Kaip patiems pasidaryti saulės kolektorių. Kaip savo rankomis pasidaryti nebrangų saulės kolektorių. Kaip veikia saulės kolektorius
Žemiau aprašyta konstrukcija yra termosifoninis saulės kolektorius, pagamintas iš vario vamzdžio ir aliuminio briaunų. Variniai pelekai turi šiek tiek efektyvesnį šilumos išsklaijimą, tačiau vario lakštų kaina kolektoriaus kainą padidina 3-4 kartus. Lituoti briauneles prie vamzdžių taip pat nėra lengva užduotis. Šilumos perdavimo iš aliuminio plokščių į varinius vamzdžius metodo efektyvumas yra geras šiluminis kontaktas. Kaip tai įgyvendinama - skaitykite toliau. Šį prototipą rasite nuorodoje.
Koks yra naminės termosifono sistemos tikslas:
- Veikimas artimas komerciniams kolekcininkams.
- Maža kaina (iki 1/4 perkamos sistemos kainos).
- Ilgas tarnavimo laikas.
- Lengva tai padaryti patiems iš visiems prieinamų medžiagų.
Saulė šildo vandenį, sumažina jo tankį ir vanduo pakyla į rezervuarą. Šildomas vanduo išeina iš kolektoriaus, jį palaipsniui pakeičia šaltas vanduo, tiekiamas natūralia cirkuliacija iš rezervuaro į kolektorių per apatinę jungtį. Šios konstrukcijos siurblys nereikalingas. Valdymas atliekamas automatiškai, nes vandens judėjimas sustoja, kai tik kolektorius atvėsta žemiau akumuliacinės talpos temperatūros. Straipsnyje išsamiai aptariamas termosifono principas.
Ši termosifoninio kolektoriaus versija nenumato naudojimo esant minusinei temperatūrai, todėl, esant pirmajam šalčiui, sistema turi būti nusausinta.
Kaip pavyzdys paimti du tos pačios konfigūracijos kolektorių prototipai, todėl nuotraukos gali skirtis kai kuriomis smulkmenomis.
„Pasidaryk pats“ termosifono sistema
Iš ko pagamintas termosifoninis saulės kolektorius:
- SunTuf gofruoto polikarbonato lakštas.
- Medinis rėmas.
- Pagrindui skirta fanera arba OSB.
- Tvirta šilumos izoliacija (šilumos izoliatorius gali būti bet koks, nuo to priklausys pagrindo „sluoksniai“ - su šios konstrukcijos standžia izoliacija kolektoriaus nugarėlė nebebuvo niekuo uždengta).
- Aliuminio lakštas absorberiui 0,5 mm.
- Variniai vamzdžiai.
- Varinės jungiamosios detalės.
- Karščiui atsparus silikonas.
- Varžtai, dažai, banguoti polikarbonato tvirtinimo bėgeliai (gali būti pagaminti iš lentų su pjūklu).
Ši termosifoninio saulės kolektoriaus konstrukcija yra pagrįsta aliuminio absorberiu. Pelekai padidina šilumos perdavimo iš plokštės į vamzdį plotą ir turi šio vamzdžio formos griovelį.
2 būdai, kaip pagaminti vario vamzdžio absorberį iš aliuminio
Aliuminio lakšto naudojimą kartu su variniais vamzdžiais labai dažnai naudoja kanadiečiai, amerikiečiai, australai. Turime šį nepopuliarų sprendimą (kiek aš žinau). Kažkas užsiima, kažkas tik pypkes dažo.
Aliuminio lakšto lenkimo įtaisas pagamintas iš 19 mm storio ir apie metro ilgio faneros, kurioje yra kvadrato formos 16x16 mm griovelis. Norint suformuoti įdubą po vamzdžiu, buvo paimtas 16 mm skersmens plieninis strypas (vamzdis daugumoje kolektorių paimamas per pusę colio).
Aliuminio liejimo „lizdas“ pagamintas iš dviejų 16 mm faneros gabalų, priklijuotų ir prisuktų prie pagrindo, suformuojant kvadratinį griovelį. Kai kurių markių aliuminio lakštas jau turi nedidelį įlenkimą tiksliai lapo viduryje, o jei jo nėra, lenkiant reikia būti atsargesniems.
Plaktuko spaudimo būdas iš pirmo žvilgsnio atrodo neįtikinamas, tačiau praktiškai veikia puikiai. Aliuminio lenkimo strypu ir plaktuku procesas aiškus iš nuotraukos: uždėkite metalą ant faneros tiksliai virš griovelio, įstatykite strypą, laikykite jį ir be papildomų pastangų pataikykite į konstrukciją vertikaliai padėtu plaktuku. Šis metodas apsaugo nuo šonkaulių išlinkimo.
Kai tik įgausite, vieno absorberio sulenkimas užtruks ne ilgiau kaip 20 sekundžių.
Nepamirškite patikrinti absorberio sandarumo prie vamzdžio.
Lenkimo fanera visada gali būti patobulinta su strypų laikikliais, vienoje pusėje yra ribotuvas, kad aliuminio lakštas neslystų ant faneros.
Nedarykite per ilgų pelekų, nes varis ir aliuminis plečiasi skirtingu greičiu, o trumpi pelekai (60–70 cm) geriau atliks darbą. Šonkauliai turi būti išlyginti, prispausti.
Yra būdas visiškai apvynioti vamzdį aliuminiu. Žemiau žiūrėkite žingsnis po žingsnio šio proceso nuotraukas.
Šis metodas leidžia absorberiui visiškai kontaktuoti su variniu vamzdžiu, o tai pagerina kolektoriaus veikimą, tačiau taip pat apsunkina absorberio kūrimo procesą.
Žinoma, čia aprašyti metodai nėra fantazijos riba. Rengdamas straipsnį taip pat susidūriau su aukštųjų technologijų sprendimais, skirtais naudoti namuose, pavyzdžiui:
Kaip išlyginti aliuminio absorberio pelekus
Tikriausiai galite sugalvoti daugybę variantų, kaip išlyginti absorberį po lenkimo. Šiuo atveju projekto autorius pastatė presą, kurį matote nuotraukoje. Jam reikėjo apdirbti daug aliuminio grindų šildymui ir šis presas buvo greitesnis ir švaresnis nei plaktuko metodas.
Presas stumia per aliuminį fiksuotu plieniniu strypu. Šis dizainas veikia gana pakenčiamai dėl ilgų svirčių, kurios padidina kūno svorį.
Net jei pelekai puikiai atitinka vamzdžio formą, silikonas yra būtinas norint optimizuoti metalų ryšį.
Kaip optimizuoti sukibimą tarp metalų
Ant griovelio užtepamas plonas karščiui atsparaus silikono sluoksnis. Silikonas turi 10 kartų didesnį šilumos laidumą nei oro, todėl net ir esant labai geram sukibimui jis netrukdys. Be šilumos laidumo, silikonas sumažina galvaninės korozijos riziką, nes apsaugo nuo galimos drėgmės. Daugiau apie sukibimo tarp absorberio pagerinimą papasakosiu kitame straipsnyje.
Papildomos aliuminio juostos klojimas po vamzdžiu
Kai kurie prototipiniai kolektoriai po kiekvienu variniu vamzdžiu deda kitą aliuminio plokštę. Tai papildoma kontaktinė sritis tarp vario ir absorberio, padedanti išvengti šilumos nuostolių išoriniame peleko krašte. Apie aliuminio absorberio efektyvumą ruošiu atskirą medžiagą.
Vamzdžių kolektoriui gamyba
Kolektoriaus dydis turi būti toks, kad būtų kuo mažiau atliekų nupjovus varinį vamzdį :). Nuotraukoje faneros dydis 238X117 cm (konvertuoju colius į centimetrus, todėl kiek keistai atrodo skaičiai). Pagrindo parametrai tiesiogiai priklauso nuo medžiagos, kuri dengs kolektorių (stiklo ar polikarbonato), dydžio.
Taip atrodys vario tinklelis. Vanduo pateks į apatinį dešinįjį kampą, bėgs iki galo ir išeis viršutiniame kairiajame kampe.
Iškirpkite vamzdžius iki norimo ilgio. Po pjovimo būtina nuvalyti pjovimo vietas, ypač iš vidaus. Ant specialaus vamzdžių pjovimo įrankio yra tam skirtas peilis. Nuotraukoje adapterių ir vamzdžių valymas nuo pjovimo likučių.
Mes išbandome aliuminio briaunas, sureguliuojame jas taip, kad būtų tobulas kontaktas tarp atskirų absorberio dalių. Pjauname vamzdžių dalis sujungimams. Primenu, kad visi išmatavimai turi būti tobuli – atstumas tarp vamzdžių turi būti lygus absorberio briaunų pločiui.
Pirmasis stovas gauna T formos jungtį (vandeniui priimti), o paskutinis stovas gauna alkūnę. Kitame kolektoriaus gale alkūnė eina į pirmąjį vamzdį, o trišakis - į paskutinį (karšto vandens išleidimo anga). Šis diržas užtikrina maždaug tokią pačią cirkuliaciją.
Lituojame visas grotelių detales.
Po to, kai grotelės atvės, jas reikės kruopščiai nuplauti nuo srauto su indų plovikliu.
Suvirinti vamzdžiai turi išlaikyti sandarumo testą. Nuotraukoje parodytas paprasčiausias būdas, kuris puikiai veikia. Būtina uždaryti išleidimo angą apatiniame gale ir lėtai užpildyti tinklelį vandeniu. Jei turite galimybę naudoti nedidelį spaudimą, tai paprastai yra puiku.
Kaip pasidaryti rėmą saulės kolektoriui
Rėmas turi būti pakankamai didelis, kad tilptų fanera su absorberiu. Kampai tvirtinami varžtais ir klijais. Rėmas šiuo atveju buvo gruntuotas ir nudažytas epoksidiniais dažais.
Vamzdžių tinklelio montavimas
Vamzdžius prispaudžiame prie faneros, pridedame jungiamąsias detales į tiekimą ir grąžiname. Šioje konstrukcijoje išleidimo angos yra kolektoriaus gale. Vienu metu galite lituoti įsiurbimo ir išmetimo vožtuvus.
Po vamzdžiais klojame aliuminio juosteles. Aukščiau jau atkreipiau dėmesį į tai, kodėl tai daroma. Silikono juostelė užpildo tuštumas tarp vamzdžio ir plokštės. Tada visą plokštelę užtepkite silikonu.
Silikonas išlieka lankstus esant tokioms temperatūroms, kurias turės veikti kolektorius. Tai labai geras būdas kaupti ir perduoti šilumą iš absorberio į groteles. Parduodant yra karščiui atsparių silikonų su užpildais, kurie padidina šilumos laidumą.
Absorberių montavimas
Ant briaunelės griovelio užtepkite sandariklio juostelę. Sluoksnis turi būti labai plonas. Susegikliu su nerūdijančio plieno kabėmis tvirtai prikalame briauneles prie faneros. Viename iš prototipų naudojami varžtai.
Aliuminio absorberio montavimas
Pelekų tvirtinimas segtuku
Turi būti užteptas absorberis. Garažo sąlygomis labai patogu naudoti dažus židiniams ir šašlykams, taip pat parduodami selektyvūs dažai kolektoriams.
Aliuminio ir vario paviršių būtina nuvalyti nuo sandariklio ir kitų teršalų naudojant acetoną ar kitą tinkamą tirpiklį. Prieš dažant, absorberis turi būti visiškai sausas.
Izoliacijos įrengimas ant saulės kolektoriaus
Šiuo atveju naudojama standi izoliacinė plokštė. Polistirenas yra nepageidaujamas dėl aukštos temperatūros. Nuotraukoje izoliacija klijuota poliuretano putomis. Ant lėkštės reikia uždėti svarelį, nes putos bandys plėstis.
Visai nebūtina naudoti polikarbonato, kaip šiuo atveju. Tačiau būtent gofruotas polikarbonatas yra populiariausias tarp amerikiečių namų gamybos gaminiuose. Jis užtikrina aukštą šilumos perdavimą, yra patvarus ir lankstus, filtruoja ultravioletinius spindulius (taip tvirtina prototipo autorius, tačiau mano sutiktas kompiuteris buvo pralaidus UV spinduliams). Kolekcininkui tai geri rodikliai.
Šios konfigūracijos polikarbonato lakštai yra suklijuojami bangavimu su bangavimu ir klijuojami skaidriu silikonu.
Sumontuokite stiklines atramas. Jis naudoja plonasienį cinkuoto metalinio vamzdžio vamzdį. Būtina išgręžti skylę rėme, kaip nuotraukoje. Klijuokite griovelį. Beje, nuotraukose vienas iš variantų - viskas daroma lygiai taip pat, kaip ir su variu.
Ant rėmo krašto reikia įdėti medžio juostelę. Juostos aukštis turi atitikti polikarbonato "bangos" aukštį. Padėkite lakštą taip, kad polikarbonato briaunelės būtų tvirtai prisukamos prie rėmo. Kompiuteris viršuje ir apačioje sumontuotas ant specialios banguotos juostelės, siūlėms sandarinti naudokite silikoną.
Virš polikarbonato lakšto būtina sumontuoti medienos juosteles, kurios tolygiai prispaus viršutinėje ir apatinėje dalyse. Nuotraukoje aiškiai matyti, ką aš turiu galvoje.
Nuotraukoje matomos išorinės santechnikos detalės. Rezervuaras yra tiesiai už sienos virš kolektoriaus. Šalto klimato sąlygomis vamzdžiai turi būti izoliuoti. Bet kokiam kolektoriaus judėjimui suteikiamas gofruotas tiekimas. Vandens išleidimo vožtuvas žiemai.
Kolektoriaus bako ir santechnikos darbai
Senas dujų bakas naudojamas kaip vandens bakas. Būtina įrengti baką virš kolektoriaus, kad veiktų natūrali cirkuliacija. Jei uždarymo čiaupai atidaromi, karštas vanduo tekės iš rezervuaro šaltoje elektros bako pusėje. Šaltas vanduo patenka į kolektorių iš senojo dujų bako nutekėjimo, karštas vanduo iš kolektoriaus išeina iš seno išleidimo vožtuvo. Išmetimo vožtuvas sumontuotas bake ir kolektoriuje. Temperatūros jutiklis taip pat sumontuotas ant rezervuaro ir saulės kolektorių.
Nuotraukoje parodytas rezervuaras karštam vandeniui surinkti iš kolektoriaus. Saulės baterija yra už sienos, dviejų vamzdžių išėjimo vietoje.
Nuotraukoje pavaizduotas naujas elektrinis šildytuvas atsarginiam šildymui. Karštas vanduo iš kolektoriaus patenka į šalto vandens įvadą šioje talpykloje.
Pavyzdžiui, yra įvairių saulės kolektorių rezervuarų variantų.
Temperatūros matavimai
Maždaug 60 laipsnių temperatūroje vanduo patenka į baką. Talpykla puikiai palaiko temperatūrą visą naktį, elektrinis šildytuvas nebuvo įjungtas. Vanduo iš kolektoriaus naudojamas skalbimui, dušui ir indų plovimui. Už borto oro temperatūra buvo ne aukštesnė kaip 30 laipsnių (2010 m. gegužės mėn.). Išsamus našumo patikrinimas kitame straipsnyje.
Sistemos tvirtinimo parinktis:
Geri privačių namų savininkai visada ieško būdų, kaip sutaupyti pinigų vandens šildymui ir šildymui. Tai ypač aktualu pastaruoju metu, kai beveik kas ketvirtį komunalinių paslaugų kainos stipriai auga. Į pagalbą ateina pati gamta su savo neišsenkančiu energijos šaltiniu – saulės spinduliuote. Praktikoje taikydami fizikos dėsnius, meistrai randa įdomių būdų sutaupyti kurdami ir surenkant saulės kolektorius, ką, ko gero, kiekvienas namo savininkas gali padaryti pats – tereikia įdėti šiek tiek pastangų ir įgūdžių.
„Pasidaryk pats“ saulės kolektorius gali būti pagamintas įvairiais būdais ir iš įvairių medžiagų, kartais net iš tų, kurios tiesiog „rieda po kojomis“. Jie gaminami iš įprastų senų alaus skardinių, plastikinių butelių, žarnų ar vamzdžių, naudojant stiklą. , polikarbonato plokštės ir kitos medžiagos.
Kai kurie kolektorių gamybos būdai bus aptarti toliau, tačiau pirmiausia turėtumėte išstudijuoti prijungimo schemas - jos, kaip taisyklė, yra maždaug bendros bet kurioms saulės vandens šildymo sistemoms.
Saulės vandens kolektoriaus laidų schemos
Efektyvus saulės vandens šildymo sistemos veikimas priklauso ne tik nuo to, iš ko pagamintas kolektorius, bet ir nuo to, kaip teisingai jis bus sumontuotas ir prijungtas. Yra daugybė prisijungimo schemų variantų, tačiau neturėtumėte ieškoti pačių sudėtingiausių, nes visiškai įmanoma naudoti pagrindines, kurios yra prieinamos ir suprantamos.
„Vasarinė“ karšto vandens tiekimo iš saulės kolektoriaus versija
Ši paprasta saulės kolektorių prijungimo schema tinka tiek buitiniam, tiek buitiniam vandens šildymui. Jei karšto vandens reikia lauke vasaros pastate, tada jam skirtas bakas taip pat įrengiamas ore. Tuo atveju, kai karštas vanduo paskirstomas po namus, o ten įrengiamas akumuliacinis rezervuaras.
„Vasaros“ kolektoriaus prijungimo galimybė
Ši schema paprastai numato natūralią vandens cirkuliaciją, o šiuo atveju kolektoriaus baterija įrengiama 800 ÷ 1000 mm žemiau nei bako lygis, kur tekės karštas vanduo - tai turėtų užtikrinti šalto ir vandens tankio skirtumas. pašildytas skystis. Kolektoriui prijungti prie bako naudojami vamzdžiai, kurių skersmuo ne mažesnis kaip ¾ colio. Kad vanduo rezervuare išliktų karštas, kurį pasieks kaitinant dienos saulei, sienos turi būti gerai apšiltintos, pavyzdžiui, 100 mm storio mineraline vata ir polietilenu (jei ant stogo nestatytas stogas). katilas). Tačiau vis tiek geriau įrengti stacionarią konteinerio pastogę, nes jei izoliacija sušlaps nuo lietaus, tai žymiai sumažins jos šilumos izoliacijos savybes.
Natūrali cirkuliacija nėra labai tinkama naudoti sistemoje su saulės kolektoriumi, nes ji sukuria nedidelę vandens judėjimo grandinėje inerciją. Ir jei akumuliatorius ir bakas yra pakankamai toli vienas nuo kito, vanduo, praėjęs šį kelią, palaipsniui atvės. Todėl, siekiant padidinti efektyvumą, dažnai įrengiama cirkuliacija. Ši parinktis tinkama šildyti vandenį tik šiltuoju metų pusmečiu, o žiemai vandenį iš sistemos teks nuleisti, antraip užšalęs jis lengvai sulūžs. t tonų rubino.
Saulės vandens šildymo prijungimo schema "Žiema".
Jei planuojate saulės kolektorių naudoti ištisus metus, tada, kad vanduo neužšaltų vamzdžiuose esant dideliam šalčiui, vietoj jo į kontūrą pilamas specialus antifrizas, tai yra antifrizo skystis. Schema įgauna visiškai kitokį vaizdą – sumontuotas netiesioginis šildymo katilas. Tokiu atveju saulės kolektoriuje šildomas antifrizas praeis per katilo gyvatuką-šilumokaitį, sušildydamas vandenį rezervuare.
Šioje sistemoje būtinai įmontuota „apsaugos grupė“ – automatinė orlaidė, manometras ir apsauginis vožtuvas, suprojektuoti norimam slėgiui. Nuolatiniam aušinimo skysčio judėjimui paprastai naudojamas cirkuliacinis siurblys.
Saulės šildymo galimybė
Naudojant saulės šiluminę energiją namo šildymui, taip pat naudojamas netiesioginis šildymo katilas, prijungtas prie kolektoriaus, taip pat papildomai pašildyti aušinimo skystį - veikiant kietu kuru arba dujomis. Rudens ar pavasario dienomis, kai saulė sugeba įkaitinti aušinimo skystį iki norimos temperatūros, katilą galima tiesiog išjungti.
Saulės kolektorius – gera pagalba namų šildymui
Jei regione žiemos yra labai šaltos, nereikėtų tikėtis didelio kolektoriaus efektyvumo, nes šiuo laikotarpiu saulėtų dienų mažai, o pati žvaigždė yra žemai iki horizonto. Todėl papildomas aušinimo skysčio ir karšto vandens šildymas yra tiesiog būtinas. Vienintelis būdas, kuriuo saulės baterija padės sutaupyti kuro, yra tai, kad į katilą tekės ne šaltas, o jau kiek pašildytas vanduo, o tai reiškia, kad norint jį sušildyti iki norimos temperatūros, deginti reikės mažiau dujų ar malkų.
Taip pat reikia žinoti, kad kuo didesnis saulės kolektorius, tuo daugiau energijos jis galės sugerti. Todėl, kad tokia sistema galėtų pagaminti pakankamai šilumos namui šildyti, kolektoriaus ploto dydis turi būti padidintas iki 40 ÷ 45% viso namo ploto.
Karšto vandens tiekimo ir šildymo iš saulės kolektoriaus galimybė
Norint naudoti saulės kolektorių tiek šildymui, tiek karšto vandens tiekimui, sistemoje reikia derinti abu ankstesnius variantus, o vandeniui ruošti naudoti specialų boilerį su papildomu baku, turinčiu gyvatuką, per kurį cirkuliuoja saulės baterijos šildomas aušinimo skystis. Dėl to, kad vidinis bakas yra daug mažesnis nei pagrindinis, jame esantis vanduo nuo gyvatuko įšyla daug greičiau ir atiduoda šilumą bendrajam bakui.
Kolektorius gali būti įtrauktas į bendrą sistemą "šildymas - karšto vandens tiekimas"
Be to, katilas turi būti prijungtas prie papildomo šildymo šaltinio – tai gali būti arba elektrinis boileris, arba kieto kuro šilumos generatorius.
Saulės baterijos sukurtas temperatūros nestabilumas gali prisidėti prie aušinimo skysčio perkaitimo arba, atvirkščiai, per greito jo aušinimo šildymo ir vandens tiekimo grandinėse. Kad taip nenutiktų, visa sistema turi būti valdoma automatikos. Montuojamas laiduose valdiklis temperatūra, kuri gali arba nukreipti aušinimo skysčio srautus, arba įjungti arba išjungti cirkuliacinius siurblius arba atlikti kitas valdymo operacijas.
Aukščiau pateiktoje diagramoje toks temperatūros reguliatorius yra pažymėtas kaip reguliatorius.
Taigi, su jungčių schemomis (surišimas), bendrai kalbant, yra aiškumo. Ir dabar prasminga apsvarstyti keletą galimybių savarankiškai gaminti saulės kolektorius.
Saulės kolektorių kainos
Saulės kolektoriai
Saulės kolektorius iš žarnos arba lankstaus vamzdžio
Tie, kurie turi privatų namą su sodu ar kotedžu, žinoma, žino, kad laikinuose šviestuvuose po lysvių laistymo likęs vanduo greitai įšyla. Tai teigiama žarnų ar lanksčių vamzdžių kokybė, kurią naudojo meistrai, iš jų kurdami saulės šilumokaičius. Reikia pažymėti, kad toks kolektorius kainuos daug kartų pigiau nei pirktas parduotuvėje, tačiau norint, kad gamybos procesas būtų sėkmingas, reikia įdėti šiek tiek pastangų.
Ant stogo – visa baterija saulės kolektorių
Toks kolektorius gali būti sudarytas iš vienos ar kelių sekcijų, kuriose klojamos ir tvirtinamos žarnos, sandariai susuktos į spiralinę „sraigę“.
"Sraigė" - šilumokaitis
Ši konstrukcija gali būti vadinama paprasčiausia tiek projektuojant, tiek montuojant. Pagrindinis jo trūkumas gali būti vadinamas tuo, kad praktiškai neįmanoma jo naudoti nenaudojant priverstinės cirkuliacijos, nes jei vamzdžio kontūrai yra per ilgi, hidraulinis pasipriešinimas viršys slėgio jėgą, kurią sukuria temperatūros skirtumas. Tačiau išspręsti cirkuliacinio siurblio įrengimo klausimą visai nėra sunku. Ir tokia sistema, sumontuota kaimo name, bus puiki pagalba ir greitai atsipirks, įskaitant išlaidas (labai nereikšmingas) siurblio maitinimui.
Panašūs kolektoriai naudojami ir vandens šildymui baseinuose. Jie yra prijungti prie filtravimo sistemos, kurioje būtinai yra siurblys. Vanduo, cirkuliuojantis kolektoriaus vamzdžiais, prieš patekdamas į baseiną spėja sušilti.
Kai kuriais atvejais, sukurdami visą sistemą, galite išsiversti neįrengę akumuliacinės talpos. Tai įmanoma, kai karštas vanduo naudojamas tik dienos metu ir nedideliais kiekiais. Pavyzdžiui, 150 m ilgio vamzdžio, kurio vidinis skersmuo 16 mm, grandinėje galima sutalpinti 30 litrų vandens. O jei penkios ar šešios šios „sraigės“ iš vamzdžių surenkamos į vieną bateriją, tai per dieną kiekvienas šeimos narys gali kelis kartus nusiprausti po dušu, o karšto vandens buities reikmėms vis tiek liks daug.
Jei kam nors vis dar kyla abejonių dėl tokio vandens šildymo efektyvumo, rekomenduojame pažiūrėti vaizdo įrašą, kuriame parodytas žarnos kolektoriaus bandymas:
Vaizdo įrašas: paprasto saulės kolektoriaus efektyvumas
Medžiagos gamybai
Norint pagaminti tokį saulės vandens kolektorių, reikia paruošti tam tikras medžiagas. Neatmetama galimybė, kad kai kuriuos iš jų galima rasti tvarte ar garaže.
- Guminė žarna arba lankstus juodas plastikinis vamzdis, kurio skersmuo 20 ÷ 25 mm, iš tikrųjų yra pagrindinis sistemos elementas, kuriame, cirkuliuojant vandeniui, vyks šilumos mainai. Žarnos skaičius priklausys nuo saulės baterijos dydžio – jis gali būti 100 arba 1000 metrų. Pageidautina juoda žarnos spalva, nes ji sugeria šilumą labiau nei visi kiti atspalviai.
Iš karto reikia pažymėti, kad metaliniai-plastikiniai vamzdžiai nėra ypač tinkami kolektorių gamybai, net jei jie yra padengti juodais dažais. Faktas yra tas, kad jų plastiškumas šiuo atveju yra nepakankamas - jie lūžta mažo spindulio posūkiuose ir tokiu būdu, net jei sienų vientisumas nebus pažeistas, vandens srauto intensyvumas sumažės.
Žarnos parduodamos 50, 100 arba 200 metrų ritėmis. Jei planuojate gaminti didelio tūrio akumuliatorių, turėsite įsigyti keletą skyrių. Tuo atveju, jei planuojama naudoti, pavyzdžiui, 50 ar 100 m žarnos kiekvienoje sekcijoje, tuomet nereikėtų pirkti visos 200 metrų įlankos, geriau įsigyti gatavą išmatuotą žarną. Tai sutaupys laiko diegimo metu.
Žarna gali būti klojama ne tik apvalia spirale, bet ir ovali, taip pat ritės pavidalu.
Kaip gerą alternatyvą galite išbandyti ir modernius PEX vamzdžius. Jie turi gerą plastiškumą, bet kaip suteikti jiems juodą spalvą, jei jos nėra parduodamos, nesunku išsiaiškinti.
- Jei stogo, ant kurio bus montuojamas kolektoriaus akumuliatorius, nuolydis yra status, tuomet gaminamos specialios dėžės žarnų spiralėms – iš strypų, faneros ar metalo lakšto. Tam reikės 40 × 40 arba 40 × 50 mm strypų, 6 mm storio faneros arba 1,5–2 mm metalo lakšto.
Būsimo modulio ruošiniai yra apdirbti (mediena) arba antikoroziniai junginiai (metalas). Tada iš jų surenkama dėžutė į vieną ar daugiau spiralių.
Beje, kaip dėžės šonus galite naudoti senus langų rėmus, ant kurių tiesiog montuojama apatinė dalis.
- Pirminiam metalo ir medienos apdorojimui būtina įsigyti antiseptinių, antikorozinių ir gruntavimo mišinių.
- Žarnos (vamzdžiai) patirs dideles apkrovas tiek dėl aušinimo skysčio masės, tiek dėl kraštutinių temperatūrų ir vidinio slėgio. Todėl jie stengsis klojimą sulaužyti, deformuotis, nusmukti, todėl reikia pasirūpinti specialiomis tvirtinimo detalėmis, kad išlaikytų iš pradžių nustatytą padėtį.
Tai gali būti metalinė juostelė, kuri tarp vamzdžių tvirtinama savisriegiais varžtais.
Kitas variantas – laisvas ryšulėlis su tvirta virvele arba plastikinis kaklaraištis su kryželiu ar skersiniu. Tačiau vis tiek šis tvirtinimo būdas labiau tinka plastikiniam vamzdžiui, o ne žarnai, nes besiplečiant gumai jis gali nukristi ant laido. Jei kolektoriui pasirenkama sustiprinta guminė žarna, tai šis metodas yra gana tinkamas tvirtinimui.
Kitas tvirtinimo variantas, tinkamas plastikiniam vamzdžiui ar sustiprintai žarnai, gali būti plačiagalviai vinys. Juos galima įkalti arba į dėžės dugną (šiuo atveju jos storis turi būti ne mažesnis kaip 10 mm), arba ant savotiško kryžiaus, padaryto iš strypo.
- Reikės paruošti jungiamuosius elementus žarnai ar vamzdžiams. Tokių jungiamųjų detalių yra daugybė veislių, tačiau reikia pasirinkti būtent tuos, kurie yra skirti parinktam gamybai medžiagų surinkėjas.
Be tokių jungčių, norint pereiti nuo plastikinio ar guminio vamzdžio prie paprasto metalinio vamzdžio, reikės srieginių jungiamųjų detalių. Toks sujungimas bus reikalingas, jei kolektorius sudarys iš kelių modulių.
Norėdami sužinoti, kiek jungiamųjų elementų reikia, turite iš anksto nubraižyti kuriamos sistemos scheminę schemą ir joje apskaičiuoti jų skaičių.
- Norėdami sujungti visus modulius į vieną bateriją, du kolekcionierius - supjaustyti metalinis vamzdis. Per vieną iš jų, pritvirtintą akumuliatoriaus apačioje, į šilumokaičius pateks šaltas vanduo, o per antrąjį, pritvirtintą viršuje, bus surenkamas šiltas vanduo.
Viršutinis vamzdis bus prijungtas prie rezervuaro, tai yra, jis pateks į vartotoją. Jo skersmuo turėtų būti 40 ÷ 50 mm.
Akumuliatoriaus tvirtinimas
Paruošę viską, ko reikia, galite pradėti dirbti.
- Pirmiausia visas medines būsimos konstrukcijos dalis reikia apdoroti antiseptiku.
- Be to, jei modulių dugnas pagamintas iš metalo lakšto, jis turi būti padengtas antikoroziniu mišiniu. Dažniausiai šiam tikslui naudojamos mastikos, skirtos uždengti automobilių dugnus.
- Išdžiūvus kompozicijoms ant paruoštų elementų, iš jų surenkami pavieniai arba bendri moduliai.
- Tada į juos tiesiamos žarnos, kurioms tvirtinami laikikliai.
- Kad vamzdžiai laisvai praeitų per modulių šonus, jiems išgręžiamos skylės - viršutinėje ir apatinėje jo dalyje. Atitinkamai į apatinę angą įvedamas šalto vandens įleidimo vamzdis, o į viršutinę angą – šildomas.
- Jei vertikaliai sumontuoti keli moduliai arba vienas bendras, į kurį taip pat dedamos kelios vamzdžio „sraigės“, viena virš kitos, tada kiekvienos spiralės apatinis galas prijungiamas prie apatinės viršutinės išvesties - ir visa „stulpelis“ perjungiama pagal šį nuoseklumo principą. Žemiausias galas yra prijungtas prie bendro metalinio kolektoriaus, per kurį tekės šaltas vanduo. Visos gretimos vertikalios eilės montuojamos taip pat – su bendra jungtimi prie tiekimo kolektoriaus.
- Atitinkamai, viršutinės horizontalios modulių eilės žarnų galai yra sujungti su metaliniu kolektoriaus vamzdžiu, per kurį nuleidžiamas karštas vanduo vartojimui.
- Spiralinę kolektoriaus grandinę galima montuoti ir ant metalinio lakšto, montuojamo ne ant stogo, o prie namo, jo pietinėje pusėje arba prie baseino, jei jį reikia šildyti. Šiuo atveju metalinis pagrindas prisidės prie greitesnio vandens įkaitimo ir šilumos išlaikymo vamzdžiuose, nes turi gerą šilumos laidumą ir šiluminę talpą.
- Kitas šiluminio saulės kolektoriaus variantas gali būti grandinės klojimas ant stogo plokštumos specialiose dėžėse ilgomis lygiagrečiomis eilėmis per visą stogo ilgį.
XLPE vamzdžių kainos
XLPE vamzdžiai
Vaizdo įrašas: paprastas linijinis vamzdinis saulės kolektorius
Sustiprinkite efektą plastikiniais buteliais
Paveikslėlyje pavaizduotas iš žarnų (vamzdžių) pagamintas saulės kolektorius, kurio efektyvumas labai padidėja naudojant įprastus plastikinius butelius. Kas čia per „ypatybė“? Ir jų yra keletas:
Plastikinio butelio kaip korpuso veikimas – schematiškai
- Buteliai atlieka skaidraus korpuso vaidmenį ir neleidžia oro srovėms atimti šilumos visiškai nereikalingas tarpusavio šilumos mainai. Be to, pačios oro kameros tampa savotiškais šilumos akumuliatoriais. Yra šiltnamio efektas, kuris aktyviai naudojamas žemės ūkio technologijoje.
- Suapvalintas buteliuko paviršius atlieka lęšio vaidmenį, kuris sustiprina saulės šviesos poveikį.
- Jei butelio dugnas yra padengtas atspindinčia folijos medžiaga, galima pasiekti spindulių fokusavimo vamzdžio praėjimo zonoje efektą. Šildymas iš to tik naudos.
- Kitas svarbus veiksnys. Plastikinis skaidrus paviršius tam tikru mastu sumažins žalingą neigiamą ultravioletinių spindulių poveikį, kurio „nemėgsta“ nei guma, nei plastikas. Tokia grandinė turėtų trukti ilgiau.
Norėdami pagaminti tokį saulės kolektorių, jums reikės:
1 - Guminė žarna, juodo metalo arba plastikiniai vamzdžiai - kaip šilumokaitis.
2 - Plastikiniai buteliai, kurie taps apvalkalu aplink grandinės vamzdžius.
3 - Į butelius, į jų pusę, kuri bus greta pagrindo, gali būti įdėta folija ar kita atspindinti medžiaga. Atspindinti dalis turi žiūrėti į saulę.
4 - Stovą bus gana lengva pritvirtinti iš strypo ar metalinio vamzdžio.
5 - Pašildyto vandens akumuliacinė talpa, kurią reikia prijungti prie paėmimo taško - maišytuvo, dušo ir kt.
6 - Šalto vandens bakas, kurį galima prijungti prie vandens tiekimo sistemos.
Saulės kolektoriaus montavimas
Viršutinėje diagramoje parodytos versijos surinkimas yra toks:
- Pirmiausia stovas montuojamas iš metalinio vamzdžio ar strypo. Jei jis pagamintas iš medžio, tada jis turi būti padengtas antiseptine kompozicija, o jei jis pagamintas iš metalo, tada jis turi būti apdorotas antikorozine priemone. Būtina apskaičiuoti ilgį, kad tarp dviejų stelažų būtų sumontuotas lyginis butelių skaičius.
- Ant lentynų, per atstumą butelių pločio, tvirtinamos horizontalios juostelės, ant kurių bus galima padaryti papildomą ritės tvirtinimą. Be to, jie išduos papildomą rėmo standumą.
- Toliau paruošiamas reikiamas skaičius plastikinių butelių - nuo jų nupjaunama apatinė dalis, kad vienas butelis su kaklo puse tvirtai tilptų į susidariusią skylę.
- Paimama reikiamo ilgio žarna (vamzdis), kurios pakaks klojimui ritės grandinė ant paruošto rėmo-stovo.
Atsitraukdami nuo žarnos krašto 100 ÷ 150 mm, pažymėkite jos tvirtinimo vietą. Tada per šį kraštą ant vamzdžio uždedamas reikiamas paruoštų butelių skaičius, kurio pakaks, kad būtų visiškai uždaryta vieta prie priešingos stovo. Buteliai sandariai montuojami vienas prie kito, kad antrojo kaklelis patektų į ankstesnio apačioje išpjautą angą.
- Kai vamzdžio dalis, skirta viršutinei ritės sekcijai kloti, yra visiškai uždengta butelių dėžute, jos kraštas pritvirtinamas ant kairiojo rėmo stovo. Tvirtinimui galite naudoti spaustukus-laikiklius plastikiniams vamzdžiams su skląsčiu, norimo dydžio.
- Jei reikia, butelių padėtis sureguliuojama taip, kad jų folijos pusė būtų apačioje, prie kolektoriaus rėmo.
- Tada vamzdis sklandžiai pasukamas ir jis vėl užsifiksuoja ant spaustuko.
- Kitas žingsnis yra vėl uždėti butelius ant vamzdžio, o jis jau pritvirtintas prie kairiojo stovo. Šis sekiklis tęsiamas tol, kol visas rėmas užpildomas kolektoriaus ritė.
- Dabar belieka tik „supakuoti“ jungiamąsias detales, per kurias gautas kolektorius bus prijungtas prie šalto vandens tiekimo ir prie karšto rezervuaro.
Štai kas galų gale gali nutikti – neįsivaizduojate, kad bus lengviau!
Toks kolekcininkas, kaip matote, visiškai nesunku gamyboje, tačiau gali tapti geru „pagalbininku“ privačiame name, perimant vandens šildymo funkcijas.
Beje, saulės energija gali būti naudojama ne tik vandens šildymui, bet ir šildomo oro tiekimui į patalpas. Pavyzdžiui, kaip tai padaryti patys, galite sužinoti, jei paspausite nuorodą į specialų mūsų portalo leidinį.
Vaizdo įrašas - „pasidaryk pats“ saulės elektrinės surinkimas
Alternatyvūs atsinaujinantys energijos šaltiniai yra labai populiarūs. Kai kuriose ES šalyse autonominis šildymas patenkina daugiau nei 50 % energijos poreikio. Rusijoje saulės kolektoriai dar nėra plačiai naudojami. Viena iš pagrindinių priežasčių: didelė įrangos kaina. Už vietinio gamintojo saulės bateriją turėsite sumokėti mažiausiai 16–20 tūkstančių rublių. Europos prekių ženklų gaminiai kainuos dar daugiau, pradedant nuo 40–45 tūkstančių rublių.
Padaryti saulės kolektorių savo rankomis bus pigiau, bent perpus. Namų gamybos saulės kolektorius suteiks pakankamai šilumos dušo vandeniui pašildyti 3-4 žmonėms. Gamybai reikės statybinių įrankių, išradingumo ir improvizuotų priemonių.
Iš ko gali būti sukurta saulės sistema?
Pirmiausia turite suprasti, kokiu principu veikia saulės vandens šildytuvas. Vidinėje bloko struktūroje yra šie mazgai:- rėmas;
- absorberis;
- šilumokaitis, kurio viduje cirkuliuos aušinimo skystis;
- atšvaitai, skirti sutelkti saulės spindulius.
- Šilumos sugėrimas – saulės spinduliai praeina pro stiklą, esantį korpuso viršuje, arba per vakuuminius vamzdelius. Vidinis sugeriantis sluoksnis, besiliečiantis su šilumokaičiu, yra padengtas selektyviniais dažais. Kai saulės spinduliai patenka į absorberį, išsiskiria didelis šilumos kiekis, kuris surenkamas ir naudojamas vandeniui šildyti.
- Šilumos perdavimas - absorberis yra glaudžiai susijęs su šilumokaičiu. Absorberio sukaupta ir į šilumokaitį perduodama šiluma šildo skystį, judantį vamzdžiais į gyvatuką, esantį šilumos kaupimo bako viduje. Vandens cirkuliacija vandens šildytuve vykdoma priverstiniu arba natūraliu būdu.
- Karštas vanduo – naudojami du karšto vandens šildymo principai:
- Tiesioginis šildymas – karštas vanduo po šildymo tiesiog pilamas į šilumą izoliuojamą indą. Monoblokinėje saulės sistemoje kaip šilumos nešiklis naudojamas paprastas buitinis vanduo.
- Antrasis variantas – karštą vandenį tiekti pasyviu vandens šildytuvu pagal netiesioginio šildymo principą. Aušinimo skystis (dažnai antifrizas) esant slėgiui siunčiamas į saulės kolektoriaus šilumokaitį. Kaitinamas skystis tiekiamas į akumuliacinį rezervuarą, kurio viduje yra įmontuotas gyvatukas (atliekantis šildymo elemento vaidmenį), apsuptas vandens karšto vandens tiekimo sistemai.
Aušinimo skystis šildo gyvatuką, per kurį perduoda šilumą bake esančiam vandeniui. Atidarius čiaupą, pašildytas vanduo iš šilumos kaupimo bako teka į išpylimo tašką. Saulės sistemos su netiesioginiu šildymu bruožas yra galimybė dirbti ištisus metus.
Saulės vandens šildytuvų darbinės konstrukcijos turi panašų įrenginį. Pagaminta tik iš improvizuotų medžiagų. Yra kolektorių gamybos schemos iš:
- polikarbonatas;
- Vakuuminė lempa;
- PET buteliai;
- alaus skardinės;
- šaldytuvo radiatorius;
- variniai vamzdžiai;
- HDPE ir PVC vamzdžiai.
Polikarbonato kolektorius
Pagaminta iš korio plokščių, pasižyminčių geromis termoizoliacinėmis savybėmis. Lakštų storis nuo 4 iki 30 mm. Polikarbonato storio pasirinkimas priklauso nuo reikalingo šilumos perdavimo. Kuo storesnis lapas ir jame esančios ląstelės, tuo daugiau vandens įrenginys galės pašildyti.Norėdami patys pasidaryti saulės sistemą, ypač naminį polikarbonatinį saulės vandens šildytuvą, jums reikės šių medžiagų:
- du srieginiai strypai;
- propileno kampai, jungiamosios detalės turi turėti išorinę srieginę jungtį;
- PVC plastikiniai vamzdžiai: 2 vnt, ilgis 1,5 m, skersmuo 32;
- 2 kištukai.
Siekiant padidinti korinio polikarbonato kolektoriaus šiluminį efektyvumą, lakštas padengiamas bet kokiais selektyviais dažais. Vandens įkaitimas po selektyvios dangos paspartėja maždaug du kartus.
Vakuuminio vamzdžio kolektorius
Tokiu atveju nebus įmanoma tvarkytis vien improvizuotomis priemonėmis. Norėdami pagaminti saulės kolektorių, turėsite nusipirkti vakuuminius vamzdžius. Juos parduoda įmonės, užsiimančios saulės sistemų priežiūra, ir tiesiogiai saulės vandens šildytuvų gamintojai.Savarankiškai gamybai geriau rinktis kolbas su plunksnų strypais ir šilumos vamzdžio šilumos kanalu. Vamzdžius lengviau montuoti ir prireikus pakeisti.
Taip pat reikia įsigyti blokinį stebulę vakuuminiam saulės kolektoriui. Renkantis atkreipkite dėmesį į mazgo veikimą (nustatomas vamzdžių, kuriuos vienu metu galima prijungti prie įrenginio, skaičius). Rėmas gaminamas savarankiškai, surenkant medinį karkasą. Sutaupoma gaminant namuose, atsižvelgiant į gatavų vakuuminių vamzdžių pirkimą, bus bent 50%.
Saulės sistema iš plastikinių butelių
Virimui reikia apie 30 vnt. PET buteliai. Surinkdami patogiau naudoti tokio pat dydžio indus 1 arba 1,5 litro. Parengiamajame etape etiketės nuimamos nuo butelių, paviršius kruopščiai nuplaunamas. Be plastikinių indų, jums reikės:- 12 m žarna augalams laistyti, 20 mm skersmens;
- 8 T formos;
- 2 keliai;
- teflono plėvelės ritinys;
- 2 rutuliniai vožtuvai.
Giedrą dieną po 15 min. vanduo įkais iki 45°C. Atsižvelgiant į aukštą saulės vandens šildytuvo, pagaminto iš plastikinių butelių, našumą, prasminga jį prijungti prie 200 litrų talpos rezervuaro. Pastarasis yra gerai izoliuotas, kad būtų išvengta šilumos nuostolių.
Aliuminio alaus skardinių surinkėjas
Aliuminis pasižymi geromis šiluminėmis savybėmis. Nenuostabu, kad šildymo radiatoriams gaminti naudojamas metalas.Aliuminio skardines galima naudoti gaminant namines saulės energijos sistemas. Skardinės iš skardos ir bet kokio kito metalo gamybai netinka.
Vienai saulės baterijai reikės šių komponentų:
- stiklainių, apie 15 vnt. vienoje eilutėje korpusas telpa 10-15 eilučių;
- šilumokaitis - kolektorius naudojamas iš guminės žarnos arba plastikinių vamzdžių;
- klijai skardinių klijavimui;
- selektyvūs dažai.
Oro šildymui dažnai gaminamas saulės kolektorius iš aliuminio skardinių. Naudojant vandens aušinimo skystį, prietaiso šiluminis efektyvumas mažėja.
Saulės sistema iš šaldytuvo
Kitas populiarus sprendimas, reikalaujantis minimalaus laiko ir pinigų. Saulės kolektorius pagamintas iš seno šaldytuvo radiatoriaus. Ritė jau nudažyta juodai. Pakanka tik pakloti groteles į medinį korpusą su izoliacija ir prijungti prie karšto vandens tiekimo litavimo būdu.Yra galimybė gaminti iš oro kondicionieriaus kondensatoriaus. Norėdami tai padaryti, keli radiatoriai yra prijungti prie vieno tinklo. Esant galimybei pigiai įsigyti apie 8 vnt. kondensatoriai, pagaminti kolektorių yra visiškai įmanoma.
Kolektorius iš varinių vamzdžių
Varis turi geras šilumines savybes. Gamindami varinį saulės kolektorių naudokite:- vamzdžiai, kurių skersmuo 1 1/4", naudojami šildymo ir karšto vandens sistemų įrengimui;
- 1/4" vamzdžiai naudojami oro kondicionavimo sistemose;
- dujų degiklis;
- lydmetalis ir srautas.
Saulės katilas iš HDPE vamzdžių ir PVC žarnų
Saulės sistemų gamyboje naudojama beveik bet kokia turima medžiaga. Yra sprendimų, kurie leidžia pagaminti kolektorių iš gofruotos žarnos, guminės žarnos, naudojamos augalams laistyti.Saulės sistemos nėra pagamintos iš metalo-plastikinio vamzdžio, nes jungiamųjų detalių guminiai tarpikliai negali atlaikyti stipraus karščio. Esant intensyviai saulės spinduliuotei, įkaitimas kolektoriuje siekia 300°C. Perkaitus sandarikliai tikrai nutekės.
Galima pagaminti saulės kolektorių iš gofruoto nerūdijančio plieno vamzdžio. Sprendimo populiarumą lemia montavimo greitis ir paprastumas. Nerūdijančio plieno gofruotas vamzdis klojamas žiedais arba gyvate. Trūkumas yra santykinai didelė nerūdijančių gofruotų vamzdžių kaina.
Nepaisant aukščiau aprašytų esamų variantų, saulės kolektoriai iš propileno ir HDPE vamzdžių išlieka populiariausi. Kiekviena parinktis turi savo privalumų:
- Saulės kolektorius iš HDPE vamzdžių- gamybai pasirinkite medžiagą, kuri yra atspari karščiui. Parduodama daug jungiamųjų detalių, palengvinančių šilumą kaupiančio radiatoriaus surinkimą. Vamzdžiai iš mažo tankio polietileno iš pradžių būna juodi arba tamsiai mėlyni, todėl jų nereikia dažyti.
- PVC saulės kolektorius- sprendimo populiarumas dėl konstrukcijos paprastumo, atliekamo litavimo būdu. Daugybė kampų, trišakių, amerikietiškų moterų ir kitų jungiamųjų detalių palengvina surinkimo procesą. Naudodami litavimą, galite sukurti bet kokios konfigūracijos kolektoriaus šilumokaitį.
Saulės karšto vandens kolektoriaus gamyba iš PEX vamzdžio:
Visi aprašyti skirtingo efektyvumo vamzdžiai naudojami kaip šerdis gaminant naminį saulės kolektorių iš plastikinių butelių ir aliuminio skardinių.
Kaip pasidaryti selektyvią dangą
Didelio efektyvumo kolektorius pasižymi dideliu saulės energijos sugerties laipsniu. Spinduliai krenta ant tamsaus paviršiaus, po to jį šildo. Kuo mažiau spinduliuotės atstumia iš saulės kolektoriaus absorberio, tuo daugiau šilumos lieka saulės sistemoje.Norint užtikrinti pakankamą šilumos kaupimą, reikalinga selektyvi danga. Yra keletas gamybos variantų:
- Naminė selektyvinė kolektorinė danga- naudokite bet kokius juodus dažus, kurie po džiovinimo palieka matinį paviršių. Yra sprendimų, kai kaip kolektoriaus sugėriklis naudojamas nepermatomas tamsus audinys. Ant šilumokaičio vamzdžių, skardinių ir butelių paviršiaus padengiamas juodas emalis su matiniu efektu.
- Specialios sugeriančios dangos- galite eiti kitu keliu, įsigiję specialius selektyvinius dažus kolektoriui. Atrankinių dangų sudėtyje yra polimerinių plastifikatorių ir priedų, kurie užtikrina gerą sukibimą, atsparumą karščiui ir aukštą saulės šviesos sugerties laipsnį.
Saulės sistemos, naudojamos tik vandeniui šildyti vasarą, gali puikiai apsieiti su paprastais dažais juodai nudažant absorberį. Naminiai saulės kolektoriai, skirti šildyti namą žiemą, turėtų būti su kokybiška selektyvine danga. Jūs negalite taupyti dažams.
Naminė ar gamyklinė saulės sistema – kas geriau
Namuose gaminti saulės kolektorių, kuris pagal technines charakteristikas ir našumą būtų lyginamas su gamykliniais gaminiais, yra nerealu. Kita vertus, jei jums tiesiog reikia tiekti pakankamai vandens lauko dušui, saulės energijos užteks paprastam naminiam vandens šildytuvui.Kalbant apie skysčių kolektorius, veikiančius žiemą, net ne visos gamyklinės saulės sistemos gali veikti žemoje temperatūroje. Sistemos bet kokiam orui, tai dažniausiai įrenginiai su vakuuminiais šilumos vamzdžiais, kurių efektyvumas yra didesnis, galintis veikti iki -50 ° C temperatūros.
Gamykliniuose saulės kolektoriuose dažnai būna sumontuotas sukamasis mechanizmas, kuris automatiškai reguliuoja skydo pasvirimo kampą ir kryptį prie pagrindinių taškų, priklausomai nuo Saulės vietos.
Veiksmingas saulės vandens šildytuvas yra tas, kuris visiškai atitinka jam skirtas užduotis. Norėdami vasarą pašildyti vandenį 2-3 žmonėms, galite išsiversti su paprastu saulės kolektorius, pagamintas savo rankomis iš improvizuotų priemonių. Šildymui žiemą, nepaisant pradinių išlaidų, geriau įrengti gamyklinę saulės sistemą.
Vaizdo kursas apie skydinio saulės vandens šildytuvo gamybą
Energijos ištekliai. Nemokama saulės energija galės aprūpinti šiltu vandeniu buities reikmėms bent 6-7 mėnesius per metus. O likusius mėnesius – taip pat padėti šildymo sistemai.
Bet svarbiausia, kad paprastas saulės kolektorius (skirtingai nei, pavyzdžiui, iš) gali būti pagamintas savarankiškai. Norėdami tai padaryti, jums reikės medžiagų ir įrankių, kuriuos galima įsigyti daugelyje techninės įrangos parduotuvių. Kai kuriais atvejais pakaks net to, kas yra įprastame garaže.
Projekte panaudota žemiau pateikta saulės šildytuvo surinkimo technologija „Įjunk saulę – gyvenk patogiai“. Jį specialiai projektui sukūrė Vokietijos įmonė Saulės partneris paduotas į teismą, kuri profesionaliai užsiima saulės kolektorių ir fotovoltinių sistemų pardavimu, montavimu ir aptarnavimu.
Pagrindinė idėja yra ta, kad viskas turėtų pasirodyti pigu ir linksma. Kolektoriaus gamybai naudojamos gana paprastos ir įprastos medžiagos, tačiau jos efektyvumas yra gana priimtinas. Jis yra mažesnis nei gamyklinių modelių, tačiau kainų skirtumas visiškai kompensuoja šį trūkumą.
Saulės spinduliai prasiskverbia pro stiklą ir įkaitina kolektorių, o įstiklinimas neleidžia šilumai išeiti. Stiklas taip pat trukdo oro judėjimui absorberyje, be jo kolektorius greitai prarastų šilumą dėl vėjo, lietaus, sniego ar žemos lauko temperatūros.
Rėmas turi būti apdorotas antiseptiku ir dažais, skirtais naudoti lauke.
Korpuse padarytos kiaurymės šalčiui tiekti ir įkaitusiam skysčiui pašalinti iš kolektoriaus.
Pats absorberis nudažytas karščiui atsparia danga. Įprasti juodi dažai aukštoje temperatūroje pradeda nusilupti arba išgaruoti, todėl stiklas tamsėja. Prieš uždėdami stiklo dangtelį, dažai turi visiškai išdžiūti (kad nesusidarytų kondensatas).
Po absorberiu paklotas šildytuvas. Dažniausiai naudojama mineralinė vata. Svarbiausia, kad vasarą jis gali atlaikyti gana aukštą temperatūrą (kartais virš 200 laipsnių).
Iš apačios rėmas padengtas OSB plokštėmis, fanera, lentomis ir kt. Pagrindinis šio etapo reikalavimas – pasirūpinti, kad kolektoriaus dugnas būtų patikimai apsaugotas nuo drėgmės patekimo į vidų.
Stiklo tvirtinimui rėme daromi grioveliai arba rėmo vidinėje pusėje tvirtinamos juostelės. Skaičiuojant rėmo matmenis, reikia atsižvelgti į tai, kad per metus pasikeitus orams (temperatūrai, drėgmei), jo konfigūracija šiek tiek pasikeis. Todėl kiekvienoje rėmo pusėje paliekama kelių milimetrų paraštė.
Prie griovelio arba strypo pritvirtinamas guminis lango sandariklis (D arba E formos). Ant jo uždedamas stiklas, ant kurio tokiu pat būdu užtepamas sandariklis. Iš viršaus visa tai tvirtinama cinkuota skarda. Taigi stiklas patikimai pritvirtintas rėme, sandariklis apsaugo sugėriklį nuo šalčio ir drėgmės, o mediniam rėmui "kvėpuojant" stiklas nebus pažeistas.
Sandūros tarp stiklo lakštų izoliuojamos sandarikliu arba silikonu.
Norėdami organizuoti saulės šildymą namuose, jums reikia rezervuaro. Čia kaupiamas kolektoriaus šildomas vanduo, todėl reikėtų pasirūpinti jo šilumos izoliacija.
Kaip baką galite naudoti:
- neveikiantys elektriniai katilai
- įvairūs dujų balionai
- statinės maistui
Svarbiausia atsiminti, kad slėgis bus sukurtas sandarioje talpykloje, priklausomai nuo vandentiekio sistemos, prie kurios jis bus prijungtas, slėgio. Ne kiekvienas konteineris gali atlaikyti kelių atmosferų slėgį.
Talpykloje padarytos skylės šilumokaičio įvadui ir išėjimui, šalto vandens įleidimui ir pašildyto vandens paėmimui.
Talpykloje yra spiralinis šilumokaitis. Tam naudojamas varis, nerūdijantis plienas arba plastikas. Per šilumokaitį šildomas vanduo kils aukštyn, todėl jį reikia dėti rezervuaro apačioje.
Kolektorius prie rezervuaro jungiamas vamzdžiais (pavyzdžiui, metalo-plastiko arba plastiko), iš kolektoriaus per šilumokaitį ištraukiamais į baką ir atgal į kolektorių. Čia labai svarbu užkirsti kelią šilumos nutekėjimui: kelias nuo rezervuaro iki vartotojo turi būti kuo trumpesnis, o vamzdžiai turi būti labai gerai izoliuoti.
Išsiplėtimo bakas yra labai svarbus sistemos elementas. Tai atviras rezervuaras, esantis aukščiausiame skysčio cirkuliacijos kontūro taške. Išsiplėtimo bakui galite naudoti tiek metalinius, tiek plastikinius indus. Jo pagalba kontroliuojamas slėgis kolektoriuje (dėl to, kad skystis plečiasi nuo šildymo, vamzdžiai gali įtrūkti). Siekiant sumažinti šilumos nuostolius, bakas taip pat turi būti izoliuotas. Jei sistemoje yra oro, jis taip pat gali išeiti per baką. Per išsiplėtimo baką kolektorius taip pat užpildomas skysčiu.
Šiuolaikinių technologijų ir medžiagų išsivystymo lygis yra toks aukštas, kad saulės energijos nenaudojimas iš finansinės pusės yra neprotingas ir nusikalstamas aplinkos atžvilgiu. Deja, pirkti pramoninius įrenginius elektrai ir šilumai gaminti yra neracionalu dėl jų brangumo. Nepaisant to, yra išeitis: savo rankomis pasigaminti produktyvų saulės kolektorių iš medžiagų, kurias galima rasti artimiausioje techninės įrangos parduotuvėje.
Saulės kolektoriaus paskirtis, privalumai ir trūkumai
Saulės vandens šildytuvas (skystas saulės kolektorius) – tai įrenginys, kuris šildo aušinimo skystį saulės energijos pagalba. Jis naudojamas patalpų šildymui, karšto vandens tiekimui, vandens šildymui baseinuose ir kt.
Saulės kolektorius aprūpins namą karštu vandeniu ir šiluma
Būtina sąlyga norint naudoti ekologišką vandens šildytuvą yra tai, kad saulės spinduliuotė į Žemę krinta ištisus metus, nors žiemą ir vasarą jos intensyvumas skiriasi. Taigi vidutinėse platumose paros energijos kiekis šaltuoju metų laiku siekia 1–3 kWh 1 kv.m, o kovo – spalio mėnesiais ši vertė svyruoja nuo 4 iki 8 kWh/m 2. Jei mes kalbame apie pietinius regionus, tada skaičius gali būti saugiai padidintas 20–40%.
Kaip matote, įrengimo efektyvumas priklauso nuo regiono, tačiau net ir mūsų šalies šiaurėje saulės kolektorius užtikrins karšto vandens poreikį – svarbiausia, kad danguje būtų mažiau debesų. Jei kalbėsime apie vidurinę juostą ir pietinius regionus, tai saulės energija varoma instaliacija galės pakeisti katilą ir padengti šildymo sistemos aušinimo skysčio poreikius žiemą. Žinoma, kalbame apie produktyvius kelių dešimčių kvadratinių metrų vandens šildytuvus.
Saulės baterija padės sutaupyti pinigų iš šeimos biudžeto. Ši medžiaga padės tai padaryti patiems:
Lentelė: saulės energijos pasiskirstymas pagal regionus
Vidutinis dienos saulės spinduliuotės kiekis, kW * h / m 2 | |||||||||
Murmanskas | Archangelskas | Sankt Peterburgas | Maskva | Novosibirskas | Ulan Udė | Chabarovskas | Rostovas prie Dono | Sočis | Nachodka |
2,19 | 2,29 | 2,60 | 2,72 | 2,91 | 3,47 | 3,69 | 3,45 | 4,00 | 3,99 |
Vidutinis dienos saulės spinduliuotės kiekis gruodžio mėn., kW*h/m2 | |||||||||
0 | 0,05 | 0,17 | 0,33 | 0,62 | 0,97 | 1,29 | 1,00 | 1,25 | 2,04 |
Vidutinis dienos saulės spinduliuotės kiekis birželio mėnesį, kW*h/m2 | |||||||||
5,14 | 5,51 | 5,78 | 5,56 | 5,48 | 5,72 | 5,94 | 5,76 | 6,75 | 5,12 |
Namuose pagaminti saulės kolektoriai neprilygsta gamykliniams saulės kolektoriams, tačiau namuose pagaminta saulės kolektorius sumažins buitinio vandens šildymo išlaidas ir sutaupys elektros energiją, kai prijungiama prie skalbimo mašinos ir indaplovės.
Saulės vandens šildytuvų privalumai:
- gana paprastas dizainas;
- didelis patikimumas;
- efektyvus darbas nepriklausomai nuo sezono;
- ilgas tarnavimo laikas;
- galimybė taupyti dujas ir elektrą;
- nereikia leidimo įrengti įrangą;
- maža masė;
- montavimo paprastumas;
- visiška autonomija.
Kalbant apie neigiamus taškus, be jų neapsieina nė vienas alternatyvios energijos gavimo įrenginys. Mūsų atveju trūkumai yra šie:
- didelė gamyklos įrangos kaina;
- saulės kolektoriaus efektyvumo priklausomybė nuo metų laiko ir geografinės platumos;
- jautrumas krušai;
- papildomos išlaidos šilumos akumuliacinės talpos įrengimui;
- prietaiso energijos vartojimo efektyvumo priklausomybė nuo debesuotumo.
Atsižvelgiant į saulės vandens šildytuvų privalumus ir trūkumus, nereikėtų pamiršti ir aplinkosauginės problemos pusės – tokie įrenginiai yra saugūs žmonėms ir nekenkia mūsų planetai.
Gamyklinis saulės kolektorius primena konstrukcinį komplektą, su kuriuo galima greitai surinkti reikiamo našumo instaliaciją
Saulės vandens šildytuvų tipai: dizaino pasirinkimas savarankiškai gamybai
Atsižvelgiant į temperatūrą, kurią sukuria saulės šildytuvai, yra:
- žemos temperatūros prietaisai - skirti šildyti skysčius iki 50 ° C;
- vidutinės temperatūros saulės kolektoriai - padidinkite išleidžiamo vandens temperatūrą iki 80 °C;
- aukštos temperatūros įrenginiai - pašildykite aušinimo skystį iki virimo temperatūros.
Namuose galite pastatyti pirmojo ar antrojo tipo saulės vandens šildytuvą. Norint pagaminti aukštos temperatūros kolektorių, reikės pramoninės įrangos, naujų technologijų ir brangių medžiagų.
Pagal konstrukciją visi skysti saulės kolektoriai skirstomi į tris tipus:
- plokšti vandens šildytuvai;
- vakuuminiai termosifoniniai prietaisai;
- saulės koncentratoriai.
Plokščiasis saulės kolektorius yra mažai šilumą izoliuojanti dėžė. Viduje sumontuota šviesą sugerianti plokštė ir vamzdinė grandinė. Sugeriantis skydas (absorberis) turi padidintą šilumos laidumą. Dėl to galima pasiekti maksimalų energijos perdavimą aušinimo skysčiui, cirkuliuojančiam aplink vandens šildytuvo kontūrą. Plokščiųjų įrengimų paprastumas ir efektyvumas atsispindi daugybėje meistrų sukurtų projektų.
Plokščiojo saulės kolektoriaus viduje – šviesą sugerianti plokštė ir vamzdinė grandinė
Vakuuminių saulės vandens šildytuvų veikimo principas pagrįstas termoso efektu. Dizainas pagrįstas dešimtimis dvigubų stiklinių kolbų. Išorinis vamzdis pagamintas iš smūgiams atsparaus grūdinto stiklo, atsparaus krušai ir vėjui. Vidinis vamzdis turi specialią dangą, padidinančią šviesos sugertį. Iš tarpo tarp kolbos elementų pašalinamas oras, todėl galima išvengti šilumos nuostolių. Konstrukcijos centre yra varinė šiluminė grandinė, užpildyta žemos virimo temperatūros aušinimo skysčiu (freonu) – tai vakuuminio saulės kolektoriaus šildytuvas. Proceso metu proceso skystis išgaruoja ir perduoda šilumos energiją pagrindinės grandinės darbiniam skysčiui. Šiuo atveju dažniausiai naudojamas antifrizas. Ši konstrukcija leidžia sistemai veikti iki -50 °C temperatūroje. Namuose tokį instaliaciją pastatyti sunku, todėl yra keletas savadarbių vakuuminio tipo konstrukcijų.
Vakuuminio saulės kolektoriaus konstrukcija paremta dvigubų stiklinių kolbų rinkiniu
Saulės koncentratorius yra pagrįstas sferiniu veidrodžiu, galinčiu sufokusuoti saulės spinduliuotę į tašką. Skystis kaitinamas spiralinėje metalinėje grandinėje, kuri dedama ties instaliacijos židiniu. Saulės koncentratorių privalumas – galimybė išvystyti aukštą temperatūrą, tačiau Saulės sekimo sistemos poreikis mažina jų populiarumą tarp „pasidaryk pats“ gamintojų.
Namuose sukurti produktyvų saulės koncentratorių nėra lengva užduotis
Gamybai namuose geriausiai tinka plokšti saulės šildytuvai, pagaminti naudojant šilumos izoliacines medžiagas, didelio pralaidumo stiklą ir varinius sugėriklius.
Plokščiojo saulės kolektoriaus įtaisas ir veikimo principas
Naminis saulės vandens šildytuvas susideda iš plokščio medinio rėmo (dėžės) su tuščia galine sienele. Apačioje yra pagrindinis prietaiso elementas – absorberis. Dažniausiai jis pagamintas iš metalinio lakšto, pritvirtinto prie vamzdinio kolektoriaus. Energijos perdavimo efektyvumas priklauso nuo sugeriančios plokštės kontakto su šilumokaičio vamzdžiais, todėl šios dalys suvirinamos arba lituojamos ištisine siūle.
Pati skysčio grandinė yra vertikaliai sumontuotų vamzdžių masyvas. Viršutinėje ir apatinėje dalyse jie yra prijungti prie horizontalių padidinto skersmens vamzdžių, skirtų aušinimo skysčiui tiekti ir ištraukti. Skysčio įleidimo ir išleidimo angos yra įstrižai - dėl to užtikrinamas visiškas šilumos pašalinimas iš šilumokaičio elementų. Kaip šilumos nešiklis naudojamas šildymo sistemų antifrizas ar kiti antifrizo tirpalai.
Absorberis padengtas šviesą sugeriančiais dažais, ant viršaus dedamas stiklas, o dėžė apsaugota termoizoliacijos sluoksniu. Siekiant supaprastinti užduotį, stiklinimo plotas yra padalintas į dalis, o siekiant padidinti našumą, naudojami stiklo paketai. Uždara konstrukcija sukuria termoso efektą saulės kolektoriuje ir tuo pačiu apsaugo nuo šilumos nuostolių dėl vėjo, lietaus ir kitų išorinių veiksnių.
Saulės vandens šildytuvas veikia taip:
- Saulės kolektoriuje šildomas neužšąlantis skystis per vamzdelius kyla aukštyn ir per aušinimo skysčio ištraukimo šaką patenka į šilumos kaupimo baką.
- Judėdamas per akumuliacinės talpos viduje sumontuotą šilumokaitį, antifrizas atiduoda šilumą vandeniui.
- Atvėsintas darbinis skystis patenka į apatinę saulės vandens šildytuvo kontūro dalį.
- Bake šildomas vanduo pakyla ir paimamas karšto vandens tiekimo reikmėms. Skysčio papildymas šilumos kaupimo rezervuare atsiranda dėl vandens vamzdžio, prijungto prie dugno. Jei saulės kolektorius veikia kaip šildymo sistemos šildytuvas, tai cirkuliacinis siurblys naudojamas vandeniui cirkuliuoti uždaroje antrinėje grandinėje.
Nuolatinis aušinimo skysčio judėjimas ir šilumos akumuliatoriaus buvimas leidžia kaupti energiją, kol šviečia saulė, ir palaipsniui ją išleisti net tada, kai šviesulys slepiasi už horizonto.
Saulės kolektoriaus prijungimo prie rezervuaro schema nėra tokia sudėtinga.
Namų saulės energijos įrenginių parinktys
„Pasidaryk pats“ saulės vandens šildytuvų ypatybė yra ta, kad beveik visi įrenginiai turi vienodą šilumą izoliuojančios dėžutės konstrukciją. Dažnai rėmas surenkamas iš medienos ir padengiamas mineraline vata bei šilumą atspindinčia plėvele. Kalbant apie absorberį, jo gamybai naudojami metaliniai ir plastikiniai vamzdžiai, taip pat paruošti komponentai iš nereikalingos buitinės įrangos.
Iš sodo žarnos
Sraigės formos sodo žarna arba PVC vandentiekio vamzdis turi didelį paviršiaus plotą, todėl tokią grandinę galima naudoti kaip vandens šildytuvą lauko dušo, virtuvės ar baseino šildymo reikmėms. Žinoma, šiems tikslams geriau imti juodas medžiagas ir būtinai naudoti akumuliacinį rezervuarą, kitaip vasaros karščio piko metu absorberis perkais.
Plokščiasis sodo žarnos kolektorius yra lengviausias būdas pašildyti baseino vandenį
Iš seno šaldytuvo kondensatoriaus
Naudoto šaldytuvo ar šaldiklio išorinis šilumokaitis yra jau paruoštas saulės kolektoriaus absorberis. Belieka jį modifikuoti šilumą sugeriančiu lakštu ir sumontuoti korpuse. Žinoma, tokios sistemos našumas bus nedidelis, tačiau šiltuoju metų laiku iš šaldymo įrangos dalių pagamintas vandens šildytuvas patenkins nedidelio kaimo namo ar kotedžo karšto vandens poreikius.
Seno šaldytuvo šilumokaitis yra beveik paruoštas mažo saulės šildytuvo absorberis
Iš plokščio radiatorinio šildymo sistemos
Gaminant saulės kolektorių iš plieninio radiatoriaus net nereikia montuoti sugeriančios plokštės. Pakanka prietaisą padengti juodais karščiui atspariais dažais ir sumontuoti sandariame korpuse. Vieno įrenginio našumas yra daugiau nei pakankamai karšto vandens tiekimo sistemai. Jei pagaminsite kelis vandens šildytuvus, šaltu saulėtu oru galėsite sutaupyti šildydami namą. Beje, iš radiatorių surinkta saulės elektrinė šildys ūkines patalpas, garažą ar šiltnamį.
Plieninis šildymo sistemos radiatorius bus pagrindas aplinkai nekenksmingo vandens šildytuvo statybai
Iš polipropileno arba polietileno vamzdžių
Vamzdžiai iš metalo-plastiko, polietileno ir polipropileno bei jų montavimo jungiamosios detalės ir įtaisai leidžia statyti bet kokio dydžio ir konfigūracijos saulės grandines. Tokie įrenginiai pasižymi geromis eksploatacinėmis savybėmis ir yra naudojami patalpų šildymui ir karšto vandens ruošimui namų ūkio reikmėms (virtuvėje, vonios kambaryje ir kt.).
Saulės kolektoriaus iš plastikinių vamzdžių privalumas – maža kaina ir paprastas montavimas
Iš varinių vamzdžių
Iš varinių plokščių ir vamzdelių sukonstruoti absorberiai pasižymi didžiausiu šilumos perdavimu, todėl sėkmingai naudojami šildymo sistemų aušinimo skysčiui šildyti bei karšto vandens tiekimui. Varinių kolektorių trūkumai yra didelės darbo sąnaudos ir medžiagų kaina.
Varinių vamzdžių ir plokščių naudojimas absorberio gamybai garantuoja aukštą saulės elektrinės efektyvumą
Saulės kolektorių skaičiavimo metodas
Saulės kolektoriaus našumas skaičiuojamas atsižvelgiant į tai, kad 1 kv.m įrengimo giedrą dieną sudaro nuo 800 iki 1 tūkst. W šiluminės energijos. Šios šilumos nuostoliai galinėje konstrukcijos pusėje ir sienose apskaičiuojami pagal naudojamos izoliacijos šilumos izoliacijos koeficientą. Jei naudojamas putų polistirenas, tada jo šilumos nuostolių koeficientas yra 0,05 W / m × ° C. Esant 10 cm medžiagos storiui ir 50 °C temperatūrų skirtumui konstrukcijos viduje ir išorėje, šilumos nuostoliai yra 0,05/0,1 × 50 = 25 W. Atsižvelgiant į šonines sienas ir vamzdžius, ši vertė padvigubėja. Taigi bendras išeinančios energijos kiekis bus 50 W 1 kv.m saulės šildytuvo paviršiaus.
1 litrui vandens pašildyti vienu laipsniu reikia 1,16 W šiluminės energijos, todėl mūsų modeliui saulės kolektoriaus, kurio plotas 1 kv.m ir temperatūros skirtumas 50 °C, bus galima. gauti sąlyginį našumo koeficientą 800/1,16 = 689,65/kg × ° C. Ši vertė rodo, kad 1 kv.m įrenginys per valandą pašildys 20 litrų vandens iki 35 °C.
Reikalingos saulės vandens šildytuvo našumo apskaičiavimas atliekamas pagal formulę W = Q × V × δT, kur Q – vandens šiluminė talpa (1,16 W/kg × °C); V - tūris, l; δT yra temperatūros skirtumas įrenginio įėjimo ir išėjimo angose.
Statistika teigia, kad vienam suaugusiam žmogui per dieną reikia 50 litrų karšto vandens. Vidutiniškai karšto vandens tiekimui pakanka vandens temperatūrą pakelti 40 °C, o tai, skaičiuojant pagal šią formulę, reikalauja energijos sąnaudų W = 1,16 × 50 × 40 = 2,3 kW. Norint sužinoti saulės kolektoriaus plotą, šią vertę reikia padalyti iš saulės energijos kiekio 1 kv.m paviršiaus tam tikroje geografinėje platumoje.
Reikalingų saulės sistemos parametrų skaičiavimas
Saulės vandens šildytuvo su variniu absorberiu gamyba
Saulės kolektorius, siūlomas gaminti saulėtą žiemos dieną, šildo vandenį iki aukštesnės nei 90 ° C temperatūros, o debesuotu oru - iki 40 ° C. To pakanka, kad namas būtų aprūpintas karštu vandeniu. Jei norite šildyti namus saulės energija, jums reikės kelių tokių įrenginių.
Reikalingos medžiagos ir įrankiai
Norėdami pagaminti vandens šildytuvą, jums reikės:
- vario lakšto, kurio storis ne mažesnis kaip 0,2 mm, o matmenys 0,98 × 2 m;
- varinis vamzdis Ø10 mm, ilgis 20 m;
- varinis vamzdis Ø22 mm, ilgis 2,5 m;
- sriegis 3/4˝ - 2 vnt;
- kištukas 3/4˝ - 2 vnt;
- minkštasis lydmetalis SANHA arba POS-40 - 0,5 kg;
- srautas;
- chemikalai absorbentų juodinimui;
- OSB plokštė 10 mm storio;
- baldų kampai - 32 vnt.;
- bazalto vata 50 mm storio;
- 20 mm storio lakštinė šilumą atspindinti izoliacija;
- bėgis 20x30 - 10m;
- durų ar langų sandariklis - 6 m;
- lango stiklas 4 mm storio arba dvigubo stiklo langas 0,98x2,01 m;
- savisriegiai varžtai;
- dažai.
Be to, paruoškite šiuos įrankius:
- Elektrinis grąžtas;
- grąžtų metalui rinkinys;
- "karūna" arba freza medienos apdirbimui Ø20 mm;
- vamzdžių pjaustytuvas;
- dujų degiklis;
- respiratorius;
- Dažų teptukas;
- atsuktuvų rinkinys arba atsuktuvas;
- elektrinis dėlionė.
Norėdami padidinti slėgį grandinėje, jums taip pat reikės kompresoriaus ir manometro, skirto slėgiui iki 10 atmosferų.
Minkštam litavimui tinka paprastas dujinis degiklis
Darbo eigos instrukcijos
- Naudojant vamzdžių pjaustytuvą, varinis vamzdis supjaustomas į gabalus. Jūs gausite 2 dalis Ø22 mm 1,25 m ilgio ir 10 elementų Ø10 mm 2 m ilgio.
- Storuose vamzdžiuose nuo krašto daroma 150 mm atstumas ir kas 100 mm – 10 skylių Ø10 mm.
- Į susidariusias skylutes įkišami ploni vamzdeliai, kad jie išsikištų į vidų ne daugiau kaip 1–2 mm. Priešingu atveju radiatoriuje atsiras per didelis hidraulinis pasipriešinimas.
- Naudojant dujų degiklį, karšto oro pistoletą ir lydmetalą, visos radiatoriaus dalys yra sujungtos tarpusavyje.
Saulės kolektoriaus grandinė veikia esant slėgiui, todėl ypatingas dėmesys skiriamas jungčių sandarumui
Norėdami surinkti radiatorių, galite naudoti specialias jungiamąsias detales, tačiau tokiu atveju saulės sistemos kaina žymiai padidės. Be to, sulankstomos jungtys negarantuoja konstrukcijos sandarumo esant kintamoms termodinaminėms apkrovoms.
- Kištukai ir sriegiai yra lituojami poromis išilgai radiatoriaus įstrižainių iki 3/4˝ vamzdžių.
- Uždarius išleidimo sriegį kamščiu, ant surinkto kolektoriaus įleidimo angos prisukama jungiamoji detalė ir prijungiamas kompresorius.
Kompresorius yra prijungtas prie jungiamosios detalės
- Radiatorius dedamas į indą su vandeniu ir kompresoriumi pumpuojamas 7–8 atm slėgis. Sujungimo vietose kylantys burbuliukai naudojami sprendžiant apie lituotų jungčių sandarumą.
Jei nepavyko rasti tinkamo indo kolektoriaus patikrinimui, galite jį surinkti patys. Tam iš improvizuotų priemonių (mediena, plytų ir kt. apipjaustymas) pagaminama dėžė arba paprastas užtvaras ir uždengiamas plastikine plėvele.
- Patikrinus sandarumą, radiatorius išdžiovinamas ir nuriebalinamas. Tada pereikite prie vario lakšto litavimo. Lituokite absorberio lakštą prie vamzdžių ištisine siūle per visą kiekvieno vario grandinės elemento ilgį.
Absorberio lakšto litavimas atliekamas ištisine siūle
- Kadangi saulės kolektoriaus absorberis pagamintas iš vario, vietoj dažymo galima naudoti cheminį juodinimą. Tai leis jums gauti tikrą selektyvų paviršiaus dangą, panašią į tą, kuri gaunama gamykloje. Norėdami tai padaryti, į indą supilamas pašildytas cheminis tirpalas, kad būtų patikrintas sandarumas, o absorberis dedamas žemyn. Reakcijos metu reagentų temperatūra palaikoma bet kokiu turimu būdu (pavyzdžiui, tirpalą nuolat siurbiant per indą su katilu).
Vario juodinimas yra vienas iš svarbiausių absorberio gamybos etapų.
Kaip skystį cheminiam juodinimui galite naudoti natrio hidroksido (60 g) ir kalio persulfato arba amonio persulfato (16 g) tirpalą vandenyje (1 l). Atminkite, kad šios medžiagos yra pavojingos žmonėms, o pats vario oksidacijos procesas yra susijęs su kenksmingų dujų išsiskyrimu. Todėl būtina naudoti apsaugines priemones – respiratorių, akinius ir gumines pirštines, o patį darbą geriausia atlikti lauke arba gerai vėdinamoje vietoje.
- Iš OSB lapo išpjaunamos detalės saulės kolektoriaus korpuso surinkimui - apačia 1x2 m, šonai 0,16x2 m, viršutinė 0,18x1 m ir apatinė 0,17x1 m plokštės, taip pat 2 laikančiosios pertvaros 0,13x0,98 m. .
- 20x30 mm bėgis supjaustomas į gabalus: 1,94 m - 4 vnt. ir 0,98 m - 2 vnt.
- Šoninėse sienelėse padarytos skylės Ø20 mm įvado ir išleidimo vamzdžiams, o apatinėje kolektoriaus dalyje mikroventiliacijai išgręžiamos 3-4 skylės Ø8 mm.
Reikalingos skylės mikroventiliacijai
- Sugeriamųjų vamzdžių pertvarose padarytos išpjovos.
- Atraminis rėmas surenkamas iš 20x30 mm skersinių.
- Naudojant baldų kampus ir savisriegius varžtus, rėmas apklijuojamas OSB plokštėmis. Šiuo atveju šoninės sienelės turi remtis į apačią – tai neleis kėbului išsisukti. Apatinė plokštė nuleidžiama 10 mm nuo likusios dalies, kad ją padengtų stiklu. Tai neleis krituliams patekti į rėmo vidų.
- Sumontuokite vidines pertvaras.
Surinkdami korpusą, būtinai naudokite pastato kvadratą, kitaip dizainas gali pasirodyti neryškus
- Korpuso apačia ir šonai apšiltinti mineraline vata ir padengta valcuota šilumą atspindinčia medžiaga.
Geriau naudoti mineralinę vatą su drėgmę atstumiančiu impregnavimu.
- Absorberis dedamas ant paruoštos vietos. Norėdami tai padaryti, išardoma viena iš šoninių plokščių, kuri vėliau dedama į vietą.
Saulės kolektoriaus vidinio „pyrago“ schema
- 1 cm atstumu nuo viršutinio dėžutės krašto vidinis konstrukcijos perimetras yra aptrauktas 20x30 mm medine juostele, kad jos plati pusė liestų sienas.
- Aplink perimetrą klijuojama sandarinimo guma.
Sandarumui užtikrinti naudokite įprastą lango sandariklį.
- Dedamas stiklas arba dvigubas langas, kurio kontūras taip pat perklijuojamas lango sandarikliu.
- Konstrukcija presuojama aliuminio kampu, kuriame iš anksto išgręžiamos skylės savisriegiams varžtams. Šiame etape kolektoriaus surinkimas laikomas baigtu.
Surinkus saulės kolektoriaus storis apie 17 cm
Siekiant išvengti drėgmės patekimo ir šilumos nutekėjimo, visuose etapuose dalių jungtys ir sujungimo taškai yra apdorojami silikoniniu sandarikliu. Siekiant apsaugoti konstrukciją nuo kritulių, mediena padengiama specialiu junginiu ir dažoma emaliu.
Skysčio šildymo kolektorių montavimo ir eksploatavimo ypatumai
Norėdami pastatyti saulės kolektorių, pasirinkite erdvią vietą, kuri nebūtų užtemdyta visą šviesos parą. Tvirtinimo kronšteinas arba rėmas pagamintas iš medinių lentjuosčių arba metalo taip, kad vandens šildytuvo polinkis būtų reguliuojamas nuo 45 iki 60 laipsnių nuo vertikalios ašies.
Saulės šildytuvo prijungimo schema priverstinės cirkuliacijos sistemoje
Akumuliatorius, siekiant sumažinti šilumos nuostolius, dedamas kuo arčiau įrenginio. Priklausomai nuo sąlygų, organizuojama natūrali arba priverstinė aušinimo skysčio cirkuliacija. Pastaruoju atveju naudojamas valdiklis su temperatūros jutikliu, įtaisytu išleidimo vamzdyje. Darbinio skysčio siurbimas grandinėje įsijungs, kai jo temperatūra pasieks užprogramuotą vertę.
Sezoniškai veikianti sistema pripildoma vandens, o naudojant saulės vandens šildytuvą ištisus metus reikia naudoti antifrizo skystį. Idealus variantas – specialus antifrizas saulės sistemoms, tačiau taupymui naudojami ir skysčiai, skirti automobilių radiatoriams ar namų šildymo sistemoms.
Vaizdo įrašas: „pasidaryk pats“ saulės vandens šildytuvas
Saulės kolektoriaus statyba – ne tik įdomi ir jaudinanti veikla. Saulės vandens šildytuvas sutaupys jūsų šeimos biudžetą ir įrodys, kad galite saugoti aplinką ne tik žodžiais, bet ir tikrais darbais.
Dėl savo įvairiapusių pomėgių rašau įvairiomis temomis, tačiau mėgstamiausios yra inžinerija, technologijos ir statyba. Galbūt todėl, kad išmanau daug niuansų šiose srityse ne tik teoriškai, dėl studijų technikos universitete ir aukštojoje mokykloje, bet ir iš praktinės pusės, nes viską stengiuosi daryti savo rankomis.