Kako narediti sončni kolektor za ogrevanje z lastnimi rokami: vodnik po korakih

Zračni sončni kolektor: načrtovalna shema naprave

Za izdelavo zračnega sončnega kolektorja iz sredstev, ki so v vsakem gospodinjstvu, potrebujete malo.

Boste potrebovali:

• Lesene plošče, palice, vezane plošče;
• Samorezni vijaki, žeblji ali drugi pritrdilni elementi;
• Železne pločevinke za pijače;
• Črna barva;
• Steklo.

Najprej morate pripraviti leseno škatlo zahtevanih dimenzij (dolžina x širina). Globina škatle mora biti nekoliko večja od premera pločevink, načrtovanih za uporabo. Stene škatle lahko pritrdite s samoreznimi vijaki ali s katerim koli ustreznim pritrdilnim elementom. Nato morate na vrhu in na dnu škatle, odmaknjenih 10-15 centimetrov od zgornje in spodnje stene, namestiti police, po celotni dolžini katerih izvrtajte luknje za pločevinke, enake njihovemu premeru.

V pločevinkah je treba izrezati luknje, odrezati vrat in dno ter tako dobiti skoznjo cev, ki je videti kot majhen zračni kanal. Pločevinke morate povezati tako, da drugo pločevinko vstavite v prazno dno prve pločevinke, naslednjo vanjo in tako naprej po celotni dolžini škatle. Nato dobljeno cev iz pločevink vstavite v škatlo skozi luknje, izvrtane za to. Tako je treba celotno škatlo napolniti s pločevinkami, pri čemer ne štejemo prostora med zgornjo steno in zgornjo polico, v katero so pločevinke pritrjene, ter prostora med spodnjo polico in spodnjo steno.

Spojišča zgornjih in spodnjih polic s pločevinkami je treba pritrditi s samoreznimi vijaki tako, da polico izvrtate skupaj s steno pločevinke. Zrak iz prostora bo vstopil v prostor med zgornjo steno škatle in zgornjo polico, za kar je potrebno zagotoviti luknje, po možnosti par. Pri prehodu skozi pločevinke in segrevanju bo zrak vstopil v podoben prostor med spodnjo polico in steno, od koder bo skozi luknje vstopil v prostor, tukaj bo treba zagotoviti ventilator. Tako bi moral potekati popoln proces kroženja zraka in ogrevanja.

Samo škatlo in nameščene pločevinke je treba razmastiti in pobarvati s črno mat barvo (lahko uporabite najcenejšo), da ustvarite vtis ene same strukture in povečate hitrost segrevanja.

Odgovorna faza montaže

Zadnji korak je sestavljanje ohišja, ki bo vse sestavne dele naprave pritrdilo v eno samo strukturo. Z uporabo lista vezanega lesa in lesenih blokov morate podreti močno škatlo. V rabljenih lesenih palicah vnaprej izrežite utore, nato pa vanje vstavite polikarbonatno mrežo (globina utora je približno 0,5 cm). Po vgradnji vseh glavnih komponent je mogoče izdelati izhode cevi. Nato v že sestavljeno leseno škatlo, da ustvarite zračni žep, položite izolacijo iz mineralne volne. Na mineralno volno namestite ploščo s tuljavo. Robove vate privijte tako, da se tuljava ne dotika sten škatle. Ogrevalna plošča in polikarbonatna plošča morata imeti tudi razdaljo med njima in se ne dotikati.

Končna faza je obdelava telesa s posebno vodoodbojno raztopino in emajliranje (razen sprednjega dela).

Sončni kolektor iz starih okvirjev

To je vse, solarni kolektor, ki ga naredite sami, je pripravljen. Da ga aktivirate, ga postavite na podporno konstrukcijo, tako da obrnete sprednji del proti soncu, tako da žarki padajo na sprednji del pod čim bolj pravim kotom. Na strehi namestite rezervoar za kopičenje vode, služil bo kot rezervoar. Na vrh rezervoarja napeljite cev, povezano z zgornjo cevjo razdelilnika, na dno spodnje cevi. S priključitvijo vode po tej shemi boste zagotovili delovanje v načinu naravnega kroženja.Po zakonih fizike se bo vroča voda dvignila v smeri rezervoarja, izrinjena hladna voda pa bo vstopila v zbiralnik za ogrevanje v tuljavi. Ne pozabite, da je treba na rezervoar pritrditi cev in ventil za črpanje vode iz rezervoarja, pa tudi za polnjenje z novo vodo.

Zračni razdelilnik

Zračni kolektor je eden najuspešnejših razvojev. Toda sončni paneli zračnega tipa so zelo redki. Takšne naprave niso primerne za ogrevanje doma ali oskrbo s toplo vodo. Uporabljajo se za klimatsko napravo. Toplotni nosilec je kisik, ki se segreva pod vplivom sončne energije. Sončne celice te vrste so označene z rebrasto jekleno ploščo, pobarvano v temnem odtenku. Načelo delovanja te naprave je naravna ali avtomatska oskrba s kisikom v zasebnih domovih. Kisik se s pomočjo sončnega sevanja segreje pod ploščo in tako ustvari klimatsko napravo.

Dovoljena je namestitev zbiralnika zraka v zasebnih hišah, poslovnih prostorih.

Temperaturna klasifikacija

Sončna oprema za dom je pogosto razvrščena glede na vrsto hladilne tekočine. Danes na svetovnem trgu lahko najdete tekoče in zračne sisteme. Poleg tega so kolektorji razdeljeni glede na temperaturni režim delovanja, to pomeni, da se razvrstitev uporablja glede na najvišjo temperaturo segrevanja delovnih elementov. Obstajajo naslednje vrste sistemov:

• nizkotemperaturni - toplotni nosilec za sončne kolektorje se segreje do 50 ℃;
• srednja temperatura - temperatura krožeče tekočine ne presega 80 ℃;
• visoka temperatura - najvišja temperatura materiala za prenos toplote se lahko dvigne do 300 stopinj.

Prvi dve možnosti sta najbolj primerni za domačo uporabo, medtem ko se modeli visokotemperaturnih kolektorjev pogosteje uporabljajo v proizvodnem in industrijskem sektorju gospodarstva. To je posledica dejstva, da je v visokotemperaturnih sistemih za ogrevanje vode proces pretvorbe sončne energije v toploto precej zapleten. Hkrati pa takšne sončne instalacije zasedajo velike površine. Vsak lastnik nepremičnine "dacha" si ne more privoščiti takšnega razkošja.

Vrste solarnih grelnikov vode in njihove značilnosti

Sončni grelniki vode so sklop opreme za ogrevanje vode s sončno energijo. Drugo ime za te naprave so sončni kolektorji. Za razliko od fotovoltaičnih panelov, ki za proizvodnjo električne energije uporabljajo sončno svetlobo, sončni grelniki takoj prejmejo toplotno energijo, ki jo prenesejo na hladilno sredstvo (voda, antifriz itd.).

Sestavljajo celoten sistem, sestavljen iz naslednjih elementov:

• Zbiralec. Plošča, ki sprejema toplotno energijo in jo prenaša na hladilno tekočino.
• Rezervoar za shranjevanje. Posoda, v kateri se nabira ogrevana voda in ohlajeno hladilno sredstvo nadomesti sveže ogreti tok.
• Ogrevalni krog. Konvencionalni radiatorski sistem ali talno ogrevanje, ki uresničuje energijo hladilne tekočine. V nekaterih vrstah sistemov ogrevalni krog ni vključen v prostornino kolektorskega sistema, ki prejema energijo v zalogovniku, ki je v tem primeru toplotni izmenjevalec.

Po vrsti cirkulacije

Kroženje hladilne tekočine vam omogoča prejemanje toplotne energije v zameno za energijo, ki se sprosti v notranjo atmosfero hiše. Obstajata dve vrsti:

1. Naravni. Uporablja se premikanje segretih plasti tekočine navzgor z njihovo zamenjavo s hladnejšimi plastmi.Ne zahteva nobenih naprav ali uporabe električne energije, je pa odvisno od številnih dejavnikov – relativne lege kolektorja, skladišča in drugih elementov sistema, temperature itd. Gibanje tekočine je nestabilno, lahko se poveča in zmanjša.
2. Prisilno. Tokove usmerja obtočna črpalka. Obstaja stabilen način s konstantnim pretokom, ki vam omogoča stabilen način ogrevanja hiše.

Po vrsti zbiralnika

Obstajajo modeli kolektorjev z različnimi izkoristki, zmogljivostmi in načinom prenosa toplote. Med njimi:

1. Odprto. Ploščati dolgi pladnji ali žlebovi iz črne plastike, v katerih kroži voda. Učinkovitost odprtih zbiralnikov je zelo nizka, vendar preprostost in poceni prispevata k njihovi priljubljenosti. Uporablja se za ogrevanje vode za zunanji tuš ali bazen.
2. Cevni (termosifon). Glavni element je koaksialna cev z vakuumsko plastjo med zunanjima slojema, ki zanesljivo izolira vsebino cevi. Zasnova je učinkovita, vendar draga in nepopravljiva.
3. Stanovanje. To so zaprte posode s prozorno zgornjo ploščo. Notranja površina je prekrita s plastjo sprejemnika toplotne energije, ki jo prenaša na vodo, ki se premika v notranjosti cevi, spajkanih na sprejemnik. Preprosta in učinkovita zasnova, pri kateri se za večji učinek včasih ustvari vakuum za toplotno izolacijo.

Po vrsti cirkulacijskega kroga

1. Odprto - uporablja se za oskrbo s toplo vodo v stanovanjskem območju. Toplotni nosilec v tem primeru je voda, ki se uporablja za različne gospodinjske potrebe in zato ne vstopa več v krogotok.
2. Sistem z enim krogom - uporablja se za ogrevanje doma. Tako ogrevana hladilna tekočina se uporablja kot dodatek hladilni tekočini, ki je bila ogrevana po tradicionalni metodi. V tem primeru se segreta hladilna tekočina preide v ogrevalni sistem, nato pa se ponovno prenese v sprejemni rezervoar in v zbiralnik.
3. Dvokrožni ogrevalni sistem je najbolj vsestranski. Možna je uporaba za ogrevanje pozimi ali za oskrbo z vodo.

Dvokrožni sistem za oskrbo z vodo in ogrevanje

Izberete lahko tudi eno od možnih hladilnih tekočin - vodo, olje ali antifriz. Po zbiralniku hladilna tekočina prehaja skozi toplotni izmenjevalnik, v katerem se toplota prenese v drugi krog. Druga uporabljena hladilna tekočina se že uporablja za predvideni namen - za ogrevanje ali oskrbo z vodo.

hladilno sredstvo

Za takšne grelnike vode se uporabljajo različna hladilna sredstva: antifriz, mazalna tekočina in voda.

Aplikacija

Sončni sistemi postopoma postajajo vse bolj priljubljeni. Z njihovo pomočjo rešujejo številne težave:

• Segrevanje tekočine na zahtevano temperaturo.
• Izboljšanje učinkovitosti ogrevalnega sistema.
• Grelnik vode za bazen, za poletno prho.
• Ogrevanje tekočine za druge potrebe.

Absorber, najpomembnejši del sistema

Del sončnega kolektorja, ki sprejema, akumulira in prenaša toploto na hladilno tekočino, se imenuje absorber. Od tega elementa je odvisna učinkovitost celotnega sistema.

Ta element je izdelan iz bakra, aluminija ali stekla, ki mu sledi premaz. Učinkovitost absorberja je bolj odvisna od prevleke kot od materiala, iz katerega je izdelan. Spodaj na fotografiji si lahko ogledate, kateri premazi so na voljo in kako učinkovito lahko absorbirajo toploto.

Opis sistema označuje največjo možno absorpcijo sončne energije, ki pade na absorber. "α" je največji možni odstotek absorpcije. "ε" je odstotek odbite toplote.

Po vrsti zgradbe

Absorberji se razlikujejo tudi po vrsti naprave, zdaj sta le dve vrsti:

Perje - urejeno na naslednji način. Plošče povezujejo cevi s hladilno tekočino med seboj. Same cevi je mogoče med seboj povezati v en sistem na več načinov. To je preprosta vrsta absorberja, ki jo lahko naredite sami.

Cilindrična - v tem primeru se premaz nanese na stekleno površino bučke in uporabi v vakuumskih zbiralnikih. Zahvaljujoč tej napravi se toplota bolj koncentrira samo v središču cevi, kjer se nahaja odvajalnik toplote ali palica. Ta sistem deluje z večjo učinkovitostjo kot sistem peresa.

Ali je možno pozimi uporabljati sončni kolektor

Za celoletno uporabo naprave morate izvedeti več o delovanju sončnega kolektorja pozimi. Glavna razlika je v hladilni tekočini. Ker lahko voda zmrzne v ceveh vezja, jo je treba zamenjati z antifrizom. Načelo posrednega ogrevanja deluje z vgradnjo dodatnega kotla. Nato je diagram:

• Ko se antifriz segreje, pride iz baterije, ki se nahaja zunaj, v tuljavo rezervoarja za vodo in jo segreje.
• Nato se v sistem dovaja topla voda, ohlajena nazaj.
• Ne pozabite namestiti tlačnega senzorja (manometra), zračnice, ekspanzijskega ventila za razbremenitev presežnega tlaka.
• Tako kot v poletni različici je za izboljšanje cirkulacije potrebno zagotoviti prisotnost obtočne črpalke.

Sončni kolektor na strehi hiše pozimi

Kako narediti sončni grelnik vode z lastnimi rokami

Naprava je cevast radiator, s premerom 1 palec, nameščen v leseni škatli. Konstrukcijo je mogoče toplotno izolirati s peno. S pomočjo pocinkane železne pločevine je potrebno dodatno izolirati dno naprave. Materiale obvezno prebarvajte s črno barvo, da pospešite proces segrevanja, z izjemo steklenega pokrova, ki je pobarvan belo.

Kot posodo za vodo lahko uporabite velik železen sod, ki ga postavite v škatlo iz lesa ali vezanega lesa. Prazen prostor je treba zapolniti. Za to je primerna žagovina, pesek, ekspandirana glina itd.

Orodja in materiali za grelnik vode naredite sami

Za izdelavo solarnega grelnika vode so potrebni naslednji materiali in orodja:

• steklo z okvirjem;
• gradbeni karton pod dnom;
• les ali vezan les za škatlo pod sodom;
• sklopka;
• polnilo za prazen prostor (pesek, žagovina itd.);
• železni vogali obloge;
• cev za radiator;
• pritrdilni elementi (na primer sponke);
• pocinkana železna pločevina;
• železni rezervoar z veliko prostornino (300 litrov je dovolj);
• barva črna, bela in posrebrena;
• lesene palice.

Postopek izdelave solarnega grelnika vode

Postopek izdelave sončnega kolektorja z lastnimi rokami ni le razburljiv, ampak prinaša tudi veliko koristi. Ustvarjena naprava bo omogočila racionalno uporabo sončnega sevanja za reševanje različnih gospodarskih težav. Posebnosti ustvarjanja zbiralnika v fazah so naslednje:

1. Najprej morate narediti škatlo za rezervoar, ki jo je treba okrepiti s palicami.
2. Od spodaj se nanese toplotnoizolacijski material, na vrhu katerega je nameščena kovinska pločevina.
3. Na vrhu je nameščen radiator, ki ga je treba pravilno pritrditi s pripravljenimi pritrdilnimi elementi.
4. Najmanjše razpoke v telesu konstrukcije je treba zamazati in zatesniti.
5. Cevi in ​​pločevina morajo biti pobarvani črno.
6. Cev in škatla sta pobarvana srebrno in po sušenju je rezervoar vgrajen v leseno konstrukcijo.
7. Prazen prostor se napolni s pripravljenim polnilom.
8. Za zagotovitev stalnega tlaka lahko kupite vodno komoro s plovcem, ki je nameščena v rezervoarju za vodo.
9. Zasnovo je treba postaviti na sončen prostor pod kotom proti obzorju.
10. Nadalje je sistem med seboj povezan s cevmi (njihovo število in material sta odvisna od velikosti in vrste projekta).
11. Da bi se izognili nastanku zračnih žepov, morate začeti polniti od dna radiatorja.
12. Po takem sistemu se ogrevana voda premika navzgor in s tem izpodriva hladno vodo, ki nato vstopi v radiator in se segreje.

Če je vse pravilno izračunano, bo čez nekaj časa iz odvodne cevi pritekla topla voda. Ne pozabite, da je sončno vreme predpogoj. Torej je lahko temperatura v sistemu grelnika vode okoli 70 stopinj. Razlika med temperaturo vode na vstopu in izstopu bo 10-15 stopinj. Ponoči je priporočljivo blokirati dostop vode, da se izognemo izgubi toplote.

Učinkovitost takšne naprave je bistveno slabša od grelnikov za shranjevanje. Učinkovitost domače naprave bo veliko nižja, če pa ni potrebe po nakupu tako dragega sistema, lahko vse naredite sami.

Sončna energija je alternativni vir toplote

Ideja o uporabi sončne energije za ogrevanje ni nova.Poleg tega so smotrnost njegove uporabe dokazali Američani, Kitajci, Španci, Izraelci in Japonci.

Trg je poln ponudbe različnih inštalacij za pretvorbo sončne energije in njeno nadaljnjo uporabo za gospodinjske potrebe.

Sončni sistemi se aktivno uporabljajo kot glavni vir toplote v mnogih državah sveta. V naših zemljepisnih širinah se še vedno uporablja kot dodatek k ogrevalnemu sistemu.

Stroški sistemov so odvisni od njihove vrste, površine, materiala, uporabljenega pri izdelavi. Iz leta v leto je prisoten vztrajen trend padanja cen vseh vrst solarnih inštalacij – solarnih sistemov.

Zaradi tega so bolj dostopni širši populaciji. Samo niso vsi pripravljeni na takšen nakup.

Toda po želji lahko z lastnimi rokami zgradite učinkovit sistem sončnega ogrevanja, pri čemer porabite bistveno manj denarja.

Poznan ogrevalni sistem, ki že vrsto let odlično opravlja svoje funkcije, postaja vse dražji. Razlog za to je globalna rast cen energentov po vsem svetu. Naravna želja, ki se poraja pri lastniku, je varčevanje pri ogrevanju, ki požre precejšen delež družinskega proračuna.

Tako lahko solarni sistem ogrevanja v celoti nadomesti običajno trdo gorivo, plin ali katero koli drugo. Vse je odvisno od vrste in velikosti prostora, v katerem se bo uporabljal.

Možnost, primerna za kaščo, ni primerna za stanovanjsko stavbo, sistem, ki ustreza potrebam poletne rezidence, pa se ne more spopasti z ogrevanjem 2-nadstropnega dvorca.

Popolna zamenjava tradicionalnega ogrevanja s solarnim je včasih problematična.Lastnik se boji, da sistem morda ne bo kos ali pa ni dovolj prostora za namestitev potrebnega števila plošč.

Zato se pogosto uporablja kombinirani sistem ogrevanja, ne da bi popolnoma opustili nameščeno plinsko (električno ali drugo) opremo. Stopnja zamenjave klasičnega ogrevanja s sončnim lahko doseže 90%.

Pomembno je tudi letno število sončnih dni območja, v katerem se stanovanje nahaja. Poleg tega povprečna dnevna temperatura ni tako pomembna.

Številne inštalacije učinkovito absorbirajo svetlobo v mrzlih zimskih dneh (sončni kolektorji uporabljajo antifriz kot hladilno tekočino).

Poleg ogrevanja je solarna instalacija sposobna oskrbeti dom s toplo vodo in elektriko.

Cene za tovarniške aparate

Levji delež finančnih stroškov za izgradnjo takšnega sistema pade na izdelavo kolektorjev. To ni presenetljivo, tudi v industrijskih vzorcih solarnih sistemov približno 60% stroškov pade na ta strukturni element. Finančni stroški bodo odvisni od izbire določenega materiala.

Treba je opozoriti, da tak sistem ne more ogreti prostora, pomagal bo le prihraniti pri stroških s pomočjo ogrevanja vode v ogrevalnem sistemu. Glede na precej visoke stroške energije, ki se porabijo za ogrevanje vode, sončni kolektor, ki je vgrajen v ogrevalni sistem, bistveno zmanjša te stroške.

Sončni kolektor je preprosto vgrajen v sistem za ogrevanje in toplo vodo (+)

Za njegovo izdelavo se uporabljajo dokaj preprosti in cenovno dostopni materiali. Poleg tega je ta zasnova popolnoma nehlapna in ne zahteva vzdrževanja. Vzdrževanje sistema je zmanjšano na periodične preglede in čiščenje kolektorskega stekla pred kontaminacijo.

Prednosti in slabosti

Vse vrste inštalacij imajo svoje pozitivne in negativne lastnosti. Tudi za sončne kolektorje obstajajo indikatorji.

Prednosti:

1. Solarni sistem ogrevanja varčuje z energijo za toplo vodo.
2. Del stroškov ogrevanja pozimi lahko zmanjšamo z uporabo sončnega sevanja.

minusi:

1. Zahtevala bo izdelavo popolnoma novega sistema za oskrbo s toploto, ki ga je treba vgraditi v tradicionalne ogrevalne inštalacije in toplovodne naprave.
2. Sončni sistemi ne morejo zagotoviti največje zmrzali. Tukaj boste morali uporabiti naprave, ki kurijo gorivo ali električne instalacije za ogrevanje prostorov.

Kako deluje pozimi?

V ogrevalnih sistemih se praviloma uporabljajo vakuumski kolektorji, kar je odvisno od njihovih tehničnih lastnosti in pogojev delovanja.

Glavni element vakuuma sončni kolektor je vakuumska cev, ki je sestavljen iz:

• Izolacijska cev iz stekla ali drugega materiala, ki prepušča sončne žarke z minimalno izgubo njihove moči;
• Baker, toplotna cev, nameščena v notranjost izolacijske cevi;
• Aluminijasta folija in vpojni sloj, ki se nahaja med cevmi;
• Pokrov izolacijske cevi, ki je tesnilo, ki zagotavlja vakuum v notranjem prostoru naprave.

Sistem deluje na naslednji način:

1. Pod vplivom sončne energije toplotni nosilec cevnega krogotoka izhlapi in se dvigne, kjer se kondenzira v kolektorskem toplotnem izmenjevalniku, svojo toploto prenese na hladilno sredstvo zunanjega krogotoka, nato pa teče navzdol in postopek se ponovi.
2. Toplotni nosilec zunanjega krogotoka se iz toplotnega izmenjevalnika sončnega kolektorja dovaja v hranilnik, kjer se prejeta toplotna energija prenese na toplotni nosilec sistema za ogrevanje in toplo vodo.
3. Kroženje hladilne tekočine zunanjega krogotoka se izvaja z vgradnjo obtočne črpalke in sistemov avtomatizacije, ki zagotavljajo delovanje sistema v avtomatskem načinu.
4. Sistem avtomatizacije vključuje krmilnik, senzorje in krmilnike, ki zagotavljajo ugotovljene parametre delovanja sistema (temperatura, pretok tekočine v sistemu sanitarne vode itd.)

Da bi bil ta sistem učinkovit in kos zastavljenim nalogam, tudi v zimskem obdobju, sistem predvideva namestitev odvečnih virov energije. To je lahko dodatni ogrevalni sistem z uporabo toplotnega nosilca, kot je prikazano na zgornjem diagramu, ko se toplotni nosilec dodatnega kroga ogreva z uporabo različnih vrst goriva (plin, biogorivo, električna energija). Podobno nalogo je mogoče izvesti tudi z vgradnjo električnih grelnih elementov neposredno v zalogovnik. Delovanje rezervnih virov energije nadzoruje sistem avtomatizacije, po potrebi tudi te naprave v obratovanju.

Kako deluje sončni kolektor?

Načelo delovanja kolektorja temelji na absorpciji (absorpciji) toplotne energije sonca s posebno sprejemno napravo in njenem prenosu z minimalnimi izgubami na hladilno tekočino. Kot sprejemniki se uporabljajo bakrene ali steklene cevi, pobarvane s črno barvo.

Konec koncev je znano, da toploto najbolje absorbirajo predmeti, ki imajo temno ali črno barvo. Hladilna tekočina je najpogosteje voda, včasih zrak.Po zasnovi so sončni kolektorji za ogrevanje doma in oskrbo s toplo vodo naslednjih vrst:

• zrak;
• voda ravno;
• vodni vakuum.

Zračni sončni kolektor med drugim odlikuje preprosta zasnova in s tem tudi najnižja cena. Gre za ploščo - sprejemnik sončnega sevanja iz kovine, zaprt v zapečatenem ohišju. Jeklena pločevina za boljši prenos toplote je na zadnji strani opremljena z rebri in je na dnu položena s toplotno izolacijo. Na sprednji strani je nameščeno prozorno steklo, na straneh ohišja pa so odprtine s prirobnicami za povezovanje zračnih kanalov ali drugih plošč, kot je prikazano na diagramu:

Moram reči, da ima namestitev sončnih kolektorjev z ogrevanjem zraka svoje značilnosti. Zaradi njihove nizke učinkovitosti je za ogrevanje prostorov potrebno uporabiti več podobnih plošč, združenih v baterijo. Poleg tega boste zagotovo potrebovali ventilator, saj se ogret zrak iz kolektorjev, ki se nahajajo na strehi, ne bo sam spuščal. Shema vezja zračnega sistema je prikazana na spodnji sliki:

To je zanimivo: Nadstrešek za verando iz polikarbonata: navajamo vse nianse

Kako deluje sončni kolektor?

Načelo delovanja kolektorja temelji na absorpciji (absorpciji) toplotne energije sonca s posebno sprejemno napravo in njenem prenosu z minimalnimi izgubami na hladilno tekočino. Kot sprejemniki se uporabljajo bakrene ali steklene cevi, pobarvane s črno barvo.

Konec koncev je znano, da toploto najbolje absorbirajo predmeti, ki imajo temno ali črno barvo. Hladilna tekočina je najpogosteje voda, včasih zrak. Po zasnovi so sončni kolektorji za ogrevanje doma in oskrbo s toplo vodo naslednjih vrst:

• zrak;
• voda ravno;
• vodni vakuum.

Zračni sončni kolektor med drugim odlikuje preprosta zasnova in s tem tudi najnižja cena. Gre za ploščo - sprejemnik sončnega sevanja iz kovine, zaprt v zapečatenem ohišju. Jeklena pločevina za boljši prenos toplote je na zadnji strani opremljena z rebri in je na dnu položena s toplotno izolacijo. Na sprednji strani je nameščeno prozorno steklo, na straneh ohišja pa so odprtine s prirobnicami za povezovanje zračnih kanalov ali drugih plošč, kot je prikazano na diagramu:

Moram reči, da ima namestitev sončnih kolektorjev z ogrevanjem zraka svoje značilnosti. Zaradi njihove nizke učinkovitosti je za ogrevanje prostorov potrebno uporabiti več podobnih plošč, združenih v baterijo. Poleg tega boste zagotovo potrebovali ventilator, saj se ogret zrak iz kolektorjev, ki se nahajajo na strehi, ne bo sam spuščal. Shema vezja zračnega sistema je prikazana na spodnji sliki:

Naprava in načelo delovanja zračnega sončnega kolektorja

Sončni zračni kolektor je sestavljen iz več glavnih delov:

Shema delovanja zračnega sončnega kolektorja

• Celotna kolektorska konstrukcija je nameščena v trpežnem in zaprtem ohišju, ki je nujno opremljen s toplotnim izolatorjem. Toplota, ki je prišla v kolektor, ne sme "izpuščati" navzven.
• Glavni del katerega koli kolektorja je sončna plošča, ki jo imenujemo tudi absorber ali absorber. Naloga te plošče je sprejemanje sončne energije in jo nato prenašati v zrak, zato mora biti izdelana iz materiala z najvišjo toplotno prevodnostjo. Takšne lastnosti, ki so na voljo v vsakdanjem življenju, so baker in aluminij, manj pogosto jeklo.Za boljši prenos toplote je spodnji del absorberja čim večji, zato se lahko uporabijo rebra, valovita površina, perforacija in druge metode. Za boljšo absorpcijo sončne energije je sprejemni del absorberja pobarvan v temno mat barvo.
• Zgornji del kolektorja je hermetično zaprt s prozorno izolacijo, ki je lahko kaljeno steklo ali pleksi steklo ali polikarbonatno steklo.

Sončni kolektor je usmerjen proti jugu in površina je nagnjena tako, da največja količina sončne energije zadene na površino. Kot pravijo strokovnjaki - za največjo insolacijo. Hladen zunanji zrak naravno ali na silo vstopi v sprejemni del, prehaja skozi rebra absorberja in izstopa iz drugega dela, opremljenega s prirobnico za spajanje z zračnim kanalom, ki vodi v ogrevan prostor. Omeniti velja, da obstaja veliko možnosti oblikovanja sončnih kolektorjev in zgoraj je prikazano le kot primer.

Ogrevanje zraka s pomočjo sončnih kolektorjev ne more popolnoma nadomestiti glavnega ogrevanja v našem podnebnem pasu, bo pa v zelo dobro pomoč tudi v mrzlih zimskih sončnih dneh.

Kako deluje zbiralnik - je preprosto

Vsaka od struktur, obravnavanih v članku, za pretvorbo sončne energije v toplotno ima dve glavni komponenti - toplotni izmenjevalnik in baterijsko napravo za lovitev svetlobe. Drugi služi za zajemanje sončnih žarkov, prvi - za njihovo spreminjanje v toploto.

Najbolj napreden kolektor je vakuumski. V njej so akumulatorske cevi vstavljene ena v drugo, med njimi pa nastane brezzračni prostor. Pravzaprav imamo opravka s klasično termos.Vakuumski kolektor zaradi svoje zasnove zagotavlja idealno toplotno izolacijo naprave. Cevi v njej, mimogrede, imajo valjasto obliko. Zato jih sončni žarki udarijo pravokotno, kar zagotavlja, da zbiralnik prejme veliko količino energije.

Progresivne vakuumske naprave

Obstajajo tudi enostavnejše naprave - cevaste in ravne. Vakuumski zbiralnik jih v vseh pogledih prekaša. Njena edina težava je relativno visoka zahtevnost izdelave. Takšno napravo lahko sestavite doma, vendar bo to zahtevalo veliko truda.

Hladilna tekočina v sončnih kolektorjih za ogrevanje je voda, ki za razliko od vseh sodobnih goriv stane malo in ne oddaja ogljikovega dioksida v okolje. Naprava za zajemanje in pretvorbo sončnih žarkov, ki jo lahko izdelate sami, z geometrijskimi parametri 2x2 kvadratnih metrov, vam lahko zagotovi približno 100 litrov tople vode na dan 7–9 mesecev. In velike konstrukcije se lahko uporabljajo tudi za ogrevanje hiše.

Če želite izdelati kolektor za celoletno uporabo, boste morali nanj namestiti dodatne toplotne izmenjevalce, dva tokokroga s sredstvom proti zmrzovanju in povečati njegovo površino. Takšne naprave vam bodo zagotovile toploto tako v sončnem kot oblačnem vremenu.

Razlika med sončnimi paneli in kolektorji

Preden nadaljujete z opisom glavnih značilnosti in obsega solarnih sistemov za ogrevanje vode, morate razumeti, kako se sončne celice razlikujejo od kolektorjev.

1) Sončna baterija - naprava, ki s pomočjo visoko občutljivih fotocelic proizvaja električno energijo iz energije Sonca, združenih v en sam avtonomni sistem.Ker fotovoltaični pretvorniki proizvajajo enosmerni tok, se dodatno uporablja pretvornik, ki vam omogoča, da dobite izmenični tok, primeren za domače potrebe: elektriko in razsvetljavo.

2) Sončni kolektor - funkcionalni split sistem, katerega glavna naloga je absorpcija bližnjega infrardečega sevanja in vidne sončne svetlobe. Baterije proizvajajo tok in kolektorji segrevajo tekočino znotraj cevi. To je njihova glavna razlika.

Hladilna tekočina za sončne kolektorje je izbrana ob upoštevanju letnega časa, pa tudi značilnosti delovanja. Za večnamenske konstrukcije se običajno uporablja antifriz (antifriz), sistemi sezonskega tipa pa so napolnjeni z vodo. Danes lahko kupite bolj vsestransko možnost - hibridni sončni kolektor. Ta naprava je privlačna po tem, da hkrati proizvaja električno energijo in segreva vodo. Prednosti njegove uporabe so očitne: fotovoltaični moduli se hladijo s sistemom aktivnega odvajanja toplote, zaradi česar se proizvede dvakrat več električne energije, presežni viri toplote pa se porabijo za ogrevanje vode.

Kako narediti sončni kolektor z lastnimi rokami

sončni kolektor je mogoče izdelati z lastnimi rokami, s čimer pridobite naravni grelec in prihranite znaten znesek pri plačilu električne energije.

Proizvodnja bo sestavljena iz več faz:

• Opredelitev cilja - to bo zbiralnik zraka (za ogrevanje) ali zbiralnik vode (za ogrevanje vode);
• Odstranitev zahtevanih dimenzij bodočega kolektorja, priprava načrtovalne sheme;
• Izdelava karoserije, njena izolacija;
• Vgradnja sestavnih elementov kolektorja (vakuumske cevi, ki so lastno izdelan toplotni izmenjevalnik);
• Naprava vhodnih/izhodnih odprtin;
• Zasteklitev končne konstrukcije (lahko uporabite tudi polikarbonat ali film, vendar je steklo še vedno boljše).

Večino materialov, ki so na voljo v hiši, lahko uporabite, na primer kot absorber, pogosto najdemo uporabo valovite plošče, pobarvane v črno.

Zasnova sončnega kolektorja

Zasnova sončnega kolektorja

Obravnavane enote imajo dokaj preprosto zasnovo. Na splošno sistem vključuje par zbiralnikov, predkomoro in zalogovnik. Delo sončnega kolektorja poteka po preprostem principu: v procesu prehajanja sončnih žarkov skozi steklo se pretvorijo v toploto. Sistem je organiziran tako, da ti žarki ne morejo priti iz zaprtega prostora.

Obrat deluje po principu termosifona. Med segrevanjem topla tekočina hiti navzgor, od tam izpodriva hladno vodo in jo usmerja k viru toplote. To vam omogoča, da zavrnete celo uporabo črpalke, ker. tekočina bo krožila sama. Inštalacija akumulira sončno energijo in jo dolgo shranjuje v sistemu.

Komponente za montažo zadevne instalacije se prodajajo v specializiranih trgovinah. V svojem jedru je tak kolektor cevast radiator, nameščen v posebni škatli iz lesa, katere ena od ploskov je steklena.

Za izdelavo omenjenega radiatorja se uporabljajo cevi. Jeklo je prednostni material cevi. Vhod in izstop sta izdelana iz cevi, ki se tradicionalno uporabljajo v vodovodu. Običajno se uporabljajo ¾-palčne cevi, dobro delujejo tudi 1-palčni izdelki.

Rešetka je izdelana iz manjših cevi s tanjšimi stenami.Priporočeni premer je 16 mm, optimalna debelina stene je 1,5 mm. Vsaka rešetka radiatorja mora vsebovati 5 cevi dolžine 160 cm.

Sončni kolektorji

Izdelava naprave iz valovite plošče

To je še enostavnejša zasnova sončnega kolektorja. Zgradili ga boste veliko hitreje.

Prva faza. Najprej naredite leseno škatlo na enak način kot v prejšnji različici. Nato položite žarek vzdolž oboda zadnje stene (približno 4x4 cm), na dno pa položite mineralno volno.

Druga faza. Na dnu naredite izhodno luknjo.

Tretja stopnja. Na žarek položite valovito ploščo in slednjo prebarvajte v črno. Seveda, če je bila prvotno drugačne barve.

Četrta stopnja. Naredite perforacije po celotnem območju valovite plošče za pretok zraka.

Peta faza. Če želite, lahko celotno strukturo zasteklite s polikarbonatom - to bo povečalo temperaturo segrevanja absorberja. Vendar ne pozabite, da morate zagotoviti tudi izhod za pretok zraka od zunaj.

Dodatni obratovalni stroški

Uporaba tega ne pomeni nikakršne nege ali vzdrževanja, razen občasnega čiščenja umazanije in snega pozimi (če se sam ne odtali). Vendar pa bodo nekateri povezani stroški:

Popravilo, vse kar se da menjat po garanciji, proizvajalca se da zamenjati brez težav, pomembno je kupiti pooblaščenega prodajalca in imeti garancijske dokumente.
Elektrike, porabi se kar nekaj za črpalko in krmilnik. Za prvega lahko postavite samo 1 solarni panel na 300 W in bo dovolj (tudi brez baterijskega sistema).
Izpiranje tuljav bo treba opraviti enkrat na 5-7 let

Vse je odvisno od kakovosti vode (če se uporablja kot toplotni nosilec).