a nap hőenergiáját - lenne vágy!

Valójában egy napos területen a lámpa körülbelül 1 kW energiát küld óránként. Bűn, ha nem használunk ilyen forrást legalább vízmelegítésre. Ugyanakkor a vízmelegítő berendezés létrehozásának és telepítésének költsége minimális. Az ország hatalmas feltalálói régóta különféle berendezéseket használnak vízmelegítésre.

Köztük a legegyszerűbb és összetettebb, automatikus vezérléssel. Minden a technikai felkészültségtől, a pénzügyi lehetőségektől és természetesen a vágytól függ.

Hogyan szereznek ma meleg vizet a kézművesek a napból?

Egyáltalán nem nehéz napkollektoros fűtőtestet létrehozni saját kezűleg.

Ez a legegyszerűbb lehetőség.
A szokásos hordó formájú tartályt, egy régi tartályt egy nyári zuhany vagy egy ház, egy istálló tetejére szerelik fel, és egy tömlőn keresztül egy közönséges csaphoz csatlakoztatják.

Ha a tartály feketévé válik, gyorsabban felmelegszik.

A nap végére a víz körülbelül 45 °C-ra melegszik. Ezek az adatok egy 200-300 literes polietilén tartályra érvényesek. Kívánatos, hogy lapos legyen - ez növeli a fűtési hatékonyságot.

Az egész hátránya, hogy az összes vizet este el kell használni, mert. hideg lesz reggel.

Ennek a hátránynak a „kiküszöböléséhez” magát a tartályt kell szigetelnie, vagy ismét le kell engednie a felmelegített vizet egy szigetelt tartályba. Egyszerűen betáplálhatja a vizet a kazánba, és ha lehűl, felmelegítheti. Legalább egy kis áram, de megtakarítható.

Egy másik lehetőség, hogy a kazánt tartósan egy tetőre szerelt tartályhoz csatlakoztatja. Ezután a víz folyamatosan kering; online használható.

A rendszer jelentős hátránya, hogy +20C alatti hőmérsékleten nem működik. Ezért vannak más módok is a víz melegítésére a holtszezonban.

Napkollektoros vízmelegítő - kollektor

Az ilyen eszközt a leghatékonyabbnak tekintik. Minden az anyagról szól, amelyből a gyűjtő készül. Leggyakrabban ez:

• acél-
• sárgaréz.

A fémből történő összeszerelés azonban fáradságos (forrasztás, hegesztés, tömítés stb.), ezért más anyagokat használnak. Lehetőség van polipropilén csövek használatára - olcsóbbak. Csatlakozásuk azonban nehézségeket is okozhat az illesztések tömítésével kapcsolatban.

Egy másik hátrány a jelentős deformáció a fűtés során, ez nem annyira észrevehető a fém-műanyag csövek esetében, de a polipropilénnek nagy a hőtágulási együtthatója. Ez a hiányosság szivárgást okozhat a rendszerben.

Létezik egy eredeti és egyszerű megoldás, ami egy kerti tömlő használata napkollektorként. Az egész összeszerelési folyamat arra korlátozódik, hogy spirálba csavarják és megfelelő dobozba helyezik.

Kiváló rugalmasság, a csatlakozások hiánya garantálja a szivárgást, és a tömlő hossza lehetővé teszi, hogy köztes csatlakozások nélkül közvetlenül a vízvezeték-szerelvényekhez csatlakoztassa.

Egy ilyen rendszer teljesítménye a tömlő hosszától függ. A 2,5 cm átmérőjű és legalább +25 C levegő hőmérsékletű tömlő egy métere 3,5 liter vizet melegít fel +45 C-ig.

Kiderült, hogy egy napsütéses napon estére 10 méter „ad” 280 liter meleg vizet. A rendszer akkor működik, ha a hőmérséklet +8 C-ra csökken.

Hogyan zajlik a vízmelegítés folyamata

A napsugarak az üvegen keresztül a spirálra esnek, és felmelegítik a spirált. A felmelegített víz hosszú hullámú sugárzás forrásává válik, amely visszaverődik az üvegről. Vagyis a napsugarak egyfajta termikus „csapdában” vannak.

1. Ennek a fűtőberendezésnek a létrehozásához szüksége lesz egy dobozra, ahová egy fekete tömlőtekercset helyeznek el, más árnyalatok használata 5% hőveszteséget eredményez. Lehet gumi vagy PVC. Átmérő - legalább 1,9 cm, falvastagság legfeljebb 2,5 mm.
2. A tömlő csatlakozik a kazánhoz, amelynek a spirál felett kell lennie. A doboz alját habbal kell szigetelni, feketére festeni.
3. Maga a doboz felül ablaküveggel van zárva (a szerves üveg nem megfelelő, mert nem tartja jól a napsugárzást).
4. Az üveg és a doboz közé gumitömítést kell beépíteni.

Vízmelegítő PET palackból

Az ötlet az, hogy először modulokat hozunk létre (mindegyik 3 palack, esetleg 4, 5), majd mindegyiket csatlakoztassuk egy műanyag csőhöz, amely az egyik oldalon hideg vízforráshoz van csatlakoztatva, másrészt meleget ad ki. folyékony. A legjobb a 2-2,5 literes palackok használata. Ezeket a "nyak az aljáig" elv szerint kell csatlakoztatni.

• Ehhez 26 mm átmérőjű lyukat vágunk az alján a nyak számára. A lyuknak szigorúan a közepén kell lennie. Ezért először jelölje meg a közepét úgy, hogy 3-6 mm-es fúróval lyukat fúr.
• A tömítés érdekében kenje be a nyak meneteit tömítőanyaggal, és hagyja a szerkezetet 2-3 napig mozdulatlanul. Szúrj lyukat a felső palack aljába!
• Ugyanígy három palackból álló modul (gondolhatsz másra is) egy műanyag csőre van rögzítve, aminek az egyik végén hideg víz jut be.

A modulok száma nagy lehet. 200 liter forró vízhez körülbelül 110 palackra van szükség - ez három négyzetméter terület.

• Helyezze a kapott blokkot egy ablaküveggel borított dobozba. A dőlésszög 10 és 30 fok között van.

Az így kapott rendszer sokkal hatékonyabb, mint a tetőre szerelt fekete vízhordó.

A legtöbb házilag készített vízmelegítés nyáron a fűtésre fordított energia 70-80%-át takarítja meg. Ősszel, tavasszal - akár 40%. Ugyanakkor személyenként akár 400 kW / h teljesítményt is „vesznek” a lámpatestből egy év alatt! Van min gondolkodni.

A modern technológiák és anyagok fejlettségi szintje olyan magas, hogy a napenergia felhasználásának mellőzése anyagilag ésszerűtlen, környezeti szempontból pedig bűncselekmény. Sajnos a villamosenergia- és hőtermelő ipari létesítmények vásárlása irracionális a magas költségek miatt. Ennek ellenére van kiút: saját kezűleg készítsen produktív napkollektort olyan anyagokból, amelyek megtalálhatók a legközelebbi hardverboltban.

A napkollektor rendeltetése, előnyei és hátrányai

A napkollektoros vízmelegítő (folyékony napkollektor) olyan berendezés, amely napenergia segítségével hűtőfolyadékot melegít. Felhasználható térfűtésre, melegvízellátásra, úszómedencék vízmelegítésére stb.

A napkollektor biztosítja a ház meleg vizet és fűtést

A környezetbarát vízmelegítő használatának előfeltétele, hogy a napsugárzás egész évben essen a Földre, bár télen és nyáron eltérő intenzitású. Tehát a középső szélességi fokokon a hideg évszakban a napi energiamennyiség eléri az 1-3 kWh-t 1 négyzetméterenként, míg a márciustól októberig tartó időszakban ez az érték 4-8 ​​kWh/m 2 között mozog. Ha a déli régiókról beszélünk, akkor a számok 20-40%-kal biztonságosan növelhetők.

Mint látható, a telepítés hatékonysága régiónként függ, de még hazánk északi részén is a napkollektor biztosítja a melegvíz igényt - a lényeg, hogy kevesebb felhő legyen az égen. Ha a középső sávról és a déli régiókról beszélünk, akkor egy napenergiával működő berendezés képes lesz a kazán cseréjére, és télen a fűtési rendszer hűtőfolyadékának szükségleteit fedezni. Természetesen több tíz négyzetméteres produktív vízmelegítőkről beszélünk.

A napelem segítségével pénzt takaríthat meg a családi költségvetésből. A következő anyagok segítenek Önnek elkészíteni:

táblázat: a napenergia megoszlása ​​régiónként

Az otthoni gyártású napkollektorok nem érik el a gyárilag gyártott készülékeket, de egy házilag készített napelemes telepítés csökkenti a használati víz fűtésének költségeit, és elektromos áramot takarít meg, ha mosó- és mosogatógéphez csatlakoztatja.

A napkollektoros vízmelegítők előnyei:

• viszonylag egyszerű kialakítás;
• magas megbízhatóság;
• hatékony működés évszaktól függetlenül;
• hosszú élettartam;
• a gáz- és villamosenergia-megtakarítás lehetősége;
• a berendezések telepítéséhez nincs szükség engedélyre;
• kis tömeg;
• könnyű telepítés;
• teljes autonómia.

Ami a negatív pontokat illeti, egyetlen alternatív energia beszerzésére szolgáló berendezés sem nélkülözheti őket. A mi esetünkben a hátrányok a következők:

• a gyári berendezések magas költsége;
• a napkollektor hatásfokának függése az évszaktól és a földrajzi szélességtől;
• jégesőre való hajlam;
• hőtároló tartály felszerelésének többletköltségei;
• a műszer energiahatékonyságának függése a felhőzettől.

Figyelembe véve a szoláris vízmelegítők előnyeit és hátrányait, nem szabad megfeledkezni a probléma környezetvédelmi oldaláról - az ilyen berendezések biztonságosak az emberek számára, és nem károsítják bolygónkat.

A gyári napkollektor egy konstrukciós készletre hasonlít, amellyel gyorsan összeállíthatja a kívánt teljesítményű telepítést

A szoláris vízmelegítők típusai: a saját gyártású kivitel kiválasztása

A napkollektorok által kifejlesztett hőmérséklettől függően a következők vannak:

• alacsony hőmérsékletű eszközök - folyadékok 50 ° C-ig történő melegítésére szolgálnak;
• közepes hőmérsékletű napkollektorok - növelje a kilépő víz hőmérsékletét 80 °C-ra;
• magas hőmérsékletű berendezések - melegítse fel a hűtőfolyadékot forráspontig.

Otthon megépítheti az első vagy a második típusú napkollektoros vízmelegítőt. A magas hőmérsékletű kollektor gyártásához ipari berendezésekre, új technológiákra és drága anyagokra lesz szükség.

Tervezés szerint az összes folyékony napkollektor három típusra osztható:

• lapos vízmelegítők;
• Vákuumos termoszifon készülékek;
• napelem koncentrátorok.

A lapos napkollektor egy alacsony hőszigetelő doboz. Belül egy fényelnyelő lemez és egy csőszerű áramkör van beépítve. Az elnyelő panel (abszorber) megnövelt hővezető képességgel rendelkezik. Ennek köszönhetően maximális energiaátadás érhető el a vízmelegítő kör körül keringő hűtőfolyadék felé. A lapos beépítések egyszerűsége és hatékonysága számos kézművesek által kidolgozott tervben tükröződik.

Lapos napkollektor belsejében - egy fényelnyelő lemez és egy cső alakú áramkör

A vákuum szoláris vízmelegítők működési elve a termosz effektuson alapul. A tervezés több tucat duplaüveges lombikon alapul. A külső cső ütésálló, edzett üvegből készült, amely ellenáll a jégesőnek és a szélnek. A belső cső speciális bevonattal rendelkezik, amely növeli a fényelnyelést. A lombik elemei közötti térből levegő távozik, ami lehetővé teszi a hőveszteség elkerülését. A szerkezet közepén alacsony forráspontú hűtőközeggel (freon) töltött réz termikus kör található - ez a vákuum napkollektor fűtőeleme. A folyamat során a technológiai folyadék elpárolog, és hőenergiát ad át a főkör munkaközegének. Ebben a minőségben leggyakrabban fagyállót használnak. Ez a kialakítás lehetővé teszi, hogy a rendszer akár -50 °C hőmérsékleten is működjön. Nehéz otthon megépíteni egy ilyen telepítést, ezért van néhány saját készítésű vákuum típusú szerkezet.

A vákuum napkollektor kialakítása egy dupla üvegpalack készleten alapul

A szoláris koncentrátor egy gömbtükörre épül, amely képes a napsugárzást egy pontra fókuszálni. A folyadékot egy spirális fémkörben hevítik, amely a telepítés fókuszába kerül. A napelem-koncentrátorok előnye, hogy képesek magas hőmérsékletet előállítani, de a Nap nyomkövető rendszerének szükségessége csökkenti népszerűségüket a barkácsolók körében.

Egy hatékony napelem-koncentrátor otthoni építése nem egyszerű feladat

Otthoni gyártáshoz a síklemezes napkollektoros fűtőtesteket legjobb szigetelő anyagok, nagy áteresztőképességű üveg és réz abszorberek felhasználásával megépíteni.

A lapos napkollektor készüléke és működési elve

A házi készítésű napkollektoros vízmelegítő egy lapos fakeretből (dobozból) áll, üres hátfallal. Az alján található a készülék fő eleme - az abszorber. Leggyakrabban egy cső alakú kollektorhoz rögzített fémlemezből készül. Az energiaátadás hatékonysága attól függ, hogy az abszorber lemez érintkezik-e a hőcserélő csöveivel, ezért ezeket az alkatrészeket összefüggő varrattal hegesztik vagy forrasztják.

Maga a folyadékkör függőlegesen rögzített csövek sorozata. A felső és alsó részen megnövelt átmérőjű vízszintes csövekhez csatlakoznak, amelyek a hűtőfolyadék betáplálására és kivezetésére szolgálnak. A folyadék bemenete és kimenete átlósan helyezkedik el - ennek köszönhetően a hőcserélő elemek teljes hőelvezetése biztosított. Hőhordozóként a fűtési rendszerek fagyállóját vagy más fagyálló oldatot használnak.

Az abszorber fényelnyelő festékkel van bevonva, rá üveg kerül, a dobozt hőszigetelő réteg védi. A feladat egyszerűsítése érdekében az üvegezési területet részekre osztják, és a termelékenység növelése érdekében dupla üvegezésű ablakokat használnak. A zárt kialakítás termosz hatást kelt a napkollektorban, és egyben megakadályozza a szél, eső és egyéb külső tényezők miatti hőveszteséget.

A napkollektoros vízmelegítő a következőképpen működik:

1. A napkollektorban felmelegített, nem fagyos folyadék a csöveken keresztül felemelkedik, és a hűtőfolyadék elszívó ágon keresztül jut a hőtároló tartályba.
2. A tároló tartályba szerelt hőcserélőn keresztül haladva a fagyálló hőt ad le a víznek.
3. A lehűtött munkafolyadék a szolár vízmelegítő kör alsó részébe kerül.
4. A tartályban felmelegített víz felemelkedik, és melegvíz ellátásra kerül. A hőtároló tartályban lévő folyadék utánpótlása az aljára csatlakoztatott vízcsőnek köszönhető. Ha a napkollektor fűtési rendszer fűtéseként működik, akkor egy keringető szivattyút használnak a víz keringetésére egy zárt szekunder körben.

A hűtőfolyadék állandó mozgása és a hőtároló jelenléte lehetővé teszi az energia felhalmozódását, miközben süt a nap, és fokozatosan elkölti azt még akkor is, amikor a lámpa a horizont mögött rejtőzik.

A napkollektor és a tárolótartály csatlakoztatásának séma nem olyan bonyolult.

Lehetőségek házi készítésű napelemes telepítésekhez

A barkácsoló napkollektoros vízmelegítők sajátossága, hogy szinte minden készülék hőszigetelt dobozzal rendelkezik. A keretet gyakran fűrészáruból állítják össze, és ásványgyapottal és hővisszaverő fóliával borítják. Ami az abszorbert illeti, a gyártásához fém- és műanyag csöveket, valamint szükségtelen háztartási berendezésekből kész alkatrészeket használnak.

Kerti tömlőből

A csiga alakú kerti tömlő vagy PVC vízvezeték nagy felülettel rendelkezik, ami lehetővé teszi egy ilyen kör vízmelegítőként történő alkalmazását kültéri zuhanyzó, konyha vagy medence fűtéséhez. Természetesen ezekre a célokra érdemesebb fekete anyagokat venni, és mindenképpen tárolótartályt használni, különben a nyári hőség csúcsán túlmelegszik az abszorber.

A medence vizének felmelegítésének legegyszerűbb módja a lapos kerti tömlőkollektor

Egy régi hűtőszekrény kondenzátorából

A használt hűtőszekrény vagy fagyasztó külső hőcserélője egy kész napkollektoros abszorber. Már csak egy hőelnyelő lappal kell utólag felszerelni és a tokba szerelni. Természetesen egy ilyen rendszer teljesítménye kicsi lesz, de a meleg évszakban a hűtőberendezés alkatrészeiből készült vízmelegítő fedezi egy kis vidéki ház vagy nyaraló melegvíz-szükségletét.

Egy régi hűtőszekrény hőcserélője egy kis napkollektoros melegítő szinte kész abszorbere

Lapos radiátoros fűtési rendszerről

A napkollektor acél radiátorból történő gyártása során még elnyelőlemezt sem kell beépíteni. Elegendő a készüléket fekete hőálló festékkel letakarni és zárt burkolatba szerelni. Egy telepítés teljesítménye több mint elegendő egy melegvíz-ellátó rendszerhez. Ha több vízmelegítőt készít, megspórolhatja a ház fűtését hideg napsütéses időben. A radiátorokból összeállított napelemes erőmű egyébként háztartási helyiségeket, garázst vagy üvegházat fűt.

A fűtési rendszer acél radiátora egy környezetbarát vízmelegítő építésének alapja lesz

Polipropilén vagy polietilén csövekből

A fém-műanyagból, polietilénből és polipropilénből készült csövek, valamint az ezek beépítésére szolgáló szerelvények és eszközök lehetővé teszik bármilyen méretű és konfigurációjú napelemes áramkörök építését. Az ilyen berendezések jó teljesítményűek, és helyiségek fűtésére és háztartási (konyha, fürdőszoba stb.) meleg víz előállítására használják.

A műanyag csövekből készült napkollektor előnye az alacsony költség és a könnyű telepítés

Rézcsövekből

A rézlemezekből és -csövekből készült abszorberek a legnagyobb hőátbocsátással rendelkeznek, ezért sikeresen alkalmazzák fűtési rendszerek hűtőközegének fűtésére és melegvízellátásban. A rézkollektorok hátrányai közé tartozik a magas munkaerőköltség és az anyagköltség.

A rézcsövek és -lemezek használata az abszorber gyártásához garantálja a napelemes erőmű magas hatásfokát

Napkollektor számítási módszer

A napkollektor teljesítményét az alapján számítják ki, hogy 1 négyzetméter tiszta napon történő beépítés 800-1000 W hőenergiát jelent. Ennek a hőveszteségnek a szerkezet hátoldalán és falain történő kiszámítása az alkalmazott szigetelés hőszigetelési együtthatója alapján történik. Ha expandált polisztirolt használnak, akkor a hőveszteség együtthatója 0,05 W / m × ° C. 10 cm anyagvastagság és 50 °C hőmérséklet-különbség mellett a szerkezeten belül és kívül a hőveszteség 0,05/0,1 × 50 = 25 W. Az oldalfalakat és a csöveket figyelembe véve ez az érték megduplázódik. Így a kimenő energia teljes mennyisége 50 W lesz 1 négyzetméter napkollektoros felületre.

1 liter víz 1 fokkal történő felmelegítéséhez 1,16 W hőenergia szükséges, ezért az 1 négyzetméteres napkollektoros modellünknél 50 °C hőmérséklet-különbség lehetséges. 800/1,16 = 689,65/kg × ° C feltételes teljesítmény együttható eléréséhez. Ez az érték azt mutatja, hogy egy 1 négyzetméteres berendezés egy órán belül 20 liter vizet 35 °C-ra melegít fel.

A szoláris vízmelegítő szükséges teljesítményének kiszámítása a W = Q × V × δT képlet szerint történik, ahol Q a víz hőkapacitása (1,16 W/kg × °C); V - térfogat, l; δT a hőmérséklet-különbség a berendezés be- és kimeneténél.

A statisztikák szerint egy felnőttnek napi 50 liter meleg vízre van szüksége. A melegvíz-ellátáshoz átlagosan elegendő a víz hőmérsékletét 40 °C-kal megemelni, ami ezzel a képlettel számítva W = 1,16 × 50 × 40 = 2,3 kW energiaköltséget igényel. A napkollektor területének meghatározásához ezt az értéket el kell osztani az 1 négyzetméter felületre jutó napenergia mennyiségével egy adott földrajzi szélességen.

A napelemes rendszer szükséges paramétereinek kiszámítása

Napkollektoros vízmelegítő készítése réz abszorberrel

A napsütéses téli napon gyártásra javasolt napkollektor 90 ° C feletti hőmérsékletre, felhős időben pedig 40 ° C-ra melegíti a vizet. Ez elég ahhoz, hogy meleg vizet biztosítson a háznak. Ha napenergiával szeretné fűteni otthonát, akkor több ilyen telepítésre lesz szüksége.

Szükséges anyagok és eszközök

A vízmelegítő elkészítéséhez szüksége lesz:

• legalább 0,2 mm vastagságú és 0,98 × 2 m méretű rézlemez;
• rézcső Ø10 mm, hossza 20 m;
• rézcső Ø22 mm, hossza 2,5 m;
• menet 3/4˝ - 2 db;
• dugó 3/4˝ - 2 db;
• lágy forrasztóanyag SANHA vagy POS-40 - 0,5 kg;
• fényáram;
• vegyszerek abszorber feketítésére;
• 10 mm vastag OSB lemez;
• bútor sarkok - 32 darab;
• 50 mm vastag bazaltgyapot;
• hővisszaverő lemez 20 mm vastagságban;
• sín 20x30 - 10m;
• ajtó vagy ablak tömítése - 6 m;
• ablaküveg 4 mm vastag vagy dupla üvegezésű ablak 0,98x2,01 m;
• önmetsző csavarok;
• festék.

Ezenkívül készítse elő a következő eszközöket:

• elektromos fúró;
• fúrókészlet fémhez;
• "korona" vagy vágó famegmunkáláshoz Ø20 mm;
• csővágó;
• gázégő;
• gázmaszk;
• ecset;
• csavarhúzó vagy csavarhúzó készlet;
• elektromos kirakós.

Az áramkör nyomás alá helyezéséhez szüksége lesz egy kompresszorra és egy nyomásmérőre is, amelyet legfeljebb 10 atmoszféra nyomására terveztek.

Lágyforrasztáshoz egy egyszerű gázégő alkalmas

Útmutató a munka előrehaladásához

1. Csővágó segítségével a rézcsövet darabokra vágják. 2 db Ø22 mm 1,25 m hosszú és 10 db Ø10 mm 2 m hosszú elemet kap.
2. Vastag csöveknél 150 mm-es margót kell készíteni az éltől, és 100 mm-enként 10 Ø10 mm-es furatot.
3. A kapott lyukakba vékony csöveket helyeznek be úgy, hogy azok legfeljebb 1–2 mm-rel befelé nyúljanak ki. Ellenkező esetben túlzott hidraulikus ellenállás jelenik meg a hűtőben.
4. Gázégővel, hőlégpisztollyal és forraszanyaggal a radiátor minden része össze van kötve.

   

   A napkollektor kör nyomás alatt működik, ezért kiemelt figyelmet fordítanak a csatlakozások tömítettségére

   A radiátor összeszereléséhez speciális szerelvényeket használhat, de ebben az esetben a napelemes rendszer költsége jelentősen megnő. Ezenkívül az összecsukható csatlakozások nem garantálják a szerkezet tömítettségét változó termodinamikai terhelések mellett.

5. A dugókat és meneteket párban forrasztják a radiátor átlói mentén 3/4˝-os csövekre.
6. Miután a kimeneti menetet egy dugóval lezártuk, az összeszerelt elosztó bemenetére egy szerelvényt csavarunk, és csatlakoztatjuk a kompresszort.

   

   A kompresszor egy szerelvénnyel van összekötve

7. A radiátort egy vízzel töltött tartályba helyezik, és a kompresszor 7-8 atm nyomást pumpál fel. Az illesztéseknél felszálló buborékok a forrasztott kötések tömítettségének megítélésére szolgálnak.
   

   Ha nem talált megfelelő tartályt a kollektor ellenőrzésére, akkor azt saját maga is összeállíthatja. Ehhez rögtönzött eszközökből (fűrészáru, tégla, stb. vágása) dobozt vagy egyszerű akadályt készítenek, és műanyag fóliával lefedik.

8. A tömítettség ellenőrzése után a radiátort megszárítják és zsírtalanítják. Ezután folytassa a rézlemez forrasztásával. Forrassza az abszorber lapot a csövekhez folyamatos varrással a rézkör egyes elemeinek teljes hosszában.

   

   Az abszorber lap forrasztása folyamatos varrással történik

9. Mivel a napkollektoros abszorber rézből készül, ezért festés helyett vegyi feketítés is alkalmazható. Ez lehetővé teszi, hogy valódi szelektív bevonatot kapjon a felületen, hasonlóan a gyárban kapotthoz. Ehhez felmelegített vegyszeres oldatot öntünk a tartályba szivárgásvizsgálat céljából, és az abszorbert képpel lefelé helyezzük. A reakció során a reagensek hőmérsékletét bármilyen rendelkezésre álló módszerrel fenntartjuk (például az oldat állandó szivattyúzásával egy bojlerrel ellátott edényben).

   

   A réz megfeketedése az egyik legkritikusabb lépés az abszorber gyártásakor.

   Kémiai feketítéshez folyadékként használhatja nátrium-hidroxid (60 g) és kálium-perszulfát vagy ammónium-perszulfát (16 g) vízben (1 l) készült oldatát. Ne feledje, hogy ezek az anyagok veszélyesek az emberre, és maga a réz oxidációja káros gázok felszabadulásával jár. Ezért feltétlenül védőfelszerelést kell használni - légzőkészüléket, védőszemüveget és gumikesztyűt, és magát a munkát a legjobb a szabadban vagy jól szellőző helyen végezni.

10. Az OSB lapból kivágjuk az alkatrészeket a napkollektorház összeszereléséhez - az alsó 1x2 m, az oldalak 0,16x2 m, a felső 0,18x1 m és az alsó 0,17x1 m-es panelek, valamint 2 db 0,13x0,98 m-es tartó válaszfal .
11. Egy 20x30 mm-es sín darabokra van vágva: 1,94 m - 4 db. és 0,98 m - 2 db.
12. Az oldalfalakban Ø20 mm-es lyukak készülnek a be- és kimeneti csövek számára, a kollektor alsó részébe pedig 3-4 db Ø8 mm-es lyuk van fúrva a mikroszellőzéshez.

    

    A mikroszellőzéshez szükséges lyukak

13. A válaszfalakban az abszorbercsövek számára kivágásokat készítenek.
14. A tartókeret 20x30 mm-es lécekből van összeállítva.
15. Bútorsarkok és önmetsző csavarok segítségével a keretet OSB panelekkel burkolják. Ebben az esetben az oldalfalaknak az aljára kell támaszkodniuk - ez megakadályozza a test elhajlását. Az alsó panel 10 mm-rel le van engedve a többitől, hogy üveggel fedje le. Ez megakadályozza, hogy csapadék kerüljön a keretbe.
16. Szerelje fel a belső válaszfalakat.

    

    A ház összeszerelésekor ügyeljen arra, hogy négyzet alakú épületet használjon, különben a kialakítás ferde lehet

17. A test alja és oldalai ásványgyapottal szigeteltek és hengerelt hővisszaverő anyaggal borították.

    

    Jobb, ha ásványgyapotot használunk nedvességtaszító impregnálással.

18. Az abszorbert az előkészített helyre helyezzük. Ehhez az egyik oldalsó panelt leszereljük, amit aztán a helyére rakunk.

    

    A napkollektor belső "tortájának" vázlata

19. A doboz felső szélétől 1 cm távolságra a szerkezet belső kerülete 20x30 mm-es faléccel van bevonva úgy, hogy széles oldala hozzáérjen a falakhoz.
20. A kerület mentén egy tömítőgumit ragasztanak.

    

    A tömítettség érdekében használjon hagyományos ablaktömítést.

21. Üveget vagy dupla üvegezésű ablakot raknak le, aminek a kontúrját szintén ablaktömítéssel ragasztják át.
22. A szerkezetet alumínium sarokkal préselik, melybe előre fúrnak lyukakat az önmetsző csavarokhoz. Ebben a szakaszban a kollektor összeállítás befejezettnek tekinthető.

    

    Összeszerelt állapotban a napkollektor vastagsága körülbelül 17 cm

A nedvesség behatolása és a hőszivárgás megakadályozása érdekében az alkatrészek illesztéseit és illeszkedési pontjait minden szakaszban szilikon tömítőanyaggal kezelik. A szerkezet csapadék elleni védelme érdekében a fát speciális vegyülettel vonják be és zománcozzák.

Folyékony fűtőkollektorok telepítésének és üzemeltetésének jellemzői

A napkollektor elhelyezéséhez válasszon tágas helyet, amely nem árnyékos egész nap. A rögzítőkeret vagy segédkeret fa lécekből vagy fémből készül oly módon, hogy a vízmelegítő dőlésszöge a függőleges tengelyhez képest 45-60 fok között állítható.

Napkollektoros fűtőelem bekötési rajza kényszerkeringtetéses rendszerben

A hőveszteség csökkentése érdekében a tárolótartályt a lehető legközelebb kell elhelyezni a berendezéshez. A körülményektől függően a hűtőfolyadék természetes vagy kényszerkeringtetése meg van szervezve. Ez utóbbi esetben egy szabályozót használnak a kimeneti csőbe ágyazott hőmérséklet-érzékelővel. A munkaközeg szivattyúzása a kör mentén bekapcsol, amikor a hőmérséklet eléri a programozott értéket.

A szezonálisan üzemelő rendszereket vízzel töltik fel, míg a szoláris vízmelegítő egész éves használatához fagyálló folyadék használatára van szükség. Az ideális megoldás egy speciális fagyálló szoláris rendszerekhez, de a megtakarítás érdekében az autók radiátoraihoz vagy a háztartási fűtési rendszerekhez szánt folyadékokat is használják.

Videó: csináld magad napkollektoros vízmelegítő

A napkollektor építése nemcsak érdekes és izgalmas tevékenység. A napkollektoros vízmelegítő megkíméli családi költségvetését, és bebizonyítja, hogy nemcsak szavakkal, hanem tettekkel is meg tudja védeni a környezetet.

Sokoldalú hobbimnak köszönhetően különféle témákban írok, de kedvenceim a mérnöki, technológiai és építőipari. Talán azért, mert sok árnyalatot ismerek ezeken a területeken, nem csak elméletileg, a műszaki egyetemi és posztgraduális tanulmányok eredményeként, hanem gyakorlati oldalról is, hiszen igyekszem mindent saját kezemmel csinálni.

Ebben a cikkben az emberiség olyan találmányáról fogunk beszélni, mint a napelemes vízmelegítő, saját kezűleg készítsük el, megtanuljuk használni. De először beszéljünk arról, hogy ez az eszköz miért releváns korunkban.

Sok dachák és nyaralók tulajdonosai szeretnek nemcsak melegvizes zuhanyzót. Az emberi élet általában elképzelhetetlen olyan kényelem nélkül, mint a forró víz. Szerencsések azok, akiknek a házuktól nem messze van gázvezeték nyomvonala és lehetőségük van gázt bevinni a házba, valamint azok, akiknek a háza be van kötve a központi melegvíz ellátásba.

De mi van akkor, ha falun élsz, és nincs se gáz, se központi fűtésed? Segítene egy primitív hordó a zuhanykabin keretének tetején az udvaron? Természetesen a nagy falvakban kazánházak épülnek. De ez nem mindig előnyös az egyszerű ember számára. Az általa fogyasztott üzemanyag meglehetősen drága. Következésképpen a melegvíz fizetése nem lesz olcsó.

A modern életben nincsenek zsákutcák, mindig van kiút. Nem csak meleg nyáron kaphat meleg vizet. Felhős ősz, hűvös tavasz is átadja melegét a napkollektoroknak. És nem kell külön fizetni érte. Miután elolvasta a lépésről lépésre szóló utasításokat, hogyan kell saját kezűleg készíteni egy napkollektoros vízmelegítőt, és megvásárolta a szükséges anyagokat, könnyen elkészítheti ezt az eszközt.

A fűtőtestek fajtái

Először is nézzük meg, milyen típusú vízmelegítők vannak, amelyek segítenek megérteni, hogy mitől függ a hatékonyságuk.

A napsütéses vízmelegítő rendszereket globálisan két típusra osztják - tárolásra és áramlásra. De ha részletesebben megvizsgáljuk, megjegyezhetjük:

• Helyhez kötött vízmelegítők. Ebben a rendszerben a víz ciklikus (periodikus) pótlása történik.
• napkollektoros melegítő, hogy a víz keringése természetesen történik. A napsugarak áthaladnak a kollektoron. A nap adja ki éltető melegét. A hőenergia felmelegíti a vizet.
  Az úgynevezett termoszifon hatás. A hideg vizet a meleg víz kiszorítja és természetes úton jut el a fűtés helyére. Ebben a kialakításban egyáltalán nincs szükség szivattyúra.
• Napkollektoros fűtés, amely kialakítás csatlakoztatott szivattyú. A szivattyú működése miatt a víz keringése ebben a rendszerben kényszerített.

A helyzettől és a rendelkezésre álló anyagoktól függően elkészítheti a kívánt kialakítású napkollektoros vízmelegítőt.

Kialakítás és működési elv

Napenergiával működő vízmelegítő, az "üvegházhatás" elvét alkalmazva - a kialakítás meglehetősen egyszerű. Egy avakamera, két kollektor, egy meghajtó – ez az egész fűtőkör. A napkollektor egyes elemeit szaküzletekben vásárolják, de fémhulladékban is megtalálhatók.

Az akkumulátor leggyakrabban 200 literes acélhordó. A hordó hőszigetelése segít hosszú ideig melegen tartani a vizet. Ezért helyezze a hordót egy fadobozba, és az oldalán maradó üres résekbe hőszigetelő anyagot kell lefektetni.

Lépésről lépésre a vízmelegítő létrehozásához

Tehát itt az ideje, hogy lépésről lépésre leírjuk, hogyan készítsünk napelemes vízmelegítőt saját kezűleg:

1. Először egy lyukat kell fúrnia az alsó oldalon.
2. Ezután szerelje be a kimeneti csövet.
3. Erre az elágazó csőre egy elzáró szelepet kell csavarni. Ezenkívül felszerelhet egy fúvókát zuhany formájában.
4. Ezután lyukat kell vágnia a tartály felső oldalán.
5. Számítsa ki és készítsen méretre egy fedelet, ami bármilyen kialakítású lehet, a lényeg, hogy törmelék ne kerüljön a vízbe.
6. Kívül a tartály sötét festékkel van festve, hogy a hő tovább maradjon benne.
7. Ezután a tartályt csatlakoztatni kell a vízellátáshoz a hideg víz ellátásához, amely további lyukakat igényelhet a tartályban. A tartályból egy cső is legyen, amely visszavezeti a felmelegített vizet. Székrekedésnek kell lennie mindenhol.

Az ilyen vízmelegítő működési elve egyszerű: nyissa ki a szelepet, a tartály meg van töltve, majd zárja el a szelepet.

Saját kezűleg készítünk gyűjtőt

A kollektor egy cső alakú radiátor, amely acélcsövekből van összeállítva. Egy ilyen eszköz létrehozásához a következő anyagokra van szüksége:

• tömítőanyag;
• Rézlemezek;
• Réz- vagy acélcső;
• nagy csövek;
• Szigetelés tekercsben;
• Üveg (ablak megfelelő);
• Sarok;
• Dugók, csavarok, szerelvények, tiplik;
• Sötét és fehér festék.

Általában fadobozba van zárva, és egyrészt ez a doboz üvegből készült. Az aljára hőszigetelést fektetnek, tetejére horganyzott fémlemezt rögzítenek. Ez és a kollektorcsövek feketére vannak festve, de a külső oldalakat éppen ellenkezőleg, fehérre kell festeni, ami elkerüli a hőveszteséget (hősugárzás).

Csináld magad napenergiával működő vízmelegítő rendszer medencéhez és otthonhoz

Vízmelegítő kollektort célszerű a pajta vagy ház tetejére helyezni, lehetőleg annak déli oldalára. Az ajánlott szög 30-40 fok a horizonthoz képest. Ebben a telepítésben a "befogott" hőenergia meglehetősen hosszú ideig tárolódik (halmozódik fel).

Avankamera létrehozása

Az elülső kamra a hidraulikus rendszerben túlnyomás létrehozására szolgál (80-100 cm-es vízoszlopon belül). Megfelelő edényből, például tejeskannából (40 l) készül. Az etetőberendezés lehetővé teszi, hogy az elülső kamra automatikus üzemmódban működjön. Itt egy közönséges úszószelep talált alkalmazást, amelyet széles körben használnak a leeresztő tartályokban.

Az előkamra úgy van felszerelve, hogy a vízszint a tározóban 0,8-1 m-rel alacsonyabb legyen, mint benne. Mielőtt egy kisteherautó kamrát és egy meghajtót szerelne fel a tetőtérbe, győződjön meg arról, hogy a mennyezet erős, mert a víz tömege meglehetősen nagy lehet.

Az ilyen szoláris vízmelegítő rendszer meglehetősen hatékony, és a hatásfok nagyon magas.

Videós utasítások

Ha sikerült meglátogatnia a déli országokat, akkor az biztos, hogy gyakran észrevette a házak tetején álló szerkezeteket. Az útmutatók elmagyarázták, hogy ezek vízmelegítésre és otthon fűtésére szolgáló napelemek. Külföldön és nálunk is kiáll a progresszív lakosság alternatív energia források. A napelemes vízmelegítő egy ilyen sikeres találmány, amely télen is képes teljes mértékben működni.

A nap nagyon erős, és ami a legfontosabb, végtelen hőenergia-forrás. Senki nem vesz pénzt a használatáért, ezért érdemes átgondolni, hogyan használhatja fel ezt az előnyt a saját érdekében. A napenergiával működő vízmelegítők gyári adója sokba kerülhet. Ha megérti egy ilyen eszköz működési elvét, akkor valami hasonlót tehet saját kezével. Bár valójában több példa is van ilyen eszközre.

Gyári opció

Mielőtt megértené, hogyan készítsen napelemes vízmelegítőt saját kezűleg, ismernie kell egy ilyen egység működési elvét. A konstrukciót egy napelemes gyári vízmelegítő analógiájával szétszerelheti.

1. Megjelenésében az egység egy akkumulátorra hasonlít, amelyet egyes alkatrészekből állítanak össze. A benne lévő elemeket a belőle készült csövek képviselik kvarcüveg mint a jól ismert lámpák. Ez az anyag képes átengedni az ultraibolya hullámokat (amit a hagyományos üveg nem tud). Ez a képesség lehetővé teszi a napenergia átalakítását még a nem szoláris szezonban is.
2. Mindegyik csövek belsejében egy másik - fekete anyag van elrejtve ( dolgozó test), amely bizonyos hőmérsékleti viszonyok között elpárolog.
3. A csövek belsejében abszolút vákuum- ezzel elkerülhető a hőveszteség.
4. Ezen részek mindegyikének vége bemerül speciális elosztó amelyen átfolyik a felmelegített víz.

Hogyan működik a készülék

Ennek az egész ötletnek a működése a következő algoritmus szerint történik:

1. A napsugarak a munkaközeget alakítják át gőz anyag, amely a lombik tetejére emelkedik.
2. A víz áramlását a falon keresztül felmelegíti a munkaközeg által adott hőenergia.
3. Miután teljesítette küldetését, a gőz ismét folyadékká válik és lefolyik, ahol minden biztonságosan megismétlődik.
4. A szolár tárolós szabványos vízmelegítő egy hőcserélőre van csatlakoztatva, amely a teljes otthoni fűtési rendszer kazánjához vezet.

Egyéb hőátadási lehetőségek

Nyilvánvaló, hogy a fenti esetben nem fog kezdeményezni. Van azonban egy másik lehetőség a nem nyomás alatt működő napelemes kazánhoz. Itt a hőátadás közvetlen: téglalap alakú tokba réztekercset helyeznek el. Ezután csatlakozik a tárolótartályhoz. A víz itt természetes módon kering, és azonnal felmelegszik a napsugaraktól, növelve a teljes tároló tartály melegét és általános tartalmát. A szerpentin csövet fémlemezbe préselik, ami sötét színű. Tartós üveggel további védelmet nyújt a csapadék ellen.

Vannak itt hátrányok is - egy ilyen kialakítás csak felhőtlen napsütéses időben működik jól.

Végül egyszerűen csatlakoztathatja a napelemeket egy hagyományos vízmelegítőhöz. Egy ilyen kialakítás megvalósítása nagyon költséges, de egész évben működhet.

Házi készítésű napelemes vízmelegítők

Dicséretes az otthoni fűtés környezetbarát megközelítésének vágya - különösen azért, mert egy ilyen rendszert saját kezűleg is elkészíthet. Fontolja meg az ilyen szerkezetek gyakorlati megvalósításának érdekes lehetőségeit, és azt, hogy mennyire hatékonyak a házi készítésű szoláris vízmelegítők.

Egyszerű szoláris vízmelegítő

Egy egyszerű megoldás egy (maximum kettő) fekete tartály felszerelése a ház tetejére. Házi vízvezeték van rájuk kötve - ami azt jelenti, hogy jó napsütés esetén a meleg víz azonnal befolyik a tusolóba (nyáron, nagy melegben hamar megtörténik a fűtés).

Egy másik egyszerű napelemes kazánból készül sekély, vízzel teli vályú, amelyet átlátszó fedél borít. Ez a séma a következő vízvezeték-összetevőket is tartalmazza:

• egy cső, amelyen keresztül hideg víz áramlik;
• túlfolyó cső;
• szeleprészlet;
• melegvíz kimenet.

Mindkét esetben jelentős hátrányok vannak:

1. Egy egyszerű, felhős tartály hatástalansága.
2. A fűtőteknőt minden reggel le kell tölteni letakarva. Amikor a nap felhők mögé bújik, fel kell mérni a felmelegedett víz mértékét és le kell engedni a további felhasználáshoz.
3. Egy lapos eszköz, mint a vályú, rossz, mert szükség van rá vízszintesen tartsa. Nem a trópusokon élünk, ami azt jelenti, hogy télen a nap magasan a horizont fölé emelkedik, ennek az eszköznek a hatásfoka csökkenni fog.

Sokkal hatékonyabb egy további kollektor felszerelése, bár ismét saját készítésű. A hűtőborda méreteinek meghatározása után házat kell készíteni, ahol a tekercset elhelyezik. Ide vonatkozó hőszigetelési probléma- ezért jobb a tekercs házát fából készíteni. A második pont a hátsó fal szigetelése (lehetőleg habbal).

Hogyan szereljünk össze egy hővevőt

A legegyszerűbb szoláris vízmelegítő saját kezűleg elkészíthető a következő összetevők séma szerint:

• tároló tartály;
• smink kapacitás;
• gyűjtő.

A szakértők azt tanácsolják, hogy ne telepítsenek külön szivattyút - a víznek kell természetesen keringenek. De ennek elérése érdekében a tartályt a hűtőborda fölé, a póttartályt pedig a tárolótartály fölé kell felszerelni. Egy másik jó javaslat, hogy a tartályt melegített vízzel szigetelje el. Itt minden tekercsben lévő anyag megfelel.

Független üzemmódban való működéshez (amikor nem kell feltölteni és beállítani), a legjobb telepíteni úszós szelep a második tankban. Ez az elem reagálni fog a vízszint csökkenésére. Az elágazó csövéhez vízcsövet kell hozni. Mit fog adni? Amikor a fő tartály tartalma elfogy, hideg víz kerül az alsó zónába.

Nem szabad azonban megfeledkezni egy másik - függőleges - cső felszereléséről: ez levegőt bocsát ki. Ezért ezt a részt is magasabbra kell emelni.

Hogyan válasszuk ki a megfelelő anyagot

Különféle forráslehetőségek vannak, amelyekből hőcserélőt készíthet. Közöttük:

• réz csövek;
• fekete polimer csövek;
• lapos acél radiátorok szakaszai;
• alumínium csövek;
• fekete gumitömlő;
• egy régi hűtőből megmaradt hőcserélő.

Mekkora legyen egy ilyen tekercs hőcserélő felülete? Abban az esetben acél radiátorok méretüket figyelembe kell venni, azonban, hogy ne legyen nehezebb a ház, legfeljebb két panelt szerelnek fel. Más anyagokkal mindent a helyszínen kell kiszámítani.

A test készülhet belőle rétegelt lemez és fa táblák. Az elülső oldalon érdemes tartós és átlátszó polikarbonátot használni, amely nem néz ki rosszabbul, mint az üveg. Maga a tárolótartály ebből készül lapanyag. Még jobb lenne egy kész tartályt vásárolni. Javasolt összekötő csőként használni polimer(jól használható fém-műanyag).

A házi készítésű napelemes vízmelegítők jellemzői

A barkácsoló kazán előnyei nyilvánvalóak:

• teljes terheléssel a lehető legnagyobb ideig dolgozni;
• az anyagokba való kezdeti befektetés megtérülése;
• Üzemanyag gazdaság;
• a termék azonnal használatra kész.

Mindezek a szempontok azonban pozitívakká válnak, ha fontos feltételek teljesülnek.

1. A készülék paramétereinek pontos beállítása. A számított terhelésnek közelítenie kell a normál napi bevitelt.
2. A melegvízellátás állandó terhelésének biztosítása érdekében telepítheti kiegészítő fűtőelem. Javasoljuk, hogy bekapcsolja, ha a napelem nem biztosítja a kívánt terhelést. Ez az elem szükséges a vízhőmérséklet különbségének kiküszöböléséhez.
3. Fontos a terhelés helyes elosztása, melynek egyik paramétere a vízhozam szabályozása.
4. Ha a vizet nem tervezik azonnal elfogyasztani, akkor a tartálynak szüksége van kiegészítő hőszigetelés. Az utolsó pont a felhős napokra is vonatkozik (a hőszigetelés vastagságát jobban kell biztosítani).
5. A hűtőborda bevonatának növelnie kell a nedvszívó képességét (a legegyszerűbbet fekete festékkel lehet megtenni, ideális esetben érdemes szelektívet felvinni).
6. A tartálynak két napig kell meleg vizet tartania.
7. A kollektorból a tartályba vezető csövek legyenek a lehető legrövidebbek és jól szigetelve a hőmérséklet-különbség fenntartása érdekében.
8. A kollektorhoz vezető hidegvíz-vezetéket a tartály alján kell elhelyezni. A melegített víz éppen ellenkezőleg, felmegy. A rendszerből kilépő melegvíz nyílása felett helyet kell biztosítani annak betáplálására.
9. Most a tartály felszereléséről: ha az épületben csinálja, akkor a hőveszteség jelentősen csökken. Még ha igen is, az otthoni környezetbe kerülnek, nem a levegőbe. Itt például egy padlás alkalmas. Nál nél tetőrendszer beépítése fontos, hogy a kollektort délre tájoljuk, és a helyi szélességi szögben döntsük meg (ez az egész éves munkavégzés hatékonyságát növeli). A legjobb szög télen 60 fok, nyáron 30 fok lesz, a gyakorlatban jobb, ha azonnal 45 fokot adunk meg.
10. A ház szerkezetének készen kell állnia a teli tartály terhelésének elviselésére.
11. És még egy fontos pont: hogyan lehet megakadályozni, hogy a rendszer lefagyjon hideg éghajlaton? Használható szigetelő levehető burkolat, szereljen be vízlefolyót vagy alkalmazzon fagyálló oldatot vízben. Az utóbbi lehetőség népszerűvé vált - csak ebben az esetben egy spirális tekercsbe öntik, amelynek falain keresztül hőátadás történik.

A szoláris vízmelegítő használata jelentősen csökkenti az üzemanyagköltségeket és csökkenti a szén-dioxid-kibocsátást a légkörbe. Hasonló rendszert saját kezűleg is összeállíthat - miközben fontos, hogy minimális ismeretekkel rendelkezzen a vízvezeték-szerelés területén, és tartsa be a fenti ajánlásokat.

A hagyományos energiaforrások drágulása arra ösztönzi a magánházak tulajdonosait, hogy keressenek alternatív lehetőségeket a lakások fűtésére és a vízmelegítésre. Egyetértek, a kérdés pénzügyi összetevője fontos szerepet fog játszani a fűtési rendszer kiválasztásában.

Az energiaellátás egyik legígéretesebb módja a napsugárzás átalakítása. Ehhez napelemes rendszereket használnak. Eszközük elvének és működési mechanizmusának megértése nem lesz nehéz napkollektort saját kezűleg melegíteni.

Mesélünk a napelemes rendszerek tervezési jellemzőiről, egyszerű összeszerelési sémát ajánlunk és ismertetjük a felhasználható anyagokat. A munka szakaszait vizuális fényképek kísérik, az anyagot egy saját készítésű gyűjtő létrehozásáról és megbízásáról szóló videoklipekkel egészítik ki.

A modern napelemes rendszerek a hőtermelés egyike. Kiegészítő fűtőberendezésként használják, amely a napsugárzást hasznos energiává alakítja át a lakástulajdonosok számára.

A hideg évszakban csak a déli régiókban tudják teljes mértékben biztosítani a melegvízellátást és a fűtést. És akkor, ha kellően nagy területet foglalnak el, és fák által nem árnyékolt nyílt területekre telepítik őket.

A fajták nagy száma ellenére munkájuk elve ugyanaz. Bármelyik áramkör olyan eszközök soros elrendezésével, amelyek hőenergiát szolgáltatnak és azt a fogyasztóhoz továbbítják.

A fő munkaelemek vagy napkollektorok. A fotólemezeken a technológia valamivel bonyolultabb, mint a csőkollektorokon.

Ebben a cikkben megvizsgáljuk a második lehetőséget - egy kollektoros napelemes rendszert.

A napkollektorok továbbra is segédenergia-szolgáltatóként szolgálnak. Veszélyes a ház fűtését teljesen átkapcsolni a napelemes rendszerre, mivel nem lehet előre jelezni a napsütéses napok számát

A kollektorok a ki- és bemeneti vezetékekkel sorba kapcsolt vagy tekercs formájában elhelyezett csövek rendszere. Műszaki víz, légáram vagy víz és nem fagyos folyadék keveréke kering a csöveken keresztül.

A keringést fizikai jelenségek serkentik: párolgás, nyomás- és sűrűségváltozások az egyik aggregációs állapotból a másikba való átmenetből stb.

A napenergia gyűjtését és felhalmozását abszorberek végzik. Ez vagy egy tömör fémlemez megfeketedett külső felülettel, vagy a csövekhez rögzített egyedi lemezek rendszere.

A ház felső részének, burkolatának gyártásához nagy fényáram-áteresztő képességgel rendelkező anyagokat használnak. Lehet plexi, hasonló polimer anyagok, edzett típusú hagyományos üvegek.

A készülék hátoldalán fellépő energiaveszteségek kiküszöbölése érdekében a dobozba hőszigetelés kerül

Meg kell mondani, hogy a polimer anyagok nem tűrik elég jól az ultraibolya sugárzás hatását. Minden típusú műanyagnak meglehetősen magas a hőtágulási együtthatója, ami gyakran a ház nyomáscsökkenéséhez vezet. Ezért korlátozni kell az ilyen anyagok felhasználását a kollektorház gyártásához.

Víz fűtőközegként csak az őszi/tavaszi időszakban kiegészítő hőellátásra tervezett rendszerekben használható. Ha a napelemes rendszer egész éves használatát tervezzük, az első hideg becsapódás előtt a technológiai vizet fagyálló keverékére cseréljük.

Ha egy kis épület fűtésére napkollektort szerelnek be, amely nem csatlakozik a nyaraló autonóm fűtéséhez vagy központi hálózatokhoz, akkor egy egyszerű egykörös rendszert építenek ki fűtőberendezéssel az elején.

A lánc nem tartalmazza a keringtető szivattyúkat és a fűtőberendezéseket. A séma rendkívül egyszerű, de csak napsütéses nyáron működik.

Ha a kollektort egy kétkörös műszaki szerkezetbe foglalják, akkor minden sokkal bonyolultabb, de jelentősen megnő a használható napok köre. A kollektor csak egy kontúrt dolgoz fel. A túlnyomó terhelés a fő fűtőegységhez van rendelve, amely villamos energiával vagy bármilyen tüzelőanyaggal működik.

Az otthoni kézművesek feltaláltak egy olcsóbb lehetőséget - egy spirális hőcserélőt.

Érdekes költségvetési megoldás a napelemes rendszer rugalmas polimer csőből készült abszorbere. A bemeneti és kimeneti készülékekhez megfelelő idomokkal csatlakoznak.A napkollektoros hőcserélő elkészítésére alkalmas rögtönzött eszközök választéka meglehetősen széles. Lehet régi hűtőszekrény hőcserélője, polietilén vízcsövek, acél paneles radiátorok stb.

A hatékonyság fontos kritériuma annak az anyagnak a hővezető képessége, amelyből a hőcserélő készül.

Saját gyártáshoz a réz a legjobb megoldás. Hővezető képessége 394 W/m². Alumínium esetében ez a paraméter 202 és 236 W / m² között változik.

A réz- és polipropilén csövek hővezetési paramétereinek nagy különbsége azonban egyáltalán nem jelenti azt, hogy a rézcsövekkel ellátott hőcserélő több százszor nagyobb mennyiségű meleg vizet termel.

Egyenlő feltételek mellett a rézcsövekből készült hőcserélő teljesítménye 20%-kal hatékonyabb lesz, mint a fém-műanyag opciók teljesítménye. Tehát a polimer csövekből készült hőcserélőknek joguk van az élethez. Ráadásul ezek a lehetőségek sokkal olcsóbbak.

A cső anyagától függetlenül minden csatlakozásnak, mind a hegesztett, mind a menetesnek szorosnak kell lennie. A csövek egymással párhuzamosan és tekercs formájában is elhelyezhetők.

A tekercs típusú áramkör csökkenti a csatlakozások számát - ez csökkenti a szivárgások valószínűségét, és egyenletesebb mozgást biztosít a hűtőfolyadék áramlásában.

A doboz tetejét, amelyben a hőcserélő található, üveg borítja. Alternatív megoldásként modern anyagokat is használhatunk, például akrilanalógot vagy monolit polikarbonátot. Az áttetsző anyag nem lehet sima, hanem hullámos vagy matt.

Következtetések és hasznos videó a témában

Az elemi napkollektor gyártási folyamata:

A napelemes rendszer összeszerelése és üzembe helyezése:

Természetesen egy saját készítésű napkollektor nem lesz képes felvenni a versenyt az ipari modellekkel. Rögtönzött anyagok felhasználásával meglehetősen nehéz elérni az ipari formatervezési minták magas hatékonyságát. De a pénzügyi költségek sokkal kisebbek lesznek, mint a kész berendezések vásárlása.