Încălzitoarele solare de apă sunt probabil cel mai comun produs solar astăzi, în special în Asia și America Latină, unde se găsesc pe aproape fiecare clădire nouă.
În Brazilia, un mecanic pensionar pe nume Jose Alano a creat un încălzitor solar de apă din folosit sticle de plastic. Rezultatul este un încălzitor de apă pe acoperiș simplu, ieftin și eficient din punct de vedere energetic de care pot beneficia mii de oameni din Brazilia. Alano a refuzat să arunce sticlele de plastic și ambalajele care umplu gropile de gunoi. Potrivit acestuia, când la vârsta de 59 de ani a avut ocazia să observe progresul tehnologic al științei, care a îmbunătățit condițiile de păstrare a alimentelor. Cu toate acestea, astăzi, unele tipuri de ambalaje cântăresc la fel de mult ca și mâncarea în sine! Chiar și atunci și-a dat seama că nu era pregătit pentru această nouă formă de consum.
Folosind cunoștințele de bază despre încălzitoarele solare de apă, el a creat o versiune de casă a încălzitorului de apă prin reciclarea a 100 de sticle de plastic și 100 de recipiente de carton pentru lapte, eliminând orice răspundere de mediu în acest proces.
Boilerul Alano a câștigat premiul Superecologia oferit de revista Superinteressante for proiecte inovatoare. Alano și-a brevetat dezvoltarea și a permis să fie folosită în scopuri necomerciale.
Invenția în sine
Un încălzitor de apă solar standard costă câteva mii de dolari și este fabricat din cupru. Principiul de funcționare al unui încălzitor de apă realizat din sticle de plastic se bazează pe. Circulația apei în ea are loc datorită diferenței de densitate a apei: apa fierbinte, care este mai puțin densă și, prin urmare, mai ușoară, se ridică în vârf, în timp ce apa rece și mai grea se scufundă în jos. În același timp, Alano a calculat că 1 m2 de panou solar este suficient pentru a încălzi apa pentru un duș pentru o persoană.
Iată materialele necesare pentru a crea un încălzitor de apă:
- Sticle de plastic de doi litri – 60 buc;
- Recipiente din carton pentru lapte – 50 buc;
- Teava PVC DN 100 mm – 70 cm;
- Teava PVC DN 20 mm – 11,7 m;
- Coturi PVC 90° DN 20 mm – 4 buc.;
- Teuri PVC DN 20 mm – 20 buc;
- dopuri PVC DN 20 mm – 2 buc;
- Lipici pentru Conducte din PVC;
- Vopsea neagră mată;
- Trafalet;
- Hârtie abrazivă;
- Scotch;
- Diverse scule și materiale auxiliare pentru asamblare (ciocan, ferăstrău, lemn etc.).
Utilizați o țeavă cu DN 100 mm ca colector. Tăiați fundul sticlelor. Tăiați o țeavă cu DN 20 mm în 10 secțiuni de 1 m lungime și 20 de secțiuni de 8,5 cm lungime și atașați-le la teuri. Tăiați și vopsiți carton (paginile 10-12) și secțiuni de țevi de 1 metru.
Panourile solare trebuie amplasate la cel puțin 30 cm sub rezervor și amplasate pe partea de sud a acoperișului sau a peretelui casei. Pentru o absorbție optimă a radiației solare, panourile ar trebui să fie instalate la un unghi același cu latitudinea casei dvs. plus 10°. La Londra, de exemplu, unghiul va fi de 61°. Alano recomandă înlocuirea sticlelor de plastic la fiecare 5 ani. În timp, plasticul devine opac, ceea ce reduce puterea încălzitorului de apă. Și cartonul va trebui să fie revopsit până atunci. Odată ce sticlele devin opace, atunci este momentul să le înlocuiți și să le aruncați la gunoi.
Iată cum să-ți reciclezi sticlele de plastic nedorite: ecologice, curate și eficiente din punct de vedere energetic!
Inginerii din îndepărtata provincie argentiniană Tucuman au dezvoltat un încălzitor solar de apă simplu și ieftin din câteva zeci de sticle de plastic. Și au scris instrucțiuni detaliate, care au devenit atât de populare încât au fost folosite de mii de oameni din diferite părți ale lumii vorbitoare de spaniolă.
Acest dispozitiv va oferi absolut liber 80 de litri de apă caldă unei familii de 4 persoane. Și tot ce ai nevoie pentru asta: 6 sticle de plastic și 2 metri de furtun.
Instrucțiuni pas cu pas despre cum să faci un încălzitor solar de apă din sticle de plastic
1. Colectați cel puțin 30 de sticle moi de unică folosință de 1-1,5 litri și îndepărtați eticheta.
2. Cumpărați în magazin 12 metri de furtun negru de irigare (negru exact) cu diametrul de 2 cm, 8 adaptoare „în formă de T” și două coturi, o rolă de teflon și două robinete cu bilă de 2 cm diametru.
3. La baza fiecarei sticle facem gauri egale cu diametrul orificiului din gat. Puteți folosi un burghiu sau puteți folosi o șurubelniță fierbinte.
Apoi trecem sticlele pe furtun astfel încât să fie 6 sticle pe rând. Ar trebui să aveți 5 rânduri de sticle cu o lungime a furtunului de 2 metri.
4. Conectați furtunurile cu adaptoare în formă de T.
5. Așezăm întreaga structură într-o cutie izolată cu plastic spumă și o conectăm cu țevi la un butoi de 80 de litri. (Pentru un efect termic mai bun, puteți acoperi cutia cu folie. Și puteți acoperi sticlele de plastic vopsea mată dintr-o cutie.)
6. Pozitionam colectorul la un unghi de 45 de grade pe partea de sud a acoperisului. (Pentru protecție împotriva vântului, puteți acoperi colectorul cu sticlă și policarbonat transparent.)
Se toarnă apă și... voila! După doar 15 minute, apa din tuburi se va încălzi până la o temperatură de 45-50 de grade și va începe să circule după principiul termosifonului. Pentru a stoca apă caldă, puteți folosi un butoi de 200 de litri, care poate fi izolat.
24.12.2017
Dezvoltat folosind cele mai noi tehnologii și materiale moderne. Datorită unor astfel de dispozitive, se întâmplă conversia energiei solare. Energia rezultată poate încălzi apa, încălzi încăperi, sere și sere.
Dispozitive poate fi montat pe pereți, acoperișuri ale unei case private, seră. Pentru încăperile mari, se recomandă achiziționarea de dispozitive fabricate din fabrică. Acum sistemele solare sunt în mod constant îmbunătățite. Prin urmare, panourile solare cresc în preț, atrăgând atenția consumatorilor. Costul dispozitivelor fabricate din fabrică este aproape egal cu costurile financiare cheltuite pentru fabricarea lor. Creșterea prețului are loc doar datorită markupului financiar al revânzătorilor. Costul colectorului este proporțional cu costurile în numerar care vor fi necesare pentru instalarea unui sistem clasic de încălzire.
Puteți construi singur dispozitivele.
Astăzi, producția de astfel de dispozitive câștigă o popularitate din ce în ce mai mare. Merită remarcat că uh Eficacitatea unui dispozitiv de casă este mult inferioară ca calitate față de dispozitivele din fabrică. Dar o unitate de bricolaj poate încălzi o cameră mică, o casă privată sau anexe cu ușurință și rapiditate.
Video introductiv despre proiectarea unui încălzitor de apă
Principiul de funcționare
Până în prezent, au fost dezvoltate diferite tipuri de colectoare solare.
Dar principiul încălzirii apei este identic - toate dispozitivele funcționează conform aceleiași scheme proiectate. Pe vreme bună, razele soarelui încep să încălzească lichidul de răcire. Trece prin tuburi subțiri elegante, căzând într-un rezervor de lichid. Lichidul de răcire și tuburile sunt plasate de-a lungul întregii suprafețe interioare a rezervorului. Datorită acestui principiu, lichidul din aparat este încălzit. Ulterior, apa încălzită poate fi folosită pentru nevoile casnice. Astfel, puteți încălzi camera și utilizați lichidul încălzit pentru cabinele de duș ca alimentare cu apă caldă.
Temperatura apei poate fi controlată de senzori dezvoltați. Dacă lichidul se răcește prea mult, sub un nivel prestabilit, se va porni automat o încălzire specială de rezervă. Colectorul solar poate fi conectat la un cazan electric sau pe gaz.
Este prezentată o diagramă de funcționare potrivită pentru toate boilerele solare. Acest dispozitiv este perfect pentru încălzirea unei case private mici. Până în prezent, au fost dezvoltate mai multe dispozitive: dispozitive plate, de vid și de aer. Principiul de funcționare al unor astfel de dispozitive este foarte asemănător. Lichidul de răcire este încălzit de la razele soarelui cu eliberare suplimentară de energie. Dar există multe diferențe în lucrare.
Video despre diferite tipuri de încălzire
Colector plat
Încălzirea lichidului de răcire într-un astfel de dispozitiv are loc datorită unei plăci absorbante. Este o placă plată din metal cu căldură intensă. Suprafața superioară a plăcii este vopsită într-o nuanță închisă cu o vopsea special dezvoltată. Un tub serpentin este sudat pe partea inferioară a dispozitivului.
Cu ajutorul lui, fluidul circulă.
Vopseaua întunecată selectivă care acoperă suprafața superioară a plăcii absoarbe puternic razele de soare. Reflexia soarelui este redusă la minimum. Energia absorbită încălzește lichidul de răcire sub absorbant. Pentru a minimiza pierderile de căldură, puteți utiliza izolarea termică a carcasei folosind sticlă călită. Acest material conține o cantitate minimă de oxizi de fier. Sticla este montată deasupra absorbantului. Dispozitivul servește ca capac superior al carcasei. Sticla călită creează, de asemenea, un „efect de seră” sub forma unei sere izolatoare. Acest lucru crește semnificativ încălzirea absorbantului, crescând temperatura lichidului de răcire. Acest dispozitiv este perfect pentru încălzirea unei case private. De asemenea, unitatea instalat în sere, cabine de duș, sere de grădină și sere.
Distribuitor de vid
În comparație cu un dispozitiv plat, un colector de vid are un design diferit. Principalele elemente de lucru sunt considerate a fi tuburi evacuate, precum și lichidul de răcire. Datorită acoperirii foarte selective, suprafața de sticlă a dispozitivului absoarbe o cantitate mare de soare. Energia solară începe să încălzească rapid lichidul de răcire intern. Pierderile de căldură sunt eliminate folosind un strat de vid. Căldura acumulată trece prin colectorul de căldură, îndreptându-se spre sistemul dispozitivului însuși.
Energia rezultată poate fi folosită pentru a încălzi lichidul din rezervorul de stocare.
Dacă luăm în considerare munca în ansamblu, atunci colectorul de vid are cea mai mare productivitate în comparație cu dispozitiv plat. Unitatea poate fi instalată pe acoperișul unei case private, în sere, sere, focare și dușuri de vară.
Vidul este considerat cel mai bun izolator.
Colector de aer
Colector de aer este una dintre cele mai de succes evoluții. Dar panourile solare de tip aer sunt foarte rare. Astfel de dispozitive nu sunt potrivite pentru încălzirea locuinței sau alimentarea cu apă caldă. Sunt folosite pentru aer condiționat. Lichidul de răcire este oxigen, care este încălzit de energia solară. Panourile solare de acest tip sunt identificate cu un panou de oțel nervurat vopsit într-o nuanță închisă. Principiul de funcționare al acestui dispozitiv este furnizarea naturală sau automată de oxigen către casele particulare. Oxigenul este încălzit sub panou folosind radiația solară, creând astfel aer condiționat.
Este permisă instalarea colectorului de aer în case private și spații comerciale.
![](https://i0.wp.com/stroykes.ru/wp-content/uploads/2017/12/47895835809a.png)
Avantajele sistemelor solare
- Reduceți consumul de energie de cel puțin 2-3 ori;
- Din cauza epuizării severe a resurselor naturale, unitățile de bricolaj pot deveni surse de încălzire indispensabile;
- Este permisă adăugarea de substanțe suplimentare la aparatul de aer pentru a conferi proprietăți aromatice specifice. Antigelul este adăugat în apa colectorului plat și de vid. Ele ajută la prevenirea înghețului lichidelor la temperaturi atmosferice scăzute;
Video despre dispozitivul tehnic și testarea dispozitivului
Dezavantajele sistemelor solare
- Introducerea recentă în funcțiune a dispozitivelor;
- Imposibilitatea instalării unităților în unele regiuni din cauza fusului orar, a duratei orelor de lumină, a locației zonei, a condițiilor meteo;
- În cele mai multe cazuri, se recomandă utilizarea unui dispozitiv de tip „do-it-yourself”. sursă suplimentară energie. Nu este practic să folosiți panouri solare pentru generarea completă a căldurii;
Schema de conectare a instalației solare:
De ce vei avea nevoie?
Pentru a face o unitate de aer, plată sau de vid cu propriile mâini, va fi nevoie:
- Senzori de temperatură amplasați în dispozitiv și dispozitiv de stocare;
- Adaptoare pentru conectarea sistemului la alimentarea cu apă rece;
- Sifon pentru alimentarea cu apa calda;
- Senzori speciali de temperatură pentru lichid de încălzire;
- Vas de expansiune;
- Pompă de circulație;
- Regulator solar;
Schiță pentru o constructie:
instrucțiuni de asamblare
În primul rând este necesar să se determine dimensiunile viitorului dispozitiv. Prin urmare, se recomandă să calculați cu atenție zona pe care va fi amplasat dispozitivul. Un factor important în calcul este determinarea intensității radiației solare. În regiunile cele mai reci, energia solară este slăbită, în regiunile sudice ale țării este crescută. Locația casei, a serei sau a altor surse în care va fi amplasată unitatea afectează și calculele. Un alt fapt important este materialul circuitului de încălzire. Cu cât indicele materialului este mai mic, cu atât temperatura fluxului de aer sau de apă este mai scăzută.
Procesul de construire
Principalele etape de lucru:
- Productie cutie;
- Producerea unui schimbător de căldură special, precum și a unui radiator;
- Productie de drive si camera frontala;
- Agregare;
Punere in functiune;
Productie cutie
Pentru cutie veți avea nevoie de o placă tivita 30x120 mm ±5 mm. Fundul cutiei este din textolit, echipat cu nervuri speciale. Datorită plasticului spumă, se creează o bună izolare termică. Partea inferioară este acoperită cu tablă zincată.
Este permisă înlocuirea spumei de polistiren cu vată minerală.
Productie schimbator de caldura
- Veți avea nevoie de tuburi metalice. Lungimea conductelor trebuie sa fie de minim 1,6 m Cantitate: 15 bucati. De asemenea, este necesar să folosiți țevi de doi inci de 0,7 m lungime.
- În tuburile mai groase, găurile mici ar trebui să fie găurite cu diametre identice cu tuburile mai mici. Vor fi necesare găuri pentru a instala țevi. Găurile forate trebuie să fie coaxiale, situate pe aceeași axă. Pasul lor maxim nu trebuie să depășească 4,5 cm.
- Toate tuburile necesare funcționării trebuie asamblate într-o structură întreagă. Pentru fiabilitate, acestea sunt sudate folosind o mașină de sudură.
- Un schimbător de căldură este montat pe tabla zincată care acoperă fundul cutiei. Pentru fiabilitate, poate fi asigurat cu cleme metalice sau cleme din oțel.
- Pentru o mai bună absorbție a razelor, partea de jos a structurii este vopsită într-o nuanță închisă. Componentele exterioare ale structurii sunt vopsite în interior nuanță deschisă. Potrivire perfectă nuanta alba. Ajută la reducerea pierderilor de căldură.
- O sticlă de acoperire este plasată lângă pereții despărțitori. Imbinarile sunt sigilate cu grija.
- Distanța medie dintre elementele structurale este de 11 mm.
Producția de unități de stocare
Ca acest dispozitiv, puteți utiliza un vas impenetrabil cu un volum de 140-380 de litri.
Este permisă utilizarea atât a unui butoi dintr-o singură bucată, cât și a diferitelor structuri sudate. Rezervorul de stocare trebuie izolat împotriva pierderilor de căldură. Camera anterioară trebuie să fie echipată cu o supapă pivotantă - un mecanism care furnizează lichid. Volumul camerei anterioare trebuie să fie de 36-40 de litri.
Agregare
- În primul rând, sunt instalate drive-ul și camera frontală. Înălțimea apei în camera frontală trebuie să fie cu 0,8 m mai mare decât în rezervorul de stocare. Este necesar să se ia în considerare un dispozitiv de închidere a lichidului.
- Colectorul destinat încălzirii este fixat de cadrul clădirii. Un dispozitiv conceput pentru a încălzi apa poate fi amplasat pe acoperișul unei sere, al unei serări sau al unei case. Pentru a plasa dispozitivul, alegeți partea de sud. Instalația trebuie să aibă o înclinare față de orizont de 35-40°.
- Distanța dintre schimbătorul de căldură și rezervorul de stocare nu trebuie să depășească 50-70 cm. În caz contrar, pierderea de energie solară va fi foarte vizibilă.
- Colectorul ar trebui să fie situat sub unitatea de antrenare, iar sistemul de acţionare sub camera anterioară.
Punere in functiune
Structura finită trebuie conectată la alimentarea cu apă.
Pentru asamblarea finală, veți avea nevoie de supape de închidere speciale sub formă de diferite adaptoare, coturi sau fitinguri. Secțiunile de înaltă presiune ale rețelei solare sunt conectate cu țevi speciale cu un diametru de 0,5 inci. Pentru zonele cu presiune scăzută, se recomandă utilizarea conductelor cu un diametru de 1 inch.
- Folosind orificiul de drenaj inferior, structura este umplută cu apă;
- La dispozitiv este atașată o cameră frontală;
- Nivelurile de lichid sunt reglate;
- Se recomandă verificarea bateriei pentru scurgeri de apă;
După asamblarea și verificarea designului, puteți începe operarea;
Produceți sau cumpărați o soluție gata făcută?
Dispozitivele de casă concepute pentru încălzire și încălzirea apei au o eficiență scăzută. Prin urmare, astfel de structuri sunt recomandate pentru încălzirea unei sere, a unei sere de flori sau a unei mici încăperi private. Un dispozitiv de aer, plat sau de vid poate crește semnificativ nivelul de confort într-o casă de țară sau casă de țară. Dispozitivele reduc costul energiei electrice consumate de sursele convenționale de energie. Datorită introducerii noilor tehnologii, utilizarea sistemelor solare câștigă amploare. Dar pentru regiunile reci ale țării, modelele de fabrică ar trebui achiziționate.
Panourile solare gata făcute au cea mai mare eficiență în comparație cu dispozitivele de casă.
Colectoarele solare sunt o modalitate bună de a economisi resursele de energie Energia solară este gratuită, așa că cel puțin 6-7 luni pe an puteți obține apă caldă pentru nevoile casnice. Iar in lunile ramase ajuta si sistemul de incalzire.
Puteți face singur un colector solar. Pentru a face acest lucru, veți avea nevoie de materiale și unelte care pot fi achiziționate de la majoritatea magazinelor de hardware. Sau orice ai găsi în garaj.
Tehnologia de mai jos a fost folosită în proiectul „Porniți soarele - trăiți confortabil”. A fost dezvoltat special pentru proiect de către compania germană Solar Partner Sued, care vinde, instalează și deservește în mod profesionist colectoare solare și panouri fotovoltaice.
Ideea principală este ieftină și veselă. Pentru realizarea colectorului se folosesc materiale destul de simple și obișnuite, care pot fi cumpărate de la cel mai apropiat magazin, sau chiar găsite în garajul dumneavoastră. În același timp, eficiența colectorului rămâne la un nivel decent. Este mai mic decât la modelele din fabrică, dar diferența de preț compensează complet acest dezavantaj.
Există diferite tipuri de încălzitoare solare de apă, dar toate se bazează pe un principiu simplu: o suprafață neagră absoarbe căldura soarelui, care este apoi transferată în apă. Cele mai simple modele pot fi construite din materialele disponibile și nu necesită pompe sau alte echipamente electrice. Un colector solar eficient poate fi folosit chiar si iarna datorita folosirii lichidelor care nu ingheta - antigel.
Sistemul de colectoare solare descris este pasiv și nu depinde de electricitate. Se descurcă fără pompe. Lichidul fierbinte se deplasează între colector și rezervor conform principiului convecției, datorită unei reguli simple - lichidul încălzit se ridică întotdeauna în sus.
Principiul de funcționare al unui astfel de colector solar este următorul:
- Soarele încălzește fluidul din colector
- Lichidul încălzit se ridică prin colector și conductă în rezervorul de stocare
- Când lichidul fierbinte intră într-un schimbător de căldură instalat într-un rezervor de apă, căldura este transferată de la schimbătorul de căldură în apa din rezervor.
- Lichidul din schimbătorul de căldură, răcindu-se, se deplasează în jos în spirală și curge din orificiul din fundul rezervorului înapoi în colector
- Apa încălzită în rezervor se acumulează în partea superioară a rezervorului
- Apa rece de la rețea/rezervor curge în fundul rezervorului
- Apa încălzită este extrasă prin orificiul de evacuare din partea de sus a rezervorului.
În timp ce soarele strălucește pe colector, lichidul din conductele de absorbție se încălzește, se deplasează în rezervor și astfel circulă constant. Acest proces încălzește apa din rezervor în doar câteva ore sub radiații solare intense.
Elementul principal al colectorului este absorbantul. Este alcătuit dintr-o foaie de metal care este sudată pe țevi metalice. Mai multe țevi sunt instalate vertical și sudate la două țevi cu diametru mare situate orizontal. Aceste conducte groase pentru intrarea și evacuarea fluidului trebuie să fie paralele între ele. Iar intrarea lichidului (partea inferioară a absorbantului) și ieșirea (partea superioară a absorbantului) ar trebui să fie situate pe diferite părți ale panoului (în diagonală). Pentru a conecta țevi mai groase, este necesar să găuriți pentru a se potrivi cu diametrul țevilor verticale.
Pentru un transfer mai bun de căldură de la placa metalică la țevi, este foarte important să se asigure un contact maxim între placă și țevi. Sudarea ar trebui să fie de-a lungul întregului element. Este important ca tabla și țevile să se potrivească perfect una pe cealaltă.
Absorbantul este plasat într-un cadru de lemn și acoperit cu sticlă, care protejează colectorul și creează un efect de seră în interior.
Se folosește sticlă obișnuită. Grosimea optimă este de 4 mm, păstrând în același timp un raport bun de fiabilitate și greutate. Este recomandabil să împărțiți suprafața de sticlă necesară în mai multe părți. Acest lucru face ca lucrul cu acesta să fie mai convenabil și mai sigur.
Folosirea mai multor straturi de sticla sau geam termopan va creste eficienta, dar va creste greutatea structurii si costul sistemului.
Razele soarelui trec prin sticla si incalzesc colectorul, iar geamul previne pierderile de caldura. Sticla previne, de asemenea, mișcarea aerului în absorbant, fără ea, colectorul ar pierde rapid căldură din cauza vântului, ploii, zăpezii sau a temperaturilor scăzute exterioare în general.
Izolația este plasată sub absorbant. Cel mai des folosit este vata minerala. Principalul lucru este că poate rezista la temperaturi destul de ridicate în timpul verii (uneori peste 200 de grade).
Partea inferioară a cadrului este acoperită cu placă OSB, placaj, plăci etc. Principala cerință pentru această etapă este să vă asigurați că partea inferioară a colectorului este protejată în mod fiabil de umiditatea care pătrunde în interior.
Pentru a fixa sticla în cadru, se fac caneluri sau sunt atașate benzi de-a lungul interiorului cadrului. La calcularea dimensiunii cadrului, trebuie luat în considerare faptul că atunci când vremea (temperatura, umiditatea) se schimbă în timpul anului, configurația acestuia se va schimba ușor. Prin urmare, pe fiecare parte a cadrului rămân câțiva milimetri de marjă.
O garnitură de cauciuc pentru fereastră (în formă de D sau E) este atașată de canelură sau bandă. Pe ea se așează sticlă, pe care se aplică un etanșant în același mod. Toate acestea sunt asigurate deasupra cu tablă zincată. Astfel, sticla este fixată în siguranță în cadru, etanșarea protejează absorbantul de frig și umiditate, iar sticla nu va fi deteriorată atunci când rama din lemn „respiră”.
Rezervor de stocare. Apa încălzită de colector este stocată aici, așa că merită să aveți grijă de izolarea termică a acesteia.
- cazane electrice nefunctionale
- butoaie pentru uz alimentar
Principalul lucru este să rețineți că presiunea va fi creată într-un rezervor etanș, în funcție de presiunea sistemului sanitar la care va fi conectat. Nu orice recipient poate rezista la presiunea mai multor atmosfere.
În rezervor se fac găuri pentru intrarea și ieșirea din schimbătorul de căldură, intrarea apei reci și aportul apei încălzite.
Rezervorul găzduiește un schimbător de căldură în spirală. Cupru, oțel inoxidabil sau plastic sunt folosite pentru el. Apa încălzită prin schimbătorul de căldură se va ridica în sus, așa că ar trebui să fie plasată în partea de jos a rezervorului.
Colectorul este conectat la rezervor folosind țevi (de exemplu, metal-plastic sau plastic), transportate de la colector la rezervor printr-un schimbător de căldură și înapoi la colector. Este foarte important aici pentru a preveni scurgerile de căldură: calea de la rezervor la consumator trebuie să fie cât mai scurtă posibil, iar conductele trebuie să fie foarte bine izolate.
Vasul de expansiune este un element foarte important al sistemului. Este un rezervor deschis situat în punctul cel mai înalt al circuitului de circulație a lichidului. Pentru rezervorul de expansiune, puteți folosi atât vase din metal, cât și din plastic. Cu ajutorul acestuia, presiunea din colector este controlată (datorită faptului că lichidul se extinde de la încălzire, țevile se pot crăpa). Pentru a reduce pierderile de căldură, rezervorul trebuie, de asemenea, izolat. Dacă există aer în sistem, acesta poate scăpa și prin rezervor. De asemenea, rezervorul de expansiune umple galeria cu lichid.
Mai multe caracteristici structurale, materiale necesare și reguli pentru instalarea unui colector solar pot fi găsite prin descărcarea unui ghid practic de pe site-ul proiectului. publicat
Alatura-te noua
Un colector solar este un dispozitiv proiectat să absoarbă energia solară și să o transforme în căldură în scopul transferului său ulterior într-un lichid de răcire. Dispozitivul clasic este o placă de metal neagră plasată într-o carcasă din sticlă sau plastic, a cărei suprafață absoarbe radiațiile. Există mai multe tipuri de ele și scopul lor poate fi diferit. Să aruncăm o privire mai atentă asupra principiului de funcționare al acestui dispozitiv, precum și asupra producției pas cu pas a acestui obiect cu propriile noastre mâini.
În funcție de temperatura pe care o pot atinge plăcile, colectorii sunt:
- temperaturi scăzute - nu furnizează energie de mare putere, încălzesc apa la cel mult 50 de grade Celsius;
- temperaturi medii - încălzesc apa până la 80 de grade, deci pot fi folosite pentru încălzirea încăperilor;
- temperaturi ridicate – folosit în principal pentru întreprinderile industriale, și este imposibil să le faci acasă.
Colectoarele integrate sunt împărțite în:
- cumulativ integrat;
- apartament;
- lichid;
- aer.
Colector cumulativ integrat sau altfel termosifon. Nu numai că poate încălzi apa, dar și menține temperatura dorită pentru o perioadă de timp. Nu are pompe, deci este mult mai economic decat alte optiuni. Dispozitivul de stocare este o structură din unul sau mai multe rezervoare umplute cu apă și plasate într-o cutie termoizolantă. Deasupra rezervoarelor se află un capac de sticlă care trece prin sticlă și încălzește apa. Aceasta este o opțiune ieftină, ușor de întreținut și ușor de operat. Cu toate acestea, iarna utilizarea sa este foarte dificilă.
Un colector cu plăci plate arată ca o cutie metalică plată obișnuită, în interiorul căreia există o placă neagră care absoarbe lumina soarelui. Capacul de sticla al cutiei o pune in valoare, sticla are un continut redus de fier, ajutand astfel la absorbtia tuturor razelor. Cutia în sine este izolată termic, iar placa neagră primește căldură, motiv pentru care se eliberează căldură. Cu toate acestea, eficiența plachetei este de numai 10%, deci este acoperită suplimentar cu un strat de semiconductor amorf. Colectoarele plate sunt utilizate pentru încălzirea apei în piscine, spații de încălzire și alte nevoi casnice.
În dispozitivele de stocare a lichidelor, principalul lichid de răcire este lichid.
Colectoarele de aer sunt mult mai ieftine decât omologii lor de apă. Nu îngheață iarna și nu se scurg. Sunt folosite pentru uscarea produselor agricole.
Există un alt tip - hub-uri , diferă în concentrația luminii solare. Acest lucru se întâmplă datorită suprafeței oglinzii, care direcționează lumina către absorbante. Principalul lor dezavantaj este incapacitatea de a lucra în zilele înnorate, așa că sunt folosite în țări cu climă caldă.
Cuptoare solare și distilatoare. Distilatoarele funcționează pe principiul evaporării apei, oferind astfel nu numai energie termică, ci și purificând apa. Sobele sunt, de asemenea, folosite atât pentru încălzirea, cât și pentru sterilizarea apei.
Galerie foto: diferite tipuri de colecționari
Designul galeriei de stocare poate conține mai multe rezervoare
Colectoarele plate sunt adesea folosite pentru încălzirea spațiilor și încălzirea apei în piscine
Lichidul de răcire din colectorul de lichid este apă
Colectoarele de aer pot fi folosite și pentru uscarea fructelor
Schema de lucru
Colectorul este format din două părți principale: un colector de lumină și un acumulator de schimb de căldură, care transformă energia radiației în energie termică și o transferă în lichidul de răcire. Acumulatoarele pot fi vid, tub sau plate. În primul, designul este similar cu un termos: o țeavă este introdusă în alta și există un vid între ele, creând o izolație termică ideală. Datorita formei cilindrice a tevilor, razele soarelui le lovesc perpendicular si transmit energie maxima.
Colectorul solar este format din două părți principale: un colector de lumină și o baterie de schimb de căldură
Lichidul de răcire din astfel de structuri este apa obișnuită. Nu numai că poate încălzi camera, dar poate servi și pentru nevoile casnice. În același timp, nu există nicio eliberare de dioxid de carbon în atmosferă, ceea ce este foarte important în zilele noastre. În plus, nu sunt necesare costuri de combustibil, iar randamentul colectorului este de 80%. În cea mai mare parte a Rusiei, din martie până în octombrie, în medie, soarele produce 4-5 kWh/m2 pe zi, ceea ce permite unui dispozitiv mic de 2m2 să încălzească până la 100 de litri de apă zilnic.
Pentru utilizare în toate anotimpurile, colectorul trebuie să aibă o suprafață mare, două circuite antigel și schimbătoare de căldură suplimentare. Astfel, datorită energiei utilizate cu înțelepciune, poți primi căldură gratuită 7 luni pe an, indiferent dacă afară este senin sau nu.
Energia termică pentru casa ta: cum să faci un colector cu propriile mâini?
Pentru fabricarea dispozitivului se pot folosi foi de policarbonat, țevi de cupru sau polipropilenă.
Cel mai universal design este dezvoltarea inginerului bulgar Stanislav Stanilov. Principiul principal de funcționare al acestui colector este utilizarea efectului de seră. Dispozitivul de depozitare este un calorifer tubular plasat într-o cutie de lemn termoizolata, sudata din tevi de otel. Conductele de apă cu un diametru de 1 sau ¾ inci sunt utilizate pentru alimentarea și evacuarea apei.
Cutia este izolată termic pe toate părțile folosind spumă de polistiren, spumă de polistiren, lână minerală sau ecologică. Fundul este izolat cu grijă în special, unde deasupra izolației este plasată o foaie de fier zincat pentru acoperiș, pe care este așezat caloriferul în sine. Se fixeaza in cutie cu cleme de otel. Tabla metalica si caloriferul sunt vopsite cu vopsea neagra mata, iar cutia pe toate laturile, cu exceptia capacului de sticla, este acoperita cu vopsea alba. Geamul de acoperire, prin care lumina soarelui va trece la calorifer, este bine etanșat. Acumulatorul de căldură poate fi un butoi metalic plasat într-o cutie de scândură sau placaj, a cărei cavitate este umplută cu lână ecologică, rumeguș uscat, argilă expandată și nisip.
Instrumentele și materialele necesare
Principiul principal de funcționare al unui astfel de colector este utilizarea efectului de seră
- sticlă (de exemplu, 1700/750 mm);
- rama de sticla;
- placă dură pentru partea de jos;
- placă cu secțiunea de 120/25 mm;
- bandă de oțel cu secțiunea de 20/2,5 mm, lungime 3 m;
- suport de colț;
- bloc de lemn cu secțiunea transversală de 50/30 mm;
- cuplare;
- conducta radiatorului;
- teava de evacuare a radiatorului;
- cleme pentru fixare;
- fier galvanizat ca reflector;
- izolator termic;
- rezervor 200-300 litri.
Fabricare: pas cu pas
Designul colectorului solar este simplu
- O cutie este făcută din scânduri, al cărei fund este întărit cu cherestea.
- Pe partea de jos se pune termoizolație (spumă de plastic, polistiren expandat, vată minerală), deasupra căreia se pune o foaie de fier sau tablă.
- Radiatorul este plasat deasupra și fixat cu cleme de bandă de oțel.
- Toate conexiunile sunt sigilate, îmbinările și fisurile sunt sigilate.
- Conductele radiatorului și foile metalice sunt vopsite în negru.
- Cutia si rezervorul de apa sunt vopsite argintiu. Rezervorul de apă este plasat într-o cutie sau butoi termoizolant (materialul termoizolant este turnat între rezervor și pereții cutiei).
- Pentru a crea o presiune scăzută constantă, cumpărați o cameră de apă cu o supapă plutitoare, ca într-un butoi de toaletă. Poate fi achiziționat de la un magazin de instalații sanitare.
- În podul casei, sub acoperiș, se află o cameră acvatică și un rezervor de stocare a apei (rezervor). Camera acvatică este plasată la cel puțin 0,8 m deasupra rezervorului.
- Colectorul este amplasat pe acoperișul laturii de sud a casei la un unghi de 45 0 față de orizont.
- Urmează conectarea întregului sistem între ele cu țevi: țevi de jumătate de inch sunt folosite pentru a instala partea de înaltă presiune a sistemului de la camera de apă până la intrarea de alimentare cu apă. Piesele de joasă presiune sunt instalate cu țevi în inch. Numărul minim de țevi este de 12 bucăți, dar, în funcție de distanțele dintre piesele colectorului, vor fi necesare 18-15 țevi, dar nu mai puțin de 12.
- Pentru a evita blocajele de aer, sistemul este umplut cu apă din partea de jos a radiatorului. De îndată ce întregul sistem este umplut cu apă, apa va curge din tubul de drenaj al camerei de apă.
- Deschideți robinetul din conductă pentru a umple rezervorul.
- Apa începe să se încălzească imediat. Apa caldă se ridică, înlocuind apa rece și intră automat în calorifer.
- De îndată ce o parte din apă a fost folosită, supapa plutitoare din camera de apă va funcționa și apa rece va curge din nou în partea inferioară a sistemului. Nu există amestec de apă.
Noaptea, este indicat să închideți accesul apei la rezervor pentru a preveni pierderile de căldură.
Video: instalarea unui colector solar de aer pentru încălzirea unei case
Video: utilizarea energiei solare pentru a încălzi o piscină
Video: fabricarea și instalarea unui colector pentru încălzirea unei sere
Video: Un dispozitiv simplu pentru colectarea energiei solare din cutiile de bere
Utilizați energia solară pentru a vă încălzi casa, sera sau piscina. Colectorul solar vă va ajuta să economisiți o mulțime de bani și va dura foarte mult timp.
2016-03-29 11:15:04
„Noaptea, este recomandabil să blocați accesul apei la rezervor pentru a preveni pierderea de căldură.” Este posibil să controlați automat acest lucru? Nu întotdeauna ai timp în fiecare zi. M.b. Ar trebui să pun o supapă de reținere la admisie?
2016-05-30 18:00:26
Releu foto pentru iluminat exterior (500 RUR) + robinet electric chinezesc cu bilă (aproximativ 1000 RUR)
2016-06-02 22:12:58
Ce să faci dacă acoperișul pe care este amplasat colectorul solar este parțial blocat de soare de clădirile înalte din apropiere și copacii înalți? Cum să măresc puterea generată în acest caz? Este posibil să se realizeze un sistem de colectoare multiple pentru a crește căldura generată? Ce să faci în timp de iarna pentru a preveni înghețarea sistemului?
Încălzirea apei pe tot parcursul anului sau încălzirea unei case în timpul iernii folosind energia solară - toate acestea pot fi realizate prin realizarea unui colector solar cu propriile mâini.
În funcție de viteza apei în schimbătorul de căldură, acesta poate transforma și apa în abur, ceea ce poate fi util pentru diverse industrii sau nevoi - fie că este vorba de pornirea unui motor cu abur Stirling sau de aburirea produselor din beton.
Astfel de dispozitive sunt fabricate din materiale improvizate fără cheltuieli semnificative.
Vom lua în considerare următoarele opțiuni:
- producție din oglinzi plate;
- de la o antenă parabolică veche;
- de la furtunuri.
Realizarea unui hub dintr-o antenă satelit veche
1. Orice model care vă permite să concentrați razele soarelui la un moment dat este potrivit pentru design - focus direct sau offset.
2. Suprafața curbată a parabolei este acoperită cu benzi tăiate dintr-o folie de oglindă este dificil să o acoperiți cu o singură bucată.
Filmul adeziv metalizat este potrivit ca reflector și bucăți de oglinzi.
3. Punct de focalizare pe antenă de satelit corespunde zonei de montare a convertizorului.
4. Un tub de cupru este înfășurat în jurul unei țevi de ½-¾ inch - acesta va fi radiatorul.
Pentru a preveni deformarea și turtirea tubului de cupru în timpul înfășurării, acesta este umplut cu sare.
5. Pentru rezultate mai bune, radiatorul este vopsit negru cu vopsea termorezistenta.
Pentru a-l menține cald de rafale de vânt, este izolat folosind materiale rezistente la foc, de exemplu, fibre de cristal de mulită.
Din oglinzi plate
Pentru a o face, este mai bine să folosiți un colț de aluminiu. Fiind ușor, formează o structură mai ușoară.
Pentru a construi o suprafață de oglindă, sunt potrivite aluminiul lustruit sau foile subțiri de oțel inoxidabil lustruit.
Dacă aveți resturi de foi de oțel inoxidabil cu oglindă, va fi o opțiune complet prietenoasă cu bugetul.
Oglinzile din sticlă sunt prea fragile și grele. În loc de oglinzi, sunt potrivite și plăcile de polistiren acoperite cu folie pe bază de adeziv.
Dimensiunile plăcilor nu sunt decisive; o opțiune este pătratele de 15x15cm.
Unde să încep
Cum să faci un radiator
Etape de lucru:
1. Este mai bine să faceți un cadru și zăbrele din colț din aluminiu, perimetrul celulelor din ghidaje trebuie să fie puțin mai mare decât perimetrul plăcilor oglinzilor.
2. Schimbătorul de căldură este asamblat din conducte de cupru:
- lipiți-le într-o zăbrele,
- Pentru a preveni pierderile de căldură, resturile de țevi sunt folosite pentru a acoperi golurile dintre ele.
3. Îmbinările de colț ale ghidajelor sunt găurite, șuruburile de 70 mm lungime sunt introduse în găuri și se asigură cu piulițe.
4. După ce ați ales locația corectă a schimbătorului de căldură (coincidend cu punctul focal), fixați oglinzile pe cadru, astfel încât fiecare să reflecte razele soarelui într-un punct.
5. Prima oglindă este asigurată cu două șaibe, astfel încât reflectarea razelor solare din ea să fie orientată în punctul focal.
Acesta va servi drept ghid pentru următoarele părți..
Deoarece atașarea oglinzilor va dura destul de mult, iar activitatea solară se schimbă periodic pe parcursul zilei, va fi necesar să reglați poziția cadrului, astfel încât reflectarea oglinzii de referință să fie întotdeauna la punctul focal.
6. A doua oglindă este fixă, și este, de asemenea, direcționat către punctul focal.
Pentru ca oglinzile instalate să nu interfereze cu instalarea celor ulterioare, acestea sunt umbrite.
7. Metoda de fixare de la capătul oglinzii anterioare este posibilă pentru primele rânduri de plăci.
Dar, este mai bine să instalați rândurile de oglinzi din cadru, deoarece în rândurile care descriu o parabolă, lungimea șuruburilor poate să nu fie suficientă.
8. Când plăcile sunt fixate, se monteaza tije pe care se va monta schimbatorul de caldura.
Un schimbător de căldură este instalat la punctul focal, este umplut cu apă și se măsoară temperatura.
9. Când razele soarelui se mișcă reflexia din oglinzi se va deplasa în lateral, iar schimbătorul de căldură va opri încălzirea.
Pentru funcționare continuă se are în vedere instalarea unui sistem special cu mecanism care întoarce concentratorul spre soare.
Fabricarea colectoarelor
1. Este o versiune de design simplă a concentratorului. Potrivit pentru încălzirea apei până la 100 de litri.
Cu această opțiune, se folosește doar apa (citiți articolul despre cum să o găsiți pe site) care a fost încălzită în conducte și nu este nevoie să instalați un rezervor de stocare.
2. Se folosesc furtunuri din polietilenă sau cauciuc negru, diametru 20-25 mm. Ele sunt așezate în spirală pe un acoperiș plat.
Dacă panta acoperișului este prea mare, spirala de la furtun este plasată într-o cutie special construită.
3. Pentru a preveni deformarea țevilor din cauza schimbărilor de temperatură, acestea se fixează cu cleme, plastic sau metal.
Concentrator realizat din sticle de plastic
Este un tip de design diferit - permițând razelor soarelui să cadă în unghi drept în diferite momente ale zilei.
Suprafața sticlelor sporește efectul luminii solare, acționând ca o lentilă. Suprafața din plastic transparentă este mai rezistentă la UV decât cauciucul sau PVC.
Principalul material folosit pentru realizarea concentratorului nu costă bani, astfel încât fabricarea echipamentului va necesita investiții minime.
Materiale necesare:
- sticle de plastic de aceeași configurație și dimensiune;
- Pachete tetra pentru suc sau lapte;
- Conducte PVC (diametru exterior 20 mm) si teuri pentru alimentare cu apa calda.
În locul conductelor din PVC se folosesc și țevi de cupru, dar costul lor este mult mai mare.
Etape de lucru:
1. Spălați sticlele și pungile tetrapack cu detergent și îndepărtați etichetele.
2. Tetrapacks vopsite în negru. Folosind un șablon de carton și un cuțit utilitar, tăiați fundul sticlelor de-a lungul liniei.
3. Schimbătorul de căldură este asamblat din țevi de clorură de polivinil cu diametrul de 20 mm. În partea superioară, colțurile și teurile sunt conectate cu lipici.
4. Țevile pe care sunt înșirate sticlele și absorbantele din tetrapack pentru a absorbi energia solară sunt vopsite în negru. După sticle, absorbantele sunt înșirate, introducându-le până la capăt.
5. Montați structura pe un suport din lemn sau metal, spre soare. Pentru latitudini medii, alegeți direcția de sud-est.
6. Rezervorul de stocare este instalat deasupra colectorului nu mai puțin de 30 cm.
La această înălțime nu este necesară instalarea unei pompe pentru a crea circulație.
Deoarece sticlele de plastic pierd transmisia luminii în timp, se recomandă schimbarea lor la fiecare cinci ani.
Metode de conectare a structurii
O metodă comună, necomplicată, este utilizarea unui colector pentru a încălzi apa folosind metoda de circulație naturală. Este potrivit pentru dusurile de vara si alimentarea cu apa calda in casa.
Pentru circulația naturală, colectorul este instalat la o distanță de cel mult 1 m de rezervor și 70-80 cm mai jos.
Conductele utilizate între rezervor și colector sunt selectate cu un diametru suficient, de cel puțin ¾ inch. Pentru un duș de vară, rezervorul este instalat în exterior, pentru alimentarea cu apă caldă la spații sau pentru nevoi casnice (citiți despre conectarea unei mașini de spălat la sursa de apă cu propriile mâini) - în casă.
Conexiune bazată pe principiul circulației naturale.
O pompă de circulație este utilizată pentru a crea circulație forțată dacă nu este posibilă instalarea rezervorului la distanța și înălțimea necesare.
ÎN perioada de iarna apa se scurge din rezervor, deoarece apa înghețată dăunează conductelor.
Pentru a asigura încălzirea apei pentru versiunea de iarnă a conectării concentratorului, se toarnă un lichid special în schimbătorul de căldură - antigel (lichid care nu îngheață).
Modelul de rezervor pentru această metodă este izolat cu o bobină de cupru instalată în interior (încălzire indirectă).
Cu această schemă, serpentina încălzește apa, iar lichidul circulă între colector și serpentina situată în rezervor.
În acest caz, se recomandă utilizarea circulației forțate cu instalarea unei pompe de circulație. Un vas de expansiune trebuie conectat la circuit.
Instalarea colectorului în unghi drept la razele soarelui dă o eficiență mai mare. Pe parcursul anului, unghiul de înclinare al colectorului se modifică, în funcție de intensitatea iluminării solare:
- vara, unghiul corespunde latitudinii geografice a zonei plus 15°;
- iarna - minus 15°;
- primăvara și toamna, instalați aproape vertical.
Pentru o muncă eficientă adecvată Colectorii sunt conectați la un mecanism de urmărire a soarelui, care este controlat de motoare.
Cu cât greutatea structurii este mai mare, cu atât motorul ales este mai puternic.
Energia solară concentrată în zona focală poate provoca arsuri grave sau poate provoca focul obiectelor.
Pentru a face acest lucru, este suficient să țineți obiectul din lemn la punctul focal timp de 30 de secunde.
Din motive de siguranță, la efectuarea lucrărilor, este imperativ utilizarea echipamentului de protecție: ochelari de soare, mască de sudură, mănuși de pânză.
Pentru fabricarea colectoarelor solare mesteri folosiți rame vechi de ferestre, frigidere, cazane electriceși alte articole și materiale disponibile.
Oricine poate face colectoare solare, tot ce are nevoie este cunoașterea legilor fizicii și abilitățile de lucru cu instrumente simple.
Ce este un colector solar și cum să-l faci singur este prezentat clar în videoclipul de mai jos.
Resurse energetice. Energia solară gratuită va putea furniza apă caldă pentru nevoile casnice timp de cel puțin 6-7 luni pe an. Iar in lunile ramase ajuta si sistemul de incalzire.
Dar cel mai important lucru este că poți să faci singur un simplu colector solar. Pentru a face acest lucru, veți avea nevoie de materiale și instrumente care pot fi achiziționate cel mult magazine de constructii. În unele cazuri, chiar și ceea ce puteți găsi într-un garaj obișnuit va fi suficient.
În proiect a fost utilizată tehnologia de asamblare a încălzitorului solar prezentată mai jos „Aprindeți soarele - trăiți confortabil”. A fost dezvoltat special pentru proiect de o companie germană Partener solar dat în judecată, care comercializează, instalează și deservește în mod profesional colectoare solare și sisteme fotovoltaice.
Ideea principală este că totul ar trebui să fie ieftin și vesel. Pentru fabricarea colectorului, se folosesc materiale destul de simple și comune, dar eficiența acestuia este destul de acceptabilă. Este mai mic decât cel al modelelor din fabrică, dar diferența de preț compensează complet acest dezavantaj.
Razele soarelui trec prin sticla si incalzesc colectorul, iar geamul previne pierderile de caldura. Sticla previne, de asemenea, mișcarea aerului în absorbant, fără ea, colectorul ar pierde rapid căldură din cauza vântului, ploii, zăpezii sau temperaturilor exterioare scăzute.
Cadrul trebuie tratat cu un antiseptic și vopsea pentru uz exterior.
Fabricat în corp prin găuri pentru alimentarea cu rece și îndepărtarea fluidului încălzit din colector.
Absorbantul în sine este vopsit cu un strat rezistent la căldură. Vopselele negre obișnuite încep să se desprindă sau să se evapore la temperaturi ridicate, ceea ce duce la întunecarea sticlei. Vopseaua trebuie să fie complet uscată înainte de a atașa capacul de sticlă (pentru a preveni condensul).
Izolația este plasată sub absorbant. Cel mai des folosit vata minerala. Principalul lucru este că poate rezista la temperaturi destul de ridicate în timpul verii (uneori peste 200 de grade).
Cadrul este închis de jos Placa OSB, placaj, scânduri etc. Principala cerință pentru această etapă este să vă asigurați că partea inferioară a colectorului este protejată în mod fiabil de umiditatea care pătrunde în interior.
Pentru a fixa sticla în cadru, se fac caneluri sau sunt atașate benzi de-a lungul interior rame La calcularea dimensiunii cadrului, trebuie luat în considerare faptul că atunci când vremea (temperatura, umiditatea) se schimbă în timpul anului, configurația acestuia se va schimba ușor. Prin urmare, pe fiecare parte a cadrului rămân câțiva milimetri de marjă.
O garnitură de cauciuc pentru fereastră (în formă de D sau E) este atașată de canelură sau bandă. Pe ea se așează sticlă, pe care se aplică un etanșant în același mod. Toate acestea sunt asigurate deasupra cu tablă zincată. Astfel, sticla este fixată în siguranță în cadru, etanșarea protejează absorbantul de frig și umiditate, iar sticla nu va fi deteriorată atunci când rama de lemn va „respira”.
Îmbinările dintre foile de sticlă sunt izolate cu etanșant sau silicon.
Pentru a organiza încălzirea solară acasă veți avea nevoie de un rezervor de stocare. Apa încălzită de colector este stocată aici, așa că merită să aveți grijă de izolarea termică a acesteia.
Următoarele pot fi folosite ca rezervor:
- cazane electrice nefunctionale
- diverse butelii de gaz
- butoaie pentru uz alimentar
Principalul lucru este să ne amintim că într-un rezervor etanș presiunea va fi creată în funcție de presiune sistem de canalizare la care va fi conectat. Nu orice recipient poate rezista la presiunea mai multor atmosfere.
În rezervor se fac găuri pentru intrarea și ieșirea din schimbătorul de căldură, intrarea apei reci și aportul apei încălzite.
Rezervorul găzduiește un schimbător de căldură în spirală. Cupru, oțel inoxidabil sau plastic sunt folosite pentru el. Apa încălzită prin schimbătorul de căldură se va ridica în sus, așa că ar trebui să fie plasată în partea de jos a rezervorului.
Colectorul este conectat la rezervor folosind țevi (de exemplu, metal-plastic sau plastic) transportate de la colector la rezervor printr-un schimbător de căldură și înapoi la colector. Este foarte important aici pentru a preveni scurgerile de căldură: calea de la rezervor la consumator trebuie să fie cât mai scurtă posibil, iar conductele trebuie să fie foarte bine izolate.
Vasul de expansiune este un element foarte important al sistemului. Este un rezervor deschis situat în punctul cel mai înalt al circuitului de circulație a lichidului. Pentru rezervorul de expansiune, puteți folosi fie un recipient din metal, fie din plastic. Cu ajutorul acestuia, presiunea din colector este controlată (datorită faptului că lichidul se extinde de la încălzire, țevile se pot crăpa). Pentru a reduce pierderile de căldură, rezervorul trebuie, de asemenea, izolat. Dacă există aer în sistem, acesta poate scăpa și prin rezervor. De asemenea, rezervorul de expansiune umple galeria cu lichid.
Sursele alternative de energie regenerabilă sunt extrem de populare. În unele țări din UE, sursele de încălzire autonome acoperă mai mult de 50% din necesarul de energie. În Federația Rusă, colectoarele solare nu au devenit încă răspândite. Unul dintre principalele motive: costul ridicat al echipamentelor. Pentru un panou solar de la un producător intern, va trebui să plătiți cel puțin 16-20 de mii de ruble. Produsele de la mărci europene vor costa și mai mult, începând de la 40-45 mii de ruble.
Realizarea unui colector solar cu propriile mâini va fi cel puțin pe jumătate mai ieftină. Un colector solar de casă va oferi suficientă căldură pentru a încălzi apa de duș pentru 3-4 persoane. Pentru a-l realiza veți avea nevoie de instrumente de construcție, ingeniozitate și materiale disponibile.
Din ce poate fi făcut un sistem solar?
În primul rând, trebuie să înțelegeți ce principiu de funcționare folosește un încălzitor solar de apă. În structura interna blocul conține următoarele noduri:- cadru;
- absorbant;
- un schimbător de căldură în interiorul căruia va circula lichidul de răcire;
- reflectoare pentru a focaliza razele soarelui.
- Absorbția căldurii - razele soarelui trec prin sticla situată deasupra corpului sau prin tuburi vidate. Stratul absorbant intern în contact cu schimbătorul de căldură este vopsit cu vopsea selectivă. Când lumina soarelui lovește absorbantul, se eliberează o cantitate mare de căldură, care este colectată și utilizată pentru a încălzi apa.
- Transfer de căldură - absorbantul este situat în contact strâns cu schimbătorul de căldură. Căldura acumulată de absorbant și transferată la schimbătorul de căldură încălzește lichidul care se deplasează prin tuburi către serpentina din interiorul rezervorului de stocare a căldurii. Circulația apei în încălzitorul de apă se realizează prin mijloace forțate sau naturale.
- ACM - se folosesc două principii de încălzire a apei calde:
- Încălzire directă - apa caldă după încălzire este pur și simplu descărcată într-un recipient izolat termic. Într-un sistem solar monobloc, apa menajeră obișnuită este folosită ca lichid de răcire.
- A doua opțiune este de a asigura alimentarea cu apă caldă cu un încălzitor pasiv de apă bazat pe principiul încălzirii indirecte. Lichidul de răcire (adesea antigel) este trimis sub presiune către schimbătorul de căldură al colectorului solar. După încălzire, lichidul încălzit este furnizat unui rezervor de stocare, în interiorul căruia este construită o bobină (jucând rolul de element de încălzire), înconjurat de apă pentru sistemul de apă caldă.
Lichidul de răcire încălzește serpentina, transferând astfel căldura apei din recipient. Când robinetul este deschis, apa încălzită din rezervorul de stocare a căldurii curge către punctul de colectare a apei. Particularitatea unui sistem solar cu încălzire indirectă este capacitatea sa de a funcționa pe tot parcursul anului.
Proiectele de funcționare ale încălzitoarelor solare de apă au o structură similară. Sunt fabricate numai din materiale vechi. Există scheme pentru producția de colecționari din:
- policarbonat;
- tuburi vid;
- Sticle PET;
- cutii de bere;
- radiator frigider;
- tuburi de cupru;
- Tevi HDPE si PVC.
Distribuitor din policarbonat
Sunt realizate din panouri de tip fagure cu proprietăți bune de izolare termică. Grosimea foii de la 4 la 30 mm. Alegerea grosimii policarbonatului depinde de transferul de căldură necesar. Cu cât foaia și celulele din ea sunt mai groase, cu atât mai multă apă instalatia se va putea incalzi.Pentru a realiza singur un sistem solar, în special un încălzitor de apă solar de casă din policarbonat, veți avea nevoie de următoarele materiale:
- două tije filetate;
- colțuri de propilenă, fitingurile trebuie să aibă un racord exterior filetat;
- Tevi din plastic PVC: 2 buc, lungime 1,5 m, diametru 32;
- 2 mufe.
Pentru a crește eficiența termică a unui colector de policarbonat celular, foaia este acoperită cu orice vopsea selectivă. Încălzirea apei după aplicarea stratului selectiv accelerează de aproximativ două ori.
Distribuitor pentru tub de vid
În acest caz, nu va fi posibil să se descurce doar cu mijloace improvizate. Pentru a face un colector solar va trebui să cumpărați tuburi vidate. Acestea sunt vândute de companiile implicate în întreținerea sistemelor solare și direct de producătorii de încălzitoare solare de apă.Pentru producția independentă, este mai bine să alegeți baloane cu tije de peneși un canal termic de conductă termică. Tuburile sunt mai ușor de instalat și schimbat dacă este necesar.
De asemenea, trebuie să achiziționați un bloc concentrator pentru un colector solar cu vid. Atunci când alegeți, acordați atenție performanței nodului (determinat de numărul de receptoare care pot fi conectate simultan la dispozitiv). Cadrul este realizat independent prin asamblare rama de lemn. Economiile la fabricarea la domiciliu, ținând cont de achiziția de tuburi vid gata făcute, vor fi de cel puțin 50%.
Sistem solar realizat din sticle de plastic
Pentru preparare veți avea nevoie de aproximativ 30 buc. Sticle PET. La asamblare, este mai convenabil să folosiți containere aceeași mărime pentru 1 sau 1,5 l. În etapa pregătitoare, etichetele sunt îndepărtate din sticle și suprafața este bine spălată. Cu exceptia containere de plastic veți avea nevoie de următoarele:- 12 m furtun pentru udarea plantelor, 20 mm diametru;
- 8 adaptoare T;
- 2 genunchi;
- rola de folie de teflon;
- 2 robinete cu bilă.
Într-o zi senină, în 15 minute. apa se va incalzi pana la o temperatura de 45°C. Având în vedere performanța ridicată, este logic să conectați un încălzitor solar de apă din sticle de plastic la un rezervor de stocare de 200 de litri. Acesta din urmă este bine izolat pentru a preveni pierderile de căldură.
Colector de cutii de bere din aluminiu
Aluminiul are caracteristici termice bune. Nu este surprinzător faptul că metalul este folosit pentru a face radiatoare de încălzire.Cutiile de aluminiu pot fi folosite la fabricarea sistemelor solare de casă. Cutiile din tablă sau orice alt metal nu sunt potrivite pentru producție.
Pentru un panou solar vor fi necesare următoarele componente:
- borcane, aproximativ 15 buc. pe linie, corpul găzduiește 10-15 rânduri;
- schimbător de căldură - se folosește un colector format dintr-un furtun de cauciuc sau țevi de plastic;
- adeziv pentru lipirea conservelor;
- vopsea selectivă.
Un colector solar din cutii de aluminiu este adesea făcut pentru încălzire cu aer. Când utilizați lichid de răcire cu apă, eficiența termică a dispozitivului scade.
Sistem solar de la frigider
O altă soluție populară care necesită timp și bani minim. Colectorul solar este realizat din caloriferul unui frigider vechi. Bobina este deja vopsită în negru. Este suficient doar să puneți grila într-o carcasă de lemn cu izolație și să o conectați la sursa de apă caldă folosind lipire.Există o opțiune pentru a face un aparat de aer condiționat dintr-un condensator. Pentru a face acest lucru, mai multe radiatoare sunt conectate într-o singură rețea. Dacă este posibil să cumpărați ieftin aproximativ 8 buc. condensatoare, fabricarea unui colector este destul de posibilă.
Colector tub de cupru
Cuprul are proprietăți termice bune. La fabricarea unui colector solar din cupru, se folosesc următoarele:- conducte cu diametrul de 1 1/4”, utilizate la instalarea sistemelor de incalzire si alimentare cu apa calda;
- țevi de 1/4" utilizate în sistemele de aer condiționat;
- arzător de gaz;
- lipire și flux.
Cazan solar realizat din tevi HDPE si furtunuri PVC
În producția de sisteme solare se folosește aproape orice material disponibil. Există soluții care vă permit să realizați un colector din furtun ondulat, un furtun de cauciuc folosit pentru udarea plantelor.Din teava metal-plastic sistemele solare nu sunt realizate din cauza etanșărilor din cauciuc ale fitingurilor, care nu pot rezista la căldură puternică. Cu radiații solare intense, încălzirea în colector ajunge la 300°C. Dacă sunt supraîncălzite, garniturile se vor scurge cu siguranță.
Este posibil să se fabrice un colector solar din țeavă inoxidabilă ondulată. Popularitatea soluției se datorează vitezei și ușurinței instalării. Țeava ondulată din oțel inoxidabil este așezată în inele sau șerpi. Dezavantajul este costul relativ ridicat al țevii ondulate din inox.
În ciuda opțiunilor existente descrise mai sus, colectoarele solare din propilenă și conducte HDPE rămân cele mai populare. Fiecare opțiune are propriile avantaje:
- Colector solar realizat din tevi HDPE- pentru fabricatie alege un material rezistent la caldura. Sunt vândute un număr mare de fitinguri pentru a facilita asamblarea unui radiator de acumulare a căldurii. Țevi din polietilenă presiune scăzută Inițial sunt de culoare neagră sau albastru închis, deci nu necesită vopsire.
- Colector solar realizat din tevi PVC- popularitatea soluției constă în ușurința instalării structurii, realizată prin lipire. Prezența unui număr mare de unghiuri, teuri, femele americane și alte fitinguri facilitează procesul de asamblare. Folosind lipirea, puteți crea un schimbător de căldură colector de orice configurație.
Realizarea unui colector solar de apă caldă din conducta PEX:
Toate țevile descrise sunt utilizate cu o eficiență diferită ca miez în fabricarea unui colector solar de casă din sticle de plastic și cutii de aluminiu.
Cum se face o acoperire selectivă
Un colector foarte eficient are un grad ridicat de absorbție a energiei solare. Razele lovesc o suprafață întunecată și apoi o încălzesc. Cu cât sunt respinse mai puține radiații din absorbantul colectorului solar, cu atât mai multă căldură rămâne în sistemul solar.Pentru a asigura o acumulare suficientă de căldură, este necesar să se creeze o acoperire selectivă. Există mai multe opțiuni de producție:
- Acoperire cu colector selectiv de casă- folositi orice vopsele negre care lasa o suprafata mata dupa uscare. Există soluții atunci când o pânză uleioasă întunecată opaca este folosită ca absorbant de colector. Smalțul negru se aplică pe țevile schimbătorului de căldură, pe suprafața cutiilor și sticlelor, cu efect mat.
- Acoperiri speciale absorbante- poti merge invers achizitionand o vopsea selectiva speciala pentru colector. Vopselele și lacurile selective conțin plastifianți polimerici și aditivi care asigură o bună aderență, rezistență la căldură și un grad ridicat de absorbție a razelor solare.
Sistemele solare utilizate exclusiv pentru încălzirea apei vara se pot descurca cu ușurință vopsind absorbantul în negru folosind vopsea obișnuită. Colectoarele solare de casă pentru încălzirea unei case iarna trebuie să aibă o acoperire selectivă de înaltă calitate. Nu te poți zgâri cu vopsea.
Sistem solar de casă sau din fabrică - care este mai bun?
Este nerealist să faci acasă un colector solar care să poată fi comparat cu produsele din fabrică în ceea ce privește caracteristicile tehnice și performanța. Pe de altă parte, dacă pur și simplu trebuie să furnizați suficientă apă pentru un duș de vară, energia solară va fi suficientă pentru a funcționa un simplu boiler de casă.În ceea ce privește colectoarele de lichid care funcționează iarna, nici măcar toate sistemele solare din fabrică nu pot funcționa la temperaturi scăzute. Sistemele pentru toate anotimpurile sunt cel mai adesea dispozitive cu conducte de căldură în vid, cu eficiență sporită, capabile să funcționeze la temperaturi de –50°C.
Colectoarele solare din fabrică sunt adesea echipate cu un mecanism rotativ care ajustează automat unghiul de înclinare și direcția panoului la punctele cardinale, în funcție de locația Soarelui.
Un încălzitor solar eficient de apă este unul care își îndeplinește pe deplin scopul propus. Pentru a încălzi apa pentru 2-3 persoane vara, vă puteți descurca cu un colector solar obișnuit, realizat cu propriile mâini din materiale improvizate. Pentru încălzire iarna, în ciuda costurilor inițiale, este mai bine să instalați un sistem solar din fabrică.
Curs video despre realizarea unui încălzitor de apă solar cu panou
ÎNCĂLZITOR DE APĂ SOLAR DIN STICLE DE PLASTIC
Despre încălzitoarele solare de apă (colectoare solare de apă) în general...
Marea majoritate a locuitorilor de vară ar dori să facă un duș cu apă încălzită solar la casa lor. Dar lucrurile de obicei nu depășesc un butoi primitiv instalat pe acoperișul unei cabine de duș. 99% nu se gândesc să construiască nici cel mai simplu cadru în jurul acestui butoi și să-l acopere cu folie de plastic (ceea ce ar crește consumul de energie solară de cel puțin 2 ori! Încercați să intrați într-o seră de film închisă într-o zi însorită!). Cei mai avansati introduc in acest butoi un element de incalzire (incalzitor termoelectric) si incalzesc atmosfera cu el.
Între timp, probabil că fiecare școlar știe asta pentru fiecare metru patrat suprafata perpendiculara pe razele soarelui, cad 600-1000 wati de energie pe ora! Ei bine, este doar păcat să nu-l folosești vara! Este deosebit de plăcut să faci un duș înainte de culcare după o zi fierbinte și nu strica să te împrospătezi în timpul zilei. Dar nu apă cu gheață dintr-o fântână sau o fântână.
Cei care au fost în Grecia sau Italia au observat probabil că aproape fiecare casă are un colector solar-încălzitor de apă. Deși structura lor este destul de simplă în principiu, există multe nuanțe în funcționarea lor. De exemplu - alimentare constantă cu apă, izolarea termică a unui rezervor de stocare, organizarea circulației apei între rezervor și colectorul însuși etc.
Dar să faci singur astfel de sisteme este extrem de laborioasă și costisitoare și, în general, cu o abordare de amator, promite mai multe probleme decât beneficii.
De fapt, este necesar să se realizeze un colector etanș, să se organizeze circulația apei și completarea regulată a acesteia și să se evite amestecarea apei deja încălzite cu apă proaspătă rece. Și pentru iarnă, scurgeți totul (nu avem Grecia aici cu +12 în ianuarie). Si pentru ce? Tolley este un butoi de fier nativ! L-a umplut - s-a încălzit, l-a scurs pentru iarnă - nicio problemă. Deci dacă funcționează doar de 10-15 ori pe an. Dar nicio bătaie de cap.
Toate aceste probleme îi împiedică pe locuitorii de vară să creeze un colector solar normal și eficient pentru un încălzitor de apă.
Dar mi se pare că la folosirea sticlelor de plastic se rezolvă multe probleme. Toate „farecele” simplității unui încălzitor solar de apă „butoi” primitiv rămân și se adaugă avantajele unui adevărat colector cu circulație a apei. Și aceste avantaje vor deveni evidente pe măsură ce descriem încălzitorul de apă.
Colector solar pentru încălzirea apei realizat din sticle de plastic.
Nu este nevoie să vă explic ce este o sticlă de plastic PET. Orice sticla transparenta de apa potabila carbogazoasa este potrivita pentru colectorul solar. Deși nu știu, nu am experimentat cu sticle închise la culoare.
Dacă turnați apă într-o astfel de sticlă și o puneți la soare, apa din ea se va încălzi destul de repede. Dar sticla are un volum foarte limitat! 2-2,5 litri maxim. Pentru a face un duș decent, ai nevoie de cel puțin 50-60 de litri, de preferință mai mult de 100.
Principala problemă a creării unui încălzitor solar de apă este conectarea multor sticle de plastic într-un singur recipient și organizarea lor pentru a avea un fel de debit! Astfel încât apa rece să poată curge în ele, iar apa caldă să curgă afară. După ce am rezolvat această problemă, obținem pur și simplu un mic rezervor transparent care încălzește perfect apa folosind energia solară. Luând, de exemplu, 100 de astfel de mini-rezervoare, i.e. sticle, vom primi deja 200 de litri de apă caldă!
La început am vrut să organizez fluxul sticlei prin crearea unui dop special. De exemplu, cu tuburi coaxiale. Se revarsă într-unul și se revarsă în celălalt. Dar a face o masă de astfel de tuburi (de exemplu, 100 sau 200) nu este mai ușor decât a crea un colector solar clasic normal. Prin urmare, am decis să iau o altă cale - conectând sticle și creând din ele un fel de țeavă transparentă, care va fi atât un rezervor, cât și un colector în sine. Ei bine, ca un butoi, doar plat și transparent.
După ce am măsurat diametrul firului de pe gâtul sticlei, am ales un burghiu care să fie folosit pentru a găuri o gaură în fundul altei sticle. Cel mai bun burghiu a fost un ferăstrău pentru găuri. diametru mare pentru lemn cu 26 mm (seturile de astfel de fișiere sunt disponibile din abundență și costă 70-100 de ruble). Cu acest diametru, gâtul sticlei este înșurubat destul de strâns în orificiul din fundul celeilalte. Uneori trebuie să lucrați cu un fișier rotund mare. Da, și mai întâi este indicat să faci o gaură strict în centrul sticlei cu un burghiu obișnuit de 6-8 mm. Voi spune că acest lucru nu este ușor de făcut, pentru că... În centrul fundului există o maree foarte tare și lină - coșurile. Prin urmare, pentru găurirea de precizie în masă, ar fi mai bine să faceți un șablon simplu, astfel încât burghiul să nu rătăcească.
Următoarea problemă a fost problema etanșării. În general, nimic nu pare să se lipească sau să se lipească de PET. Dar s-a dovedit că acest lucru nu era în întregime adevărat. Chiar și cu o gaură, partea inferioară a sticlei a rămas absolut rigidă, iar acest lucru a dat speranță pentru utilizarea etanșanților cu silicon. După ce am degresat bine suprafețele cu acetonă, am acoperit firele sticlei și am înșurubat-o în fund. Și apoi am acoperit cu generozitate îmbinarea cu etanșant și din exterior. Pentru a fi în siguranță, am lăsat sticlele nemișcate timp de 3 zile (rata de fermentare a sigilantului este de 3-4 mm/zi, conform instrucțiunilor).
Deoarece tocmai aveam de gând să elaborez tehnologia și să fac un experiment, m-am limitat la a conecta doar 3 sticle în serie. Etanșeitatea îmbinărilor s-a dovedit a fi absolută! În fotografie, sticlele de apă sunt întinse pe carton și, după cum puteți vedea, nu există picături de apă! Apropo, siliconul s-a lipit de PET-ul atât de mult încât nu l-ai putut scoate cu un cuțit!
În timpul zilei la soare (sau mai bine zis, în doar câteva ore), apa s-a încălzit perfect chiar și fără trucuri suplimentare. S-a obtinut astfel o anumita celula conventionala a colectorului - incalzitor de apa, cu dimensiuni de 0,1 metri (diametrul sticlei) pe 1 metru (lungimea sticlei aprox. 35 cm). Acestea. Suprafața colectorului a fost de 0,1 mp. metru, iar capacitatea este de aprox. 6 litri. Este ușor de calculat că la 1 mp. contorul va potrivi aproximativ 10 astfel de module, a căror capacitate va fi de 60 de litri de apă. Soarele va revărsa aproape un kilowatt de energie în acești 60 de litri de apă în fiecare oră! Nu numai că poți încălzi această apă, dar o poți fierbe! Ei bine, desigur, nu va fierbe niciodată, fie și doar din cauza pierderii de căldură. Dar poți încălzi 60 de litri de apă la 40-45 de grade exact de 2-3 ori. Ceea ce este mai mult decât suficient pentru nevoile țării.
Acum despre proiectul încălzitorului de apă în sine.
De exemplu, facem 10-20 de astfel de module iar lungimea nu este de 3, ci de 5-6 sticle (în general, atâta timp cât permite zona acoperișului orientată spre sud). Puteți, desigur, să folosiți furtunuri pentru a organiza fluxul complet al tuturor modulelor, dar cred că acest lucru este inutil. Pentru ca oricum, toata apa este incalzita in acelasi timp si primeste aceeasi cantitate de caldura in orice punct al colectorului. Prin urmare, ne vom conecta modulele în paralel! Și îl vom folosi în modul butoi: turnat - încălzit - folosit (sau turnat într-un rezervor de stocare izolat termic).
Pentru a conecta toate modulele noastre în paralel, veți avea nevoie de o țeavă cu diametru destul de mare (50 de milimetri, sau mai bine de 100, de exemplu, polipropilenă). Toate modulele se blochează în el în același mod în care sticlele sunt unite într-un modul. Poate că va fi posibil să o faceți mai simplu. După ce a lipit sau înșurubat un capac de sticlă pe țeavă cu un șurub autofiletant și asigurând o etanșare etanșă, găuriți o gaură în capac (și țeavă în același timp) și pur și simplu înșurubați modulul în capac.
Modulele, desigur, trebuie să fie amplasate în unghi (partea inferioară este orientată spre sud, conducta comună este în punctul cel mai de jos al colectorului). În sticla de sus a modulului trebuie să găuriți o gaură mică, de 2-3 mm. Instalați o supapă pe ambele părți ale țevii. Furnizați apă unuia dintre ele (de exemplu, dintr-o pompă sau rezervor de apă, în figura Vent.2). Iar cealaltă supapă va fi pliabilă, apa caldă se va scurge prin ea (în imaginea Vent.1).
Colectorul încălzitorului solar de apă funcționează după cum urmează. Supapa 1 este închisă și începem să umplem colectorul cu apă prin deschiderea supapei 2. Apa umple sticlele de jos în sus. Apoi aerul iese din orificiile din partea superioară a modulelor. Desigur, ca și în vasele comunicante, nivelul apei din module este același. După ce am stabilit vizual că sticlele sunt pline, închidem supapa 2 și încălzitorul de apă începe să funcționeze.
Dacă avem nevoie de apă caldă, deschidem supapa 1 și apa încălzită începe să curgă din conducta pliabilă.
Asta e tot.
Totul este exact la fel ca într-un butoi, doar un astfel de colector va încălzi apa cu un ordin de mărime mai eficient decât un butoi, datorită suprafeței sale mari.
Un pic despre design.
Desigur, este recomandabil să plasați modulele într-o „cutie” pentru a conferi rigiditate structurii. Este indicat să faceți fundul cutiei dintr-un material închis la culoare care absoarbe lumina soarelui. De exemplu, fumatul unei foi de fier. Ar fi o idee bună să plasați un izolator termic sub foaie, de exemplu spumă subțire de polistiren sau polietilenă spumă („penoplex”). Acoperiți partea de sus a cutiei cu folie de plastic sau sticlă pentru a împiedica vântul să răcească sticlele.
Unghiul de înclinare este minim, 10-20-30 de grade, nu mai mult.
În primul rând, vara acesta este cel mai optim unghi de înclinare față de Soare (aproape perpendicular), dar iarna acest colector nu este utilizat.
În al doilea rând, acest lucru va asigura o scădere minimă a presiunii apei (înălțimea coloanei de apă), ceea ce este important atunci când există multe îmbinări ale sticlei. Deși în timpul testării mi-am plasat modulul cu 3 sticle chiar și pe verticală și „a păstrat” o presiune de 0,1 atm, nu mi-aș asum riscuri în timpul funcționării.
Dimensiunea întregului încălzitor de apă depinde de gustul creatorului. Pentru 200 de litri vei avea nevoie de aprox. 110 sticle, care vor ocupa o suprafață de aprox. 3 mp. Adevărat, puterea unui astfel de încălzitor va fi deja de aproximativ 3 kW!
Puteți utiliza încălzitorul în modul „toarnă-toarnă”. Sau puteți aranja lângă el un rezervor de stocare izolat termic pentru apă caldă. Într-o zi însorită, un încălzitor de apă de 2 metri, scuzați-mă, de 2 kilowați vă va încălzi o jumătate de tonă de apă.
Un astfel de încălzitor de apă nu se teme de îngheț (cu excepția supapelor de închidere a apei), și nici soarele nu se teme de el (PET-ul nu se descompune bine la soare).
Desigur, un astfel de încălzitor solar de apă are și dezavantaje (de exemplu, automatizare proastă), dar multe dintre ele se plătesc pentru că este practic gratuit. Judecă singur pe ce vor fi cheltuiți banii aici. Ei bine, o țeavă, o pereche de supape și 2-3 tuburi de etanșant siliconic pentru 45-50 de ruble/buc. Și vei primi sticle de apă ca bonus la achiziționarea de apă din magazin. Implicandu-ti cunoscutii in colectarea lor, pana in sezonul urmator vei fi adunat cateva zeci, sau chiar sute de sticle si te vei putea face un incalzitor solar de apa foarte decent si productiv. Total: 300-500 de ruble maxim (!!!), și tu apa fierbinte tot sezonul!
* * *
În timp ce am experimentat cu elemente ale unui încălzitor solar de apă cu stocare în flux realizat din sticle de plastic PET, am observat odată că temperatura unei sticle de bere închisă (maro) era chiar mai mare la atingere decât cea a unei sticle de apă transparentă. Acest lucru mi-a dat ideea să fac un experiment simplu cu sticla. Culori diferite si tipuri, pentru a le identifica pe cele mai eficiente din punct de vedere al incalzirii.
La început, am crezut că nu există o sticlă de apă mai bună decât una transparentă. Soarele încălzește apa direct, fără intermediari. Cat am gresit! Primele rezultate ale experimentelor mi-au risipit teoriile în bucăți.
Condițiile experimentale au fost simple. Am așezat pur și simplu un rând de sticle pe peretele hambarului, care este orientat aproximativ spre sud-est. Întrucât condițiile pentru toate sticlele au fost exact aceleași, nu le-am izolat și nici nu le-am orientat în niciun fel. Acestea. Exact așa, în condiții spartane, acest container PET uzat trebuia să-și arate adevăratul caracter.
Sticlele au fost pregătite conform listei din tabel. În acest sens, am folosit următoarele considerații.
1) S-a presupus că ecranarea spatelui (partea neluminată a sticlei) cu folie de aluminiu ar reflecta razele IR care nu au fost absorbite de apă și le-ar reflecta înapoi în sticlă.
2) Înnegrirea spatelui sticlei (cu mastic de cauciuc-bitum dintr-o cutie de aerosoli) vă va permite să „absorbiți” razele IR care trec prin sticlă. Una dintre sticle era complet înnegrită, adică. din toate părțile și a devenit negru și mat.
Totul a fost făcut cu o zi înainte și a doua zi toate sticlele au salutat zorii la locul experimentului. S-a luat în considerare și temperatura aerului ambiant (la umbra din apropiere) și vântul care suflă sticlele.
Soarele în acea zi strălucea printr-o ceață ușoară, adică. nu a dat intensitate deplină, dar din moment ce toată lumea era în condiții egale, acest lucru poate fi ignorat.
Rezultatele acestui experiment sunt prezentate în tabel. Apropo, dacă cineva crede că apa la 52 de grade este „așa-așa” - încercați să țineți mâna în ea cel puțin 2 minute... Doar aprovizionați-vă cu mai mult unguent după ardere... Și în același timp , măsurați temperatura apei calde de la robinetul din apartament. Este puțin probabil să fie mult mai mare.
Ce concluzii se pot trage?
1. Apa limpede în sine este un foarte slab absorbant al razelor IR. Ei practic trec prin el fără să se oprească. După cum puteți vedea, sticla transparentă a rămas cea mai „rece”. Încălzirea poate fi atribuită în siguranță transparenței non-absolute a sticlei în sine și nu încălzirii directe a apei din ea.
2. Prezența foliei pe peretele din spate al sticlei are, de asemenea, un efect redus asupra încălzirii. Nu știu de ce. Poate că încălzirea are loc doar pe peretele frontal al sticlei, poate că folia, pe lângă lentila reflector, acționează și ca un radiator - răcitor.
3. Cel transparent cu fundul înnegrit arată mult mai bine (cu 8%). Dar, evident, schimbarea unghiului de iluminare de către soare a început să aibă efect. Pe măsură ce unghiul de iluminare s-a schimbat, s-a schimbat și zona suprafeței de absorbție din spate.
4. A fost sticla complet înnegrită care a funcționat cel mai bine. Suprafața neagră mată a absorbit aproape complet razele IR. Și deoarece sticla PET este rotundă, unghiul de iluminare nu are o importanță fundamentală.
5. Sticlele din plastic de culoare închisă au funcționat și ele destul de bine. Acest lucru sugerează că absorbția de căldură de către sticlele PET are loc în principal pe partea îndreptată spre soare. Și foarte slab - cu „interiorul” real al sticlei (apă). Și deloc - cu partea din spate.
Acest lucru ne permite să tragem o concluzie despre CE ar trebui să fie de fapt un colector solar realizat din sticle de plastic PET.
Aceasta ar trebui să fie o cutie cu fundul bine izolat, unde sunt plasate sticlele PET.
Partea sticlelor orientată spre soare ar trebui să fie înnegrită cu un fel de vopsea mată (același „lac Kuzbass” sau mastic de cauciuc-bitum). Acoperiți partea de sus a cutiei fie cu sticlă subțire, fie acoperiți-o cu folie de plastic pentru a o proteja de vânt.
Acest design al unui încălzitor solar cu flux sau stocare realizat din sticle PET va fi cel mai eficient. Apropo, aceleași rezultate ne permit să estimăm designul celui mai eficient încălzitor de apă „clasic”. Este destul de evident că „oglinda” sa nu trebuie neapărat să fie transparentă. Și dacă este transparent, atunci „partea de jos” trebuie să absoarbă absolut căldura.
Acum să vorbim despre „locul” unui astfel de încălzitor într-un sistem de alimentare cu apă de țară cu apă caldă.
Desigur, a avea un astfel de încălzitor pe acoperiș nu garantează că vei avea apă caldă. Există, de asemenea, vreme rea prelungită, iar noaptea, mai ales la mijlocul sezonului, apa dintr-un astfel de încălzitor se va răci foarte mult.
Cred că un astfel de încălzitor de apă îndeplinește 2 funcții.
A) Vă permite să vă asigurați pentru „domenii bănuți” că încălzirea solară a apei este posibilă și aceasta este o realitate. La urma urmei, nu toată lumea va decide să construiască din senin un colector solar ca acesta, investind bani substanțiali de dragul economiilor efemere în energie electrică, lemn de foc și bani. Acest încălzitor de apă pentru 500 de ruble se va plăti singur într-un sezon și vă va lăsa să simțiți frumusețea momentului.
B) Acest încălzitor de apă vă va permite să economisiți cu adevărat bani sub formă de lemn de foc, electricitate, gaz etc. funcționează ca sistem de tratare a apei pentru ORICE boiler industrial.
Fiecare familie are propriul consum de apă caldă. Dar, în orice caz, ar trebui să fie mereu acolo. Prin urmare, de îndată ce încălzirea apei în colectorul solar se termină, aceasta trebuie trimisă imediat la un rezervor de stocare bine izolat, din care se consumă apă caldă. În același rezervor de stocare trebuie instalat și un element de încălzire, care va furniza apă caldă în perioadele de vreme rea prelungită. Sau puteți conecta un încălzitor de apă pe lemne.
Dar, în orice caz, încălzitorul solar de apă în sine este doar o parte a sistemului de preparare a apei calde. Apoi va fi apă caldă în casă sau duș mereu și non-stop. Deși, desigur, poate fi folosit singur. Doar apa fierbinte va fi gata pentru prânz.
„Enciclopedia tehnologiilor și metodelor” Patlakh V.V. 1993-2007