Solární kolektory pro soukromý dům s vlastními rukama. DIY solární kolektor

Ale princip ohřevu vody je stejný - všechna zařízení pracují podle stejného vyvinutého schématu. Za příznivého počasí začnou sluneční paprsky ohřívat chladicí kapalinu. Prochází tenkými elegantními trubicemi a padá do nádrže s kapalinou. Chladivo a trubky jsou umístěny po celém vnitřním povrchu nádrže. Díky tomuto principu se kapalina v přístroji zahřívá. Později je povoleno používat ohřátou vodu pro domácí potřeby. Tak je možné vytápět místnost, používat ohřátou kapalinu pro sprchové kabiny jako zásobování teplou vodou.

Teplotu vody lze řídit vyvinutými senzory. Pokud dojde k příliš velkému ochlazení kapaliny pod předem stanovenou úroveň, automaticky se zapne speciální záložní ohřev. Solární kolektor lze napojit na elektrický nebo plynový kotel.

Je uvedeno schéma provozu vhodné pro všechny solární ohřívače vody. Takové zařízení je ideální pro vytápění malého soukromého domu. K dnešnímu dni bylo vyvinuto několik zařízení: ploché, vakuové a vzduchové zařízení. Princip fungování takových zařízení je velmi podobný. Nosič tepla je ohříván slunečními paprsky s dalším výdejem energie. Ale v práci je mnoho rozdílů.

Video o různých typech alternativních zdrojů vytápění

plochý kolektor

K ohřevu chladicí kapaliny v takovém zařízení dochází díky deskovému absorbéru. Je to plochá deska z tepelně náročného kovu. Horní plocha desky v tmavém odstínu speciálně vyvinuté barvy. Ke spodní části zařízení je přivařena hadovitá trubka.

Tato publikace představuje výsledky rozsáhlého výzkumu blogera Sergeje Yurka. Jsou zobrazeny 3 solární kolektory vyrobené mistrem vlastníma rukama a nejúčinnější z nich je tzv. 3-filmový kolektor, ohřívá vodu až na 60 stupňů. Existuje jednodušší 2 fólie a je schopna přivést vodu až na 55 stupňů. Nejjednodušší a nejlevnější 1 fólie, ale poskytuje ohřev pouze do 35 nebo 40 stupňů.

Náklady na jeden metr čtvereční těchto primitivních kolektorů jsou asi tisíckrát levnější než tovární analogy, a proto vyvstává otázka: co je na značkových kolektorech tak dobrého, že stojí tisíckrát více než primitivní, které si každý může vyrobit sám ruce za pár hodin, utrácet skrovné peníze.

Porovnáme jednoduché kolektory s drahými továrními modely z hlediska účinnosti, ekonomické proveditelnosti a dalších vlastností. A toto srovnání zdaleka není vždy ve prospěch továrních zařízení. Video na téma: vyrobíme nejjednodušší solární kolektory a uvidíme, čeho jsou schopni. Zjistíme také, v jakých případech má smysl opustit levné solární teplo z těchto primitivních struktur, abychom zaplatili stovky či tisíckrát dražší za získání stejného efektu z dražších zařízení.

Osobní zájem autora videa o téma vychází z předpokladu, že tovární solární kolektory jsou evoluční slepou uličkou pro solární tepelnou energii, neboť např. solární panely zlevnily více než stonásobně. v posledních několika desetiletích a graf ukazuje proces snižování cen.

Vzniká myšlenka, že evoluce solárních kolektorů šla špatnou cestou a proto má smysl vracet se k nejjednodušším technologiím.

Černý film je to jediné, z čeho se 1filmový primitivní kolektor skládá, to znamená, že se na film nalévá voda a je zřejmé, že při slunci se tato voda zahřeje. Dá se koupit na trhu v každém městě. Mistr koupil tři metry čtvereční za 15 hřiven. Cena kolektoru je 15 eurocentů za metr čtvereční.

Ale má smysl přidat ještě jednu - průhlednou fólii, která pokryje povrch ohřáté vody. Teplota ohřevu se drasticky zvýší, protože druhý film zastaví odpařování vody. Prodává se v jakémkoli skleníkovém bazaru a kvůli této druhé vrstvě se náklady na kolektor zvyšují na 35 eurocentů za metr čtvereční.

Existuje ale i verze se 3 fóliemi a přídavná fólie je také průhledná, prodraží kolektor na 55 eurocentů za metr čtvereční.


Fólie funkce 3, jako sklo továrního plochého kolektoru, to znamená, že mezi sklem a černým absorbérem se vytvoří vrstva vzduchu o tloušťce několika centimetrů, vzduch je tepelný izolant.

Kolik fólií je potřeba pro dobrý ohřev vody?

Experimentální měření přineslo neočekávané výsledky, protože se ukázalo, že v našem případě není výsledek použití třetí fólie tak efektivní jako v případě továrního plochého kolektoru - teplota ohřevu vody se zvýší, ale jen o několik stupňů. Navíc naše tři kolektory mohou mít různé designy. Například 2 fólie - průhledná polyetylenová fólie, se prodává v bazarech ve formě rukávu. Voda se nalije do rukávu a roli spodního černého filmu hraje černý povrch střechy výškové budovy.


Podobná studie, ale s pouzdrem z ne průhledné, ale černé fólie. Pokud je druhý film černý, je tato možnost výhodnější pouze v případě, že je v systému dobrá cirkulace vody. Kolektor ohřál 100 litrů vody na 66 stupňů. Můžete si všimnout několika konstrukčních komplikací, včetně 3 cm silné desky z pěnového polystyrenu. ale experimenty ukázaly, že tepelná izolace pod kolektorem zvýší teplotu ohřevu, ale ne radikálně.

Srpnový pokus s ohřevem vody při teplotě vzduchu ve stínu 35 stupňů ukázal, že fóliový kolektor s dobrou tepelnou izolací ohříval vodu na 63 stupňů a ve stejném okamžiku jiný kolektor ohříval vodu na 57 stupňů, ačkoliv nebylo tepelná izolace pod ní a její první fólie ležela přímo na zemi.

Doplňkové funkce řemeslného zahradního sběrače

Je také zajímavé poznamenat, že jednovrstvý kolektor plní funkci sběru dešťové vody během deště, což může být relevantní pro některé domy a oblasti. navíc 1 fóliové a 2 fóliové kolektory mohou v noci fungovat jako chladicí věž, to znamená, že odebírají teplo z vody používané pro chladicí systémy. Dá se použít v režimu, kdy jimi přes den cirkuluje voda, kterou je potřeba ohřát. a v noci kolektor ochlazuje vodu z nádrží. přes den se voda z nich využívá k odběru tepla. způsobí jeho zahřátí. a tak se další noc musí znovu ochladit kolektory.

Je zajímavé, že výška vody v kolektorech může přesáhnout několik centimetrů. jsou to jak solární kolektory, tak zásobník teplé vody. To znamená, že fungují jako známý černý sud na letní sprchu.

Je ale zřejmé, že po zmizení slunce se voda v kolektoru ochladí. Pro tento případ může být zajímavý kolektor se třemi vrstvami filmu, ve kterém se voda pomalu ochlazuje.

Na obrázku. Náklady na tovární tepelné kolektory jsou tisíckrát dražší než prezentované vlastní výroby.

Statistiky měření účinnosti domácích a továrních solárních ohřívačů

1. srpna jsem provedl experiment na měření výkonu 2 sběratelů filmů. Během slunečného dne změřil teplotu vody a zapsal ji do tabulky.

V následující tabulce je interpretace získaných výsledků, ve sloupci je množství tepla, které kolektor skutečně vyrobil.


Popsáno ve fotopoznámce, jak bylo vypočteno z měření teploty. V dalším sloupci množství slunečního záření, které dopadlo na sluneční kolektor. a je důležité si uvědomit, že záleží na úhlu slunce nad obzorem, přesněji na sinusu tohoto úhlu.

Zajímavé je, že v tomto časovém období byla produkce tepla kolektorem větší než množství slunečního záření. ale není tam žádný paradox, když si dáte pozor na teplotní rozdíl. V této době byla teplota vzduchu vyšší než voda v kolektoru, a proto se ohříval nejen díky absorpci slunečního záření, ale i ohřevem od teplejšího vzduchu. ale jindy už byla voda teplejší než vzduch. navíc čím větší rozdíl teplot, tím větší úniky tepla z vody do okolního vzduchu. tím méně užitečného tepla vyprodukovaného kolektorem. Lze usuzovat, že jakmile teplota vody dosáhne cca 60 stupňů, přestane topit, jelikož zmíněné úniky tepla se budou rovnat průtoku sluneční energie do kolektoru.

V pravém sloupci tabulky je zaznamenán naměřený topný výkon kolektoru na jednotku plochy, lze jej porovnat se sloupcem s topným výkonem jednoho metru čtverečního továrního kolektoru za stejných podmínek. Popsáno, jak vypočítat výkon. Jeden metr čtvereční továrního modelu má výhodu oproti stejné ploše domácí výroby pouze při práci při vysokých teplotách vody. a pokud potřebujete ohřívat vodu s teplotou nad 60-70 stupňů, pak sběratel řemesel nebude moci vůbec fungovat. přitom 1 metr čtvereční domácího výměníku tepla vyprodukuje znatelně více tepla než jeden metr čtvereční toho továrního, když je teplota vody nižší než teplota okolního vzduchu.

Výsledky jsou vysvětleny energetickými charakteristikami dvouvrstvého kolektoru.

A to je posouzení vlastností jiných typů primitivních ohřívačů.

Přibližné charakteristiky továrních plochých kolektorů uvedených v pasu.

Na internetu najdete takové vlastnosti pro téměř každou značku. Tabulka ukazuje, že značkový výměník má výhodu v tomto koeficientu, díky kterému je schopen pracovat při vysokých teplotách. ale na druhou stranu kolektor vlastní výroby funguje mnohem lépe než tovární v případě, že potřebujete ohřívat vodu s teplotou pod vzduchem. Pokud například potřebujete ohřát 10stupňovou vodu z podzemní studny během 30stupňové vlny veder. faktem je, že je správnější nazývat koeficient ne tepelné ztráty, ale součinitel prostupu tepla. Protože pokud je voda v kolektoru studenější než vzduch, tak nedochází v kolektoru k tepelným ztrátám, ale naopak se do něj dostává další teplo z teplejšího vzduchu. Tento koeficient je interpretován tak, že pokud se teplotní rozdíl mezi vodou a vzduchem zvýší o 1 stupeň, pak se výměna tepla každým čtverečním metrem kolektoru zvýší o 20 wattů.

Tato charakteristika (optická účinnost) ukazuje účinnost přeměny slunečního záření na užitečné teplo za podmínek, kdy je teplota chladiva v kolektoru rovna teplotě okolí. Poznámka popisuje, proč mají nejjednodušší kolektory tento ukazatel o něco lepší než tovární. To je ale účinnost nového čistého kolektoru a ty primitivní jsou na nečistoty velmi citlivé. Níže uvedený text popisuje, jaké množství nečistot se v nich během používání nahromadí.

Nečistoty a bubliny v jednoduchých domácích sběračích

* Do vody sběrače 1 filmu se zvenčí dostává mnoho různých nečistot. U 2- a 3filmových zařízení se tento problém projevuje usazováním prachu na horní fólii a po zaschnutí dešťové nebo rosné vody se tyto nečistoty sdružují do neprůhledných míst, což může výrazně snížit účinnost kolektoru. Ale na druhou stranu existuje několik jednoduchých způsobů, jak tuto špínu po dešti odstranit.
* Z vody také vypadává spousta nečistot v podobě malých vloček na hladině vody nebo velkých vloček na dně. Tyto srážky jsou zesíleny ohřevem vody.
* Také se hromadí „bílý povlak“ (na horní straně 1. a spodní části 2. filmu), což výrazně snižuje účinnost. K fóliím přilne velmi pevně, tzn. neodstraní se proudem vody (a kartáčkem se setře jen velmi obtížně a ne úplně). Možná se jedná o vysrážení solí z ohřáté vody, možná jsou to důsledky rozkladu plastových fólií.
* Část nečistot v kolektoru lze připsat produktům rozkladu polyetylenu vlivem UV záření a vysoké teploty. Typicky se polyethylen rozkládá na peroxid vodíku, aldehydy a ketony. V zásadě se jedná o plyny nebo kapaliny, které jsou vysoce rozpustné ve vodě. těch. zdá se, že nevypadnou.
* Účinnost kolektoru je také snížena v důsledku velkého počtu plynových bublinek (až několik milimetrů v průměru v horní části 1. a spodní části 2. filmu), které se uvolňují při ohřevu vody (Při ohřevu, klesá rozpustnost plynů ve vodě). Je zajímavé, že když je kolektor umístěn na zemi, na jeho 1. filmu nejsou prakticky žádné bublinky (ale jsou na spodní straně 2.)
* Pod 2. fólií se mohou tvořit velké bubliny a také vzduch v záhybech. Tyto oblasti se rychle zamlžují, což snižuje účinnost.
* Na okrajích kolektoru nemusí 2. fólie přiléhat k vodě: v takových oblastech se dno zamlžuje, a proto špatně propouští sluneční záření.
* U sběračů 3 filmů se může na spodní straně 3. filmu zamlžovat. K tomu dochází při nesprávné instalaci 2. fólie (kvůli které může pára z kolektoru proniknout pod 3. fólii) nebo v důsledku jejího poškození. V takových případech je třeba nainstalovat 3. fólii tak, aby vítr mírně odvětrával prostor mezi ní a 3. vrstvou.

Znečištění kolektorů vody v důsledku rozkladu polyetylenových fólií

K tomuto rozkladu dojde v důsledku současného působení atmosférického kyslíku, ultrafialového slunečního záření a teploty 50-60 stupňů. Polyethylen se rozkládá na aldehydy, ketony, peroxid vodíku atd.
Při zahřátí v kolektoru každý 1 cu. m vody, jeho polyetylenové fólie uvolní cca 1 g rozkladných produktů (1. a 2. fólie připadá na 1 m2 kolektoru cca 100 g a během své služby uvolní dle velmi hrubých odhadů asi 10 g „rozkladu produktů“ a zahřát asi 10 metrů krychlových vody). Není však jasné, kolik z těchto 1 mg/litr půjde do vody a kolik vyletí do atmosféry, vysráží se na dně kolektoru a nádrže na horkou vodu, přejde do toho „bílého květu“ (o kterém jsem mluvil o v předchozím textu), nevystoupí za hmotnost polyethylenu
Navíc není zřejmý příznivý vliv na čištění vody díky jejímu pobytu a ohřevu v kolektoru (a vypadává z ní spousta usazenin), stejně jako kvůli pobytu v zásobníku teplé vody. Do vody se tak podle hrubých odhadů dostane 0,1-0,5 mg/l produktů rozkladu polyetylenu, které se rozdělí mezi desítky chemikálií. látky s koncentracemi 0,001-0,1 mg na litr ohřáté vody. Vzhledem k tomu, že to není daleko od MPC škodlivých látek, nebude konzultace s SES zbytečná. Například podle normy GN 2.1.5.689-98 „Maximální přípustné koncentrace (MPC) chemických látek ve vodě vodních útvarů pro domácí pitnou a kulturní a domácí použití“:
– Limit je 13 ks. aldehydy - MPC od 0,003 mg / litr do 1 mg / litr, například formaldehyd MPC - 0,05 mg / litr a nejpřísnější požadavky na benzaldehyd - 0,003 mg / litr
– MPC pro peroxid vodíku – 0,1 mg/litr
– 3 ks. exotické ketony mají také limity s MPC 0,1-1,0 mg / litr

zjištění:

1) Pokud je voda v kolektorech "stagnovaná", tak koncentrace "rozkladů" v ní bude mnohonásobně až desetinásobně větší. Možná by bylo lepší vodu vyhodit.
2) Je žádoucí používat tenčí filmy (budou dávat méně "produktů rozkladu").
3) Filmy pokud možno co nejvíce stabilizované. Například skleník je výhodnější než obyčejný (netónovaný) polyetylen, je stabilizovaný proti působení UV záření. Další příklad: vysokohustotní polyethylen se vlivem vysoké teploty rozkládá pomaleji než nízkohustotní polyethylen.
4) Poměr plochy kolektorů k potřebám objektu (v teplé vodě) je pokud možno co nejmenší. Tedy například při denní potřebě 10 kubíků. m teplé vody, stanice s 50 m2. kolektory dává znečištění (koncentraci škodlivých látek) vody desetkrát menší než stanice s 500 m2. kolektory, a to i z důvodu nižší teploty ohřevu vody kolektory, což snižuje rychlost rozkladu polyetylenu.
5) Pokud je 2. fólie kolektorů černá (spíše než průhledná), mělo by být znečištění vody několikanásobně menší (protože UV záření proniká pouze vrchní vrstvou 2. fólie).
6) O takové možnosti provozu solární stanice můžete uvažovat při ohřevu kolektorů
užitkové vody, která následně předá své teplo přes výměník čisté vodě TUV.

Co je lepší použít pro sběr slunečního tepla film - černý nebo průhledný?

Optická účinnost je znatelně snížena v důsledku vzduchových bublin a zamlžování druhé vrstvy kolektorové fólie. je to dáno tím, že účinnost skutečně provozovaného zařízení po celou dobu provozu bude o několik desítek procent nižší. Proto nemá smysl usilovat o drahé fólie s velkou životností, protože po několika měsících provozu se na nich nahromadí tolik nečistot, že fólie budou chtít vyměnit. Vzhledem k takovým problémům s nejrůznějšími nečistotami se přikláníme k názoru, že 2. film by měl být stále neprůhledný, ale černý.

Tento kolektor má černý film a nedochází k žádnému drastickému snížení účinnosti vlivem nečistot. Má ale problém – slunce ohřívá pouze tenkou vrchní vrstvu vody. Přesto existuje několik možností řešení problému, které budou získány po výzkumu.

Je důležité mít na paměti, že vítr zvyšuje koeficient tepelných ztrát primitivních kolektorů a v případě jednovrstvých kolektorů může být tento efekt větru radikální, protože tepelné ztráty z kolektoru se zvyšují odpařováním vody a mohou dosáhnout až bod, že i za dokonale slunečného dne, ale se silným větrem a nízkou vlhkostí bude 1-film schopen ohřát vodu pouze o několik stupňů nad okolní teplotu. Součinitel k1 je navíc nutné zvýšit o několik desítek procent, pokud pod kolektorem není tepelná izolace a leží přímo na zemi, na povrchu střechy apod.

Série 2 tohoto filmu porovnává primitivní a tovární rozdělovače na témata zimní práce, snadné připojení, ekonomická proveditelnost, aplikace v praxi.

Druhá část (o práci v zimě)

3, 4 série (údržba)

– Experimentujte s naléváním vody do pouzdra z polyetylenové fólie:

Již delší dobu se na trhu objevují různé solární kolektory. Jedná se o zařízení, která využívají solární energii k ohřevu vody pro potřeby domácnosti. Vysoká cena jim však brání získat popularitu mezi uživateli, to je problém všech alternativních zdrojů energie. Například celkové náklady na pořízení a instalaci zařízení pro uspokojení potřeb průměrné rodiny by byly 5 000 USD. Existuje však cesta ven: solární kolektor si můžete vyrobit vlastními rukama z cenově dostupných materiálů. Jak to provést, bude popsáno v tomto materiálu.

Jak funguje solární kolektor?

Princip činnosti kolektoru je založen na absorpci (absorpci) tepelné energie slunce speciálním přijímacím zařízením a jejím přenosu s minimálními ztrátami do chladicí kapaliny. Jako přijímače se používají měděné nebo skleněné trubice natřené černě.

Je přece známo, že předměty, které mají tmavou nebo černou barvu, nejlépe absorbuje teplo. Chladicí kapalinou je nejčastěji voda, někdy vzduch. Podle návrhu jsou solární kolektory pro vytápění domu a zásobování teplou vodou následujících typů:

• vzduch;
• vodní plochá;
• vodní vakuum.

Vzduchový solární kolektor se mimo jiné vyznačuje jednoduchým designem a tím i nejnižší cenou. Jedná se o panel - přijímač slunečního záření vyrobený z kovu, uzavřený v utěsněném pouzdře. Ocelový plech pro lepší přenos tepla je na zadní straně opatřen žebrováním a na spodní straně je položen tepelnou izolací. Na přední straně je instalováno průhledné sklo a po stranách skříně jsou otvory s přírubami pro připojení vzduchových kanálů nebo jiných panelů, jak je znázorněno na obrázku:

Vzduch vstupující otvorem na jedné straně prochází mezi ocelovými žebry a po přijetí tepla z nich vystupuje na druhé straně.

Musím říci, že instalace solárních kolektorů s ohřevem vzduchu má své vlastní vlastnosti. Vzhledem k jejich nízké účinnosti je pro vytápění prostoru nutné použít několik podobných panelů sdružených do baterie. Kromě toho budete určitě potřebovat ventilátor, protože ohřátý vzduch z kolektorů umístěných na střeše nepůjde dolů sám. Schéma zapojení vzduchového systému je znázorněno na obrázku níže:

Jednoduché zařízení a princip činnosti vám umožňují vyrábět kolektory vzduchového typu vlastníma rukama. Ale pro několik kolektorů to bude vyžadovat spoustu materiálu a stále nebude fungovat ohřát vodu s jejich pomocí. Z těchto důvodů se domácí řemeslníci raději zabývají ohřívači vody.

design plochého kolektoru

Pro vlastní výrobu jsou největšího zájmu ploché solární kolektory určené k ohřevu vody. Přijímač tepla je umístěn v obdélníkovém pouzdře z kovu nebo hliníkové slitiny - deska, do které je zalisována měděná trubka. Přijímač je vyroben z hliníku nebo mědi potaženého černou absorpční vrstvou. Stejně jako v předchozí verzi je dno desky odděleno od dna vrstvou tepelně izolačního materiálu a roli krytu hraje odolné sklo nebo polykarbonát. Níže uvedený obrázek ukazuje solární kolektor:

Černá deska absorbuje teplo a přenáší ho do chladicí kapaliny pohybující se trubicemi (voda nebo nemrznoucí směs). Sklo plní 2 funkce: předává sluneční záření do výměníku tepla a slouží jako ochrana před srážkami a větrem, které snižují výkon ohřívače. Všechny spoje jsou provedeny těsně, aby se dovnitř nedostal prach a sklo neztratilo průhlednost. Teplo slunečních paprsků by opět nemělo ven škvírami odvádět venkovní vzduch, na tom závisí efektivní provoz solárního kolektoru.

Tento typ je nejoblíbenější mezi kupujícími díky optimálnímu poměru ceny a kvality a mezi domácími řemeslníky díky poměrně jednoduchému designu. Ale takový kolektor lze použít k vytápění pouze v jižních oblastech, s poklesem venkovní teploty jeho výkon výrazně klesá kvůli vysokým tepelným ztrátám pouzdrem.

Vakuové sběrací zařízení

Další typ vodních solárních ohřívačů je vyráběn pomocí moderních technologií a vyspělých technických řešení, a proto patří do vysoké cenové kategorie. V kolektoru jsou dvě taková řešení:

• tepelná izolace vakuem;
• využití energie odpařování a kondenzace látky vroucí při nízké teplotě.

Ideální možností ochrany kolektorového absorbéru před tepelnými ztrátami je jeho uzavření do vakua. Měděná trubice naplněná chladivem a pokrytá absorpční vrstvou je umístěna uvnitř odolné skleněné baňky, vzduch je evakuován z prostoru mezi nimi. Konce měděné trubky vstupují do potrubí, kterým proudí chladicí kapalina. Co se stane: chladivo se pod vlivem slunečního záření vaří a mění se na páru, stoupá vzhůru trubicí a po kontaktu s chladicí kapalinou přes tenkou stěnu se opět mění v kapalinu. Pracovní schéma kolektoru je uvedeno níže:

Trik je v tom, že v procesu přeměny v páru látka absorbuje mnohem více tepelné energie než při klasickém ohřevu. Měrné výparné teplo jakékoli kapaliny je vyšší než její měrná tepelná kapacita, a proto jsou vakuové solární kolektory velmi účinné. Chladivo, které kondenzuje v potrubí s proudícím nosičem tepla, mu předá veškeré teplo a to stéká dolů pro novou část sluneční energie.

Díky své konstrukci se vakuové ohřívače nebojí nízkých teplot a zůstávají funkční i v mrazu, a proto mohou být použity v severních oblastech. Intenzita ohřevu vody je v tomto případě nižší než v létě, protože v zimě přichází na zem méně tepla ze slunce, často ruší oblačnost. Je jasné, že vyrobit si doma skleněnou baňku s odsátým vzduchem je prostě nereálné.

Poznámka. Pro kolektor jsou vakuové trubice plněné přímo chladicí kapalinou. Jejich nevýhodou je sériové zapojení, při poruše jedné baňky se bude muset vyměnit celý ohřívač vody.

Jak vyrobit solární kolektor?

Před zahájením práce byste se měli rozhodnout o rozměrech budoucího ohřívače vody. Udělat přesný výpočet teplosměnné plochy není jednoduché, hodně záleží na intenzitě slunečního záření v daném regionu, poloze domu, materiálu topného okruhu a podobně. Bylo by správné říci, že čím větší tepelný kolektor, tím lépe. Jeho rozměry jsou však pravděpodobně limitovány místem, kde se plánuje jeho instalace. Musíme tedy postupovat z oblasti tohoto místa.

Tělo je nejjednodušší vyrobit ze dřeva, na dno položit vrstvu pěny nebo minerální vlny. Také pro tento účel je vhodné použít křídla starých dřevěných oken, kde se dochovalo alespoň jedno sklo. Výběr materiálu pro tepelný přijímač je nečekaně široký, což řemeslníci k montáži kolektoru nevyužívají. Zde je seznam oblíbených možností:

• tenkostěnné měděné trubky;
• různé polymerové trubky s tenkými stěnami, nejlépe černé. Dobře se hodí polyetylenová PEX trubka pro instalatérské práce;
• hliníkové trubky. Je pravda, že je obtížnější je připojit než měděné;
• ocelové deskové radiátory;
• černá zahradní hadice.

Poznámka. Kromě těch, které jsou uvedeny, existuje mnoho exotických verzí. Například vzduchový solární kolektor z plechovek od piva nebo plastových lahví. Takové prototypy jsou originální, ale vyžadují značnou investici práce s pochybnou návratností.

Do sestaveného dřevěného pouzdra nebo starého okenního křídla s připevněným dnem a položenou izolací by měl být umístěn kovový plech pokrývající celou plochu budoucího ohřívače. Je dobré, když je tam hliníkový plech, ale poslouží i tenká ocel. Musí být natřen černě a poté položeny trubky ve formě cívky.

Kolektor na topnou vodu je bezesporu nejlepší z měděných trubek, perfektně přenášejí teplo a vydrží mnoho let.Cívka je pevně připevněna ke kovové cloně pomocí držáků nebo jiným dostupným způsobem, 2 armatury pro přívod vody jsou vyvedeny.

Protože se jedná o plochý, nikoli vakuový kolektor, musí být absorbér tepla shora uzavřen průsvitnou strukturou - sklem nebo polykarbonátem. Ten je snadněji zpracovatelný a spolehlivější v provozu, nezlomí se z krupobití.

Po montáži je nutné solární kolektor nainstalovat na místo a připojit k akumulační nádrži na vodu. Pokud to podmínky instalace umožňují, je možné zorganizovat přirozenou cirkulaci vody mezi nádrží a ohřívačem, jinak je oběhové čerpadlo součástí systému.

Závěr

Vytápění domova pomocí solárních kolektorů pro vlastní potřebu je pro mnoho majitelů domů atraktivní vyhlídkou. Tato možnost je dostupnější pro obyvatele jižních oblastí, stačí naplnit systém nemrznoucí směsí a správně izolovat tělo. Na severu podomácku vyrobený kolektor pomůže ohřát vodu pro potřeby domácnosti, ale na vytápění domu stačit nebude. Je zima a krátký den.

Zdroje energie. Bezplatná solární energie bude schopna zajistit teplou vodu pro potřeby domácnosti minimálně 6-7 měsíců v roce. A ve zbývajících měsících - také pomoci topnému systému.

Ale co je nejdůležitější, jednoduchý solární kolektor (na rozdíl například od) lze vyrobit samostatně. K tomu budete potřebovat materiály a nástroje, které lze zakoupit ve většině železářství. V některých případech bude stačit i to, co se nachází v běžné garáži.

V projektu byla použita níže uvedená technologie montáže solárního ohřívače "Zapněte slunce - žijte pohodlně". Byl vyvinut speciálně pro tento projekt německou společností Solar Partner žalován, která se profesionálně zabývá prodejem, montáží a servisem solárních kolektorů a fotovoltaických systémů.

Hlavní myšlenkou je, aby vše bylo levné a veselé. Pro výrobu kolektoru se používají poměrně jednoduché a běžné materiály, ale jeho účinnost je docela přijatelná. Je nižší než u továrních modelů, ale rozdíl v ceně tento nedostatek plně kompenzuje.

Sluneční paprsky procházejí sklem a ohřívají kolektor, přičemž zasklení brání úniku tepla. Sklo také brání pohybu vzduchu v absorbéru, bez něj by kolektor rychle ztratil teplo vlivem větru, deště, sněhu nebo nízkých venkovních teplot.

Rám by měl být ošetřen antiseptikem a nátěrem pro venkovní použití.

V pouzdře jsou vytvořeny průchozí otvory pro přívod chladu a odvod ohřáté kapaliny z kolektoru.

Samotný absorbér je lakován tepelně odolným nátěrem. Běžné černé barvy se při vysokých teplotách začnou odlupovat nebo odpařovat, což vede ke ztmavnutí skla. Než nasadíte skleněný kryt, musí být barva zcela suchá (aby se zabránilo kondenzaci).

Pod absorbérem je položeno ohřívač. Nejčastěji se používá minerální vlna. Hlavní je, že v létě vydrží dost vysoké teploty (někdy i přes 200 stupňů).

Zespodu je rám pokryt OSB deskami, překližkou, deskami atd. Hlavním požadavkem pro tuto fázi je zajistit, aby dno kolektoru bylo spolehlivě chráněno před pronikáním vlhkosti dovnitř.

Pro upevnění skla v rámu jsou vytvořeny drážky nebo jsou na vnitřní straně rámu připevněny lišty. Při výpočtu rozměrů rámu je třeba vzít v úvahu, že při změně počasí (teplota, vlhkost) v průběhu roku se jeho konfigurace mírně změní. Proto je na každé straně rámu ponecháno několik milimetrů okraje.

K drážce nebo liště je připevněno pryžové těsnění okna (ve tvaru D nebo E). Na něj se položí sklo, na které se stejným způsobem nanese tmel. To vše je shora fixováno pozinkovaným plechem. Sklo je tak bezpečně upevněno v rámu, těsnění chrání absorbér před chladem a vlhkostí a sklo se nepoškodí, když dřevěný rám "dýchá".

Spáry mezi tabulemi skla jsou izolovány tmelem nebo silikonem.

Chcete-li doma uspořádat solární vytápění, potřebujete akumulační nádrž. Zde se ukládá voda ohřátá kolektorem, proto byste se měli starat o její tepelnou izolaci.

Jako nádrž můžete použít:

• nefunkční elektrokotle
• různé plynové lahve
• sudy pro potravinářské použití

Hlavní věc, kterou je třeba si pamatovat, je, že tlak se bude vytvářet v utěsněné nádrži v závislosti na tlaku vodovodního systému, ke kterému bude připojen. Ne každý kontejner je schopen odolat tlaku několika atmosfér.

V nádrži jsou vytvořeny otvory pro vstup a výstup výměníku tepla, vstup studené vody a přívod ohřáté vody.

V nádrži je umístěn spirálový výměník tepla. K tomu se používá měď, nerez nebo plast. Voda ohřátá přes výměník tepla bude stoupat nahoru, proto by měla být umístěna na dně nádrže.

Kolektor je připojen k nádrži pomocí trubek (například kovoplastových nebo plastových), které jsou vedeny z kolektoru do nádrže přes výměník tepla a zpět do kolektoru. Zde je velmi důležité zabránit úniku tepla: cesta od zásobníku ke spotřebiči musí být co nejkratší, potrubí musí být velmi dobře izolováno.

Expanzní nádrž je velmi důležitým prvkem systému. Jedná se o otevřený zásobník umístěný v nejvyšším bodě okruhu cirkulace tekutiny. Pro expanzní nádrž můžete použít kovové i plastové nádoby. S jeho pomocí je řízen tlak v rozdělovači (vzhledem k tomu, že kapalina expanduje z ohřevu, potrubí může prasknout). Aby se snížily tepelné ztráty, musí být nádrž také izolována. Pokud je v systému přítomen vzduch, může také unikat přes nádrž. Prostřednictvím expanzní nádoby je také kolektor naplněn kapalinou.

Výroba vakuových trubic pro solární kolektor vlastníma rukama je docela realistická. Samozřejmě to bude nějakou dobu trvat. Ale v tom není nic těžkého.

V tomto článku si ukážeme, jak vyrobit trubici pro vakuový solární kolektor. Všechny potřeby a nástroje k tomu lze snadno najít. Jediné, co potřebujete, je koupit skleněnou baňku na vakuovou trubici.

Výroba měděného jádra

K výrobě jádra, ve kterém bude umístěn, budete potřebovat obyčejnou klimatizační měděnou trubku. Jeho optimální průměr je 10 mm. Tloušťka stěny s tímto průměrem bude 3,5 mm.

Délku je nutné volit podle hloubky skleněné baňky tak, aby trubice nedosahovala jejího dna o 4-5 cm.K celkové délce připočtěte hloubku, do které trubice vstoupí do tělesa kolektoru (viz obr.).

Po odříznutí trubky je třeba vytvořit horní nádrž. K tomu potřebujete speciální nástroj pro zapalování. S ním musíte trubku rozšířit na vnitřní průměr 20-22 mm. Pokud je méně, přenos tepla bude horší. Když více - tloušťka stěny bude malá, mohou prasknout.

Pokud máte horní část vakuového rozdělovače - změřte průměr otvorů. Proveďte lem tak, aby expanze zcela zakryla otvor a voda nebo chladicí kapalina nevytékala z kolektoru.

Selektivní nátěr

Ve většině případů se skleněné baňky pro vakuové trubice prodávají předem potažené. Pokud ne, budete si to muset aplikovat sami. Nemá smysl vyrábět nějaké domácí roztoky a směsi, jsou neúčinné. Nyní je snadné najít selektivní barvy pro solární kolektory. Lídrem na trhu je Iliolac (Iliolac).

Můžete jen nalít barvu do baňky a navlhčit všechny stěny, ale bude to velký náklad. Nejlepší je vzít dlouhou hůl nebo špendlík, jehož konec je obalený látkou. Při malování se snažte vyhnout vzhledu "tahů" atd.

Před natíráním omyjte vnitřek baňky saponátem, osušte, odmastěte a nechte uschnout.

Nalévání propylenglykolu

Pro normální provoz vakuové rozdělovací trubky je nutné, aby měděné jádro bylo z třetiny naplněno propylenglykolem. Jeho objem můžete vypočítat pomocí následujícího vzorce:

V =D xD xH/4

Ve vzorci:

• V je požadovaný objem propylenglykolu v mililitrech;
• D je vnitřní průměr trubky v centimetrech;
• H je celková délka trubky.

Po nalití propylenglykolu srolujte horní část nástavce na maximum tak, aby zůstal otvor o minimálním průměru. Poté připájejte.

Pahýl

Pokud není možné koupit hotové zástrčky, budete si muset vyrobit vlastní. K tomu je vhodný jakýkoli polymer s bodem tání nad 150 stupňů. Příkladem je polyuretan.