Ako si vyrobiť vlastný solárny kolektor. Ako vyrobiť lacný solárny kolektor vlastnými rukami. Ako funguje solárny kolektor
![Ako si vyrobiť vlastný solárny kolektor. Ako vyrobiť lacný solárny kolektor vlastnými rukami. Ako funguje solárny kolektor](https://i1.wp.com/ehome.ironws.com/wp-content/uploads/sites/4/2016/11/Kollektor.jpg)
Konštrukcia opísaná nižšie je termosifónový solárny kolektor na báze medenej rúrky a hliníkových rebier. Medené rebrá majú o niečo efektívnejší odvod tepla, ale cena medených plechov zvyšuje cenu kolektora 3-4 krát. Spájkovanie rebier na rúrky tiež nie je ľahká úloha. Výkon metódy prenosu tepla z hliníkových dosiek na medené rúry má zabezpečiť dobrý tepelný kontakt. Ako sa to implementuje - prečítajte si nižšie. Tento prototyp je dostupný na odkaze.
Aký je účel domáceho termosifónového systému:
- Výkon blízky komerčným zberateľom.
- Nízke náklady (až 1/4 ceny za zakúpený systém).
- Dlhá životnosť.
- Jednoduchosť, ako to urobiť sami, z materiálov dostupných pre každého.
Slnko ohrieva vodu, znižuje jej hustotu a voda stúpa do nádrže. Ohriata voda opúšťa kolektor, postupne je nahradená studenou vodou, privádzanou prirodzenou cirkuláciou z nádrže do kolektora cez spodnú prípojku. Čerpadlo v tomto prevedení nie je potrebné. Regulácia prebieha automaticky, pretože pohyb vody sa zastaví, akonáhle kolektor vychladne pod teplotu zásobníka. Princíp termosifónu je podrobne popísaný v článku.
Táto verzia termosifónového kolektora neumožňuje použitie pri teplotách pod nulou, preto je potrebné pri prvom mrazu systém vypustiť.
Ako príklad sú zachytené dva prototypy rozdeľovačov rovnakej konfigurácie, takže fotografie sa môžu v niektorých menších detailoch líšiť.
Urob si sám termosifónový systém
Z čoho je termosifónový solárny kolektor vyrobený:
- Vlnitá polykarbonátová doska SunTuf.
- Drevený rám.
- Preglejka alebo OSB pre základňu.
- Pevná tepelná izolácia (tepelným izolantom môže byť čokoľvek, od toho budú závisieť „vrstvy“ podkladu - pri tuhej izolácii v tomto prevedení už zadná časť kolektora nebola ničím pokrytá).
- Hliníkový plech pre absorbér 0,5 mm.
- Medené rúry.
- Medené tvarovky.
- Tepelne odolný silikón.
- Skrutky, farba, zvlnené koľajnice na pripevnenie polykarbonátu (môžu byť vyrobené z dosiek pomocou skladačky).
Táto konštrukcia termosifónového solárneho kolektora je založená na hliníkovom absorbéri. Rebrá zväčšujú oblasť prenosu tepla z dosky na rúrku a majú drážku v tvare tejto rúrky.
2 spôsoby výroby medeného potrubného absorbéra z hliníka
Použitie hliníkového plechu v spojení s medenými rúrami veľmi často využívajú Kanaďania, Američania, Austrálčania. Máme toto nepopulárne rozhodnutie (pokiaľ viem). Niekto je zadaný, niekto len maľuje fajky.
Zariadenie na ohýbanie hliníkového plechu je vyrobené z preglejky hrúbky 19 mm a dĺžky cca meter, v ktorej je drážka štvorcového tvaru 16X16 mm. Na vytvorenie vybrania pod rúrou bola odobratá oceľová tyč s priemerom 16 mm (rúrka vo väčšine kolektorov sa odoberá pol palca).
![](https://i1.wp.com/ehome.ironws.com/wp-content/uploads/sites/4/2016/11/prisposobleniye-dlya-gibki-alyuminiya-dlya-absorberov-solnechnogo-kollektora.jpg)
"Hniezdo" na hliníkovú lištu je vyrobené z dvoch kusov 16mm preglejky prilepených a priskrutkovaných k základni tak, aby vytvorili štvorcovú drážku. Hliníkový plech niektorých značiek má už mierny prehyb presne v strede plechu a ak tam nie je, treba byť pri ohýbaní opatrnejší.
Metóda lisovania kladivom pôsobí na prvý pohľad nepresvedčivo, no v praxi funguje výborne. Proces ohýbania hliníka pomocou tyče a kladiva je zrejmý z fotografie: položte kov na preglejku presne nad drážku, nainštalujte tyč, držte ju a bez väčšej námahy udierajte do konštrukcie vertikálne umiestneným kladivom. Táto metóda zabraňuje ohýbaniu rebier.
![](https://i1.wp.com/ehome.ironws.com/wp-content/uploads/sites/4/2016/11/press-dlya-listovogo-alyuminiya.jpg)
Keď to pochopíte, ohýbanie jedného absorbéra vám nezaberie viac ako 20 sekúnd.
Nezabudnite skontrolovať tesnosť absorbéra k potrubiu.
Ohýbanie preglejky sa dá vždy vylepšiť držiakmi na tyč, obmedzovačom na jednej strane, aby sa hliníkový plech po preglejke nešmýkal.
Nerobte rebrá príliš dlhé, pretože meď a hliník sa rozťahujú rôznou rýchlosťou a krátke rebrá (60 – 70 cm) to urobia lepšie. Rebrá musia byť zarovnané, stlačené.
Existuje spôsob, ako úplne obaliť potrubie hliníkom. Pozrite si fotografie krok za krokom tohto procesu nižšie.
Táto metóda umožňuje plný kontakt absorbéra s medenou rúrkou, čo zlepšuje výkon kolektora, ale tiež komplikuje proces vytvárania absorbéra.
Samozrejme, tu opísané metódy nie sú hranicou fantázie. Pri príprave článku som narazil aj na high-tech riešenia pre domáce použitie, ako napríklad:
Ako zarovnať hliníkové rebrá absorbéra
Pravdepodobne viete vymyslieť veľa možností, ako tlmič po ohnutí zarovnať. V tomto prípade autor návrhu postavil lis, ktorý vidíte na fotografii. Potreboval opracovať veľa hliníka na podlahové kúrenie a tento lis bol rýchlejší a čistejší ako metóda kladiva.
Lis sa pretláča hliníkom pomocou pevnej oceľovej tyče. Tento dizajn funguje celkom znesiteľne vďaka dlhým pákam, ktoré zvyšujú hmotnosť tela.
Aj keď sa rebrá dokonale zhodujú s tvarom potrubia, silikón je nevyhnutný na optimalizáciu spojenia medzi kovmi.
Ako optimalizovať priľnavosť medzi kovmi
Na drážku sa nanesie tenká vrstva žiaruvzdorného silikónu. Silikón má tepelnú vodivosť 10x väčšiu ako vzduch, takže ani pri veľmi dobrej priľnavosti nebude prekážať. Okrem tepelnej vodivosti silikón znižuje riziko galvanickej korózie utesnením proti prípadnej vlhkosti. Viac o zlepšení priľnavosti medzi absorbérom vám poviem v ďalšom článku.
Položenie dodatočného hliníkového pásu pod potrubie
Niektoré prototypové rozvody umiestnili pod každú medenú rúrku ďalšiu hliníkovú platňu. Toto je dodatočná kontaktná plocha medzi meďou a absorbérom, ktorá pomáha predchádzať tepelným stratám na vonkajšom okraji rebra. O účinnosti hliníkového absorbéra pripravujem samostatný materiál.
Výroba potrubí pre rozdeľovač
Veľkosť zberača by mala byť taká, aby bolo čo najmenej odpadu z rezania medenej rúrky :). Na fotke je rozmer preglejky 238X117 cm (prepočítavam palce na centimetre, takže čísla vyzerajú trochu zvláštne). Parametre základne priamo závisia od veľkosti materiálu, ktorý bude pokrývať kolektor (sklo alebo polykarbonát).
Takto bude vyzerať medená mriežka. Voda vstúpi vpravo dole, pretečie celú cestu a vytečie vľavo hore.
Rúry odrežte na požadovanú dĺžku. Po rezaní je potrebné vyčistiť miesta rezu, najmä zvnútra. Na špeciálnom nástroji na rezanie rúr je na to poskytnutá čepeľ. Na fotografii čistenie adaptérov a rúr od zvyškov rezania.
Vyskúšame hliníkové rebrá, upravíme ich na dokonalý kontakt medzi jednotlivými časťami tlmiča. Režeme časti potrubia pre prípojky. Pripomínam, že všetky merania musia byť dokonalé - vzdialenosť medzi rúrkami sa musí rovnať šírke rebier absorbéra.
Prvá stúpačka má tvar T (na prijímanie vody) a posledná stúpačka má koleno. Na druhom konci kolektora ide koleno k prvému potrubiu a odpalisko k poslednému (výstup teplej vody). Toto páskovanie poskytuje približne rovnakú cirkuláciu.
Spájkujeme všetky detaily mriežky.
Po ochladení roštu ho bude potrebné dôkladne umyť z taviva prostriedkom na umývanie riadu.
Zvárané rúry musia prejsť skúškou tesnosti. Fotografia zobrazuje najjednoduchšiu metódu, ktorá funguje skvele. Je potrebné uzavrieť výstup na spodnom konci a pomaly naplniť sieťku vodou. Ak máte schopnosť použiť malý tlak, potom je to vo všeobecnosti vynikajúce.
Ako vyrobiť rám pre solárny kolektor
Rám by mal byť dostatočne veľký, aby sa do neho zmestila preglejka s absorbérom. Rohy sú upevnené skrutkami a lepidlom. Rám bol v tomto prípade natretý základným náterom a natretý epoxidovou farbou.
Inštalácia potrubného pletiva
Rúrky stlačíme na preglejku, do prívodu a spiatočky pridáme armatúry. V tomto prevedení sú výstupy umiestnené v zadnej časti kolektora. Nasávací a výfukový ventil môžete spájkovať súčasne.
Pod rúry položíme pásy hliníka. Vyššie som už venoval pozornosť tomu, prečo sa to robí. Pásik silikónu vyplní dutiny medzi rúrkou a doskou. Ďalej naneste silikón na celú platňu.
Silikón zostáva pružný pri teplotách, pri ktorých bude musieť kolektor pracovať. Ide o veľmi dobrý spôsob ukladania a odovzdávania tepla z absorbéra na rošt. V predaji sú tepelne odolné silikóny s plnivami, ktoré zvyšujú tepelnú vodivosť.
Montáž absorbérov
![](https://i2.wp.com/ehome.ironws.com/wp-content/uploads/sites/4/2016/11/podgonka-orebreniya-1.jpg)
Naneste pásik tmelu do drážky rebra. Vrstva musí byť veľmi tenká. Rebrá pevne pribijeme k preglejke pomocou zošívačky s nerezovými sponkami. Jeden z prototypov používa skrutky.
![](https://i0.wp.com/ehome.ironws.com/wp-content/uploads/sites/4/2016/11/ustanovka-absorbera-1.jpg)
![](https://i0.wp.com/ehome.ironws.com/wp-content/uploads/sites/4/2016/11/orebreniye-mednoy-truby-alyuminiyevym-absorberom-1.jpg)
Musí sa aplikovať absorbér. V garážových podmienkach je veľmi vhodné použiť farby na krby a grily, v predaji sú aj selektívne farby pre zberateľov.
Povrch hliníka a medi je potrebné očistiť od tmelu a iných nečistôt pomocou acetónu alebo iného vhodného rozpúšťadla. Pred lakovaním musí byť absorbér absolútne suchý.
Montáž izolácie na solárny kolektor
V tomto prípade sa používa tuhá izolačná doska. Polystyrén je nežiaduci kvôli vysokým teplotám. Na foto je izolácia lepená polyuretánovou penou. Na tanier musí byť umiestnené závažie, pretože pena sa bude snažiť expandovať.
Vôbec nie je nutné použiť polykarbonát, ako v tomto prípade. Ale je to vlnitý polykarbonát, ktorý je medzi Američanmi najobľúbenejší v domácich výrobkoch. Poskytuje vysoký prenos tepla, je odolný a flexibilný, filtruje ultrafialové (tak tvrdí autor prototypu, ale PC, s ktorým som sa stretol, bol UV prenosný). Pre zberateľa sú to dobré ukazovatele.
![](https://i2.wp.com/ehome.ironws.com/wp-content/uploads/sites/4/2016/11/podgotovka-ramy-k-ostekleniyu.jpg)
Polykarbonátové dosky v tejto konfigurácii sú spojené zvlnením na zvlnenie a zlepené priehľadným silikónom.
Nainštalujte sklenené podpery. Používa tenkostenné potrubie z pozinkovaného kovu. Do rámu je potrebné vyvŕtať otvor, ako na fotografii. Prilepte drážku. Mimochodom, na fotografiách jedna z možností - všetko sa robí presne rovnakým spôsobom ako s meďou.
Na okraj rámu musíte položiť pás dreva. Výška pásu by mala zodpovedať výške "vlny" polykarbonátu. Plech položte tak, aby bolo možné polykarbonátové rebrá pevne priskrutkovať k rámu. PC v hornej a dolnej časti je inštalované na špeciálnom vlnitom páse, na utesnenie švov použite silikón.
Nad polykarbonátovú dosku je potrebné nainštalovať pásy dreva, ktoré ju rovnomerne pritlačia v hornej aj spodnej časti. Fotografia jasne ukazuje, čo mám na mysli.
Na fotografii sú zobrazené detaily vonkajšieho potrubia. Nádrž je hneď za stenou nad kolektorom. V chladnom podnebí musia byť potrubia izolované. V prípade akéhokoľvek pohybu kolektora je zabezpečený vlnitý prívod. Vypúšťací ventil na vypúšťanie vody na zimu.
Rozdeľovacia nádrž a inštalatérske práce
Ako nádrž na vodu sa používa stará plynová nádrž. Nádrž je potrebné inštalovať nad kolektor tak, aby fungovala prirodzená cirkulácia. Ak sú kohútiky otvorené, zo zásobníka na studenej strane elektrického zásobníka bude tiecť horúca voda. Studená voda vstupuje do rozdeľovača zo starého odtoku plynovej nádrže, horúca voda z rozdeľovača vystupuje zo starého výstupného ventilu. Výfukový ventil je inštalovaný v nádrži a potrubí. Snímač teploty je inštalovaný aj na nádrži a na solárnom paneli.
Na fotografii je znázornená nádrž na zber teplej vody z kolektora. Solárny panel je za stenou, na výstupe z dvoch potrubí.
Na fotografii je nový elektrický ohrievač na záložné kúrenie. Horúca voda z kolektora vstupuje do prívodu studenej vody v tejto nádrži.
Existujú rôzne možnosti napríklad pre solárne kolektorové nádrže.
Merania teploty
Pri teplote asi 60 stupňov vstupuje voda do nádrže. Nádrž perfektne drží teplotu celú noc, elektrický ohrievač nebol zapnutý. Voda zo zberača sa používa na umývanie, sprchovanie a umývanie riadu. Cez palubu nebola teplota vzduchu vyššia ako 30 stupňov (máj 2010). Testovanie výkonu podrobne v ďalšom článku.
Možnosť systémovej montáže:
Dobrí majitelia súkromných domov vždy hľadajú spôsoby, ako ušetriť peniaze na ohrev vody a vykurovanie. Toto je obzvlášť aktuálne v poslednom období, keď ceny energií majú takmer každý štvrťrok silne stúpajúcu tendenciu. Na pomoc prichádza samotná príroda so svojím nevyčerpateľným zdrojom energie – slnečným žiarením. Uvádzaním fyzikálnych zákonov do praxe remeselníci nachádzajú zaujímavé spôsoby, ako ušetriť peniaze navrhovaním a montážou solárnych kolektorov, čo pravdepodobne zvládne každý majiteľ domu sám - stačí vynaložiť trochu úsilia a zručnosti.
Slnečný kolektor pre domácich majstrov sa dá vyrobiť viacerými spôsobmi a z rôznych materiálov, niekedy dokonca aj z tých, ktoré sa jednoducho „kotúľajú pod nohami.“ Sú skonštruované z obyčajných starých plechoviek od piva, plastových fliaš, hadíc alebo rúrok s použitím skla. , polykarbonátové panely a iné materiály.
Niektoré spôsoby výroby kolektorov budú uvedené nižšie, ale najprv by ste si mali preštudovať schémy zapojenia - spravidla sú približne spoločné pre všetky solárne systémy na ohrev vody.
Schémy zapojenia solárneho kolektora vody
Efektívna prevádzka solárneho systému na ohrev vody závisí nielen od toho, z čoho je kolektor vyrobený, ale aj od toho, ako správne bude nainštalovaný a pripojený. Existuje veľa možností pre schémy pripojenia, ale nemali by ste hľadať tie najzložitejšie, pretože je celkom možné použiť tie základné, ktoré sú prístupné a zrozumiteľné.
"Letná" verzia dodávky teplej vody zo slnečného kolektora
Táto jednoduchá schéma zapojenia solárnych kolektorov je použiteľná na ohrev vody pre domácnosť aj pre domácnosť. Ak je potrebná teplá voda vonku v letnej budove, potom je nádrž na ňu inštalovaná aj vo vzduchu. V prípade, keď je teplá voda distribuovaná po dome a je tam inštalovaná akumulačná nádrž.
![](https://i1.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D0%9B%D0%B5%D1%82%D0%BD%D0%B8%D0%B9-%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%B8%D0%B0%D0%BD%D1%82.jpg)
Táto schéma zvyčajne zabezpečuje prirodzenú cirkuláciu vody a v tomto prípade je kolektorová batéria inštalovaná o 800 ÷ 1000 mm nižšie ako hladina nádrže, kde bude prúdiť horúca voda - to by malo byť zabezpečené rozdielom v hustote chladu a zahriata kvapalina. Na pripojenie rozdeľovača k nádrži sa používajú rúry s priemerom najmenej ¾ palca. Aby voda v akumulačnej nádrži zostala v horúcom stave, ku ktorému sa dostane z ohriatia denným slnkom, musia byť steny dobre izolované napr. minerálnou vlnou hrúbky 100 mm a polyetylénom (ak nie je nadstavená strecha kotol). Napriek tomu je lepšie poskytnúť kontajneru stacionárny prístrešok, pretože ak izolácia navlhne dažďom, výrazne to zníži jej tepelnoizolačné vlastnosti.
Prirodzená cirkulácia nie je príliš vhodná pre použitie v systéme so solárnym kolektorom, pretože vytvára miernu zotrvačnosť pri pohybe vody v okruhu. A ak sú batéria a nádrž dostatočne ďaleko od seba, voda, ktorá prejde touto cestou, sa postupne ochladí. Preto sa na zvýšenie účinnosti často inštaluje cirkulácia. Táto možnosť je vhodná na ohrev vody iba v teplej polovici roka a na zimu bude potrebné vodu zo systému vypustiť, inak sa pri zamrznutí ľahko zlomí t tony rubínu.
"Zimná" schéma pripojenia solárneho ohrevu vody
Ak plánujete solárny kolektor využívať celoročne, tak aby voda v potrubí pri extrémnom mraze nezamŕzala, namiesto neho sa do okruhu naleje špeciálna nemrznúca zmes, teda nemrznúca kvapalina. Schéma má úplne iný vzhľad - je nainštalovaný nepriamy vykurovací kotol. V tomto prípade nemrznúca zmes ohriata v solárnom kolektore prejde cez výmenník tepla kotla a ohrieva vodu v nádrži.
![](https://i0.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D0%97%D0%B8%D0%BC%D0%BD%D1%8F%D1%8F-%D1%81%D1%85%D0%B5%D0%BC%D0%B0.jpg)
V tomto systéme je nevyhnutne zabudovaná "bezpečnostná skupina" - automatická odvzdušňovací ventil, manometer a poistný ventil, určený pre požadovaný tlak. Pre neustály pohyb chladiacej kvapaliny sa zvyčajne používa obehové čerpadlo.
Možnosť solárneho ohrevu
Pri využívaní solárnej tepelnej energie na vykurovanie domu sa využíva aj nepriamy vykurovací kotol pripojený ku kolektoru, ako aj na prihrievanie chladiacej kvapaliny - na tuhé palivo alebo plyn. V jesenných alebo jarných dňoch, keď slnko dokáže zohriať chladiacu kvapalinu na požadovanú teplotu, je možné kotol jednoducho vypnúť.
![](https://i2.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D0%A1%D1%85%D0%B5%D0%BC%D0%B0-%D0%B7%D0%B8%D0%BC%D0%BD%D0%B5%D0%B3%D0%BE-%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F.jpg)
Ak sú zimy v regióne veľmi chladné, potom by sme od kolektora nemali očakávať veľkú účinnosť, pretože počas tohto obdobia je málo slnečných dní a samotná hviezda je nízko nad obzorom. Preto je potrebné dodatočné zahrievanie chladiacej kvapaliny a teplej vody. Jediný spôsob, ako solárna batéria pomôže ušetriť na palive, je, že do kotla nepotečie studená, ale už trochu ohriata voda, čo znamená, že na jej zohriatie na požadovanú teplotu bude potrebné spáliť menej plynu alebo dreva.
Musíte tiež vedieť, že čím väčší je solárny kolektor, tým viac energie bude schopný absorbovať. Preto, aby takýto systém dokázal generovať dostatok tepla na vykurovanie domu, je potrebné zväčšiť veľkosť kolektorovej plochy na 40 ÷ 45 % z celkovej plochy domu.
Možnosť dodávky teplej vody a ohrevu zo solárneho kolektora
Pre využitie solárneho kolektora na vykurovanie aj ohrev teplej vody je potrebné v systéme skombinovať obe predchádzajúce možnosti a použiť špeciálny bojler na vodu s prídavnou nádržou s špirálou, cez ktorú cirkuluje chladiaca kvapalina ohriata solárnou batériou. Vzhľadom na to, že vnútorná nádrž je oveľa menšia ako hlavná, voda v nej sa zohrieva z cievky oveľa rýchlejšie a odovzdáva teplo do všeobecnej nádrže.
![](https://i2.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D0%93%D0%BE%D1%80%D1%8F%D1%87%D0%B0%D1%8F-%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%B0-%D0%B8-%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5.jpg)
Okrem toho musí byť kotol napojený na doplnkový zdroj vykurovania – môže to byť buď elektrokotol, alebo generátor tepla na tuhé palivo.
Teplotná nestabilita vytvorená solárnou batériou môže prispievať k prehrievaniu chladiacej kvapaliny alebo naopak k jej príliš rýchlemu ochladzovaniu vo vykurovacom a vodovodnom okruhu. Aby sa tomu zabránilo, celý systém musí byť riadený automatizáciou. Inštalované v elektroinštalácii ovládač teplota, ktorá môže buď presmerovať toky chladiacej kvapaliny, alebo zapnúť alebo vypnúť obehové čerpadlá, alebo vykonávať iné riadiace operácie.
![](https://i1.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D0%9A%D0%BE%D0%BD%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D1%80-%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D1%8B.jpg)
Vo vyššie uvedenom diagrame je takýto regulátor teploty označený ako regulátor.
Takže so schémami pripojenia (páskovanie) je vo všeobecnosti jasno. A teraz má zmysel zvážiť niekoľko možností vlastnej výroby solárnych kolektorov.
Ceny slnečných kolektorov
Slnečné kolektory
Solárny kolektor z hadice alebo flexibilného potrubia
Tí, ktorí majú súkromný dom so záhradou alebo chatou, samozrejme vedia, že voda, ktorá zostala v provizórnych svetelných rozvodoch po polievaní záhonov, sa rýchlo zohreje. Toto je pozitívna kvalita hadíc alebo flexibilných potrubí a používali ju remeselníci, ktorí z nich vytvorili solárne výmenníky tepla. Treba poznamenať, že takýto zberač bude stáť mnohokrát lacnejšie ako zakúpený v obchode, ale aby bol výrobný proces úspešný, je potrebné vyvinúť určité úsilie.
![](https://i2.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D0%91%D0%B0%D1%82%D0%B0%D1%80%D0%B5%D1%8F-%D1%88%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B3-1.jpg)
Takýto kolektor môže pozostávať z jednej alebo viacerých sekcií, v ktorých sú položené a upevnené hadice tesne stočené do špirálového „slimáka“.
![](https://i2.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D0%A8%D0%BB%D0%B0%D0%B3-%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%83%D1%82%D1%8B%D0%B9.jpg)
Tento dizajn možno nazvať najjednoduchším v dizajne aj inštalácii. Jeho hlavnou nevýhodou možno nazvať skutočnosť, že je prakticky nemožné ho použiť bez použitia núteného obehu, pretože ak sú obrysy potrubia príliš dlhé, hydraulický odpor prekročí tlakovú silu vytvorenú teplotným rozdielom. Riešenie otázky inštalácie obehového čerpadla však nie je vôbec ťažké. A takýto systém, inštalovaný vo vidieckom dome, bude vynikajúcou pomocou a rýchlo sa vyplatí, vrátane nákladov (veľmi zanedbateľných) na napájanie čerpadla.
Podobné kolektory sa používajú aj na ohrev vody v bazénoch. Sú pripojené k filtračnému systému, ktorý je nevyhnutne vybavený čerpadlom. Voda, ktorá cirkuluje potrubím kolektora, má čas na zahriatie pred vstupom do bazéna.
V niektorých prípadoch, vytvorenie celého systému, môžete urobiť bez inštalácie akumulačnej nádrže. To je možné, keď sa teplá voda používa iba počas dňa a v malých množstvách. Napríklad v okruhu 150 m potrubia s vnútorným priemerom 16 mm sa zmestí 30 litrov vody. A ak sa päť alebo šesť týchto „slimákov“ z rúrok zmontuje do jednej batérie, potom sa každý člen rodiny môže počas dňa niekoľkokrát osprchovať a stále bude veľa teplej vody pre domáce potreby.
Ak má niekto stále pochybnosti o účinnosti takéhoto ohrevu vody, odporúčame pozrieť si video, ktoré ukazuje test hadicového zberača:
Video: účinnosť jednoduchého solárneho kolektora
Materiály na výrobu
Na výrobu takéhoto solárneho kolektora vody je potrebné pripraviť nejaké materiály. Nie je vôbec vylúčené, že niektoré z nich nájdete aj v stodole či garáži.
- Gumená hadica alebo ohybná čierna plastová rúrka s priemerom 20 ÷ 25 mm je v skutočnosti hlavným prvkom systému, v ktorom dochádza k výmene tepla pri cirkulácii vody. Počet hadíc bude závisieť od veľkosti solárnej batérie - môže to byť 100 alebo 1000 metrov. Uprednostňuje sa čierna farba hadice, pretože absorbuje teplo viac ako všetky ostatné odtiene.
Okamžite treba poznamenať, že kovoplastové rúry nie sú obzvlášť vhodné na výrobu kolektora, aj keď sú pokryté čiernou farbou. Faktom je, že ich plasticita je v tomto prípade nedostatočná - na ohyboch malého polomeru sa lámu a teda aj keď nie je narušená celistvosť stien, intenzita prúdenia vody sa zníži.
Hadice sa predávajú v zvitkoch 50, 100 alebo 200 metrov. Ak plánujete vyrobiť batériu s veľkým objemom, budete si musieť kúpiť niekoľko pozícií. V prípade, že sa plánuje použiť napríklad 50 alebo 100 m hadice v každej sekcii, potom by ste si nemali kupovať celú 200-metrovú zátoku, je lepšie si kúpiť hotovú meranú hadicu. To ušetrí čas počas inštalácie.
Hadica môže byť položená nielen v okrúhlej špirále, ale aj oválna, ako aj vo forme cievky.
![](https://i1.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/03BT4292_0141__30836_zoom.jpg)
Ako dobrú alternatívu môžete vyskúšať aj moderné PEX rúry. Majú dobrú plasticitu, ale ako im dať čiernu farbu, ak nie je v predaji, je ľahké zistiť.
- Ak je sklon strechy, na ktorej bude inštalovaná kolektorová batéria, strmý, potom sa vyrábajú špeciálne boxy pre hadicové špirály - z tyčí, preglejky alebo plechu. Vyžaduje si to tyče 40 × 40 alebo 40 × 50 mm, preglejku s hrúbkou 6 mm alebo plech s hrúbkou 1,5–2 mm.
![](https://i2.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%B0-%D0%B4%D0%BB%D1%8F-%D1%83%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B8-%D1%88%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B3%D0%B0.jpg)
Polotovary budúceho modulu sú spracované (drevo) alebo antikorózne zlúčeniny (kov). Potom sa z nich zostaví krabica do jednej alebo viacerých špirál.
![](https://i0.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D0%A8%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B3-%D0%B2-%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%B0%D1%85.jpg)
Mimochodom, ako boky krabice môžete použiť staré okenné rámy, na ktoré sa jednoducho namontuje spodná časť.
![](https://i1.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/Antiseptik-Senezh-%D1%80%D0%BE%D0%BF%D0%B8%D1%82%D0%BA%D0%B0%D0%B0.jpg)
- Na predbežnú úpravu kovu a dreva je potrebné zakúpiť antiseptické, antikorózne a základové zmesi.
- Hadice (potrubia) budú vystavené značnému zaťaženiu tak od hmoty chladiacej kvapaliny, ako aj od extrémnych teplôt a vnútorného tlaku. Preto sa budú snažiť zlomiť pokládku, deformovať sa, prehýbať sa, takže musíte poskytnúť špeciálne upevňovacie prvky, aby ste ich udržali v pôvodne nastavenej polohe.
Môže to byť kovový pás, ktorý je upevnený medzi rúrkami pomocou samorezných skrutiek.
![](https://i0.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D0%BA%D1%80%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D1%88%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B3%D0%B0.jpg)
Ďalšou možnosťou je voľný zväzok s pevnou šnúrkou alebo plastová kravata s krížom alebo priečnikom. Napriek tomu je tento spôsob upevnenia vhodnejší pre plastovú rúrku ako pre hadicu, pretože sa môže prehýbať na šnúre, keď sa guma roztiahne. Ak je pre kolektor zvolená vystužená gumová hadica, potom je táto metóda celkom vhodná na upevnenie.
![](https://i0.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D1%81%D0%B2%D1%8F%D0%B7%D0%BA%D0%B0-%D1%88%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B3%D0%B0.jpg)
Ďalšou možnosťou upevnenia vhodnou pre plastovú rúrku alebo vystuženú hadicu môžu byť klince so širokou hlavou. Môžu byť zatĺkané buď do dna krabice (v tomto prípade musí mať hrúbku aspoň 10 mm), alebo na akýsi kríž vyrobený z tyče.
![](https://i0.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D0%A8%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B3-%D0%BD%D0%B0-%D0%B3%D0%B2%D0%BE%D0%B7%D0%B4%D1%8F%D1%85.jpg)
- Bude potrebné pripraviť spojovacie prvky pre hadicu alebo potrubia. Existuje veľa druhov takýchto tvaroviek, ale musíte si vybrať presne tie, ktoré sú určené pre vybrané na výrobu zberač materiálu.
![](https://i1.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D0%A1%D0%BE%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B8-%D1%80%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D1%85-%D1%88%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B3%D0%BE%D0%B2.jpg)
Okrem takýchto konektorov budú potrebné závitové tvarovky na prechod z plastovej alebo gumenej rúry na bežnú kovovú. Takéto spojenie bude potrebné, ak bude kolektor pozostávať z niekoľkých modulov.
Ak chcete vedieť, koľko spojovacích prvkov je potrebných, musíte vopred nakresliť schematický diagram vytváraného systému a vypočítať ich počet na ňom.
- Na spojenie všetkých modulov do jednej batérie, dvoch zberač - rez kovová rúrka. Cez jeden z nich, upevnený v spodnej časti batérie, bude prúdiť studená voda do výmenníkov tepla a v druhom, upevnenom hore, sa bude zhromažďovať teplá voda.
![](https://i2.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D0%A1%D0%BE%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D1%88%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B3%D0%BE%D0%B2-%D0%B2-%D0%BE%D0%B1%D1%89%D1%83%D1%8E-%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D1%83.jpg)
Horné potrubie bude pripojené k zásobnej nádrži, to znamená, že pôjde k spotrebiteľovi. Mal by mať priemer 40 ÷ 50 mm.
Montáž batérie
Po príprave všetkého, čo potrebujete, sa môžete pustiť do práce.
- Najprv musíte ošetriť všetky drevené časti budúcej konštrukcie antiseptikom.
- Ďalej, ak je spodná časť modulov vyrobená z kovového plechu, musí byť potiahnutá antikoróznou zmesou. Zvyčajne sa na tento účel používa tmel určený na pokrytie dna automobilov.
![](https://i0.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D1%80%D1%80%D0%BE%D0%B71.jpg)
- Po vysušení kompozícií na pripravených prvkoch sa z nich zostavia jednotlivé alebo spoločné moduly.
- Potom sa do nich položia hadice, pre ktoré sú upevnené držiaky.
![](https://i1.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D0%9E%D0%B4%D0%BD%D0%B0-%D1%8F%D0%B9%D1%87%D0%B5%D0%BA%D0%B0-%D0%B8%D0%B7-%D1%88%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B3%D0%B0.jpg)
- Pre voľný priechod potrubí cez strany modulov sú pre ne vyvŕtané otvory - v jeho hornej časti a spodnej časti. V súlade s tým je prívodné potrubie studenej vody vedené do spodného otvoru a ohrievaný výstup je vedený do horného otvoru.
- Ak je vertikálne namontovaných niekoľko modulov alebo jeden spoločný, do ktorého je umiestnených aj niekoľko "slimákov" potrubia nad sebou, potom je spodný koniec každej špirály spojený s horným výstupom spodnej - a celý "stĺpec" sa prepína podľa tohto sekvenčného princípu. Najnižší koniec je pripojený k bežnému kovovému rozdeľovaču, cez ktorý bude prúdiť studená voda. Všetky susedné vertikálne rady sú namontované rovnakým spôsobom - so spoločným pripojením k prívodnému rozdeľovaču.
![](https://i0.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D0%9B%D0%B5%D1%82%D0%BD%D0%B8%D0%B9-%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%B8%D0%B0%D0%BD%D1%82-%D0%B8%D0%B7-%D1%88%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B3%D0%B0.jpg)
- V súlade s tým sú horné konce hadíc najvyššieho horizontálneho radu modulov pripojené ku kovovej zbernej rúre, cez ktorú sa odvádza horúca voda na spotrebu.
- Špirálový kolektorový okruh je možné namontovať aj na plech inštalovaný nie na streche, ale v blízkosti domu, na jeho južnej strane alebo v blízkosti bazéna, ak si vyžaduje vykurovanie. V tomto prípade kovová základňa prispeje k rýchlejšiemu ohrevu vody a udržaniu tepla v potrubiach, pretože má dobrú tepelnú vodivosť a tepelnú kapacitu.
![](https://i1.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D0%A2%D1%80%D1%83%D0%B1%D1%8B-%D0%BD%D0%B0-%D0%BA%D1%80%D1%8B%D1%88%D0%B5.jpg)
- Ďalšou možnosťou pre tepelný solárny kolektor môže byť uloženie okruhu na strešnú rovinu do špeciálnych boxov v dlhých paralelných radoch po celej dĺžke strechy.
Ceny za XLPE rúry
XLPE rúry
Video: jednoduchý lineárny trubicový solárny kolektor
Umocnite efekt pomocou plastových fliaš
![](https://i1.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D0%9A%D0%BE%D0%BB%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80-%D0%B8%D0%B7-%D0%B1%D1%83%D1%82%D1%8B%D0%BB%D0%BE%D0%BA.jpg)
Na obrázku je znázornený solárny kolektor z hadíc (potrubia), ktorého účinnosť značne zvyšuje použitie bežných plastových fliaš. Aká je tu "vlastnosť"? A je ich niekoľko:
![](https://i0.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D0%A1%D1%85%D0%B5%D0%BC%D0%B0-%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%82%D1%8B-%D1%82%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BE%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%B6%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B9-%D0%B8%D0%B7-%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%BA.jpg)
- Fľaše zohrávajú úlohu priehľadného obalu a neumožňujú prúdom vzduchu odoberať teplo absolútne zbytočné vzájomná výmena tepla. Okrem toho sa samotné vzduchové komory stávajú akýmsi akumulátorom tepla. Existuje skleníkový efekt, ktorý sa aktívne využíva v poľnohospodárskej technike.
- Zaoblený povrch flakónu zohráva úlohu šošovky, ktorá umocňuje účinok slnečného žiarenia.
- Ak je spodný povrch fľaše pokrytý reflexným fóliovým materiálom, potom je možné dosiahnuť efekt zaostrenia lúčov v zóne priechodu potrubia. Vykurovaniu to len prospeje.
- Ďalší dôležitý faktor. Plastový priehľadný povrch do určitej miery zníži škodlivé negatívne účinky ultrafialových lúčov, ktoré „nemajú radi“ ani guma, ani plast. Takýto okruh by mal vydržať dlhšie.
Na výrobu takéhoto solárneho kolektora budete potrebovať:
![](https://i1.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%8F-%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0-%D0%B4%D0%BB%D1%8F-%D0%B4%D0%B0%D1%87%D0%B8.jpg)
1 - Gumená hadica, čierne kovové alebo plastové rúrky - ako výmenník tepla.
2 - Plastové fľaše, ktoré sa stanú plášťom okolo rúrok okruhu.
3 - Do fliaš, do ich polovice, ktorá bude priliehať k základni, môže byť vložená fólia alebo iný reflexný materiál. Reflexná časť by mala smerovať k slnku.
4 - Namontovať stojan z tyče alebo kovovej rúry bude celkom jednoduché.
5 - Zásobník ohriatej vody, ktorý musí byť napojený na odberné miesto - vodovodná batéria, sprcha a pod.
6 - Nádrž na studenú vodu, ktorá sa dá pripojiť k vodovodnému systému.
Inštalácia solárneho kolektora
Montáž verzie znázornenej na hornom obrázku je nasledovná:
- Na začiatok je stojan namontovaný z kovovej rúry alebo tyče. Ak je vyrobený z dreva, musí byť potiahnutý antiseptickou kompozíciou, ale ak je vyrobený z kovu, musí byť ošetrený antikoróznym prostriedkom. Je potrebné vypočítať dĺžku tak, aby medzi dvoma stojanmi bol inštalovaný párny počet fliaš.
- Na stojane, na diaľkušírka fliaš, sú upevnené vodorovné pásy, na ktorých bude možné vykonať dodatočné upevnenie cievky. Okrem toho prezradia rámu dodatočnú tuhosť.
- Ďalej sa pripraví požadovaný počet plastových fliaš - spodná časť sa z nich odreže tak, aby jedna fľaša so stranou hrdla tesne zapadla do výsledného otvoru.
![](https://i2.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D0%9F%D0%BE%D0%B4%D0%B3%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%BA%D0%B0-%D0%B1%D1%83%D1%82%D1%8B%D0%BB%D0%BE%D0%BA.jpg)
- Odoberie sa hadica (rúrka) požadovanej dĺžky, ktorá bude stačiť na pokládku cievkový obvod na pripravenom rámovom stojane.
Odstúpte od okraja hadice 100 ÷ 150 mm a označte miesto jej upevnenia. Potom sa cez tento okraj na potrubie nasunie požadovaný počet pripravených fliaš, čo bude stačiť na úplné uzavretie oblasti k opačnému stojanu. Fľaše sú namontované tesne jedna k druhej, takže hrdlo druhej vstupuje do otvoru vyrezaného na dne predchádzajúcej.
- Keď je časť potrubia na položenie hornej časti cievky úplne pokrytá krabicou na fľaše, jej okraj je pripevnený k hornej časti ľavého stojana rámu. Na upevnenie môžete použiť držiaky na plastové rúrky so západkou požadovanej veľkosti.
![](https://i1.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D0%9A%D0%BB%D0%B8%D0%BF%D1%81%D0%B0-%D0%B4%D0%BB%D1%8F-%D0%B7%D0%B0%D0%BA%D1%80%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F-%D1%82%D1%80%D1%83%D0%B1.jpg)
- V prípade potreby sa poloha fliaš upraví tak, aby ich fóliová polovica bola dole, v blízkosti rámu zberača.
- Potom sa rúra hladko otočí a zapadne späť na sponu.
- Ďalším krokom je opätovné nasadenie fliaš na potrubie a už je pripevnené na ľavom stojane. Tento sledovač pokračuje, kým sa celý rám nevyplní kolektorovou cievkou.
- Teraz zostáva len „zabaliť“ armatúry, cez ktoré bude výsledný kolektor pripojený k prívodu studenej vody a k zásobníku teplej vody.
![](https://i0.wp.com/stroyday.ru/wp-content/uploads/2015/07/%D0%98%D0%B7-%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82.-%D0%B1%D1%83%D1%82%D1%8B%D0%BB%D0%BE%D0%BA.jpg)
Taký zberateľ, ako vidíte, absolútne nie je ťažké vo výrobe, ale môže sa stať dobrým "pomocníkom" v súkromnom dome, ktorý preberá funkcie ohrevu vody.
Mimochodom, slnečnú energiu možno využiť nielen na ohrev vody, ale aj na privádzanie ohriateho vzduchu do miestností. Napríklad, ako to urobiť sami, môžete zistiť, ak kliknete na odkaz na špeciálnu publikáciu nášho portálu.
Video - montáž solárnej elektrárne svojpomocne
Alternatívne obnoviteľné zdroje energie sú veľmi obľúbené. V niektorých krajinách EÚ pokrýva autonómne vykurovanie viac ako 50 % energetických potrieb. V Rusku sa slnečné kolektory zatiaľ veľmi nepoužívajú. Jeden z hlavných dôvodov: vysoké náklady na vybavenie. Za solárny panel od domáceho výrobcu budete musieť zaplatiť najmenej 16-20 tisíc rubľov. Výrobky európskych značiek budú stáť ešte viac, od 40 do 45 tisíc rubľov.
Výroba solárneho kolektora vlastnými rukami bude lacnejšia, aspoň polovica. Podomácky vyrobený solárny kolektor poskytne dostatok tepla na ohrev vody v sprche pre 3-4 osoby. Na výrobu budete potrebovať stavebné nástroje, vynaliezavosť a improvizované prostriedky.
Z čoho môže byť vyrobená slnečná sústava?
Najprv musíte pochopiť, aký princíp fungovania používa solárny ohrievač vody. Vo vnútornej štruktúre bloku sú prítomné nasledujúce uzly:- rám;
- absorbér;
- výmenník tepla, vo vnútri ktorého bude cirkulovať chladivo;
- reflektory na zaostrenie slnečných lúčov.
- Absorpcia tepla - slnečné lúče prechádzajú cez sklo umiestnené na vrchnej časti puzdra, alebo cez vákuové trubice. Vnútorná absorpčná vrstva v kontakte s výmenníkom tepla je potiahnutá selektívnou farbou. Keď slnečné svetlo dopadne na absorbér, uvoľní sa veľké množstvo tepla, ktoré sa zhromažďuje a používa na ohrev vody.
- Prenos tepla - absorbér je umiestnený v tesnom kontakte s výmenníkom tepla. Teplo akumulované absorbérom a odovzdané do výmenníka tepla ohrieva kvapalinu pohybujúcu sa cez rúrky do špirály vo vnútri zásobníka tepla. Cirkulácia vody v ohrievači vody sa vykonáva núteným alebo prirodzeným spôsobom.
- TÚV - využívajú sa dva princípy ohrevu teplej vody:
- Priamy ohrev - horúcu vodu po zahriatí jednoducho vypustíte do tepelne izolovanej nádoby. V monoblokovom solárnom systéme sa ako nosič tepla používa obyčajná úžitková voda.
- Druhou možnosťou je zabezpečenie teplej vody pasívnym ohrievačom vody na princípe nepriameho ohrevu. Chladiaca kvapalina (často nemrznúca zmes) sa pod tlakom posiela do výmenníka tepla solárneho kolektora. Po zahriatí sa ohriata kvapalina privádza do akumulačnej nádrže, v ktorej je zabudovaná špirála (hrajúca úlohu vykurovacieho telesa), obklopená vodou pre systém zásobovania teplou vodou.
Chladiaca kvapalina ohrieva špirálu, cez ktorú odovzdáva teplo vode v nádrži. Pri otvorení kohútika prúdi ohriata voda zo zásobníka tepla do odberného miesta. Charakteristickým rysom solárneho systému s nepriamym ohrevom je schopnosť pracovať počas celého roka.
Pracovné návrhy solárnych ohrievačov vody majú podobné zariadenie. Vyrobené iba z improvizovaných materiálov. Existujú schémy na výrobu kolektorov z:
- polykarbonát;
- vákuové trubice;
- PET fľaše;
- plechovky od piva;
- chladič chladničky;
- medené rúry;
- Rúry z HDPE a PVC.
Polykarbonátové potrubie
Vyrobené z voštinových panelov s dobrými tepelnoizolačnými vlastnosťami. Hrúbka plechov od 4 do 30 mm. Výber hrúbky polykarbonátu závisí od požadovaného prestupu tepla. Čím je plech a články v ňom hrubšie, tým viac vody bude jednotka schopná zohriať.Aby ste si sami vyrobili solárny systém, najmä domáci polykarbonátový solárny ohrievač vody, budete potrebovať nasledujúce materiály:
- dve závitové tyče;
- propylénové rohy, armatúry musia mať vonkajšie závitové spojenie;
- PVC plastové rúrky: 2 ks, dĺžka 1,5 m, priemer 32;
- 2 zástrčky.
Na zvýšenie tepelnej účinnosti komôrkového polykarbonátového kolektora je plech potiahnutý akoukoľvek selektívnou farbou. Ohrev vody po nanesení selektívneho náteru sa zrýchli približne dvojnásobne.
Rozdeľovač vákuovej trubice
V tomto prípade nebude možné zvládnuť výlučne improvizovanými prostriedkami. Na výrobu solárneho kolektora si budete musieť kúpiť vákuové trubice. Predávajú ich firmy zaoberajúce sa údržbou solárnych systémov a priamo výrobcovia solárnych ohrievačov vody.Pre vlastnú výrobu je lepšie zvoliť banky s perovými tyčami a tepelným kanálom heat-pipe. Rúry sa ľahšie montujú a v prípade potreby vymieňajú.
K vákuovému solárnemu kolektoru je potrebné dokúpiť aj blokový rozbočovač. Pri výbere dávajte pozor na výkon uzla (určený počtom rúrok, ktoré je možné súčasne pripojiť k zariadeniu). Rám je vyrobený samostatne, zostavením dreveného rámu. Úspory pri výrobe doma, berúc do úvahy nákup hotových vákuových trubíc, budú najmenej 50%.
Solárny systém z plastových fliaš
Na varenie potrebujete asi 30 kusov. PET fľaše. Pri montáži je vhodnejšie použiť nádoby rovnakej veľkosti na 1 alebo 1,5 litra. V prípravnej fáze sa etikety odstránia z fliaš, povrch sa dôkladne umyje. Okrem plastových nádob budete potrebovať:- 12 m hadica na polievanie rastlín, priemer 20 mm;
- 8 kusov T;
- 2 kolená;
- rolka teflónovej fólie;
- 2 guľové ventily.
Za jasného dňa po 15 minútach. voda sa zohreje na 45°C. Vzhľadom na vysoký výkon solárneho ohrievača vody z plastových fliaš má zmysel pripojiť ho k akumulačnej nádrži s objemom 200 litrov. Ten je dobre izolovaný, aby sa zabránilo tepelným stratám.
Zberač hliníkových plechoviek piva
Hliník má dobré tepelné vlastnosti. Nie je prekvapujúce, že kov sa používa na výrobu vykurovacích radiátorov.Hliníkové plechovky je možné použiť pri výrobe domácich solárnych systémov. Plechovky vyrobené z cínu a akéhokoľvek iného kovu nie sú vhodné na výrobu.
Pre jeden solárny panel budú potrebné nasledujúce komponenty:
- poháre, cca 15 ks. na riadok sa telo zmestí 10-15 riadkov;
- výmenník tepla - kolektor sa používa z gumovej hadice alebo plastových rúrok;
- lepidlo na zlepenie plechoviek;
- selektívny náter.
Na ohrev vzduchu sa často vyrába solárny kolektor z hliníkových plechoviek. Pri použití vodnej chladiacej kvapaliny klesá tepelná účinnosť zariadenia.
Solárny systém z chladničky
Ďalšie obľúbené riešenie, ktoré si vyžaduje minimálny čas a peniaze. Solárny kolektor je vyrobený z radiátora starej chladničky. Cievka je už natretá čiernou farbou. Rošt stačí položiť do dreveného puzdra s izoláciou a napojiť na prívod teplej vody pomocou spájkovania.Existuje možnosť výroby z kondenzátora klimatizácie. Na tento účel je k jednej sieti pripojených niekoľko radiátorov. Ak existuje možnosť lacného nákupu asi 8 ks. kondenzátory, výroba kolektora je celkom možná.
Kolektor vyrobený z medených rúrok
Meď má dobré tepelné vlastnosti. Pri výrobe medeného solárneho kolektora použite:- potrubia s priemerom 1 1/4", používané pri inštalácii vykurovacích systémov a systémov teplej vody;
- 1/4" rúrky používané v klimatizačných systémoch;
- plynový horák;
- spájka a tavidlo.
Solárny kotol vyrobený z HDPE rúr a PVC hadíc
Pri výrobe solárnych systémov sa používa takmer akýkoľvek dostupný materiál. Existujú riešenia, ktoré vám umožňujú vyrobiť kolektor z vlnitej hadice, gumovej hadice používanej na zalievanie rastlín.Solárne systémy nie sú vyrobené z kovoplastového potrubia, pretože gumové tesnenia armatúr neznesú silné teplo. Pri intenzívnom slnečnom žiarení dosahuje ohrev v kolektore 300°C. Pri prehriatí tesnenia určite pretekajú.
Slnečný kolektor je možné vyrobiť z vlnitej nerezovej rúrky. Obľúbenosť riešenia je spôsobená rýchlosťou a jednoduchosťou inštalácie. Vlnitá rúrka z nehrdzavejúcej ocele je položená v krúžkoch alebo hadovi. Nevýhodou sú relatívne vysoké náklady na nerezové vlnité rúry.
Napriek existujúcim možnostiam opísaným vyššie, solárne kolektory vyrobené z propylénových a HDPE rúr zostávajú najobľúbenejšie. Každá možnosť má svoje výhody:
- Solárny kolektor z HDPE rúr- na výrobu zvoliť materiál, ktorý je odolný voči teplu. Pre uľahčenie montáže akumulačného radiátora sa predáva veľké množstvo armatúr. Rúry vyrobené z polyetylénu s nízkou hustotou sú spočiatku čierne alebo tmavo modré, takže nevyžadujú farbenie.
- PVC solárny kolektor- popularita riešenia v jednoduchosti inštalácie konštrukcie, vykonávanej spájkovaním. Prítomnosť veľkého počtu rohov, odpalísk, amerických žien a iných tvaroviek uľahčuje proces montáže. Pomocou spájkovania môžete vytvoriť kolektorový výmenník tepla akejkoľvek konfigurácie.
Výroba solárneho kolektora teplej vody z PEX potrubia:
Všetky opísané rúrky s rôznou účinnosťou sa používajú ako jadro pri výrobe podomácky vyrobeného solárneho kolektora z plastových fliaš a hliníkových plechoviek.
Ako urobiť selektívny náter
Vysokoúčinný kolektor má vysoký stupeň absorpcie slnečnej energie. Lúče dopadajú na tmavý povrch, po ktorom ho zahrievajú. Čím menej žiarenia sa odrazí od absorbéra slnečného kolektora, tým viac tepla zostáva v slnečnom systéme.Na zabezpečenie dostatočnej akumulácie tepla je potrebný selektívny náter. Existuje niekoľko možností výroby:
- Domáci selektívny náter kolektorov- použite akúkoľvek čiernu farbu, ktorá po zaschnutí zanechá matný povrch. Existujú riešenia, keď sa ako kolektorový absorbér použije nepriehľadná tmavá olejová tkanina. Čierny smalt je nanesený na rúrky výmenníka tepla, povrch plechoviek a fliaš, s matným efektom.
- Špeciálne absorpčné nátery- môžete ísť inou cestou zakúpením špeciálnej selektívnej farby pre zberateľa. Zloženie selektívnych povlakov zahŕňa polymérne plastifikátory a prísady, ktoré poskytujú dobrú priľnavosť, tepelnú odolnosť a vysoký stupeň absorpcie slnečného žiarenia.
Solárne systémy slúžiace výhradne na ohrev vody v lete si vystačia s natretím absorbéra na čierno obyčajným náterom. Domáce slnečné kolektory na vykurovanie domu v zime by mali mať kvalitný selektívny náter. Na farbe sa šetriť nedá.
Domáci alebo továrenský solárny systém - čo je lepšie
Je nereálne vyrábať solárny kolektor doma, ktorý sa dá porovnať s výrobnými výrobkami z hľadiska technických vlastností a výkonu. Na druhej strane, ak potrebujete zabezpečiť dostatok vody na vonkajšiu sprchu, solárna energia bude stačiť na prevádzku jednoduchého domáceho ohrievača vody.Čo sa týka kvapalinových kolektorov pracujúcich v zime, ani všetky továrenské solárne systémy nedokážu pracovať pri nízkych teplotách. Systémy do každého počasia, to sú najčastejšie zariadenia s vákuovými tepelnými trubicami, so zvýšenou účinnosťou, schopné prevádzky až do teploty -50°C.
Továrenské solárne kolektory sú často vybavené otočným mechanizmom, ktorý automaticky prispôsobuje uhol sklonu a smer panelu voči svetovým stranám v závislosti od polohy Slnka.
Efektívny solárny ohrievač vody je taký, ktorý je plne v súlade s úlohami, ktoré mu boli pridelené. Na ohrev vody pre 2-3 osoby v lete si vystačíte s obyčajným solárnym kolektorom vyrobeným vlastnými rukami z improvizovaných prostriedkov. Na vykurovanie v zime je napriek počiatočným nákladom lepšie inštalovať továrenský solárny systém.
Video kurz výroby panelového solárneho ohrievača vody
Energetické zdroje. Bezplatná solárna energia bude schopná zabezpečiť teplú vodu pre potreby domácnosti najmenej 6-7 mesiacov v roku. A v zostávajúcich mesiacoch - tiež pomôcť vykurovaciemu systému.
Ale čo je najdôležitejšie, jednoduchý solárny kolektor (na rozdiel napríklad od) môže byť vyrobený nezávisle. Na to budete potrebovať materiály a nástroje, ktoré je možné zakúpiť vo väčšine obchodov s hardvérom. V niektorých prípadoch bude stačiť aj to, čo sa nachádza v bežnej garáži.
V projekte bola použitá technológia montáže solárneho ohrievača uvedená nižšie "Zapnite slnko - žite pohodlne". Špeciálne pre tento projekt ho vyvinula nemecká spoločnosť Solar Partner Žalovaný, ktorá sa profesionálne zaoberá predajom, montážou a servisom slnečných kolektorov a fotovoltických systémov.
Hlavnou myšlienkou je, že všetko by malo byť lacné a veselé. Na výrobu kolektora sa používajú pomerne jednoduché a bežné materiály, ale jeho účinnosť je celkom prijateľná. Je nižšia ako pri fabrických modeloch, no rozdiel v cene tento nedostatok plne kompenzuje.
Slnečné lúče prechádzajú sklom a ohrievajú kolektor, pričom zasklenie zabraňuje úniku tepla. Sklo tiež bráni pohybu vzduchu v absorbéri, bez neho by kolektor rýchlo strácal teplo vplyvom vetra, dažďa, snehu alebo nízkych vonkajších teplôt.
Rám by mal byť ošetrený antiseptikom a náterom na vonkajšie použitie.
V kryte sú vytvorené priechodné otvory na prívod chladu a odvod ohriatej kvapaliny z kolektora.
Samotný absorbér je natretý tepelne odolným náterom. Bežné čierne farby sa pri vysokých teplotách začnú odlupovať alebo vyparovať, čo vedie k stmavnutiu skla. Pred umiestnením skleneného krytu musí byť farba úplne suchá (aby sa zabránilo kondenzácii).
Pod absorbérom je položený ohrievač. Najčastejšie používaná minerálna vlna. Hlavná vec je, že v lete znesie dosť vysoké teploty (niekedy aj cez 200 stupňov).
Zospodu je rám pokrytý OSB doskami, preglejkami, doskami atď. Hlavnou požiadavkou pre túto fázu je zabezpečiť, aby dno kolektora bolo spoľahlivo chránené pred vniknutím vlhkosti dovnútra.
Na upevnenie skla v ráme sa vytvoria drážky alebo sa na vnútornú stranu rámu pripevnia lišty. Pri výpočte rozmerov rámu treba brať do úvahy, že pri zmene počasia (teplota, vlhkosť) v priebehu roka sa mierne zmení jeho konfigurácia. Preto je na každej strane rámu ponechaných niekoľko milimetrov okraja.
Gumové tesnenie okna (v tvare D alebo E) je pripevnené k drážke alebo lište. Na ňu sa položí sklo, na ktoré sa rovnakým spôsobom nanesie tmel. Zhora je to všetko upevnené pozinkovaným cínom. Sklo je teda bezpečne upevnené v ráme, tesnenie chráni absorbér pred chladom a vlhkosťou a sklo sa nepoškodí, keď drevený rám „dýcha“.
Spoje medzi tabuľami skla sú izolované tmelom alebo silikónom.
Ak chcete organizovať solárne vykurovanie doma, potrebujete akumulačnú nádrž. Tu sa ukladá voda ohriata kolektorom, preto by ste sa mali postarať o jej tepelnú izoláciu.
Ako nádrž môžete použiť:
- nefunkčné elektrické kotly
- rôzne plynové fľaše
- sudy na potravinárske účely
Hlavná vec na zapamätanie je, že tlak sa vytvorí v utesnenej nádrži v závislosti od tlaku vodovodného systému, ku ktorému bude pripojený. Nie každá nádoba je schopná odolať tlaku niekoľkých atmosfér.
V nádrži sú vytvorené otvory pre vstup a výstup výmenníka tepla, vstup studenej vody a prívod ohriatej vody.
V nádrži je umiestnený špirálový výmenník tepla. Používa sa na to meď, nehrdzavejúca oceľ alebo plast. Voda ohriata cez výmenník tepla bude stúpať hore, preto by mala byť umiestnená na dne nádrže.
Kolektor je pripojený k nádrži pomocou rúrok (napríklad kov-plastových alebo plastových) ťahaných z kolektora do nádrže cez výmenník tepla a späť do kolektora. Tu je veľmi dôležité zabrániť úniku tepla: cesta od zásobníka k spotrebiteľovi musí byť čo najkratšia a potrubia musia byť veľmi dobre izolované.
Expanzná nádrž je veľmi dôležitým prvkom systému. Ide o otvorený zásobník umiestnený v najvyššom bode okruhu cirkulácie tekutiny. Pre expanznú nádrž môžete použiť kovové aj plastové nádoby. S jeho pomocou je tlak v potrubí riadený (vzhľadom na skutočnosť, že kvapalina sa pri zahrievaní rozťahuje, potrubia môžu prasknúť). Aby sa znížili tepelné straty, nádrž musí byť tiež izolovaná. Ak je v systéme prítomný vzduch, môže tiež vychádzať cez nádrž. Cez expanznú nádrž je kolektor tiež naplnený kvapalinou.
Úroveň rozvoja moderných technológií a materiálov je taká vysoká, že nevyužívanie solárnej energie je z finančnej stránky nerozumné a vo vzťahu k životnému prostrediu trestné. Bohužiaľ, nákup priemyselných zariadení na výrobu elektriny a tepla je iracionálny z dôvodu ich vysokých nákladov. Napriek tomu existuje východisko: vyrobiť produktívny solárny kolektor vlastnými rukami z materiálov, ktoré nájdete v najbližšom železiarstve.
Účel solárneho kolektora, jeho výhody a nevýhody
Solárny ohrievač vody (kvapalný solárny kolektor) je zariadenie, ktoré ohrieva chladiacu kvapalinu pomocou slnečnej energie. Používa sa na vykurovanie priestorov, zásobovanie teplou vodou, ohrev vody v bazénoch a pod.
Slnečný kolektor zabezpečí domu teplú vodu a teplo
Predpokladom používania ekologického ohrievača vody je skutočnosť, že slnečné žiarenie dopadá na Zem po celý rok, hoci v zime a v lete je intenzitou rôzne. Takže pre stredné zemepisné šírky denné množstvo energie v chladnom období dosahuje 1–3 kWh na 1 m2, zatiaľ čo v období od marca do októbra sa táto hodnota pohybuje od 4 do 8 kWh/m2. Ak hovoríme o južných regiónoch, potom sa čísla môžu bezpečne zvýšiť o 20-40%.
Ako vidíte, efektivita inštalácie závisí od regiónu, no aj na severe našej krajiny solárny kolektor zabezpečí potrebu teplej vody – hlavné je, že na oblohe je menej mrakov. Ak hovoríme o strednom pruhu a južných oblastiach, potom solárna inštalácia bude schopná nahradiť kotol a pokryť potreby chladiacej kvapaliny vykurovacieho systému v zime. Samozrejme, hovoríme o produktívnych ohrievačoch vody s rozlohou niekoľkých desiatok metrov štvorcových.
Solárna batéria pomôže ušetriť peniaze z rodinného rozpočtu. Nasledujúci materiál vám pomôže urobiť to sami:
Tabuľka: rozdelenie slnečnej energie podľa krajov
Priemerné denné množstvo slnečného žiarenia, kW * h / m 2 | |||||||||
Murmansk | Archangelsk | St. Petersburg | Moskva | Novosibirsk | Ulan-Ude | Chabarovsk | Rostov na Done | Soči | Nachodka |
2,19 | 2,29 | 2,60 | 2,72 | 2,91 | 3,47 | 3,69 | 3,45 | 4,00 | 3,99 |
Priemerné denné množstvo slnečného žiarenia v decembri, kW*h/m2 | |||||||||
0 | 0,05 | 0,17 | 0,33 | 0,62 | 0,97 | 1,29 | 1,00 | 1,25 | 2,04 |
Priemerné denné množstvo slnečného žiarenia v júni, kW*h/m2 | |||||||||
5,14 | 5,51 | 5,78 | 5,56 | 5,48 | 5,72 | 5,94 | 5,76 | 6,75 | 5,12 |
Podomácky vyrobené slnečné kolektory sa nevyrovnajú solárnym kolektorom vyrobeným v továrni, ale podomácky vyrobená solárna inštalácia zníži náklady na ohrev vody v domácnosti a ušetrí elektrickú energiu pri pripojení k práčke a umývačke riadu.
Výhody solárnych ohrievačov vody:
- pomerne jednoduchý dizajn;
- vysoká spoľahlivosť;
- efektívna prevádzka bez ohľadu na ročné obdobie;
- dlhá životnosť;
- možnosť úspory plynu a elektriny;
- na inštaláciu zariadenia nie je potrebné žiadne povolenie;
- malá hmotnosť;
- jednoduchosť inštalácie;
- úplná autonómia.
Pokiaľ ide o negatívne body, bez nich sa nezaobíde ani jedno zariadenie na získavanie alternatívnej energie. V našom prípade sú nevýhody:
- vysoké náklady na továrenské vybavenie;
- závislosť účinnosti solárneho kolektora od ročného obdobia a zemepisnej šírky;
- náchylnosť na krupobitie;
- dodatočné náklady na inštaláciu zásobníka tepla;
- závislosť energetickej účinnosti prístroja od oblačnosti.
Vzhľadom na výhody a nevýhody solárnych ohrievačov vody by sme nemali zabúdať na environmentálnu stránku problému - takéto inštalácie sú pre ľudí bezpečné a nepoškodzujú našu planétu.
Továrenský solárny kolektor pripomína stavebnicu, s ktorou rýchlo zostavíte inštaláciu požadovaného výkonu
Typy solárnych ohrievačov vody: výber dizajnu pre vlastnú výrobu
V závislosti od teploty, ktorú solárne ohrievače vyvíjajú, existujú:
- nízkoteplotné zariadenia - určené na ohrev kvapalín do 50 ° C;
- strednoteplotné solárne kolektory - zvyšujú teplotu výstupnej vody až na 80 °C;
- vysokoteplotné inštalácie - ohrievajte chladiacu kvapalinu na bod varu.
Doma si môžete postaviť solárny ohrievač vody prvého alebo druhého typu. Na výrobu vysokoteplotného kolektora budú potrebné priemyselné zariadenia, nové technológie a drahé materiály.
Podľa návrhu sú všetky kvapalné solárne kolektory rozdelené do troch typov:
- ploché ohrievače vody;
- vákuové termosifónové zariadenia;
- solárne koncentrátory.
Plochý solárny kolektor je nízka tepelne izolovaná skriňa. Vo vnútri je inštalovaná doska pohlcujúca svetlo a rúrkový okruh. Absorbčný panel (absorbér) má zvýšenú tepelnú vodivosť. Vďaka tomu je možné dosiahnuť maximálny prenos energie do chladiacej kvapaliny cirkulujúcej okolo okruhu ohrievača vody. Jednoduchosť a efektívnosť plochých inštalácií sa odráža v mnohých dizajnoch vyvinutých remeselníkmi.
Vo vnútri plochý solárny kolektor - doska pohlcujúca svetlo a rúrkový okruh
Princíp činnosti vákuových solárnych ohrievačov vody je založený na efekte termosky. Dizajn je založený na desiatkach dvojitých sklenených baniek. Vonkajšia trubica je vyrobená z nárazuvzdorného, tvrdeného skla, ktoré odoláva krupobitiu a vetru. Vnútorná trubica má špeciálny povlak na zvýšenie absorpcie svetla. Vzduch je odvádzaný z priestoru medzi prvkami banky, čo umožňuje vyhnúť sa tepelným stratám. V strede konštrukcie je medený tepelný okruh naplnený nízkovriacim chladivom (freónom) - je ohrievačom vákuového solárneho kolektora. V procese sa procesná tekutina vyparuje a prenáša tepelnú energiu do pracovnej tekutiny hlavného okruhu. V tejto kapacite sa najčastejšie používa nemrznúca zmes. Táto konštrukcia umožňuje systému pracovať pri teplotách až -50 °C. Je ťažké postaviť takúto inštaláciu doma, takže existuje niekoľko samonosných konštrukcií vákuového typu.
Konštrukcia vákuového solárneho kolektora je založená na súprave dvojitých sklenených baniek
Slnečný koncentrátor je založený na sférickom zrkadle schopnom zaostriť slnečné žiarenie do bodu. Kvapalina sa ohrieva v špirálovom kovovom okruhu, ktorý je umiestnený v ohnisku inštalácie. Výhodou solárnych koncentrátorov je schopnosť vyvinúť vysoké teploty, no potreba sledovacieho systému pre Slnko znižuje ich obľubu medzi kutilmi.
Vybudovanie produktívneho solárneho koncentrátora doma nie je ľahká úloha
Na domácu výrobu sa najlepšie hodia ploché solárne ohrievače vyrobené z tepelne izolačných materiálov, skla s vysokou priepustnosťou a medených absorbérov.
Zariadenie a princíp činnosti plochého solárneho kolektora
Domáci solárny ohrievač vody pozostáva z plochého dreveného rámu (boxu) s prázdnou zadnou stenou. V spodnej časti je hlavný prvok zariadenia - absorbér. Najčastejšie je vyrobený z plechu pripevneného k rúrkovému kolektoru. Účinnosť prenosu energie závisí od kontaktu dosky absorbéra s rúrkami výmenníka tepla, preto sú tieto časti zvárané alebo spájkované súvislým švom.
Samotný okruh tekutiny je sústava zvislo namontovaných rúrok. V hornej a dolnej časti sú napojené na vodorovné potrubia so zväčšeným priemerom, ktoré sú určené na prívod a odvod chladiacej kvapaliny. Vstup a výstup kvapaliny sú umiestnené diagonálne - vďaka tomu je zabezpečený úplný odvod tepla z prvkov výmenníka tepla. Ako nosič tepla sa používa nemrznúca zmes pre vykurovacie systémy alebo iné nemrznúce roztoky.
Absorbér je pokrytý svetlo pohlcujúcou farbou, na vrchu je umiestnené sklo a box je chránený vrstvou tepelnej izolácie. Na zjednodušenie úlohy je oblasť zasklenia rozdelená na časti a na zvýšenie produktivity sa používajú okná s dvojitým zasklením. Uzavretý dizajn vytvára efekt termosky v solárnom kolektore a zároveň zabraňuje tepelným stratám vplyvom vetra, dažďa a iných vonkajších faktorov.
Solárny ohrievač vody funguje takto:
- Nemrznúca kvapalina ohriata v solárnom kolektore stúpa cez rúrky a cez odbernú vetvu chladiva sa dostáva do zásobníka tepla.
- Nemrznúca zmes, ktorá sa pohybuje cez výmenník tepla inštalovaný vo vnútri zásobníka, odovzdáva teplo vode.
- Ochladená pracovná kvapalina vstupuje do spodnej časti okruhu solárneho ohrievača vody.
- Voda ohriata v zásobníku stúpa a odoberá sa pre potreby zásobovania teplou vodou. K doplneniu kvapaliny v zásobníku tepla dochádza vďaka vodovodnému potrubiu pripojenému ku dnu. Ak solárny kolektor funguje ako ohrievač vykurovacieho systému, potom sa na cirkuláciu vody v uzavretom sekundárnom okruhu používa obehové čerpadlo.
Neustály pohyb chladiacej kvapaliny a prítomnosť tepelného akumulátora vám umožňuje akumulovať energiu, keď svieti slnko, a postupne ju míňať, aj keď sa svietidlo schováva za horizontom.
Schéma pripojenia solárneho kolektora k zásobníku nie je taká zložitá.
Možnosti pre domáce solárne inštalácie
Vlastnosťou solárnych ohrievačov vody pre domácich majstrov je, že takmer všetky zariadenia majú rovnaký dizajn tepelne izolovanej skrinky. Rám je často zostavený z reziva a pokrytý minerálnou vlnou a teplom odrážajúcim filmom. Pokiaľ ide o absorbér, na jeho výrobu sa používajú kovové a plastové rúrky, ako aj hotové komponenty z nepotrebného vybavenia domácnosti.
Zo záhradnej hadice
Záhradná hadica v tvare slimáka alebo PVC vodovodná rúra má veľkú plochu, čo umožňuje použiť takýto okruh ako ohrievač vody pre potreby vonkajšej sprchy, kuchyne alebo ohrevu bazéna. Samozrejme, na tieto účely je lepšie brať čierne materiály a určite použiť akumulačnú nádrž, inak sa absorbér počas vrcholiacich letných horúčav prehreje.
Plochý zberač záhradných hadíc je najjednoduchší spôsob ohrevu vody v bazéne
Z kondenzátora starej chladničky
Vonkajší výmenník tepla použitej chladničky alebo mrazničky je hotový absorbér solárnych kolektorov. Zostáva ho už len dodatočne vybaviť teplom pohlcujúcou fóliou a nainštalovať do puzdra. Výkon takéhoto systému bude samozrejme malý, ale v teplom období ohrievač vody vyrobený z častí chladiaceho zariadenia pokryje potreby teplej vody malého vidieckeho domu alebo chaty.
Výmenník tepla starej chladničky je takmer hotový absorbér pre malý solárny ohrievač
Z plochého radiátorového vykurovacieho systému
Výroba solárneho kolektora z oceľového radiátora nevyžaduje ani montáž absorbčnej dosky. Zariadenie stačí zakryť čiernou žiaruvzdornou farbou a namontovať do utesneného puzdra. Výkon jednej inštalácie je viac ako dostatočný pre systém zásobovania teplou vodou. Ak vyrábate niekoľko ohrievačov vody, môžete ušetriť na vykurovaní domu v chladnom slnečnom počasí. Mimochodom, solárne zariadenie zostavené z radiátorov vykuruje technické miestnosti, garáž alebo skleník.
Oceľový radiátor vykurovacieho systému bude slúžiť ako základ pre konštrukciu ekologického ohrievača vody
Z polypropylénových alebo polyetylénových rúrok
Rúry vyrobené z kovoplastu, polyetylénu a polypropylénu, ako aj armatúry a zariadenia na ich inštaláciu vám umožňujú zostaviť solárne okruhy akejkoľvek veľkosti a konfigurácie. Takéto inštalácie majú dobrý výkon a používajú sa na vykurovanie priestorov a ohrev vody pre potreby domácnosti (kuchyňa, kúpeľňa atď.).
Výhodou solárneho kolektora z plastových rúrok je nízka cena a jednoduchá montáž
Z medených rúrok
Absorbéry vyrobené z medených dosiek a rúrok majú najvyšší prenos tepla, preto sa úspešne používajú na ohrev chladiva vykurovacích systémov a pri zásobovaní teplou vodou. Nevýhody medených kolektorov zahŕňajú vysoké náklady na prácu a náklady na materiál.
Použitie medených rúrok a dosiek na výrobu absorbéra zaručuje vysokú účinnosť solárneho zariadenia
Metóda výpočtu solárnych kolektorov
Výkon solárneho kolektora sa vypočítava na základe skutočnosti, že 1 m2 inštalácie za jasného dňa predstavuje 800 až 1 000 W tepelnej energie. Straty tohto tepla na rubovej strane a stenách konštrukcie sa vypočítavajú podľa súčiniteľa tepelnej izolácie použitej izolácie. Ak sa použije expandovaný polystyrén, potom koeficient tepelnej straty je 0,05 W / m × ° C. Pri hrúbke materiálu 10 cm a teplotnom rozdiele 50 °C vo vnútri a mimo konštrukcie je tepelná strata 0,05/0,1 × 50 = 25 W. Ak vezmeme do úvahy bočné steny a potrubia, táto hodnota sa zdvojnásobí. Celkové množstvo odchádzajúcej energie bude teda 50 W na 1 m2 plochy solárneho ohrievača.
Na ohrev 1 litra vody o jeden stupeň je potrebných 1,16 W tepelnej energie, preto pre náš model solárneho kolektora s plochou 1 m2 a teplotným rozdielom 50 °C bude možné aby sa získal podmienený výkonový koeficient 800/1,16 = 689,65/kg × °C. Táto hodnota ukazuje, že inštalácia s plochou 1 m2 ohreje 20 litrov vody o 35 °C za hodinu.
Výpočet požadovaného výkonu solárneho ohrievača vody sa vykonáva podľa vzorca W = Q × V × δT, kde Q je tepelná kapacita vody (1,16 W/kg × °C); V - objem, l; δT je teplotný rozdiel na vstupe a výstupe zariadenia.
Štatistiky hovoria, že jeden dospelý človek potrebuje 50 litrov teplej vody denne. V priemere na zásobovanie teplou vodou stačí zvýšiť teplotu vody o 40 °C, čo si pri výpočte podľa tohto vzorca vyžaduje náklady na energiu W = 1,16 × 50 × 40 = 2,3 kW. Na zistenie plochy solárneho kolektora je potrebné túto hodnotu vydeliť množstvom slnečnej energie na 1 m2 povrchu v danej zemepisnej šírke.
Výpočet požadovaných parametrov solárneho systému
Výroba solárneho ohrievača vody s medeným absorbérom
Slnečný kolektor navrhnutý na výrobu za slnečného zimného dňa ohrieva vodu na teplotu nad 90 ° C a pri oblačnom počasí až na 40 ° C. To stačí na zásobovanie domu teplou vodou. Ak chcete vykurovať svoj dom solárnou energiou, budete potrebovať niekoľko takýchto inštalácií.
Potrebné materiály a nástroje
Na výrobu ohrievača vody budete potrebovať:
- medený plech s hrúbkou najmenej 0,2 mm a rozmermi 0,98 × 2 m;
- medená rúrka Ø10 mm, dĺžka 20 m;
- medená rúrka Ø22 mm, dĺžka 2,5 m;
- závit 3/4˝ - 2 ks;
- zástrčka 3/4˝ - 2 ks;
- mäkká spájka SANHA alebo POS-40 - 0,5 kg;
- tok;
- chemikálie na černenie absorbérov;
- OSB doska hrúbky 10 mm;
- rohy nábytku - 32 kusov;
- čadičová vlna s hrúbkou 50 mm;
- doska tepelne odrážajúca izolácia s hrúbkou 20 mm;
- koľajnica 20x30 - 10m;
- tesnenie dverí alebo okien - 6 m;
- okenné sklo s hrúbkou 4 mm alebo okno s dvojitým zasklením 0,98x2,01 m;
- samorezné skrutky;
- farbivo.
Okrem toho pripravte nasledujúce nástroje:
- elektrická vŕtačka;
- súprava vrtákov do kovu;
- "korunka" alebo fréza na spracovanie dreva Ø20 mm;
- rezačka rúr;
- plynový horák;
- respirátor;
- maliarsky štetec;
- súprava skrutkovačov alebo skrutkovača;
- elektrická priamočiara píla.
Na natlakovanie okruhu budete potrebovať aj kompresor a manometer určený na tlak do 10 atmosfér.
Na mäkké spájkovanie je vhodný jednoduchý plynový horák
Pokyny pre postup prác
- Pomocou rezačky rúrok sa medená rúrka rozreže na kusy. Získate 2 diely Ø22 mm dlhé 1,25 m a 10 prvkov Ø10 mm dlhé 2 m.
- V hrubých rúrach sa od okraja vytvorí okraj 150 mm a každých 100 mm sa vytvorí 10 otvorov Ø10 mm.
- Do výsledných otvorov sa vkladajú tenké rúrky tak, aby vyčnievali dovnútra nie viac ako 1–2 mm. V opačnom prípade sa v chladiči objaví nadmerný hydraulický odpor.
- Pomocou plynového horáka, teplovzdušnej pištole a spájky sú všetky časti radiátora vzájomne prepojené.
Okruh solárnych kolektorov pracuje pod tlakom, preto sa osobitná pozornosť venuje tesnosti spojov
Na montáž radiátora môžete použiť špeciálne armatúry, ale v tomto prípade sa náklady na solárny systém výrazne zvýšia. Okrem toho skladacie spoje nezaručujú tesnosť konštrukcie pri premenlivom termodynamickom zaťažení.
- Zátky a závity sú prispájkované v pároch pozdĺž uhlopriečok chladiča na 3/4˝ rúrky.
- Po uzavretí výstupného závitu zátkou sa na vstup zmontovaného rozdeľovača naskrutkuje armatúra a pripojí sa kompresor.
Kompresor je spojený armatúrou
- Radiátor je umiestnený v nádobe s vodou a kompresorom sa čerpá tlak 7–8 atm. Bubliny stúpajúce v spojoch sa používajú na posúdenie tesnosti spájkovaných spojov.
Ak sa nepodarilo nájsť vhodný kontajner na kontrolu kolektora, môžete ho zostaviť sami. Na tento účel je vyrobená krabica alebo jednoduchá bariéra z improvizovaných prostriedkov (orezávanie reziva, tehál atď.) A pokrytá plastovým obalom.
- Po kontrole tesnosti sa radiátor vysuší a odmastí. Potom pokračujte k spájkovaniu medeného plechu. Prispájkujte plech absorbéra k rúrkam súvislým švom po celej dĺžke každého prvku medeného obvodu.
Spájkovanie absorpčného plechu sa vykonáva súvislým švom
- Keďže absorbér solárneho kolektora je vyrobený z medi, namiesto lakovania je možné použiť chemické čiernenie. To vám umožní získať skutočný selektívny povlak na povrchu, podobný tomu, ktorý sa získava v továrni. Za týmto účelom sa zahriaty chemický roztok naleje do nádoby na testovanie tesnosti a absorbér sa umiestni lícom nadol. Počas reakcie sa teplota činidiel udržiava akoukoľvek dostupnou metódou (napríklad neustálym prečerpávaním roztoku cez nádobu s bojlerom).
Černenie medi je jednou z najdôležitejších fáz pri výrobe absorbéra.
Ako kvapalinu na chemické černenie môžete použiť roztok hydroxidu sodného (60 g) a persíranu draselného alebo persíranu amónneho (16 g) vo vode (1 l). Pamätajte, že tieto látky sú pre človeka nebezpečné a samotný proces oxidácie medi je spojený s uvoľňovaním škodlivých plynov. Preto je nevyhnutné používať ochranné prostriedky - respirátor, okuliare a gumené rukavice a samotnú prácu je najlepšie vykonávať vonku alebo v dobre vetranom priestore.
- Z OSB dosky sú vyrezané diely pre montáž telesa solárneho kolektora - spodok 1x2 m, boky 0,16x2 m, vrch 0,18x1 m a spodný panel 0,17x1 m, ako aj 2 nosné priečky 0,13x0,98 m .
- Koľajnica 20x30 mm je rozrezaná na kusy: 1,94 m - 4 ks. a 0,98 m - 2 ks.
- V bočných stenách sú vytvorené otvory Ø20 mm pre vstupné a výstupné potrubie a v spodnej časti kolektora sú vyvŕtané 3-4 otvory Ø8 mm pre mikroventiláciu.
Otvory potrebné na mikrovetranie
- V priečkach sú vytvorené výrezy pre rúrky absorbéra.
- Nosný rám je zostavený z lamiel 20x30 mm.
- Pomocou rohov nábytku a samorezných skrutiek je rám opláštený doskami OSB. V tomto prípade by bočné steny mali spočívať na dne - zabráni sa tak vychýleniu tela. Spodný panel je znížený o 10 mm od zvyšku, aby bol zakrytý sklom. Tým sa zabráni vniknutiu zrážok do rámu.
- Nainštalujte vnútorné priečky.
Pri montáži puzdra nezabudnite použiť stavebný štvorec, inak sa môže ukázať, že dizajn je naklonený
- Spodok a boky korpusu sú zateplené minerálnou vlnou a potiahnuté valcovaným materiálom odrážajúcim teplo.
Je lepšie použiť minerálnu vlnu s impregnáciou odpudzujúcou vlhkosť.
- Absorbér sa umiestni na pripravený priestor. Na tento účel sa demontuje jeden z bočných panelov, ktorý sa potom umiestni na miesto.
Schéma vnútorného "koláča" slnečného kolektora
- Vo vzdialenosti 1 cm od horného okraja krabice je vnútorný obvod konštrukcie opláštený drevenou lištou 20x30 mm tak, aby sa jej široká strana dotýkala stien.
- Po obvode je nalepená tesniaca guma.
Pre tesnosť použite konvenčné okenné tesnenie.
- Položí sa sklo alebo okno s dvojitým zasklením, ktorého obrys je tiež prelepený tesnením okna.
- Konštrukcia je lisovaná hliníkovým rohom, v ktorom sú predvŕtané otvory pre samorezné skrutky. V tomto štádiu sa zostava kolektora považuje za dokončenú.
Po zložení je hrúbka solárneho kolektora cca 17 cm
Aby sa zabránilo prenikaniu vlhkosti a úniku tepla, sú spoje a spojovacie body dielov vo všetkých fázach ošetrené silikónovým tmelom. Na ochranu konštrukcie pred zrážkami je drevo potiahnuté špeciálnou zmesou a natreté smaltom.
Vlastnosti inštalácie a prevádzky kolektorov na vykurovanie kvapaliny
Pre umiestnenie solárneho kolektora zvoľte priestranné miesto, ktoré nie je zatienené počas celého dňa. Montážna konzola alebo pomocný rám je vyrobený z drevených lamiel alebo kovu tak, že sklon ohrievača vody je nastaviteľný od 45 do 60 stupňov od zvislej osi.
Schéma zapojenia solárneho ohrievača v systéme s núteným obehom
Zásobník na zníženie tepelných strát sa umiestňuje čo najbližšie k inštalácii. V závislosti od podmienok je organizovaná prirodzená alebo nútená cirkulácia chladiacej kvapaliny. V druhom prípade sa používa regulátor so snímačom teploty zabudovaným vo výstupnom potrubí. Čerpanie pracovnej tekutiny pozdĺž okruhu sa zapne, keď jej teplota dosiahne naprogramovanú hodnotu.
Sezónne fungujúci systém je naplnený vodou, zatiaľ čo celoročné používanie solárneho ohrievača vody vyžaduje použitie nemrznúcej kvapaliny. Ideálnou možnosťou je špeciálna nemrznúca zmes do solárnych systémov, ale na šetrenie sa používajú aj kvapaliny určené do automobilových radiátorov alebo vykurovacích systémov domácností.
Video: Urob si sám solárny ohrievač vody
Stavba solárneho kolektora nie je len zaujímavá a vzrušujúca činnosť. Solárny ohrievač vody ušetrí váš rodinný rozpočet a dokáže, že chrániť životné prostredie dokážete nielen slovami, ale aj skutočnými činmi.
Vďaka svojim všestranným záľubám píšem na rôzne témy, no najradšej mám strojárstvo, technológie a stavebníctvo. Možno preto, že v týchto oblastiach poznám veľa nuancií nielen teoreticky, ako výsledok štúdia na technickej univerzite a postgraduálnej škole, ale aj z praktickej stránky, keďže všetko sa snažím robiť vlastnými rukami.