Ηλιακόι συλλέκτες για μια ιδιωτική κατοικία με τα χέρια τους. DIY ηλιακός συλλέκτης


Όλα τα είδη ηλιακών συλλεκτών αναπτύσσονται χρησιμοποιώντας την τελευταία λέξη της τεχνολογίας και σύγχρονα υλικά. Χάρη σε τέτοιες συσκευές, μετατροπή ηλιακής ενέργειας. Η ενέργεια που προκύπτει μπορεί να θερμάνει νερό, να θερμάνει δωμάτια, θερμοκήπια και θερμοκήπια.

Συσκευή μπορεί να τοποθετηθεί σε τοίχους, στέγες ιδιωτικής κατοικίας, θερμοκήπια. Για μεγάλα δωμάτια, συνιστάται η αγορά εργοστασιακών συσκευών. Τώρα τα ηλιακά συστήματα βελτιώνονται συνεχώς. Ως εκ τούτου, τα ηλιακά πάνελ εξυπηρετούνται έντονα σε τιμή, προσελκύοντας την προσοχή των καταναλωτών. Το κόστος των εργοστασιακών συσκευών είναι σχεδόν ισοδύναμο με το οικονομικό κόστος που δαπανάται για την κατασκευή τους. Η αύξηση της τιμής οφείλεται μόνο στους οικονομικούς απατεώνες. Το κόστος του συλλέκτη είναι ανάλογο με το χρηματικό κόστος που θα απαιτηθεί για την εγκατάσταση ενός κλασικού συστήματος θέρμανσης.

Οι συσκευές μπορούν να κατασκευαστούν με τα χέρια σας.

Αυτή τη στιγμή, η κατασκευή τέτοιων συσκευών κερδίζει όλο και μεγαλύτερη δημοτικότητα. Αξίζει να σημειωθεί ότι η ε Η απόδοση μιας οικιακής συσκευής είναι πολύ κατώτερη σε ποιότητα από τις εργοστασιακές συσκευές. Αλλά μια μονάδα "φτιάχνω μόνος σου" μπορεί να θερμάνει ένα μικρό δωμάτιο, ένα ιδιωτικό σπίτι ή βοηθητικά κτίρια εύκολα και γρήγορα.

Εισαγωγικό βίντεο για τη συσκευή του θερμοσίφωνα

Αρχή λειτουργίας

Μέχρι σήμερα έχουν αναπτυχθεί διάφοροι τύποι ηλιακών συλλεκτών.

Αλλά η αρχή της θέρμανσης του νερού είναι πανομοιότυπη - όλες οι συσκευές λειτουργούν σύμφωνα με το ίδιο αναπτυγμένο σχήμα. Σε καλό καιρό, οι ακτίνες του ήλιου αρχίζουν να θερμαίνουν το ψυκτικό. Περνά από λεπτούς κομψούς σωλήνες, πέφτοντας σε μια δεξαμενή με υγρό. Το ψυκτικό υγρό και οι σωλήνες τοποθετούνται σε ολόκληρη την εσωτερική επιφάνεια της δεξαμενής. Χάρη σε αυτή την αρχή, το υγρό στη συσκευή θερμαίνεται. Αργότερα, επιτρέπεται η χρήση θερμαινόμενου νερού για οικιακές ανάγκες. Έτσι, είναι δυνατή η θέρμανση του δωματίου, χρησιμοποιήστε το θερμαινόμενο υγρό για καμπίνες ντους ως παροχή ζεστού νερού.

Η θερμοκρασία του νερού μπορεί να ελεγχθεί από ανεπτυγμένους αισθητήρες. Εάν υπάρχει υπερβολική ψύξη του υγρού, κάτω από ένα προκαθορισμένο επίπεδο, τότε θα ενεργοποιηθεί αυτόματα μια ειδική εφεδρική θέρμανση. Ο ηλιακός συλλέκτης μπορεί να συνδεθεί με λέβητα ηλεκτρικού ή αερίου.

Παρουσιάζεται το σχέδιο λειτουργίας που είναι κατάλληλο για όλους τους ηλιακούς θερμοσίφωνες. Μια τέτοια συσκευή είναι ιδανική για τη θέρμανση ενός μικρού ιδιωτικού σπιτιού. Μέχρι σήμερα, έχουν αναπτυχθεί αρκετές συσκευές: επίπεδες, συσκευές κενού και αέρα. Η αρχή λειτουργίας τέτοιων συσκευών είναι πολύ παρόμοια. Ο φορέας θερμότητας θερμαίνεται από τις ακτίνες του ήλιου με περαιτέρω παραγωγή ενέργειας. Αλλά υπάρχουν πολλές διαφορές στη δουλειά.

Βίντεο σχετικά με διαφορετικούς τύπους εναλλακτικών πηγών θέρμανσης

επίπεδος συλλέκτης

Η θέρμανση του ψυκτικού σε μια τέτοια συσκευή συμβαίνει λόγω του απορροφητή πλάκας. Είναι μια επίπεδη πλάκα από μέταλλο έντασης θερμότητας. Η επάνω επιφάνεια της πλάκας σε σκούρα απόχρωση ειδικά σχεδιασμένης βαφής. Στο κάτω μέρος της συσκευής συγκολλάται ένας σερπεντινικός σωλήνας.

Αυτή η δημοσίευση παρουσιάζει τα αποτελέσματα εκτενούς έρευνας από τον blogger Sergey Yurko. Εμφανίζονται 3 ηλιακοί συλλέκτες κατασκευασμένοι από τον πλοίαρχο με τα χέρια του και ο πιο αποτελεσματικός από αυτούς είναι ο λεγόμενος συλλέκτης 3 φιλμ, θερμαίνει νερό έως και 60 βαθμούς. Υπάρχει μια απλούστερη μεμβράνη 2, και μπορεί να φέρει νερό έως και 55 βαθμούς. Η απλούστερη και φθηνότερη ταινία 1, αλλά παρέχει θέρμανση μόνο έως 35 ή 40 βαθμούς.

Το κόστος ενός τετραγωνικού μέτρου αυτών των πρωτόγονων συλλεκτών είναι περίπου χίλιες φορές φθηνότερο από τους αναλόγους του εργοστασίου, και επομένως τίθεται το ερώτημα: τι είναι τόσο καλό για τους επώνυμους συλλέκτες που κοστίζουν χίλιες φορές περισσότερο από τους πρωτόγονους που μπορεί να φτιάξει ο καθένας με τους δικούς του χέρια σε λίγες ώρες, ξοδεύοντας πενιχρά χρήματα.

Θα συγκρίνουμε απλούς συλλέκτες με ακριβά εργοστασιακά μοντέλα όσον αφορά την απόδοση, την οικονομική σκοπιμότητα και άλλα χαρακτηριστικά. Και αυτή η σύγκριση απέχει πολύ από το να είναι πάντα υπέρ των εργοστασιακών συσκευών. Ένα βίντεο με θέμα: θα φτιάξουμε τους πιο απλούς ηλιακούς συλλέκτες και θα δούμε τι είναι ικανοί. Θα μάθουμε επίσης σε ποιες περιπτώσεις είναι λογικό να εγκαταλείψουμε τη φθηνή ηλιακή θερμότητα από αυτές τις πρωτόγονες δομές για να πληρώσετε εκατοντάδες ή χιλιάδες φορές ακριβότερα για να έχετε το ίδιο αποτέλεσμα από πιο ακριβές συσκευές.

Το προσωπικό ενδιαφέρον του συγγραφέα του βίντεο για το θέμα βασίζεται στην υπόθεση ότι οι εργοστασιακές ηλιακές συλλέκτες είναι ένα εξελικτικό αδιέξοδο για την ηλιακή θερμική ενέργεια, καθώς, για παράδειγμα, οι ηλιακοί συλλέκτες έχουν πέσει σε τιμή πάνω από εκατό φορές τις τελευταίες δεκαετίες και το γράφημα δείχνει τη διαδικασία μείωσης της τιμής.

Προκύπτει η ιδέα ότι η εξέλιξη των ηλιακών συλλεκτών έχει πάρει λάθος δρόμο και επομένως είναι λογικό να επιστρέψουμε στις πιο απλές τεχνολογίες.

Το μαύρο φιλμ είναι το μόνο πράγμα από το οποίο αποτελείται ο πρωτόγονος συλλέκτης 1 φιλμ, δηλαδή χύνεται νερό πάνω στο φιλμ και είναι προφανές ότι κατά τη διάρκεια του ήλιου αυτό το νερό θα ζεσταθεί. Μπορεί να αγοραστεί στην αγορά οποιασδήποτε πόλης. Ο πλοίαρχος αγόρασε τρία τετραγωνικά μέτρα για 15 εθνικά νομίσματα. Το κόστος του συλλέκτη είναι 15 λεπτά του ευρώ ανά τετραγωνικό μέτρο.

Αλλά είναι λογικό να προσθέσετε ένα ακόμη - μια διαφανή μεμβράνη που θα καλύψει την επιφάνεια του θερμαινόμενου νερού. Η θερμοκρασία θέρμανσης αυξάνεται δραστικά καθώς το δεύτερο φιλμ σταματά την εξάτμιση του νερού. Πωλείται σε οποιοδήποτε παζάρι θερμοκηπίου και λόγω αυτού του δεύτερου στρώματος το κόστος του συλλέκτη αυξάνεται στα 35 λεπτά του ευρώ ανά τετραγωνικό μέτρο.

Υπάρχει όμως και έκδοση 3 ταινιών και το επιπλέον φιλμ είναι επίσης διάφανο, θα ανεβάσει το κόστος του συλλέκτη στα 55 λεπτά του ευρώ ανά τετραγωνικό μέτρο.


Μεμβράνες Λειτουργίας 3, όπως το γυαλί ενός εργοστασιακού επίπεδου συλλέκτη, δηλαδή, ένα στρώμα αέρα πάχους πολλών εκατοστών σχηματίζεται μεταξύ του γυαλιού και του μαύρου απορροφητή, ο αέρας είναι ένας μονωτήρας θερμότητας.

Πόσες μεμβράνες χρειάζονται για καλή θέρμανση νερού;

Οι πειραματικές μετρήσεις έδωσαν απροσδόκητα αποτελέσματα, καθώς αποδείχθηκε ότι στην περίπτωσή μας το αποτέλεσμα της χρήσης του τρίτου φιλμ δεν είναι τόσο αποτελεσματικό όσο στην περίπτωση ενός επίπεδου συλλέκτη - η θερμοκρασία θέρμανσης του νερού αυξάνεται, αλλά μόνο κατά μερικούς βαθμούς. Επιπλέον, οι τρεις συλλέκτες μας μπορούν να έχουν διαφορετικά σχέδια. Για παράδειγμα, 2 φιλμ - μια διαφανής μεμβράνη πολυαιθυλενίου, πωλείται στα παζάρια με τη μορφή μανικιού. Το νερό χύνεται στο μανίκι και τον ρόλο της κάτω μαύρης μεμβράνης παίζει η μαύρη επιφάνεια της οροφής ενός πολυώροφου κτιρίου.


Παρόμοια μελέτη, αλλά με μανίκι από όχι διαφανές, αλλά μαύρο φιλμ. Εάν το δεύτερο φιλμ είναι μαύρο, η επιλογή είναι προτιμότερη μόνο εάν υπάρχει καλή κυκλοφορία νερού μέσω του συστήματος. Ο συλλέκτης ζέστανε 100 λίτρα νερού στους 66 βαθμούς. Μπορείτε να παρατηρήσετε αρκετές επιπλοκές στο σχεδιασμό, συμπεριλαμβανομένου ενός φύλλου αφρού πολυστυρενίου πάχους 3 cm. αλλά πειράματα έχουν δείξει ότι η θερμομόνωση κάτω από τον συλλέκτη θα αυξήσει τη θερμοκρασία θέρμανσης, αλλά όχι ριζικά.

Ένα πείραμα τον Αύγουστο με θέρμανση νερού σε θερμοκρασία αέρα στη σκιά των 35 βαθμών έδειξε ότι ένας συλλέκτης φιλμ με καλή θερμομόνωση ζέστανε το νερό στους 63 βαθμούς και την ίδια στιγμή ένας άλλος συλλέκτης ζέστανε το νερό στους 57 βαθμούς, αν και δεν υπήρχε θερμομόνωση κάτω από αυτό και η πρώτη του μεμβράνη ήταν ακριβώς στο έδαφος.

Πρόσθετες λειτουργίες του βιοτεχνικού συλλέκτη κήπων

Είναι επίσης ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι ένας συλλέκτης μονής μεμβράνης εκτελεί τη λειτουργία συλλογής βρόχινου νερού κατά τη διάρκεια της βροχής, κάτι που μπορεί να είναι σχετικό για ορισμένα σπίτια και περιοχές. Επιπλέον, 1 φιλμ και 2 συλλέκτες φιλμ μπορούν να λειτουργήσουν ως πύργος ψύξης τη νύχτα, δηλαδή παίρνουν θερμότητα από το νερό που χρησιμοποιείται για τα συστήματα ψύξης. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη λειτουργία όταν κατά τη διάρκεια της ημέρας κυκλοφορεί νερό μέσα από αυτά, το οποίο πρέπει να θερμανθεί. και το βράδυ ο συλλέκτης δροσίζει το νερό των δεξαμενών. κατά τη διάρκεια της ημέρας, το νερό από αυτά χρησιμοποιείται για εξαγωγή θερμότητας. με αποτέλεσμα να ζεσταθεί. και έτσι το επόμενο βράδυ πρέπει να κρυώσει ξανά από συλλέκτες.

Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι το ύψος του νερού στους συλλέκτες μπορεί να ξεπεράσει αρκετά εκατοστά. είναι και οι δύο ηλιακοί συλλέκτες και μια δεξαμενή ζεστού νερού. Δουλεύουν δηλαδή σαν το γνωστό μαύρο βαρέλι σε καλοκαιρινό ντους.

Όμως είναι προφανές ότι μετά την εξαφάνιση του ήλιου, το νερό στον συλλέκτη κρυώνει. Για αυτήν την περίπτωση, μπορεί να έχει ενδιαφέρον ένας συλλέκτης με τρία στρώματα φιλμ, στο οποίο το νερό ψύχεται αργά.

Στην εικόνα. Το κόστος των εργοστασιακών θερμικών συλλεκτών είναι χίλιες φορές πιο ακριβό από τους αυτοκατασκευασμένους που παρουσιάζονται.

Στατιστικά στοιχεία για τη μέτρηση της απόδοσης των οικιακών και εργοστασιακών ηλιακών θερμοσίφωνων

Την 1η Αυγούστου πραγματοποίησα ένα πείραμα για να μετρήσω την απόδοση 2 συλλεκτών ταινιών. Κατά τη διάρκεια μιας ηλιόλουστης ημέρας, μέτρησε τη θερμοκρασία του νερού και το έβαλε σε ένα τραπέζι.


πόσο αποδοτικός είναι ένας θερμοσίφωνας με φιλμ

Στον παρακάτω πίνακα, η ερμηνεία των αποτελεσμάτων που προέκυψαν, στη στήλη είναι η ποσότητα θερμότητας που πραγματικά παρήγαγε ο συλλέκτης.


Περιγράφεται στη φωτογραφική σημείωση όπως υπολογίζεται από μετρήσεις θερμοκρασίας. Σε μια άλλη στήλη, η ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας που έπληξε τον ηλιακό συλλέκτη. και είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι εξαρτάται από τη γωνία του ήλιου πάνω από τον ορίζοντα, πιο συγκεκριμένα από το ημίτονο αυτής της γωνίας.

Είναι ενδιαφέρον ότι σε αυτή τη χρονική περίοδο, η παραγωγή θερμότητας από τον συλλέκτη ήταν μεγαλύτερη από την ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας. αλλά δεν υπάρχει παράδοξο αν προσέξεις τη διαφορά θερμοκρασίας. Αυτή τη στιγμή, η θερμοκρασία του αέρα ήταν υψηλότερη από το νερό στον συλλέκτη, και ως εκ τούτου θερμαινόταν όχι μόνο λόγω της απορρόφησης της ηλιακής ακτινοβολίας, αλλά και λόγω της θέρμανσης από τον θερμότερο αέρα. αλλά άλλες φορές το νερό ήταν ήδη πιο ζεστό από τον αέρα. Επιπλέον, όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά θερμοκρασίας, τόσο μεγαλύτερη είναι η διαρροή θερμότητας από το νερό στον περιβάλλοντα αέρα. τόσο λιγότερο χρήσιμη θερμότητα που παράγεται από τον συλλέκτη. Μπορούμε να συμπεράνουμε ότι μόλις η θερμοκρασία του νερού φτάσει περίπου τους 60 βαθμούς, θα σταματήσει να θερμαίνεται, αφού οι αναφερόμενες διαρροές θερμότητας θα είναι ίσες με τη ροή της ηλιακής ενέργειας στον συλλέκτη.

Στην πιο δεξιά στήλη του πίνακα, καταγράφεται η μετρούμενη θερμική ισχύς του συλλέκτη ανά μονάδα επιφάνειας, μπορεί να συγκριθεί με τη στήλη με τη θερμαντική ισχύ ενός τετραγωνικού μέτρου του εργοστασιακού συλλέκτη υπό τις ίδιες συνθήκες. Περιέγραψε τον τρόπο υπολογισμού της ισχύος. Ένα τετραγωνικό μέτρο του εργοστασιακού μοντέλου έχει πλεονέκτημα έναντι της ίδιας περιοχής ενός σπιτικού μόνο όταν εργάζεστε σε υψηλές θερμοκρασίες νερού. και αν χρειαστεί να ζεστάνετε νερό με θερμοκρασία πάνω από 60-70 βαθμούς, τότε ο συλλέκτης χειροτεχνίας δεν θα μπορεί να λειτουργήσει καθόλου. Ταυτόχρονα, 1 τετραγωνικό μέτρο ενός σπιτικού εναλλάκτη θερμότητας θα παράγει αισθητά περισσότερη θερμότητα από ένα τετραγωνικό μέτρο ενός εργοστασιακού όταν η θερμοκρασία του νερού είναι μικρότερη από τη θερμοκρασία του αέρα περιβάλλοντος.

Τα αποτελέσματα εξηγούνται από τα ενεργειακά χαρακτηριστικά του συλλέκτη 2 φιλμ.


Και αυτή είναι μια αξιολόγηση των χαρακτηριστικών άλλων τύπων πρωτόγονων θερμαντήρων.

Κατά προσέγγιση χαρακτηριστικά των εργοστασιακών επίπεδων συλλεκτών που παρουσιάζονται στο διαβατήριο.

Στο Διαδίκτυο μπορείτε να βρείτε τέτοια χαρακτηριστικά για σχεδόν οποιαδήποτε μάρκα. Ο πίνακας δείχνει ότι ο επώνυμος εναλλάκτης θερμότητας έχει ένα πλεονέκτημα σε αυτόν τον συντελεστή, λόγω του οποίου μπορεί να λειτουργεί σε υψηλές θερμοκρασίες. αλλά από την άλλη, ένας αυτοδημιούργητος συλλέκτης λειτουργεί πολύ καλύτερα από τον εργοστασιακό σε περίπτωση που χρειαστεί να ζεστάνεις νερό με θερμοκρασία κάτω από τον αέρα. Για παράδειγμα, εάν πρέπει να θερμάνετε νερό 10 μοιρών από ένα υπόγειο πηγάδι κατά τη διάρκεια ενός κύματος καύσωνα 30 μοιρών. Το γεγονός είναι ότι είναι πιο σωστό να ονομάζουμε συντελεστή όχι απώλειες θερμότητας, αλλά συντελεστή μεταφοράς θερμότητας. Αφού αν το νερό στον συλλέκτη είναι πιο κρύο από τον αέρα, τότε δεν υπάρχει απώλεια θερμότητας στον συλλέκτη, αλλά αντίθετα εισέρχεται πρόσθετη θερμότητα από τον θερμότερο αέρα. Αυτός ο συντελεστής ερμηνεύεται με τέτοιο τρόπο ώστε εάν η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ νερού και αέρα αυξηθεί κατά 1 βαθμό, τότε η ανταλλαγή θερμότητας μέσω κάθε τετραγωνικού μέτρου του συλλέκτη αυξάνεται κατά 20 watt.

Αυτό το χαρακτηριστικό (οπτική απόδοση) δείχνει την αποτελεσματικότητα της μετατροπής της ηλιακής ακτινοβολίας σε χρήσιμη θερμότητα υπό συνθήκες όπου η θερμοκρασία του ψυκτικού στον συλλέκτη είναι ίση με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Η σημείωση περιγράφει γιατί οι πιο απλοί συλλέκτες έχουν αυτόν τον δείκτη ελαφρώς καλύτερο από τους εργοστασιακούς. Αλλά αυτή είναι η αποτελεσματικότητα ενός νέου καθαρού συλλέκτη και οι πρωτόγονοι είναι πολύ ευαίσθητοι στη βρωμιά. Το παρακάτω κείμενο περιγράφει πόση βρωμιά συσσωρεύεται σε αυτά κατά τη χρήση.

Βρωμιά και φυσαλίδες σε απλούς σπιτικούς συλλέκτες

* Πολλές διάφορες βρωμιές μπαίνουν στο νερό ενός συλλέκτη 1 φιλμ από το εξωτερικό. Σε συσκευές 2 και 3 φιλμ, αυτό το πρόβλημα εκφράζεται σε εναποθέσεις σκόνης στην επάνω μεμβράνη και αφού στεγνώσει η βροχή ή το νερό δροσιάς, αυτή η βρωμιά ομαδοποιείται σε αδιαφανή σημεία, τα οποία μπορούν να μειώσουν σημαντικά την απόδοση του συλλέκτη. Αλλά από την άλλη πλευρά, υπάρχουν αρκετοί απλοί τρόποι για να αφαιρέσετε αυτή τη βρωμιά μετά τη βροχή.
* Πολλή βρωμιά πέφτει επίσης από το νερό με τη μορφή μικρών νιφάδων στην επιφάνεια του νερού ή μεγάλων νιφάδων στο κάτω μέρος. Οι βροχοπτώσεις αυτές εντείνονται με τη θέρμανση του νερού.
* Συσσωρεύεται επίσης μια "λευκή επίστρωση" (στο επάνω μέρος της 1ης και στο κάτω μέρος της 2ης μεμβράνης), η οποία μειώνει σημαντικά την απόδοση. Προσκολλάται στις ταινίες πολύ σταθερά, δηλ. δεν αφαιρείται από ρεύμα νερού (και τρίβεται με βούρτσα με μεγάλη δυσκολία και όχι εντελώς). Ίσως αυτή είναι η καθίζηση αλάτων από θερμαινόμενο νερό, ίσως αυτές είναι οι συνέπειες της αποσύνθεσης των πλαστικών μεμβρανών.
* Μέρος της βρωμιάς στον συλλέκτη μπορεί να αποδοθεί στα προϊόντα αποσύνθεσης του πολυαιθυλενίου λόγω της υπεριώδους ακτινοβολίας και της υψηλής θερμοκρασίας. Τυπικά, το πολυαιθυλένιο αποσυντίθεται σε υπεροξείδιο του υδρογόνου, αλδεΰδες και κετόνες. Βασικά, αυτά είναι αέρια ή υγρά που είναι πολύ διαλυτά στο νερό. εκείνοι. δεν φαίνεται να πέφτουν έξω.
* Η απόδοση του συλλέκτη μειώνεται επίσης λόγω του μεγάλου αριθμού φυσαλίδων αερίου (έως αρκετά χιλιοστά σε διάμετρο στο πάνω μέρος του 1ου και στο κάτω μέρος του 2ου φιλμ), οι οποίες απελευθερώνονται όταν το νερό θερμαίνεται (Όταν θερμαίνεται, η διαλυτότητα των αερίων στο νερό μειώνεται). Είναι ενδιαφέρον ότι όταν ο συλλέκτης βρίσκεται στο έδαφος, πρακτικά δεν υπάρχουν φυσαλίδες στο 1ο φιλμ του (αλλά βρίσκονται στο κάτω μέρος του 2ου)
* Κάτω από το 2ο φιλμ μπορεί να σχηματιστούν μεγάλες φυσαλίδες, καθώς και αέρας στις πτυχές. Αυτές οι περιοχές θολώνουν γρήγορα και αυτό μειώνει την απόδοση.
* Στα άκρα του συλλέκτη, το 2ο φιλμ μπορεί να μην είναι δίπλα στο νερό: σε τέτοιες περιοχές, το κάτω μέρος θολώνει και επομένως εκπέμπει ελάχιστα την ηλιακή ακτινοβολία.
* Σε συλλέκτες 3 ταινιών, μπορεί να υπάρχει ομίχλη στο κάτω μέρος της 3ης ταινίας. Αυτό συμβαίνει όταν η 2η μεμβράνη έχει τοποθετηθεί λανθασμένα (εξαιτίας της οποίας ο ατμός από τον συλλέκτη μπορεί να διεισδύσει κάτω από την 3η μεμβράνη) ή λόγω της ζημιάς του. Σε τέτοιες περιπτώσεις, πρέπει να εγκαταστήσετε την 3η μεμβράνη έτσι ώστε ο άνεμος να αερίζει ελαφρώς το χώρο μεταξύ αυτής και της 3ης στρώσης.

Ρύπανση συλλεκτών νερού λόγω αποσύνθεσης μεμβρανών πολυαιθυλενίου

Αυτή η αποσύνθεση θα οφείλεται στην ταυτόχρονη επίδραση του ατμοσφαιρικού οξυγόνου, της υπεριώδους ηλιακής ακτινοβολίας και της θερμοκρασίας 50-60 βαθμών. Το πολυαιθυλένιο αποσυντίθεται σε αλδεΰδες, κετόνες, υπεροξείδιο του υδρογόνου κ.λπ.
Όταν θερμαίνεται στον συλλέκτη κάθε 1 κ.γ. m νερού, τα φιλμ πολυαιθυλενίου του θα εκπέμπουν περίπου 1 g προϊόντων αποσύνθεσης (Υπάρχουν περίπου 100 g του 1ου και του 2ου φιλμ ανά 1 τετρ. περίπου 10 g «αποσύνθεσης προϊόντων» και θερμαίνουμε περίπου 10 κυβικά μέτρα νερού). Αλλά δεν είναι ξεκάθαρο πόσο από αυτά τα 1 mg/λίτρο θα πάει στο νερό και πόσο θα πετάξει στην ατμόσφαιρα, θα κατακρημνιστεί στο κάτω μέρος του συλλέκτη και της δεξαμενής ζεστού νερού, θα μπει σε αυτή τη «λευκή άνθιση» (για την οποία μίλησα περίπου στο προηγούμενο κείμενο), δεν θα βγει πέρα ​​από τη μάζα του πολυαιθυλενίου
Επιπλέον, δεν είναι ξεκάθαρη η ευεργετική επίδραση στον καθαρισμό του νερού λόγω της παραμονής και της θέρμανσης του στον συλλέκτη (και πέφτει πολύ ίζημα από αυτόν), καθώς και λόγω της παραμονής του στη δεξαμενή ζεστού νερού. Έτσι, σύμφωνα με πρόχειρες εκτιμήσεις, θα εισέλθουν στο νερό 0,1-0,5 mg/λίτρο προϊόντων αποσύνθεσης πολυαιθυλενίου, τα οποία θα διανεμηθούν σε δεκάδες χημικά. ουσίες με συγκεντρώσεις 0,001-0,1 mg ανά λίτρο θερμαινόμενου νερού. Δεδομένου ότι αυτό δεν απέχει πολύ από το MPC των επιβλαβών ουσιών, η διαβούλευση με το SES δεν θα είναι περιττή. Για παράδειγμα, σύμφωνα με το πρότυπο GN 2.1.5.689-98 "Μέγιστες επιτρεπόμενες συγκεντρώσεις (MPC) χημικών ουσιών στο νερό των υδάτινων σωμάτων για οικιακή κατανάλωση και πολιτιστική και οικιακή χρήση νερού":
– Υπάρχει όριο τα 13 τεμ. αλδεΰδες - MPC από 0,003 mg / λίτρο έως 1 mg / λίτρο, για παράδειγμα, φορμαλδεΰδη MPC - 0,05 mg / λίτρο και οι πιο αυστηρές απαιτήσεις για βενζαλδεΰδη - 0,003 mg / λίτρο
– MPC για υπεροξείδιο του υδρογόνου – 0,1 mg/λίτρο
– 3 τεμ. Οι εξωτικές κετόνες έχουν επίσης όρια με MPC 0,1-1,0 mg / λίτρο

Ευρήματα:

1) Εάν το νερό είναι «στάσιμο» στους συλλέκτες, τότε η συγκέντρωση των «προϊόντων αποσύνθεσης» σε αυτό θα είναι πολλαπλάσιες ή δεκάδες φορές μεγαλύτερη. Ίσως είναι καλύτερο να πετάξετε το νερό.
2) Είναι επιθυμητό να χρησιμοποιείτε λεπτότερες μεμβράνες (θα δώσουν λιγότερα "προϊόντα αποσύνθεσης").
3) Μεμβράνες κατά προτίμηση όσο το δυνατόν σταθεροποιημένες. Για παράδειγμα, το θερμοκήπιο είναι προτιμότερο από το συνηθισμένο (όχι χρωματισμένο) πολυαιθυλένιο, είναι σταθεροποιημένο έναντι της έκθεσης στην υπεριώδη ακτινοβολία. Ένα άλλο παράδειγμα: το υψηλής πυκνότητας πολυαιθυλένιο αποσυντίθεται πιο αργά λόγω της υψηλής θερμοκρασίας από το πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας.
4) Η αναλογία της επιφάνειας των συλλεκτών προς τις ανάγκες του αντικειμένου (σε ζεστό νερό) είναι κατά προτίμηση όσο το δυνατόν μικρότερη. Δηλαδή για παράδειγμα με ημερήσια απαίτηση 10 κυβικά. μ. ζεστό νερό, σταθμός με 50 τ.μ. συλλέκτες δίνει ρύπανση (συγκέντρωση βλαβερών ουσιών) νερού δέκα φορές μικρότερη από έναν σταθμό με 500 τ.μ. συλλέκτες, μεταξύ άλλων λόγω της χαμηλότερης θερμοκρασίας θέρμανσης του νερού από τους συλλέκτες, η οποία μειώνει τον ρυθμό αποσύνθεσης του πολυαιθυλενίου.
5) Εάν το 2ο φιλμ των συλλεκτών είναι μαύρο (αντί για διαφανές), τότε η ρύπανση του νερού θα πρέπει να είναι αρκετές φορές μικρότερη (καθώς η υπεριώδης ακτινοβολία διαπερνά μόνο το ανώτερο στρώμα του 2ου φιλμ).
6) Μπορείτε να σκεφτείτε μια τέτοια επιλογή για τη λειτουργία ενός ηλιακού σταθμού όταν θερμαίνονται οι συλλέκτες
νερό υπηρεσίας, το οποίο στη συνέχεια μεταφέρει τη θερμότητά του μέσω ενός εναλλάκτη θερμότητας για να καθαρίσει το νερό ΖΝΧ.

Τι είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε ένα φιλμ για τη συλλογή ηλιακής θερμότητας - μαύρο ή διαφανές;

Η οπτική απόδοση μειώνεται αισθητά λόγω των φυσαλίδων αέρα και της ομίχλης του δεύτερου στρώματος του φιλμ συλλέκτη. αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η αποτελεσματικότητα της πραγματικά λειτουργούμενης συσκευής σε όλη την περίοδο λειτουργίας θα είναι αρκετές δεκάδες τοις εκατό μικρότερη. Επομένως, δεν έχει νόημα να επιδιώκουμε ακριβά φιλμ με μεγάλη αντοχή, αφού μετά από μερικούς μήνες λειτουργίας θα συσσωρεύουν τόση βρωμιά που οι μεμβράνες θα θέλουν να αντικατασταθούν. Λόγω τέτοιων προβλημάτων με μια ποικιλία βρωμιάς, τείνουμε να πιστεύουμε ότι το 2ο φιλμ πρέπει να είναι ακόμα αδιαφανές, αλλά μαύρο.

Αυτός ο συλλέκτης έχει μαύρο φιλμ και δεν υπάρχει δραστική μείωση της απόδοσης λόγω βρωμιάς. Αλλά έχει ένα πρόβλημα - ο ήλιος θερμαίνει μόνο το λεπτό ανώτερο στρώμα του νερού. Ωστόσο, υπάρχουν αρκετές επιλογές για την επίλυση του προβλήματος, οι οποίες θα ληφθούν μετά από έρευνα.

Είναι σημαντικό να έχετε κατά νου ότι ο άνεμος αυξάνει τον συντελεστή απώλειας θερμότητας των πρωτόγονων συλλεκτών και στην περίπτωση ενός μεμονωμένου φιλμ, αυτό το φαινόμενο ανέμου μπορεί να είναι ριζικό, καθώς οι απώλειες θερμότητας από τον συλλέκτη αυξάνονται λόγω της εξάτμισης του νερού και μπορούν να φτάσουν το σημείο που ακόμη και σε μια τέλεια ηλιόλουστη μέρα, αλλά με δυνατό αέρα και χαμηλή υγρασία, το 1 φιλμ θα μπορεί να ζεστάνει νερό μόνο λίγους βαθμούς πάνω από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Επιπλέον, ο συντελεστής k1 πρέπει να αυξηθεί κατά αρκετές δεκάδες τοις εκατό εάν δεν υπάρχει θερμομόνωση κάτω από τον συλλέκτη και βρίσκεται απευθείας στο έδαφος, στην επιφάνεια της οροφής κ.λπ.

Η σειρά 2 αυτής της ταινίας συγκρίνει πρωτόγονες και εργοστασιακές πολλαπλές σε θέματα χειμερινής εργασίας, ευκολία σύνδεσης, οικονομική σκοπιμότητα, εφαρμογές στην πράξη.

Δεύτερο μέρος (σχετικά με τη δουλειά το χειμώνα)


Σειρά 3, 4 (συντήρηση)


– Πειραματιστείτε με την έκχυση νερού σε ένα χιτώνιο μεμβράνης πολυαιθυλενίου:

Διάφοροι ηλιακοί συλλέκτες έχουν εμφανιστεί στην αγορά εδώ και πολύ καιρό. Πρόκειται για συσκευές που χρησιμοποιούν ηλιακή ενέργεια για τη θέρμανση του νερού για οικιακές ανάγκες. Αλλά το υψηλό κόστος τους εμποδίζει να αποκτήσουν δημοτικότητα μεταξύ των χρηστών, αυτό είναι το πρόβλημα όλων των εναλλακτικών πηγών ενέργειας. Για παράδειγμα, το συνολικό κόστος απόκτησης και εγκατάστασης μιας μονάδας για την κάλυψη των αναγκών μιας μέσης οικογένειας θα ήταν 5.000 $. Αλλά υπάρχει μια διέξοδος: μπορείτε να φτιάξετε έναν ηλιακό συλλέκτη με τα χέρια σας από οικονομικά υλικά. Πώς να το εφαρμόσετε αυτό θα περιγραφεί σε αυτό το υλικό.

Πώς λειτουργεί ένας ηλιακός συλλέκτης;

Η αρχή λειτουργίας του συλλέκτη βασίζεται στην απορρόφηση (απορρόφηση) της θερμικής ενέργειας του ήλιου από μια ειδική συσκευή λήψης και τη μεταφορά της με ελάχιστες απώλειες στο ψυκτικό. Ως δέκτες χρησιμοποιούνται χάλκινοι ή γυάλινοι σωλήνες βαμμένοι μαύροι.

Άλλωστε, είναι γνωστό ότι τα αντικείμενα που έχουν σκούρο ή μαύρο χρώμα απορροφώνται καλύτερα από τη θερμότητα. Το ψυκτικό είναι συνήθως νερό, μερικές φορές αέρας. Σύμφωνα με το σχεδιασμό, οι ηλιακοί συλλέκτες για οικιακή θέρμανση και παροχή ζεστού νερού είναι των ακόλουθων τύπων:

  • αέρας;
  • νερό επίπεδο?
  • κενό νερού.

Μεταξύ άλλων, ο ηλιακός συλλέκτης αέρα διακρίνεται για τον απλό σχεδιασμό του και, κατά συνέπεια, τη χαμηλότερη τιμή. Είναι ένα πάνελ - ένας δέκτης ηλιακής ακτινοβολίας από μέταλλο, που περικλείεται σε σφραγισμένη θήκη. Το φύλλο χάλυβα για καλύτερη μεταφορά θερμότητας παρέχεται με νευρώσεις στην πίσω πλευρά και στο κάτω μέρος με θερμομόνωση. Διαφανές γυαλί τοποθετείται στο μπροστινό μέρος και στις πλευρές της θήκης υπάρχουν ανοίγματα με φλάντζες για τη σύνδεση αεραγωγών ή άλλων πλαισίων, όπως φαίνεται στο διάγραμμα:

Ο αέρας που εισέρχεται από το άνοιγμα στη μία πλευρά περνά ανάμεσα στα χαλύβδινα πτερύγια και, έχοντας λάβει θερμότητα από αυτά, εξέρχεται από την άλλη.

Πρέπει να πω ότι η εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών με θέρμανση αέρα έχει τα δικά της χαρακτηριστικά. Λόγω της χαμηλής τους απόδοσης, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν πολλά παρόμοια πάνελ συνδυασμένα σε μπαταρία για θέρμανση χώρου. Επιπλέον, θα χρειαστείτε οπωσδήποτε ανεμιστήρα, αφού ο θερμαινόμενος αέρας από τους συλλέκτες που βρίσκονται στην οροφή δεν θα κατέβει μόνος του. Το διάγραμμα κυκλώματος του συστήματος αέρα φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:

Μια απλή συσκευή και αρχή λειτουργίας σάς επιτρέπουν να κατασκευάζετε συλλέκτες τύπου αέρα με τα χέρια σας. Αλλά θα χρειαστεί πολύ υλικό για αρκετούς συλλέκτες και δεν θα λειτουργήσει ακόμα η θέρμανση του νερού με τη βοήθειά τους. Για αυτούς τους λόγους, οι οικιακές τεχνίτες προτιμούν να ασχολούνται με θερμοσίφωνες.

επίπεδο σχέδιο συλλέκτη

Για την αυτοκατασκευή το μεγαλύτερο ενδιαφέρον είναι οι επίπεδοι ηλιακοί συλλέκτες που έχουν σχεδιαστεί για τη θέρμανση του νερού. Ένας δέκτης θερμότητας τοποθετείται σε μια ορθογώνια θήκη από μέταλλο ή κράμα αλουμινίου - μια πλάκα με πηνίο χάλκινου σωλήνα πιεσμένο σε αυτό. Ο δέκτης είναι κατασκευασμένος από αλουμίνιο ή χαλκό επικαλυμμένο με μαύρο στρώμα απορρόφησης. Όπως και στην προηγούμενη έκδοση, το κάτω μέρος της πλάκας χωρίζεται από το κάτω μέρος με ένα στρώμα θερμομονωτικού υλικού και ο ρόλος του καλύμματος διαδραματίζεται από ανθεκτικό γυαλί ή πολυανθρακικό. Το παρακάτω σχήμα δείχνει μια συσκευή ηλιακού συλλέκτη:

Η μαύρη πλάκα απορροφά θερμότητα και τη μεταφέρει στο ψυκτικό υγρό που κινείται μέσα από τους σωλήνες (νερό ή αντιψυκτικό). Το γυαλί εκτελεί 2 λειτουργίες: διοχετεύει την ηλιακή ακτινοβολία στον εναλλάκτη θερμότητας και χρησιμεύει ως προστασία από τις βροχοπτώσεις και τον άνεμο, που μειώνουν την απόδοση του θερμαντήρα. Όλες οι συνδέσεις γίνονται σφιχτά για να μην μπαίνει η σκόνη μέσα και το γυαλί να μην χάνει τη διαφάνεια. Και πάλι, η θερμότητα των ακτίνων του ήλιου δεν πρέπει να εξαερίζεται από τον εξωτερικό αέρα μέσα από τις ρωγμές, η αποτελεσματική λειτουργία του ηλιακού συλλέκτη εξαρτάται από αυτό.

Αυτός ο τύπος είναι ο πιο δημοφιλής μεταξύ των αγοραστών λόγω της βέλτιστης αναλογίας τιμής-ποιότητας και μεταξύ των οικιακών τεχνιτών λόγω ενός σχετικά απλού σχεδιασμού. Αλλά ένας τέτοιος συλλέκτης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για θέρμανση μόνο στις νότιες περιοχές, με μείωση της εξωτερικής θερμοκρασίας, η απόδοσή του πέφτει σημαντικά λόγω των υψηλών απωλειών θερμότητας μέσω του περιβλήματος.

Συλλέκτης κενού

Ένας άλλος τύπος ηλιακών θερμοσιφώνων νερού κατασκευάζεται με χρήση σύγχρονων τεχνολογιών και προηγμένων τεχνικών λύσεων και επομένως ανήκει σε κατηγορία υψηλών τιμών. Υπάρχουν δύο τέτοιες λύσεις στον συλλέκτη:

  • Θερμομόνωση με κενό?
  • η χρήση της ενέργειας της εξάτμισης και της συμπύκνωσης μιας ουσίας που βράζει σε χαμηλή θερμοκρασία.

Η ιδανική επιλογή για την προστασία του απορροφητή συλλέκτη από απώλεια θερμότητας είναι να τον εγκλωβίσετε σε κενό. Ένας χάλκινος σωλήνας γεμάτος με ψυκτικό και καλυμμένος με απορροφητικό στρώμα τοποθετείται μέσα σε μια ανθεκτική γυάλινη φιάλη, ο αέρας εκκενώνεται από το χώρο μεταξύ τους. Τα άκρα του χάλκινου σωλήνα εισέρχονται στον σωλήνα μέσω του οποίου ρέει το ψυκτικό. Τι συμβαίνει: το ψυκτικό βράζει υπό την επίδραση του ηλιακού φωτός και μετατρέπεται σε ατμό, ανεβαίνει στον σωλήνα και, από την επαφή με το ψυκτικό μέσω ενός λεπτού τοιχώματος, μετατρέπεται και πάλι σε υγρό. Το διάγραμμα εργασίας του συλλέκτη φαίνεται παρακάτω:

Το κόλπο είναι ότι κατά τη διαδικασία μετατροπής σε ατμό, η ουσία απορροφά πολύ περισσότερη θερμική ενέργεια από ό,τι κατά τη διάρκεια της συμβατικής θέρμανσης. Η ειδική θερμότητα εξάτμισης οποιουδήποτε υγρού είναι υψηλότερη από την ειδική θερμοχωρητικότητα του, και επομένως οι ηλιακοί συλλέκτες κενού είναι πολύ αποδοτικοί. Συμπυκνώνοντας σε έναν σωλήνα με έναν ρέοντα φορέα θερμότητας, το ψυκτικό μεταφέρει όλη τη θερμότητα σε αυτό και ρέει προς τα κάτω για ένα νέο μέρος της ενέργειας του ήλιου.

Χάρη στο σχεδιασμό τους, οι θερμαντήρες κενού δεν φοβούνται τις χαμηλές θερμοκρασίες και παραμένουν λειτουργικοί ακόμη και στον παγετό, και ως εκ τούτου μπορούν να χρησιμοποιηθούν στις βόρειες περιοχές. Η ένταση της θέρμανσης του νερού σε αυτή την περίπτωση είναι χαμηλότερη από ό,τι το καλοκαίρι, καθώς το χειμώνα έρχεται λιγότερη θερμότητα από τον ήλιο στη γη, η συννεφιά συχνά παρεμβαίνει. Είναι σαφές ότι είναι απλώς μη ρεαλιστικό να φτιάξετε μια γυάλινη φιάλη με εκκενωμένο αέρα στο σπίτι.

Σημείωση.Υπάρχουν σωλήνες κενού για τον συλλέκτη γεμάτους απευθείας με ψυκτικό υγρό. Το μειονέκτημά τους είναι η σειριακή σύνδεση· εάν αποτύχει μια φιάλη, θα πρέπει να αλλάξει ολόκληρος ο θερμοσίφωνας.

Πώς να φτιάξετε έναν ηλιακό συλλέκτη;

Πριν ξεκινήσετε την εργασία, θα πρέπει να αποφασίσετε για τις διαστάσεις του μελλοντικού θερμοσίφωνα. Δεν είναι εύκολο να κάνετε έναν ακριβή υπολογισμό της περιοχής ανταλλαγής θερμότητας, πολλά εξαρτώνται από την ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας σε μια δεδομένη περιοχή, τη θέση του σπιτιού, το υλικό του κυκλώματος θέρμανσης και ούτω καθεξής. Θα ήταν σωστό να πούμε ότι όσο μεγαλύτερος είναι ο θερμικός συλλέκτης, τόσο το καλύτερο. Ωστόσο, οι διαστάσεις του μάλλον περιορίζονται από το σημείο που προβλέπεται να εγκατασταθεί. Άρα, πρέπει να προχωρήσουμε από την περιοχή αυτού του τόπου.

Το σώμα είναι πιο εύκολο να κατασκευαστεί από ξύλο, τοποθετώντας ένα στρώμα αφρού ή ορυκτοβάμβακα στο κάτω μέρος. Επίσης για το σκοπό αυτό είναι βολικό να χρησιμοποιείτε τα φύλλα παλαιών ξύλινων παραθύρων, όπου έχει διατηρηθεί τουλάχιστον ένα ποτήρι. Η επιλογή του υλικού για τον δέκτη θερμότητας είναι απροσδόκητα ευρεία, το οποίο δεν χρησιμοποιείται από τους τεχνίτες για τη συναρμολόγηση του συλλέκτη. Ακολουθεί μια λίστα με δημοφιλείς επιλογές:

  • σωλήνες χαλκού λεπτού τοιχώματος.
  • διάφοροι σωλήνες πολυμερούς με λεπτά τοιχώματα, κατά προτίμηση μαύρους. Ένας σωλήνας πολυαιθυλενίου PEX για υδραυλικές εγκαταστάσεις είναι κατάλληλος.
  • σωλήνες αλουμινίου. Είναι αλήθεια ότι είναι πιο δύσκολο να τα συνδέσετε από τα χάλκινα.
  • θερμαντικά σώματα από χάλυβα.
  • μαύρο λάστιχο κήπου.

Σημείωση.Εκτός από αυτές που αναφέρονται, υπάρχουν πολλές εξωτικές εκδόσεις. Για παράδειγμα, ένας ηλιακός συλλέκτης αέρα από κουτιά μπύρας ή πλαστικά μπουκάλια. Τέτοια πρωτότυπα είναι πρωτότυπα, αλλά απαιτούν σημαντική επένδυση εργασίας με αμφίβολη απόδοση.

Σε μια συναρμολογημένη ξύλινη θήκη ή ένα παλιό φύλλο παραθύρου με προσαρτημένο πυθμένα και τοποθετημένη μόνωση, θα πρέπει να τοποθετηθεί ένα μεταλλικό φύλλο που καλύπτει ολόκληρη την περιοχή του μελλοντικού θερμαντήρα. Είναι καλό αν υπάρχει ένα φύλλο αλουμινίου, αλλά θα λειτουργήσει και λεπτό ατσάλι. Πρέπει να βαφτεί μαύρο και στη συνέχεια να τοποθετηθούν σωλήνες με τη μορφή πηνίου.

Χωρίς αμφιβολία, ο συλλέκτης για τη θέρμανση του νερού είναι καλύτερα κατασκευασμένος από χαλκοσωλήνες, μεταφέρουν τέλεια τη θερμότητα και θα διαρκέσει για πολλά χρόνια.Το πηνίο είναι σφιχτά στερεωμένο στη μεταλλική οθόνη με στηρίγματα ή με οποιοδήποτε άλλο διαθέσιμο τρόπο, 2 εξαρτήματα για παροχή νερού βγαίνουν έξω.

Δεδομένου ότι πρόκειται για επίπεδο και όχι συλλέκτη κενού, ο απορροφητής θερμότητας πρέπει να είναι κλειστός από πάνω με μια ημιδιαφανή δομή - γυαλί ή πολυανθρακικό. Το τελευταίο είναι πιο εύκολο στην επεξεργασία και πιο αξιόπιστο στη λειτουργία, δεν θα σπάσει από χτυπήματα χαλαζιού.

Μετά τη συναρμολόγηση, ο ηλιακός συλλέκτης πρέπει να εγκατασταθεί στη θέση του και να συνδεθεί σε μια δεξαμενή αποθήκευσης νερού. Όταν το επιτρέπουν οι συνθήκες εγκατάστασης, είναι δυνατό να οργανωθεί μια φυσική κυκλοφορία νερού μεταξύ της δεξαμενής και του θερμαντήρα, διαφορετικά η αντλία κυκλοφορίας περιλαμβάνεται στο σύστημα.

συμπέρασμα

Η θέρμανση του σπιτιού σας με ηλιακούς συλλέκτες DIY είναι μια ελκυστική προοπτική για πολλούς ιδιοκτήτες σπιτιού. Αυτή η επιλογή είναι πιο προσιτή στους κατοίκους των νότιων περιοχών, απλά πρέπει να γεμίσουν το σύστημα με αντιψυκτικό και να μονώσουν σωστά το σώμα. Στο βορρά, ένας οικιακός συλλέκτης θα βοηθήσει στη θέρμανση του νερού για τις οικιακές ανάγκες, αλλά δεν θα είναι αρκετός για τη θέρμανση του σπιτιού. Έχει κρύο και σύντομες ώρες ημέρας.

Ενεργειακοί πόροι. Η δωρεάν ηλιακή ενέργεια θα μπορεί να παρέχει ζεστό νερό για τις ανάγκες των νοικοκυριών τουλάχιστον 6-7 μήνες το χρόνο. Και στους υπόλοιπους μήνες - βοηθήστε επίσης το σύστημα θέρμανσης.

Αλλά το πιο σημαντικό, ένας απλός ηλιακός συλλέκτης (σε αντίθεση, για παράδειγμα, από) μπορεί να κατασκευαστεί ανεξάρτητα. Για να το κάνετε αυτό, θα χρειαστείτε υλικά και εργαλεία που μπορείτε να αγοράσετε στα περισσότερα καταστήματα υλικού. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ακόμη και αυτό που βρίσκεται σε ένα συνηθισμένο γκαράζ θα είναι αρκετό.

Στο έργο χρησιμοποιήθηκε η τεχνολογία συναρμολόγησης ηλιακού θερμοσίφωνα που παρουσιάζεται παρακάτω "Άνοψε τον ήλιο - ζήσε άνετα". Αναπτύχθηκε ειδικά για το έργο από γερμανική εταιρεία Ηλιακός Συνεργάτης Μήνυσε, η οποία ασχολείται επαγγελματικά με την πώληση, εγκατάσταση και service ηλιακών συλλεκτών και φωτοβολταϊκών συστημάτων.

Η κύρια ιδέα είναι ότι όλα πρέπει να είναι φθηνά και χαρούμενα. Για την κατασκευή του συλλέκτη, χρησιμοποιούνται αρκετά απλά και κοινά υλικά, αλλά η αποτελεσματικότητά του είναι αρκετά αποδεκτή. Είναι χαμηλότερο από αυτό των εργοστασιακών μοντέλων, αλλά η διαφορά στην τιμή αντισταθμίζει πλήρως αυτό το μειονέκτημα.

Οι ακτίνες του ήλιου περνούν μέσα από το γυαλί και θερμαίνουν τον συλλέκτη, ενώ το τζάμι εμποδίζει τη διαφυγή της θερμότητας. Το γυαλί εμποδίζει επίσης την κίνηση του αέρα στον απορροφητή· χωρίς αυτό, ο συλλέκτης θα έχανε γρήγορα θερμότητα λόγω ανέμου, βροχής, χιονιού ή χαμηλών εξωτερικών θερμοκρασιών.

Το πλαίσιο πρέπει να υποβληθεί σε επεξεργασία με αντισηπτικό και βαφή για εξωτερική χρήση.

Στο περίβλημα γίνονται διαμπερείς οπές για την παροχή κρύου και την αφαίρεση θερμαινόμενου υγρού από τον συλλέκτη.

Ο ίδιος ο απορροφητής είναι βαμμένος με ανθεκτική στη θερμότητα επίστρωση. Τα συμβατικά μαύρα χρώματα σε υψηλές θερμοκρασίες αρχίζουν να ξεφλουδίζονται ή να εξατμίζονται, γεγονός που οδηγεί σε σκουρόχρωμο γυαλί. Το χρώμα πρέπει να είναι εντελώς στεγνό πριν τοποθετήσετε το γυάλινο κάλυμμα (για να αποφευχθεί η συμπύκνωση).

Ένας θερμαντήρας τοποθετείται κάτω από τον απορροφητή. Ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος ορυκτοβάμβακας. Το κυριότερο είναι ότι αντέχει σε αρκετά υψηλές θερμοκρασίες κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού (μερικές φορές πάνω από 200 βαθμούς).

Από κάτω, το πλαίσιο καλύπτεται με σανίδες OSB, κόντρα πλακέ, σανίδες κ.λπ. Η κύρια απαίτηση για αυτό το στάδιο είναι να βεβαιωθείτε ότι το κάτω μέρος του συλλέκτη προστατεύεται αξιόπιστα από την είσοδο υγρασίας στο εσωτερικό.

Για να στερεωθεί το γυαλί στο πλαίσιο, γίνονται αυλακώσεις ή προσαρτώνται λωρίδες στο εσωτερικό του πλαισίου. Κατά τον υπολογισμό των διαστάσεων του πλαισίου, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι όταν ο καιρός (θερμοκρασία, υγρασία) αλλάζει κατά τη διάρκεια του έτους, η διαμόρφωσή του θα αλλάξει ελαφρώς. Επομένως, απομένουν μερικά χιλιοστά περιθωρίου σε κάθε πλευρά του πλαισίου.

Ένα ελαστικό παρέμβυσμα παραθύρου (σχήματος D ή E) είναι προσαρτημένο στην αυλάκωση ή τη ράβδο. Πάνω του τοποθετείται γυαλί, πάνω στο οποίο εφαρμόζεται στεγανωτικό με τον ίδιο τρόπο. Από πάνω, όλα αυτά στερεώνονται με γαλβανισμένο κασσίτερο. Έτσι, το γυαλί στερεώνεται με ασφάλεια στο πλαίσιο, η τσιμούχα προστατεύει τον απορροφητή από το κρύο και την υγρασία και το γυαλί δεν θα καταστραφεί όταν το ξύλινο πλαίσιο «αναπνέει».

Οι αρμοί μεταξύ των φύλλων γυαλιού είναι μονωμένοι με στεγανωτικό ή σιλικόνη.

Για να οργανώσετε την ηλιακή θέρμανση στο σπίτι, χρειάζεστε μια δεξαμενή αποθήκευσης. Το νερό που θερμαίνεται από τον συλλέκτη αποθηκεύεται εδώ, οπότε θα πρέπει να φροντίσετε τη θερμομόνωση του.

Ως δεξαμενή μπορείτε να χρησιμοποιήσετε:

  • ηλεκτρικοί λέβητες που δεν λειτουργούν
  • διάφορες φιάλες αερίου
  • βαρέλια για χρήση σε τρόφιμα

Το κύριο πράγμα που πρέπει να θυμάστε είναι ότι η πίεση θα δημιουργηθεί σε μια σφραγισμένη δεξαμενή ανάλογα με την πίεση του υδραυλικού συστήματος στο οποίο θα συνδεθεί. Δεν είναι κάθε δοχείο ικανό να αντέξει πίεση πολλών ατμοσφαιρών.

Στη δεξαμενή γίνονται οπές για την είσοδο και την έξοδο του εναλλάκτη θερμότητας, την είσοδο κρύου νερού και την εισαγωγή θερμαινόμενου νερού.

Η δεξαμενή στεγάζει έναν σπειροειδή εναλλάκτη θερμότητας. Για αυτό, χρησιμοποιείται χαλκός, ανοξείδωτος χάλυβας ή πλαστικό. Το νερό που θερμαίνεται μέσω του εναλλάκτη θερμότητας θα ανέβει, επομένως θα πρέπει να τοποθετηθεί στο κάτω μέρος της δεξαμενής.

Ο συλλέκτης συνδέεται με τη δεξαμενή χρησιμοποιώντας σωλήνες (για παράδειγμα, μεταλλικούς-πλαστικούς ή πλαστικούς) που έλκονται από τον συλλέκτη στη δεξαμενή μέσω του εναλλάκτη θερμότητας και πίσω στον συλλέκτη. Εδώ είναι πολύ σημαντικό να αποτραπεί η διαρροή θερμότητας: η διαδρομή από τη δεξαμενή προς τον καταναλωτή πρέπει να είναι όσο το δυνατόν συντομότερη και οι σωλήνες πρέπει να είναι πολύ καλά μονωμένοι.

Το δοχείο διαστολής είναι ένα πολύ σημαντικό στοιχείο του συστήματος. Είναι μια ανοιχτή δεξαμενή που βρίσκεται στο υψηλότερο σημείο του κυκλώματος κυκλοφορίας του υγρού. Για το δοχείο διαστολής, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τόσο μεταλλικά όσο και πλαστικά δοχεία. Με τη βοήθειά του, η πίεση στην πολλαπλή ελέγχεται (λόγω του γεγονότος ότι το υγρό διαστέλλεται από τη θέρμανση, οι σωλήνες μπορεί να σπάσουν). Για να μειωθεί η απώλεια θερμότητας, η δεξαμενή πρέπει επίσης να είναι μονωμένη. Εάν υπάρχει αέρας στο σύστημα, μπορεί επίσης να εξέλθει από τη δεξαμενή. Μέσω του δοχείου διαστολής, ο συλλέκτης γεμίζει επίσης με υγρό.

Η κατασκευή σωλήνων κενού για έναν ηλιακό συλλέκτη με τα χέρια σας είναι αρκετά ρεαλιστική. Φυσικά, θα πάρει λίγο χρόνο. Αλλά δεν υπάρχει τίποτα δύσκολο σε αυτό.

Σε αυτό το άρθρο, θα σας δείξουμε πώς να φτιάξετε ένα σωλήνα για έναν ηλιακό συλλέκτη κενού. Όλες οι προμήθειες και τα εργαλεία για αυτό είναι εύκολο να βρεθούν. Το μόνο που χρειάζεστε είναι να αγοράσετε μια γυάλινη φιάλη για ένα σωλήνα κενού.

Κατασκευή πυρήνα χαλκού

Για να φτιάξετε τον πυρήνα στον οποίο θα βρίσκεται, θα χρειαστείτε έναν συνηθισμένο χάλκινο σωλήνα κλιματισμού. Η βέλτιστη διάμετρός του είναι 10 mm. Το πάχος τοιχώματος με αυτή τη διάμετρο θα είναι 3,5 mm.

Το μήκος πρέπει να επιλέγεται ανάλογα με το βάθος της γυάλινης φιάλης, ώστε ο σωλήνας να μην φτάνει στον πυθμένα του κατά 4-5 εκ. Προσθέστε στο συνολικό μήκος το βάθος στο οποίο θα εισέλθει ο σωλήνας στο σώμα του συλλέκτη (βλ. Εικ.).

Αφού κοπεί ο σωλήνας, πρέπει να φτιάξετε την επάνω δεξαμενή. Για να το κάνετε αυτό, χρειάζεστε ένα ειδικό εργαλείο για φούντωμα. Με αυτό, πρέπει να επεκτείνετε τον σωλήνα σε εσωτερική διάμετρο 20-22 mm. Εάν είναι μικρότερη, η μεταφορά θερμότητας θα είναι χειρότερη. Όταν περισσότερο - το πάχος του τοιχώματος θα είναι μικρό, μπορεί να ραγίσουν.

Εάν έχετε το πάνω μέρος της πολλαπλής κενού - μετρήστε τη διάμετρο των οπών. Φτιάξτε το φωτοβολίδα έτσι ώστε η διαστολή να καλύπτει πλήρως την τρύπα και να μην ρέει νερό ή ψυκτικό από τον συλλέκτη.

Επιλεκτική επίστρωση

Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι γυάλινες φιάλες για σωλήνες κενού πωλούνται προεπικαλυμμένες. Εάν όχι, θα πρέπει να το εφαρμόσετε μόνοι σας. Δεν έχει νόημα να κάνετε οικιακές λύσεις και μείγματα, είναι αναποτελεσματικά. Τώρα είναι εύκολο να βρείτε επιλεκτικά χρώματα για ηλιακούς συλλέκτες. Ο ηγέτης της αγοράς είναι ο Iliolac (Iliolac).

Μπορείτε απλώς να ρίξετε το χρώμα στη φιάλη και να υγράνετε όλους τους τοίχους, αλλά αυτό θα είναι μεγάλο κόστος. Είναι καλύτερο να πάρετε ένα μακρύ ραβδί ή καρφίτσα, το άκρο του οποίου είναι τυλιγμένο με ένα πανί. Όταν ζωγραφίζετε, προσπαθήστε να αποφύγετε την εμφάνιση «εγκεφαλικών επεισοδίων» κ.λπ.

Πριν βάψετε, πλύνετε το εσωτερικό της φιάλης με απορρυπαντικό, στεγνώστε, απολιπάνετε και αφήστε το να στεγνώσει.

Χύνοντας προπυλενογλυκόλη

Για την κανονική λειτουργία του σωλήνα πολλαπλής κενού, είναι απαραίτητο ο χάλκινος πυρήνας να γεμίσει με προπυλενογλυκόλη κατά το ένα τρίτο. Μπορείτε να υπολογίσετε τον όγκο του χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

V =D xD xΗ/4

Στον τύπο:

  • V είναι ο απαιτούμενος όγκος προπυλενογλυκόλης σε χιλιοστόλιτρα.
  • D είναι η εσωτερική διάμετρος του σωλήνα σε εκατοστά.
  • H είναι το συνολικό μήκος του σωλήνα.

Αφού ρίξετε προπυλενογλυκόλη, τυλίξτε το πάνω μέρος της προέκτασης στο μέγιστο έτσι ώστε να παραμείνει μια τρύπα της ελάχιστης διαμέτρου. Στη συνέχεια συγκολλήστε.

Στέλεχος

Εάν δεν μπορείτε να αγοράσετε έτοιμα βύσματα, θα πρέπει να φτιάξετε τα δικά σας. Οποιοδήποτε πολυμερές με σημείο τήξης πάνω από 150 μοίρες είναι κατάλληλο για αυτό. Ένα παράδειγμα είναι η πολυουρεθάνη.