Jak zrobić słoneczne ogrzewanie wody. słoneczny podgrzewacz wody

Każdego roku tradycyjne źródła energii drożeją, a końca tego wyścigu cen nie widać. Tymczasem najpotężniejsze źródło energii, które widzimy niemal na co dzień, „działa” za darmo. A jeśli ludzkość nie nauczyła się jeszcze, jak skutecznie otrzymywać energię bezpośrednio w postaci elektryczności, to każda osoba może wykorzystać energię cieplną słońca - byłoby pragnienie!

Rzeczywiście, na nasłonecznionym terenie oprawa wysyła około 1 kW energii na godzinę. Grzechem jest nie używać takiego źródła chociażby do podgrzewania wody. Jednocześnie koszt stworzenia i zainstalowania urządzenia do podgrzewania wody jest minimalny. Wynalazcy na rozległym terenie kraju od dawna stosują różnorodne instalacje do podgrzewania wody.

Wśród nich są najprostsze i bardziej złożone, z automatycznym sterowaniem. Wszystko zależy od gotowości technicznej, możliwości finansowych i oczywiście chęci.

Jak dziś rzemieślnicy uzyskują gorącą wodę ze słońca?

Stworzenie podgrzewacza słonecznego własnymi rękami wcale nie jest trudne.

To najłatwiejsza opcja.
Zwykły pojemnik w postaci beczki, stary zbiornik, jest instalowany na dachu letniego prysznica lub domu, stodoły i podłączony wężem do zwykłego kranu.

Jeśli pojemnik zrobi się czarny, ogrzewanie nastąpi szybciej.

Pod koniec dnia woda nagrzewa się do około 45C. Dane te obowiązują dla zbiornika polietylenowego 200-300 litrów. Pożądane jest, aby był płaski - zwiększa to wydajność ogrzewania.

Cała wada jest taka, że ​​całą wodę trzeba zużyć wieczorem, bo. rano będzie zimno.

Aby „wyeliminować” tę wadę, będziesz musiał zaizolować sam zbiornik lub ponownie spuścić podgrzaną wodę do izolowanego zbiornika. Wodę można po prostu nalać do bojlera, a po ostygnięciu podgrzać. Przynajmniej trochę prądu, ale jest zaoszczędzony.

Inną opcją jest stałe podłączenie kotła do zbiornika na dachu. Wtedy woda będzie stale krążyć; może być używany online.

Istotną wadą systemu jest to, że nie działa w temperaturach poniżej +20C. Dlatego istnieją inne sposoby podgrzewania wody poza sezonem.

Solarny podgrzewacz wody - kolektor

Takie urządzenie jest uważane za najskuteczniejsze. Chodzi o materiał, z którego wykonany jest kolektor. Najczęściej jest to:

• stal
• mosiądz.

Jednak montaż z użyciem metalu jest pracochłonny (lutowanie, spawanie, uszczelnianie itp.), dlatego stosuje się inne materiały. Istnieje możliwość zastosowania rur polipropylenowych - są tańsze. Jednak ich połączenie może również powodować trudności związane z uszczelnianiem połączeń.

Kolejną wadą jest znaczne odkształcenie podczas ogrzewania, nie jest to tak zauważalne w przypadku rur metalowo-plastikowych, ale polipropylen ma wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej. Ten niedobór może powodować nieszczelności w systemie.

Istnieje oryginalne i proste rozwiązanie, które polega na wykorzystaniu węża ogrodowego jako kolektora słonecznego. Cały proces montażu ogranicza się do skręcenia go w spiralę i umieszczenia w odpowiednim pudełku.

Doskonała elastyczność, brak połączeń gwarantuje brak wycieków, a długość węża pozwala na bezpośrednie podłączenie go do armatury bez połączeń pośrednich.

Wydajność takiego systemu zależy od długości węża. Przy średnicy 2,5 cm i temperaturze powietrza co najmniej +25C metr węża podgrzewa 3,5 litra wody do +45C.

Okazuje się, że w słoneczny dzień do wieczora z 10 metrów „dadzą” 280 litrów ciepłej wody. System działa, gdy temperatura spada do +8C.

Jak przebiega proces podgrzewania wody?

Promienie słoneczne padają na spiralę przez szkło i ogrzewają spiralę. Podgrzana woda staje się źródłem promieniowania długofalowego, które odbija się od szkła. Oznacza to, że promienie słoneczne znajdują się w rodzaju termicznej „pułapki”.

1. Do wykonania tego urządzenia grzewczego potrzebne będzie pudełko, w którym zostanie umieszczona zwój czarnego węża, zastosowanie innych odcieni spowoduje utratę 5% ciepła. Może to być guma lub PCV. Średnica - nie mniej niż 1,9 cm, grubość ścianki nie większa niż 2,5 mm.
2. Wąż połączy się z kotłem, który powinien znajdować się nad spiralą. Dno skrzynki należy zaizolować pianką, pomalowaną na czarno.
3. Samo pudełko jest zamknięte od góry szybą okienną (szkło organiczne nie jest odpowiednie ze względu na to, że nie zatrzymuje dobrze promieniowania słonecznego).
4. Pomiędzy szybą a skrzynką należy zainstalować gumową uszczelkę.

Podgrzewacz wody z butelek PET

Pomysł polega na tym, aby najpierw stworzyć moduły (3 butelki każda, może 4, 5), a następnie podłączyć każdy z nich do plastikowej rurki, która z jednej strony jest podłączona do źródła zimnej wody, z drugiej strony daje gorącą płyn. Najlepiej używać butelek o pojemności 2-2,5 litra. Konieczne jest połączenie ich zgodnie z zasadą „szyja do dołu”.

• W tym celu w dnie wycina się otwór na szyję o średnicy 26 mm. Otwór musi znajdować się dokładnie pośrodku. Dlatego najpierw zaznacz środek, wiercąc otwór wiertłem 3-6 mm.
• Aby zapewnić szczelność, nasmaruj gwinty na szyjce uszczelniaczem i pozostaw konstrukcję nieruchomą na 2-3 dni. Zrób dziurę w dnie górnej butelki!
• Moduł trzech butelek w ten sam sposób (możesz pomyśleć o innych) jest przymocowany do plastikowej rurki, na jednym końcu której wchodzi zimna woda.

Liczba modułów może być duża. Aby uzyskać 200 litrów ciepłej wody, potrzeba około 110 butelek - to trzy metry kwadratowe powierzchni.

• Umieść powstały blok w pudełku przykrytym szybą okienną. Kąt nachylenia wynosi od 10 do 30 stopni.

Powstały system jest znacznie bardziej wydajny niż beczka z czarną wodą zamontowana na dachu.

Większość domowych projektów ogrzewania wody na słońcu latem pozwala zaoszczędzić 70-80% energii zużywanej na ogrzewanie. Jesienią, wiosną - do 40%. Jednocześnie w ciągu roku z oprawy „zabiera się” do 400 kW / h na osobę! Jest o czym myśleć.

Poziom rozwoju nowoczesnych technologii i materiałów jest tak wysoki, że niewykorzystywanie energii słonecznej jest nierozsądne od strony finansowej i przestępcze w stosunku do środowiska. Niestety zakup instalacji przemysłowych do wytwarzania energii elektrycznej i ciepła jest nieracjonalny ze względu na ich wysoki koszt. Niemniej jednak istnieje wyjście: zrobić produktywny kolektor słoneczny własnymi rękami z materiałów, które można znaleźć w najbliższym sklepie z narzędziami.

Przeznaczenie kolektora słonecznego, jego zalety i wady

Solarny podgrzewacz wody (płynny kolektor słoneczny) to urządzenie, które podgrzewa płyn chłodzący za pomocą energii słonecznej. Służy do ogrzewania pomieszczeń, zaopatrzenia w ciepłą wodę, podgrzewania wody w basenach itp.

Kolektor słoneczny zapewni domowi ciepłą wodę i ciepło

Warunkiem zastosowania ekologicznego podgrzewacza wody jest fakt, że promieniowanie słoneczne pada na Ziemię przez cały rok, choć jego intensywność różni się zimą i latem. Tak więc dla średnich szerokości geograficznych dzienna ilość energii w zimnych porach roku sięga 1–3 kWh na 1 m2, podczas gdy w okresie od marca do października wartość ta waha się od 4 do 8 kWh/m2. Jeśli mówimy o regionach południowych, liczby można bezpiecznie zwiększyć o 20-40%.

Jak widać, wydajność instalacji zależy od regionu, ale nawet na północy naszego kraju kolektor słoneczny zapewni zapotrzebowanie na ciepłą wodę - najważniejsze, że na niebie jest mniej chmur. Jeśli mówimy o pasie środkowym i regionach południowych, to instalacja zasilana energią słoneczną będzie w stanie wymienić kocioł i pokryć zapotrzebowanie na chłodziwo systemu grzewczego w zimie. Oczywiście mówimy o wydajnych podgrzewaczach wody o powierzchni kilkudziesięciu metrów kwadratowych.

Bateria słoneczna pomoże zaoszczędzić pieniądze z budżetu rodzinnego. Poniższy materiał pomoże zrobić to samemu:

Tabela: rozkład energii słonecznej według regionu

Domowe kolektory słoneczne nie dorównują urządzeniom fabrycznym, ale domowa instalacja słoneczna po podłączeniu do pralki i zmywarki obniży koszty ogrzewania wody użytkowej i zaoszczędzi energię elektryczną.

Zalety solarnych podgrzewaczy wody:

• stosunkowo prosta konstrukcja;
• wysoka niezawodność;
• sprawne działanie niezależnie od pory roku;
• długa żywotność;
• możliwość oszczędzania gazu i energii elektrycznej;
• nie jest wymagane pozwolenie na instalację sprzętu;
• mała masa;
• łatwość instalacji;
• pełna autonomia.

Jeśli chodzi o punkty ujemne, żadna instalacja do pozyskiwania energii alternatywnej nie może się bez nich obejść. W naszym przypadku wady to:

• wysoki koszt wyposażenia fabrycznego;
• zależność sprawności kolektora słonecznego od pory roku i szerokości geograficznej;
• podatność na grad;
• dodatkowe koszty instalacji zasobnika ciepła;
• zależność efektywności energetycznej przyrządu od zachmurzenia.

Mając na uwadze plusy i minusy solarnych podgrzewaczy wody, nie należy zapominać o ekologicznej stronie zagadnienia – takie instalacje są bezpieczne dla człowieka i nie szkodzą naszej planecie.

Fabryczny kolektor słoneczny przypomina zestaw konstrukcyjny, za pomocą którego szybko zmontujesz instalację o wymaganej wydajności

Rodzaje słonecznych podgrzewaczy wody: wybór projektu do samodzielnej produkcji

W zależności od temperatury, jaką wytwarzają podgrzewacze słoneczne, występują:

• urządzenia niskotemperaturowe - przeznaczone do podgrzewania płynów do 50 ° C;
• kolektory słoneczne średniotemperaturowe - podwyższają temperaturę wody wyjściowej do 80°C;
• instalacje wysokotemperaturowe - podgrzej płyn chłodzący do temperatury wrzenia.

W domu możesz zbudować solarny podgrzewacz wody pierwszego lub drugiego typu. Do produkcji kolektora wysokotemperaturowego potrzebne będą urządzenia przemysłowe, nowe technologie i drogie materiały.

Z założenia wszystkie cieczowe kolektory słoneczne dzielą się na trzy typy:

• płaskie podgrzewacze wody;
• termosyfony próżniowe;
• koncentratory słoneczne.

Płaski kolektor słoneczny to skrzynka o niskiej izolacyjności cieplnej. Wewnątrz zamontowana jest płyta pochłaniająca światło i obwód rurowy. Panel pochłaniający (absorber) ma zwiększoną przewodność cieplną. Dzięki temu możliwe jest osiągnięcie maksymalnego transferu energii do chłodziwa krążącego w obwodzie podgrzewacza wody. Prostotę i wydajność instalacji płaskich odzwierciedlają liczne projekty rzemieślników.

Wewnątrz płaskiego kolektora słonecznego - płyta pochłaniająca światło i obwód rurowy

Zasada działania próżniowych słonecznych podgrzewaczy wody opiera się na efekcie termosu. Konstrukcja oparta jest na kilkudziesięciu podwójnych szklanych kolbach. Rura zewnętrzna wykonana jest z odpornego na uderzenia, hartowanego szkła, które jest odporne na grad i wiatr. Tuba wewnętrzna posiada specjalną powłokę zwiększającą pochłanianie światła. Powietrze jest odprowadzane z przestrzeni między elementami kolby, co pozwala uniknąć strat ciepła. W centrum konstrukcji znajduje się miedziany obwód termiczny wypełniony chłodziwem niskowrzącym (freon) - jest to grzałka próżniowego kolektora słonecznego. W trakcie procesu płyn procesowy odparowuje i przekazuje energię cieplną do płynu roboczego obwodu głównego. W tym charakterze najczęściej stosuje się środek przeciw zamarzaniu. Taka konstrukcja umożliwia pracę systemu w temperaturach do -50 °C. Trudno jest zbudować taką instalację w domu, dlatego istnieje kilka samodzielnie wykonanych konstrukcji typu próżniowego.

Konstrukcja próżniowego kolektora słonecznego oparta jest na zestawie podwójnych szklanych kolb

Koncentrator słoneczny oparty jest na lustrze sferycznym zdolnym do skupiania promieniowania słonecznego w jednym punkcie. Ciecz jest podgrzewana w spiralnym metalowym obiegu, który jest umieszczony w centrum instalacji. Zaletą koncentratorów słonecznych jest możliwość wytworzenia wysokiej temperatury, ale potrzeba systemu śledzenia Słońca zmniejsza ich popularność wśród majsterkowiczów.

Zbudowanie wydajnego koncentratora słonecznego w domu nie jest łatwym zadaniem

W przypadku produkcji domowej, płaskie grzejniki słoneczne najlepiej budować z materiałów izolacyjnych, szkła o wysokiej przepuszczalności i miedzianych absorberów.

Urządzenie i zasada działania płaskiego kolektora słonecznego

Domowy solarny podgrzewacz wody składa się z płaskiej drewnianej ramy (pudełka) z pustą tylną ścianą. Na dole znajduje się główny element urządzenia – absorber. Najczęściej wykonany jest z blachy przymocowanej do kolektora rurowego. Skuteczność przekazywania energii zależy od styku płyty absorbera z rurami wymiennika ciepła, dlatego części te są spawane lub lutowane szwem ciągłym.

Sam obwód płynu to szereg pionowo zamontowanych rur. W górnej i dolnej części są połączone z poziomymi rurami o zwiększonej średnicy, które są przeznaczone do doprowadzania i odprowadzania chłodziwa. Wlot i wylot cieczy znajdują się ukośnie - dzięki temu zapewnione jest całkowite odprowadzenie ciepła z elementów wymiennika ciepła. Jako nośnik ciepła stosuje się płyn niezamarzający do systemów grzewczych lub inne roztwory zapobiegające zamarzaniu.

Pochłaniacz pokryty jest farbą pochłaniającą światło, na wierzchu nakładane jest szkło, a skrzynka jest chroniona warstwą izolacji termicznej. Aby uprościć zadanie, powierzchnia przeszklenia jest podzielona na części, a w celu zwiększenia wydajności stosuje się okna z podwójnymi szybami. Zamknięta konstrukcja tworzy efekt termosu w kolektorze słonecznym, a jednocześnie zapobiega utracie ciepła na skutek wiatru, deszczu i innych czynników zewnętrznych.

Solarny podgrzewacz wody działa tak:

1. Ciecz niezamarzająca podgrzana w kolektorze słonecznym unosi się rurami i wpływa do zasobnika ciepła przez odgałęzienie poboru chłodziwa.
2. Płyn niezamarzający, przepływając przez wymiennik ciepła zainstalowany wewnątrz zasobnika, oddaje ciepło do wody.
3. Schłodzony płyn roboczy wpływa do dolnej części obiegu solarnego podgrzewacza wody.
4. Woda podgrzana w zbiorniku unosi się i jest pobierana na potrzeby zaopatrzenia w ciepłą wodę. Uzupełnianie cieczy w zasobniku ciepła następuje dzięki rurze wodnej podłączonej do dna. Jeżeli kolektor słoneczny pracuje jako podgrzewacz instalacji grzewczej, wówczas pompa obiegowa służy do cyrkulacji wody w zamkniętym obiegu wtórnym.

Ciągły ruch chłodziwa i obecność akumulatora ciepła pozwala gromadzić energię podczas świecącego słońca i stopniowo ją zużywać, nawet gdy oprawa chowa się za horyzontem.

Schemat podłączenia kolektora słonecznego do zasobnika nie jest tak skomplikowany.

Opcje domowych instalacji słonecznych

Cechą słonecznych podgrzewaczy wody do samodzielnego montażu jest to, że prawie wszystkie urządzenia mają tę samą konstrukcję izolowanej termicznie skrzynki. Często rama jest składana z tarcicy i pokryta wełną mineralną i folią odbijającą ciepło. W przypadku pochłaniacza do jego produkcji wykorzystywane są rury metalowe i plastikowe, a także gotowe elementy z niepotrzebnego sprzętu gospodarstwa domowego.

Z węża ogrodowego

Wąż ogrodowy w kształcie ślimaka lub rura kanalizacyjna z PVC ma dużą powierzchnię, co umożliwia wykorzystanie takiego obwodu jako podgrzewacza wody na potrzeby prysznica zewnętrznego, ogrzewania kuchni czy basenu. Oczywiście do tych celów lepiej jest wziąć czarne materiały i koniecznie użyć zbiornika, w przeciwnym razie absorber przegrzeje się w szczycie letniego upału.

Płaski kolektor na wąż ogrodowy to najprostszy sposób na podgrzanie wody w basenie

Ze skraplacza starej lodówki

Zewnętrzny wymiennik ciepła używanej lodówki lub zamrażarki to gotowy absorber kolektora słonecznego. Pozostaje tylko doposażyć go w blachę pochłaniającą ciepło i zamontować w obudowie. Oczywiście wydajność takiego systemu będzie niewielka, ale w ciepłym sezonie podgrzewacz wody wykonany z części urządzeń chłodniczych pokryje zapotrzebowanie na ciepłą wodę małego wiejskiego domu lub domku.

Wymiennik ciepła starej lodówki to prawie gotowy absorber dla małego podgrzewacza słonecznego

Z płaskiego systemu ogrzewania grzejnikowego

Produkcja kolektora słonecznego z grzejnika stalowego nie wymaga nawet montażu płyty pochłaniającej. Wystarczy pokryć urządzenie czarną żaroodporną farbą i zamontować w szczelnej obudowie. Wydajność jednej instalacji jest więcej niż wystarczająca dla systemu zaopatrzenia w ciepłą wodę. Jeśli wykonasz kilka podgrzewaczy wody, możesz zaoszczędzić na ogrzewaniu domu w chłodną słoneczną pogodę. Nawiasem mówiąc, fotowoltaika złożona z grzejników ogrzeje pomieszczenia gospodarcze, garaż czy szklarnię.

Grzejnik stalowy instalacji grzewczej posłuży jako podstawa do budowy ekologicznego podgrzewacza wody

Z rur polipropylenowych lub polietylenowych

Rury metalowo-plastikowe, polietylenowe i polipropylenowe oraz armatura i osprzęt do ich montażu pozwalają na budowanie obrysów systemów solarnych o dowolnej wielkości i konfiguracji. Instalacje takie charakteryzują się dobrą wydajnością i służą do ogrzewania pomieszczeń oraz ciepłej wody użytkowej na potrzeby gospodarstwa domowego (kuchnia, łazienka itp.).

Zaletą kolektora słonecznego z rur plastikowych jest niski koszt i łatwość montażu

Z rur miedzianych

Absorbery zbudowane z miedzianych płyt i rurek mają najwyższy transfer ciepła, dlatego z powodzeniem są stosowane do podgrzewania chłodziwa systemów grzewczych oraz w zaopatrzeniu w ciepłą wodę. Wadami kolektorów miedzianych są wysokie koszty pracy i koszt materiałów.

Zastosowanie do produkcji absorbera rur i płyt miedzianych gwarantuje wysoką sprawność instalacji solarnej

Metoda obliczania kolektorów słonecznych

Wydajność kolektora słonecznego obliczana jest na podstawie faktu, że na 1 m2 instalacji w pogodny dzień przypada od 800 do 1 tys. W energii cieplnej. Straty tego ciepła na odwrotnej stronie i ścianach konstrukcji oblicza się według współczynnika izolacyjności termicznej zastosowanej izolacji. Jeśli stosuje się styropian, to dla niego współczynnik strat ciepła wynosi 0,05 W / m × ° C. Przy grubości materiału 10 cm i różnicy temperatur 50 °C wewnątrz i na zewnątrz konstrukcji straty ciepła wynoszą 0,05/0,1 × 50 = 25 W. Biorąc pod uwagę ściany boczne i rury, wartość ta jest podwojona. Zatem całkowita ilość energii wychodzącej wyniesie 50 W na 1 m2 powierzchni podgrzewacza słonecznego.

Do podgrzania 1 litra wody o jeden stopień potrzeba 1,16 W energii cieplnej, dlatego dla naszego modelu kolektora słonecznego o powierzchni 1 m2 i różnicy temperatur 50 °C będzie to możliwe aby uzyskać warunkowy współczynnik wydajności 800/1,16 = 689,65/kg × ° C. Wartość ta pokazuje, że instalacja o powierzchni 1 m2 nagrzeje 20 litrów wody o 35°C w ciągu godziny.

Obliczenie wymaganej wydajności słonecznego podgrzewacza wody odbywa się według wzoru W = Q × V × δT, gdzie Q jest pojemnością cieplną wody (1,16 W/kg × °C); V - objętość, l; δT to różnica temperatur na wlocie i wylocie instalacji.

Statystyki mówią, że jedna osoba dorosła potrzebuje 50 litrów ciepłej wody dziennie. Przeciętnie do zaopatrzenia w ciepłą wodę wystarczy podnieść temperaturę wody o 40 °C, co przy obliczaniu z tego wzoru wymaga kosztów energii W = 1,16 × 50 × 40 = 2,3 kW. Aby obliczyć powierzchnię kolektora słonecznego należy tę wartość podzielić przez ilość energii słonecznej przypadającą na 1m2 powierzchni na danej szerokości geograficznej.

Obliczanie wymaganych parametrów instalacji solarnej

Wykonywanie słonecznego podgrzewacza wody z miedzianym absorberem

Proponowany do produkcji kolektor słoneczny w słoneczny zimowy dzień podgrzewa wodę do temperatury powyżej 90°C, a przy pochmurnej pogodzie - do 40°C. To wystarczy, aby zapewnić domowi ciepłą wodę. Jeśli chcesz ogrzać swój dom energią słoneczną, będziesz potrzebować kilku takich instalacji.

Wymagane materiały i narzędzia

Aby zrobić podgrzewacz wody, będziesz potrzebować:

• blacha miedziana o grubości co najmniej 0,2 mm i wymiarach 0,98×2 m;
• rura miedziana Ø10 mm, długość 20 m;
• rura miedziana Ø22 mm, długość 2,5 m;
• gwint 3/4" - 2 szt;
• wtyk 3/4” - 2 szt;
• lut miękki SANHA lub POS-40 - 0,5 kg;
• strumień;
• chemikalia do czernienia absorbera;
• płyta OSB o grubości 10 mm;
• narożniki meblowe - 32 sztuki;
• wełna bazaltowa o grubości 50 mm;
• arkuszowa izolacja odbijająca ciepło o grubości 20 mm;
• szyna 20x30 - 10m;
• uszczelka drzwi lub okna - 6 m;
• szyba o grubości 4 mm lub szyba z podwójnymi szybami 0,98x2,01 m;
• wkręty samogwintujące;
• barwnik.

Dodatkowo przygotuj następujące narzędzia:

• wiertarka elektryczna;
• zestaw wierteł do metalu;
• „korona” lub frez do obróbki drewna Ø20 mm;
• obcinaczka rur;
• palnik gazowy;
• respirator;
• pędzel;
• zestaw śrubokrętów lub śrubokręt;
• układanka elektryczna.

Aby zwiększyć ciśnienie w obwodzie, będziesz potrzebować również sprężarki i manometru zaprojektowanego na ciśnienie do 10 atmosfer.

Do lutowania miękkiego nadaje się prosty palnik gazowy

Instrukcja postępu prac

1. Za pomocą obcinaka do rur miedziana rura jest cięta na kawałki. Otrzymasz 2 części Ø22 mm o długości 1,25 m oraz 10 elementów Ø10 mm o długości 2 m.
2. W grubych rurach robi się margines 150 mm od krawędzi i 10 otworów Ø10 mm co 100 mm.
3. W powstałe otwory wkłada się cienkie rurki tak, aby wystawały do ​​wewnątrz nie więcej niż 1–2 mm. W przeciwnym razie w chłodnicy pojawią się nadmierne opory hydrauliczne.
4. Za pomocą palnika gazowego, pistoletu na gorące powietrze i lutu wszystkie części grzejnika są ze sobą połączone.

   

   Obwód kolektorów słonecznych pracuje pod ciśnieniem, dlatego szczególną uwagę zwraca się na szczelność połączeń

   Do montażu grzejnika można użyć specjalnych okuć, ale w tym przypadku koszt instalacji słonecznej znacznie wzrośnie. Dodatkowo połączenia składane nie gwarantują szczelności konstrukcji przy zmiennych obciążeniach termodynamicznych.

5. Korki i gwinty są lutowane parami wzdłuż przekątnych grzejnika do rur 3/4”.
6. Po zamknięciu gwintu wylotowego korkiem, na wlot zmontowanego rozdzielacza nakręca się złączkę i podłącza się sprężarkę.

   

   Sprężarka jest połączona z łącznikiem

7. Grzejnik umieszczony jest w zbiorniku z wodą, a sprężarka pompuje ciśnienie 7-8 atm. Pęcherzyki unoszące się na złączach służą do oceny szczelności lutowanych połączeń.
   

   Jeśli nie można znaleźć odpowiedniego pojemnika do sprawdzenia kolektora, możesz go samodzielnie złożyć. W tym celu pudełko lub prosta bariera jest wykonana z improwizowanych środków (przycinanie tarcicy, cegły itp.) I przykryta folią.

8. Po sprawdzeniu szczelności grzejnik jest suszony i odtłuszczany. Następnie przejdź do lutowania blachy miedzianej. Przylutuj blachę absorbera do rur ciągłym szwem na całej długości każdego elementu obwodu miedzianego.

   

   Lutowanie arkusza absorbera odbywa się szwem ciągłym

9. Ponieważ absorber kolektora słonecznego jest wykonany z miedzi, zamiast malowania można zastosować czernienie chemiczne. Pozwoli to na uzyskanie na powierzchni prawdziwej selektywnej powłoki, podobnej do tej, którą uzyskuje się w fabryce. W tym celu do pojemnika w celu sprawdzenia szczelności wlewa się ogrzany roztwór chemiczny i kładzie się absorber przodem do dołu. Podczas reakcji temperatura odczynników jest utrzymywana dowolną dostępną metodą (na przykład poprzez ciągłe pompowanie roztworu przez naczynie z kotłem).

   

   Czernienie miedzi jest jednym z najważniejszych etapów produkcji absorbera.

   Jako płyn do czernienia chemicznego można użyć roztworu wodorotlenku sodu (60 g) i nadsiarczanu potasu lub nadsiarczanu amonu (16 g) w wodzie (1 l). Pamiętaj, że substancje te są niebezpieczne dla ludzi, a sam proces utleniania miedzi wiąże się z wydzielaniem szkodliwych gazów. Dlatego konieczne jest stosowanie sprzętu ochronnego – maski, okularów i rękawic gumowych, a samą pracę najlepiej wykonywać na zewnątrz lub w dobrze wentylowanym pomieszczeniu.

10. Z płyty OSB wycinane są części do montażu obudowy kolektora słonecznego - panele dolny 1x2m, boki 0,16x2m, panele górne 0,18x1m i dolne 0,17x1m oraz 2 przegrody nośne 0,13x0,98m .
11. Szynę 20x30 mm pocięto na kawałki: 1,94 m - 4 szt. i 0,98 m - 2 szt.
12. W ściankach bocznych wykonane są otwory 20 mm na rury dolotowe i wylotowe, aw dolnej części kolektora wiercone są 3-4 otwory 8 mm dla mikrowentylacji.

    

    Otwory potrzebne do mikrowentylacji

13. W przegrodach wykonano wycięcia na rury absorbera.
14. Rama nośna montowana jest z listew 20x30 mm.
15. Za pomocą narożników meblowych i wkrętów samogwintujących rama jest osłonięta panelami OSB. W takim przypadku ściany boczne powinny opierać się o dno - zapobiegnie to ugięciu ciała. Dolny panel jest obniżony o 10 mm od reszty, aby zakryć go szkłem. Zapobiegnie to dostawaniu się opadów do wnętrza ramy.
16. Zainstaluj przegrody wewnętrzne.

    

    Podczas montażu obudowy pamiętaj o użyciu kwadratu budowlanego, w przeciwnym razie projekt może okazać się krzywy

17. Spód i boki korpusu ocieplone wełną mineralną i pokryte zwiniętym materiałem odbijającym ciepło.

    

    Lepiej jest użyć wełny mineralnej z impregnacją odporną na wilgoć.

18. Pochłaniacz umieszcza się na przygotowanej przestrzeni. W tym celu demontuje się jeden z paneli bocznych, który jest następnie zakładany.

    

    Schemat wewnętrznego „tortu” kolektora słonecznego

19. W odległości 1 cm od górnej krawędzi skrzynki wewnętrzny obwód konstrukcji osłonięty jest drewnianą listwą 20x30 mm tak, aby jej szeroka strona dotykała ścian.
20. Na obwodzie przykleja się gumę uszczelniającą.

    

    Aby uzyskać szczelność, użyj konwencjonalnej uszczelki okiennej.

21. Układa się szybę lub okno z podwójnymi szybami, którego kontur jest również wklejany uszczelką okienną.
22. Konstrukcja tłoczona jest aluminiowym narożnikiem, w którym nawiercone są otwory pod wkręty samogwintujące. Na tym etapie montaż kolektora jest uważany za zakończony.

    

    Po złożeniu grubość kolektora słonecznego wynosi około 17 cm

Aby zapobiec wnikaniu wilgoci i wyciekom ciepła, na wszystkich etapach połączenia i punkty łączenia części są pokryte silikonowym uszczelniaczem. Aby chronić konstrukcję przed opadami atmosferycznymi, drewno pokrywa się specjalną masą i maluje emalią.

Cechy instalacji i eksploatacji kolektorów do ogrzewania cieczy

Aby umieścić kolektor słoneczny, wybierz przestronne miejsce, które nie jest zacienione przez całą dobę. Wspornik montażowy lub rama pomocnicza jest wykonana z listew drewnianych lub metalowych w taki sposób, że pochylenie podgrzewacza wody można regulować w zakresie od 45 do 60 stopni od osi pionowej.

Schemat podłączenia podgrzewacza słonecznego w układzie z wymuszonym obiegiem

Zasobnik w celu zmniejszenia strat ciepła jest umieszczony jak najbliżej instalacji. W zależności od warunków zorganizowany jest naturalny lub wymuszony obieg chłodziwa. W tym drugim przypadku stosowany jest sterownik z czujnikiem temperatury wbudowanym w rurę wylotową. Przepompowywanie płynu roboczego po obwodzie włączy się, gdy jego temperatura osiągnie zaprogramowaną wartość.

Sezonowo działający system napełniany jest wodą, natomiast całoroczne użytkowanie słonecznego podgrzewacza wody wymaga użycia płynu niezamarzającego. Idealną opcją jest specjalny płyn niezamarzający do systemów solarnych, ale w celu zaoszczędzenia pieniędzy stosuje się również płyny przeznaczone do chłodnic samochodowych lub domowych systemów grzewczych.

Wideo: solarny podgrzewacz wody zrób to sam

Budowa kolektora słonecznego to nie tylko ciekawe i ekscytujące zajęcie. Solarny podgrzewacz wody zaoszczędzi Twój rodzinny budżet i udowodni, że możesz chronić środowisko nie tylko słowami, ale i prawdziwymi czynami.

Dzięki moim wszechstronnym hobby piszę na różne tematy, ale moje ulubione to inżynieria, technologia i budownictwo. Być może dlatego, że znam wiele niuansów w tych dziedzinach, nie tylko teoretycznie, dzięki studiowaniu na politechnice i studiach magisterskich, ale także od strony praktycznej, bo wszystko staram się robić własnymi rękami.

W tym artykule porozmawiamy o takim wynalazku ludzkości, jak słoneczny podgrzewacz wody, zrób to własnymi rękami, naucz się go używać. Ale najpierw porozmawiajmy o tym, dlaczego to urządzenie jest istotne w naszych czasach.

Wielu właścicieli daczy i domków chciałoby mieć nie tylko prysznic z ciepłą wodą. Generalnie nie można sobie wyobrazić życia ludzkiego bez takiej wygody, jak ciepła woda. Szczęśliwi są ci, którzy mają trasę gazociągu w pobliżu domu i mają możliwość doprowadzenia gazu do domu, a także ci, których dom jest podłączony do centralnego zaopatrzenia w ciepłą wodę.

A co jeśli mieszkasz na wsi i nie masz ani gazu, ani centralnego ogrzewania? Czy pomogłaby prymitywna beczka na dachu ramy kabiny prysznicowej na podwórku? Oczywiście w dużych wsiach buduje się kotłownie. Ale nie zawsze jest to korzystne dla zwykłego człowieka. Paliwo, które zużywa, jest dość drogie. Dzięki temu opłata za ciepłą wodę nie będzie tania.

We współczesnym życiu nie ma ślepych uliczek, zawsze jest wyjście. Ciepłą wodę można mieć nie tylko w upalne lato. Pochmurna jesień, chłodna wiosna również odda ciepło grzejnikom słonecznym. I nie musisz za to dodatkowo płacić. Po przeczytaniu instrukcji krok po kroku, jak zrobić słoneczny podgrzewacz wody własnymi rękami i zakupie niezbędnych materiałów, możesz z łatwością wykonać to urządzenie.

Odmiany grzejników

Na początek zastanówmy się, jakie są rodzaje podgrzewaczy wody, co pomoże zrozumieć, od czego zależy ich wydajność.

Systemy ogrzewania wody słonecznej dzielą się globalnie na dwa typy - magazynowanie i przepływ. Ale jeśli rozważymy bardziej szczegółowo, możemy zauważyć:

• Stacjonarne podgrzewacze wody. W systemie tym następuje cykliczne (okresowe) uzupełnianie wody.
• grzejnik słoneczny, który cyrkulacja wody zachodzi naturalnie. Promienie słońca przechodzą przez kolektor. Słońce wydziela swoje życiodajne ciepło. Energia cieplna ogrzewa wodę.
  Tak zwany efekt termosyfonowy. Zimna woda jest wypychana przez gorącą wodę i w naturalny sposób przemieszcza się do miejsca ogrzewania. W tej konstrukcji pompa w ogóle nie jest wymagana.
• Grzejnik słoneczny, który projektuje podłączona pompa. Ze względu na pracę pompy wymuszony jest obieg wody w tym układzie.

W zależności od sytuacji i dostępnych materiałów można wykonać słoneczny podgrzewacz wody o pożądanym designie.

Budowa i zasada działania

Solarny podgrzewacz wody, wykorzystujący zasadę „efektu cieplarnianego” - konstrukcja jest dość prosta. Awankamera, dwa kolektory, napęd – to cały obwód grzałki. Niektóre elementy podgrzewacza słonecznego są kupowane w wyspecjalizowanych sklepach, ale można je znaleźć w złomie.

Akumulator to najczęściej stalowa beczka o pojemności 200 litrów. Izolacja termiczna beczki pomoże utrzymać ciepło wody przez długi czas. Dlatego umieść beczkę w drewnianym pudełku, a w pustych szczelinach, które pozostają po bokach, konieczne jest ułożenie materiału termoizolacyjnego.

Instrukcje krok po kroku dotyczące tworzenia podgrzewacza wody

Czas więc opisać krok po kroku, jak zrobić solarny podgrzewacz wody własnymi rękami:

1. Najpierw musisz wywiercić otwór w dolnej części.
2. Następnie zainstaluj rurę wylotową.
3. Do tej rury odgałęźnej należy przykręcić zawór odcinający. Dodatkowo można zamontować dyszę w formie prysznica.
4. Następnie musisz wyciąć otwór w górnej części zbiornika.
5. Oblicz i wykonaj pokrywkę na wymiar, która może mieć dowolną konstrukcję, najważniejsze jest to, aby zanieczyszczenia nie dostały się do wody.
6. Na zewnątrz zbiornik pomalowany jest ciemną farbą, dzięki czemu ciepło dłużej utrzymuje się w środku.
7. Następnie zbiornik należy podłączyć do wodociągu w celu dostarczenia zimnej wody, co może wymagać dodatkowych otworów w zbiorniku. Powinna też być rura ze zbiornika, która zwraca podgrzaną wodę. Wszędzie muszą być zaparcia.

Zasada działania takiego podgrzewacza wody jest prosta: otwórz zawór, zbiornik jest napełniony, a następnie zamknij zawór.

Kolekcjonera robimy własnymi rękami

Kolektor to grzejnik rurowy, który jest montowany z rur stalowych. Aby stworzyć takie urządzenie, potrzebujesz następujących materiałów:

• szpachlówka;
• Arkusze miedzi;
• Rura miedziana lub stalowa;
• Duże rury;
• Izolacja w rolkach;
• Szkło (odpowiednie okno);
• Kąt;
• Kołki, wkręty, łączniki, kołki;
• Farba ciemna i biała.

Zazwyczaj jest zamknięty w drewnianej skrzynce, a z jednej strony ta skrzynka wykonana jest ze szkła. Od spodu kładzie się izolację termiczną, a od góry blachę ocynkowaną. Zarówno ona, jak i rury kolektora są pomalowane na czarno, natomiast zewnętrzne strony przeciwnie, należy pomalować na biało, co pozwoli uniknąć strat ciepła (promieniowania cieplnego).

Zrób to sam schemat słonecznego podgrzewacza wody do basenu i domu

Rozsądne jest umieszczenie rozdzielacza ogrzewania wodnego na dachu stodoły lub domu, najlepiej od strony południowej. Zalecany kąt to 30-40 stopni względem horyzontu. W tej instalacji „przechwycona” energia cieplna jest dość długo magazynowana (kumulowana).

Stworzenie awankamery

Przednia komora służy do wytworzenia nadciśnienia w układzie hydraulicznym (w promieniu 80-100 cm słupa wody). Wykonany jest z odpowiedniego naczynia, na przykład z puszki po mleku (40 l.). Urządzenie podające umożliwia pracę komory wstępnej w trybie automatycznym. Tutaj znalazł zastosowanie zwykły zawór pływakowy, który jest szeroko stosowany w zbiornikach spustowych.

Przedsionek zainstalowano tak, aby poziom wody w zbiorniku był o 0,8-1 m niższy niż w nim. Przed zamontowaniem komory furgonetki i podjazdu na poddaszu upewnij się, że sufity są mocne, ponieważ masa wody może być dość duża.

Taki system słonecznego podgrzewacza wody jest dość wydajny, a sprawność jest bardzo wysoka.

Instrukcje wideo

Jeśli udało ci się odwiedzić kraje południowe, to z pewnością często zauważyłeś konstrukcje stojące na dachach domów. Przewodniki wyjaśniły, że są to panele słoneczne do podgrzewania wody i ogrzewania domu. Zarówno za granicą, jak i w naszym kraju postępowa ludność opowiada się za alternatywne źródła energii. Zasilany energią słoneczną podgrzewacz wody to jeden z tych udanych wynalazków, które mogą w pełni funkcjonować nawet zimą.

Słońce jest bardzo potężnym i, co najważniejsze, niewyczerpanym źródłem energii cieplnej. Nikt nie bierze pieniędzy za jego użytkowanie, dlatego warto zastanowić się, jak wykorzystać taką przewagę dla własnego dobra. Podatki fabryczne na słoneczne podgrzewacze wody mogą kosztować dużo. Jeśli rozumiesz zasadę działania takiego urządzenia, możesz zrobić coś podobnego własnymi rękami. Chociaż w rzeczywistości istnieje kilka przykładów takiego urządzenia.

Opcja fabryczna

Zanim zrozumiesz, jak zrobić solarny podgrzewacz wody własnymi rękami, musisz mieć pojęcie o zasadzie działania takiego urządzenia. Możesz zdemontować projekt analogicznie do fabrycznego podgrzewacza wody słonecznej.

1. Z wyglądu urządzenie przypomina akumulator, który składa się z pojedynczych elementów. Elementy w nim zawarte są reprezentowane przez rurki wykonane z szkło kwarcowe jak znane lampy. To właśnie ten materiał jest w stanie przepuszczać fale ultrafioletowe (czego zwykłe szkło nie może). Ta zdolność pozwala na konwersję energii słonecznej nawet poza sezonem słonecznym.
2. Wewnątrz każdej z tych rurek ukryta jest inna - czarna z substancją ( Działający płyn), które odparowują w określonych warunkach temperaturowych.
3. Wewnątrz rurek absolutna próżnia- pozwala to uniknąć strat ciepła.
4. Końce każdej z tych części są zanurzone w specjalny kolektor przez który przepływa podgrzana woda.

Jak działa urządzenie

Funkcjonowanie całej idei odbywa się według następującego algorytmu:

1. Promienie słoneczne przekształcają płyn roboczy w substancja parowa, który wznosi się na szczyt kolby.
2. Przepływ wody będzie ogrzewany przez ścianę energią cieplną, którą dostarczy jej płyn roboczy.
3. Po spełnieniu swojej misji para ponownie staje się cieczą i spływa w dół, gdzie wszystko bezpiecznie się powtarza.
4. Standardowy podgrzewacz wody z akumulacją energii słonecznej jest podłączony do wężownicy, która prowadzi do kotła całego domowego systemu grzewczego.

Inne opcje wymiany ciepła

Oczywiste jest, że w powyższym przypadku nie wykażesz się inicjatywą. Istnieje jednak inna opcja dla bezciśnieniowego kotła zasilanego energią słoneczną. Tutaj wymiana ciepła jest bezpośrednia: cewka miedziana umieszczona jest w prostokątnej obudowie. Następnie łączy się ze zbiornikiem magazynowym. Woda będzie tu krążyć w naturalny sposób i natychmiast nagrzewać się od promieni słonecznych, zwiększając ciepło i ogólną pojemność całego zbiornika. Rura serpentynowa jest wciśnięta w metalową płytkę o ciemnym kolorze. Posiada dodatkową ochronę przed opadami atmosferycznymi wytrzymałym szkłem.

Tu też są wady – taka konstrukcja sprawdzi się tylko przy bezchmurnej, słonecznej pogodzie.

Na koniec możesz po prostu podłączyć panele słoneczne do konwencjonalnego podgrzewacza wody. Taka konstrukcja okazuje się bardzo kosztowna w realizacji, ale może działać przez cały rok.

Domowe słoneczne podgrzewacze wody

Godne pochwały jest pragnienie przyjaznego dla środowiska podejścia do ogrzewania domu - zwłaszcza, że ​​taki system można wykonać własnymi rękami. Zastanów się nad ciekawymi opcjami praktycznej realizacji takich konstrukcji i jak skuteczne są domowe słoneczne podgrzewacze wody.

Prosty solarny podgrzewacz wody

Prostym rozwiązaniem byłoby zainstalowanie jednego (maksymalnie dwóch) czarnych zbiorników na dachu domu. Do nich podłączony jest domowy wodociąg - co oznacza, że ​​przy dobrym słońcu ciepła woda natychmiast napłynie do łazienki (latem, w upale, ogrzewanie nastąpi szybko).

Kolejny prosty kocioł solarny jest wykonany z płytkie koryto wypełnione wodą, który jest pokryty przezroczystą pokrywką. Ten schemat obejmuje również następujące elementy hydrauliczne:

• rura, przez którą przepływa zimna woda;
• rura przelewowa;
• szczegół zaworu;
• wylot ciepłej wody.

W obu przypadkach występują istotne wady:

1. Niewydajność prostego zbiornika z chmurami.
2. Rynna podgrzewacza powinna być codziennie rano napełniana poprzez przykrycie. Gdy słońce chowa się za chmurami, należy ocenić stopień podgrzanej wody i odprowadzić do dalszego wykorzystania.
3. Płaskie urządzenie jak koryto jest złe, bo jest potrzebne trzymaj poziomo. Nie żyjemy w tropikach, co oznacza, że ​​zimą słońce wznosi się wysoko nad horyzont, wydajność tego urządzenia będzie spadać.

O wiele bardziej wydajne jest zapewnienie dodatkowej instalacji kolektora, choć ponownie wykonanego samodzielnie. Po ustaleniu wymiarów radiatora konieczne jest wykonanie obudowy, w której umieszczona jest cewka. Istotnych problem izolacji termicznej- dlatego obudowę cewki lepiej zrobić drewnianą. Drugi punkt to izolacja tylnej ściany (najlepiej pianką).

Jak zmontować odbiornik ciepła

Najprostszy słoneczny podgrzewacz wody można wykonać własnymi rękami zgodnie ze schematem następujących elementów:

• Zbiornik;
• pojemność makijażu;
• kolektor.

Eksperci odradzają instalowanie oddzielnej pompy - woda powinna krążyć naturalnie. Ale aby to osiągnąć, zbiornik powinien być zainstalowany nad radiatorem, a zbiornik uzupełniający - nad zbiornikiem magazynowym. Kolejnym dobrym zaleceniem jest zaizolowanie zbiornika podgrzaną wodą. Tutaj sprawdzi się dowolny materiał w rolkach.

Do pracy w trybie samodzielnym (kiedy nie musisz doładowywać i regulować) najlepiej zainstalować zawór pływakowy w drugim zbiorniku. Ten pierwiastek zareaguje na spadający poziom wody. Do jego odgałęzienia konieczne jest doprowadzenie wodociągu. Co to da? Gdy zawartość głównego zbiornika zostanie zużyta, zimna woda będzie dostarczana do jego dolnej strefy.

Nie możemy jednak zapomnieć o zamontowaniu kolejnej rury - pionowej: wypuszcza powietrze. Dlatego tę część również należy podnieść na większą wysokość.

Jak wybrać odpowiedni materiał?

Istnieją różne opcje źródeł, z których można wykonać wymiennik ciepła. Pomiędzy nimi:

• rury miedziane;
• czarne rury polimerowe;
• sekcje grzejników płaskich stalowych;
• rury aluminiowe;
• czarny wąż gumowy;
• wymiennik ciepła pozostały po starej lodówce.

Jaka powinna być powierzchnia wymiany ciepła takiej wężownicy? W przypadku grzejniki stalowe należy wziąć pod uwagę ich wielkość, jednak aby nie obciążać obudowy, montuje się nie więcej niż dwa panele. W przypadku innych materiałów wszystko trzeba będzie obliczyć na miejscu.

Ciało może być wykonane z sklejka i deski drewniane. Na froncie warto zastosować wytrzymały i przezroczysty poliwęglan, który będzie prezentował się nie gorzej niż szkło. Sam zbiornik magazynowy jest wykonany z materiał arkuszowy. Jeszcze lepiej byłoby kupić gotowy pojemnik. Zaleca się stosować jako rury łączące polimerowy(dobrze nadaje się z metalu i plastiku).

Cechy domowych solarnych podgrzewaczy wody

Zalety kotła „zrób to sam” są oczywiste:

• pracować przy pełnym obciążeniu przez maksymalny możliwy okres;
• zwrot z początkowej inwestycji w materiały;
• oszczędność paliwa;
• produkt jest natychmiast gotowy do użycia.

Jednak wszystkie te aspekty zamienią się w pozytywne, jeśli zostaną spełnione ważne warunki.

1. Precyzyjne ustawienie parametrów urządzenia. Obliczone obciążenie powinno być zbliżone do standardowego dziennego spożycia.
2. Aby zapewnić stałe obciążenie dopływu ciepłej wody, można zainstalować podgrzewacz pomocniczy. Zaleca się włączenie go, jeśli solar nie zapewnia pożądanego obciążenia. Ten element jest potrzebny do wyeliminowania różnicy temperatury wody.
3. Ważny jest prawidłowy rozkład obciążenia, którego jednym z parametrów jest regulacja natężenia przepływu wody.
4. Jeśli woda nie jest planowana do natychmiastowego spożycia, zbiornik potrzebuje dodatkowa izolacja termiczna. Ostatni punkt dotyczy również dni pochmurnych (grubość izolacji termicznej powinna być większa).
5. Powłoka radiatora powinna zwiększyć jego chłonność (najprościej można to zrobić czarną farbą, najlepiej nałożyć selektywną).
6. Zbiornik powinien posiadać zapas ciepłej wody przez dwa dni.
7. Rury prowadzące od kolektora do zbiornika powinny być jak najkrótsze i dobrze zaizolowane, aby utrzymać różnicę temperatur.
8. Rura doprowadzająca zimną wodę do kolektora musi znajdować się na dnie zbiornika. Podgrzewana woda, wręcz przeciwnie, idzie w górę. Nad otworem na ciepłą wodę opuszczającą instalację musi być miejsce na jej doprowadzenie.
9. Teraz o instalacji zbiornika: jeśli zrobisz to w budynku, straty ciepła zostaną znacznie zmniejszone. Nawet jeśli tak, trafią do środowiska domowego, a nie w powietrze. Tutaj na przykład odpowiedni jest strych. Na montaż systemu dachowego ważne jest, aby zorientować kolektor na południe i przechylić go pod kątem lokalnej szerokości geograficznej (zwiększy to wydajność pracy przez cały rok). Najlepszy kąt to 60 stopni zimą i 30 stopni latem, w praktyce lepiej od razu podać 45 stopni.
10. Konstrukcja domu musi być przygotowana do wytrzymania obciążenia pełnego zbiornika.
11. I jeszcze jeden ważny punkt: jak zapobiec zamarzaniu systemu w zimnym klimacie? Może być użyty izolacyjna zdejmowana osłona, zainstaluj odpływ wody lub zastosuj w wodzie roztwór przeciw zamarzaniu. Ta ostatnia opcja zyskała popularność - tylko w tym przypadku wlewa się ją do spiralnej cewki, przez której ścianki nastąpi przenoszenie ciepła.

Zastosowanie słonecznego podgrzewacza wody znacznie obniży koszty paliwa i zmniejszy emisję dwutlenku węgla do atmosfery. Możesz zmontować podobny system własnymi rękami - przy czym ważne jest posiadanie minimalnej wiedzy z zakresu instalacji wodno-kanalizacyjnych i przestrzeganie wszystkich powyższych zaleceń.

Wzrost kosztów tradycyjnych źródeł energii skłania właścicieli prywatnych domów do poszukiwania alternatywnych opcji ogrzewania mieszkań i ogrzewania wody. Zgadzam się, finansowy składnik problemu będzie odgrywał ważną rolę w wyborze systemu grzewczego.

Jednym z najbardziej obiecujących sposobów dostarczania energii jest konwersja promieniowania słonecznego. W tym celu wykorzystywane są systemy solarne. Zrozumienie zasady ich urządzenia i mechanizmu działania, wykonanie kolektora słonecznego do ogrzewania własnymi rękami nie będzie trudne.

Opowiemy Ci o cechach konstrukcyjnych systemów solarnych, zaproponujemy prosty schemat montażu i opiszemy materiały, które można zastosować. Etapom pracy towarzyszą zdjęcia wizualne, materiał uzupełniają wideoklipy o powstaniu i uruchomieniu kolekcjonera własnej roboty.

Nowoczesne systemy fotowoltaiczne są jednym z produkcji ciepła. Służą jako pomocnicze urządzenia grzewcze, które zamieniają promieniowanie słoneczne na energię użyteczną dla właścicieli domów.

Są w stanie w pełni zapewnić zaopatrzenie w ciepłą wodę i ogrzewanie w zimnych porach roku tylko w regionach południowych. A potem, jeśli zajmują wystarczająco duży obszar i są instalowane na otwartych przestrzeniach nie zacienionych przez drzewa.

Pomimo dużej liczby odmian zasada ich działania jest taka sama. Każdy to obwód z szeregowym układem urządzeń, zarówno dostarczających energię cieplną, jak i przenoszących ją do odbiorcy.

Głównymi elementami roboczymi są kolektory słoneczne. Technologia na kliszach fotograficznych jest nieco bardziej skomplikowana niż na kolektorze rurowym.

W tym artykule rozważymy drugą opcję - kolektorowy układ słoneczny.

Kolektory słoneczne nadal służą jako pomocniczy dostawca energii. Całkowite przełączenie ogrzewania domu na system solarny jest niebezpieczne ze względu na niemożność przewidzenia wyraźnej liczby słonecznych dni

Kolektory to układ rurek połączonych szeregowo z przewodami wylotowym i wlotowym lub ułożonych w formie wężownicy. Przez rurki krąży woda techniczna, strumień powietrza lub mieszanina wody z dowolną niezamarzającą cieczą.

Cyrkulację stymulują zjawiska fizyczne: parowanie, zmiany ciśnienia i gęstości od przejścia z jednego stanu skupienia do drugiego itp.

Zbieranie i akumulacja energii słonecznej odbywa się za pomocą absorberów. Jest to albo solidna metalowa płytka o wyczernionej powierzchni zewnętrznej, albo system pojedynczych płytek przyczepionych do lamp.

Do wykonania górnej części obudowy, osłony, stosuje się materiały o dużej zdolności do przepuszczania strumienia świetlnego. Może to być pleksiglas, podobne materiały polimerowe, hartowane rodzaje szkła tradycyjnego.

W celu wyeliminowania strat energii z tyłu urządzenia w skrzynce umieszczona jest izolacja termiczna

Trzeba powiedzieć, że materiały polimerowe nie tolerują dość dobrze wpływu promieni ultrafioletowych. Wszystkie rodzaje tworzyw sztucznych mają dość wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej, co często prowadzi do rozprężania obudowy. Dlatego stosowanie takich materiałów do produkcji obudowy kolektora powinno być ograniczone.

Woda jako czynnik grzewczy może być stosowana tylko w instalacjach przeznaczonych do dogrzewania w okresie jesienno-wiosennym. Jeżeli planowane jest całoroczne użytkowanie instalacji solarnej, to przed pierwszym trzaskiem chłodu woda technologiczna jest podmieniana na jej mieszankę z płynem niezamarzającym.

Jeśli zainstalowany jest kolektor słoneczny do ogrzewania małego budynku, który nie jest podłączony do autonomicznego ogrzewania domku lub do scentralizowanych sieci, na początku budowany jest prosty system jednoprzewodowy z urządzeniem grzewczym.

Łańcuch nie obejmuje pomp obiegowych i urządzeń grzewczych. Schemat jest niezwykle prosty, ale działa tylko w słoneczne lato.

Włączenie kolektora w dwutorową strukturę techniczną wszystko jest znacznie bardziej skomplikowane, ale zakres dni nadających się do użytkowania znacznie się zwiększa. Kolektor przetwarza tylko jeden kontur. Dominujące obciążenie jest przypisane do głównego zespołu grzewczego, zasilanego energią elektryczną lub dowolnym rodzajem paliwa.

Domowi rzemieślnicy wymyślili tańszą opcję - wykonany z niego spiralny wymiennik ciepła.

Ciekawym, budżetowym rozwiązaniem jest absorber systemu solarnego wykonany z elastycznej rury polimerowej. Do podłączania urządzeń na wlocie i wylocie stosuje się odpowiednie okucia.Wybór improwizowanych środków, z których można wykonać wymiennik ciepła do kolektorów słonecznych, jest dość szeroki. Może to być wymiennik ciepła starej lodówki, rury wodne z polietylenu, grzejniki płytowe itp.

Ważnym kryterium wydajności jest przewodność cieplna materiału, z którego wykonany jest wymiennik ciepła.

W przypadku samodzielnej produkcji miedź jest najlepszą opcją. Posiada przewodność cieplną 394 W/m². W przypadku aluminium parametr ten waha się od 202 do 236 W / m².

Jednak duża różnica w parametrach przewodności cieplnej pomiędzy rurami miedzianymi i polipropylenowymi wcale nie oznacza, że ​​wymiennik ciepła z rurkami miedzianymi będzie wytwarzał setki razy większe ilości ciepłej wody.

W równych warunkach wydajność wymiennika ciepła wykonanego z rur miedzianych będzie o 20% bardziej wydajna niż wydajność opcji metalowo-plastikowych. Tak więc wymienniki ciepła wykonane z rur polimerowych mają prawo do życia. Ponadto opcje te są znacznie tańsze.

Niezależnie od materiału rury, wszystkie połączenia, zarówno spawane, jak i gwintowane, muszą być szczelne. Rury mogą być ułożone zarówno równolegle do siebie, jak i w formie cewki.

Obwód typu cewki zmniejsza liczbę połączeń - zmniejsza to prawdopodobieństwo wycieków i zapewnia bardziej równomierny ruch przepływu chłodziwa.

Górna część puszki, w której znajduje się wymiennik ciepła, pokryta jest szkłem. Alternatywnie można zastosować nowoczesne materiały, takie jak analog akrylu lub monolityczny poliwęglan. Półprzezroczysty materiał może nie być gładki, ale pofałdowany lub matowy.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Proces produkcji elementarnego kolektora słonecznego:

Jak zmontować i uruchomić system solarny:

Oczywiście samodzielnie wykonany kolektor słoneczny nie będzie w stanie konkurować z modelami przemysłowymi. Używając improwizowanych materiałów, dość trudno jest osiągnąć wysoką wydajność, jaką mają projekty przemysłowe. Ale koszty finansowe będą znacznie mniejsze w porównaniu z zakupem gotowych instalacji.