Coletores solares para uma casa particular com as próprias mãos. coletor solar faça você mesmo

Mas o princípio do aquecimento de água é idêntico - todos os dispositivos funcionam de acordo com o mesmo esquema desenvolvido. Com bom tempo, os raios do sol começam a aquecer o refrigerante. Passa por tubos finos e elegantes, caindo em um tanque com líquido. O refrigerante e os tubos são colocados sobre toda a superfície interna do tanque. Graças a este princípio, o líquido no aparelho é aquecido. Mais tarde, a água aquecida pode ser usada para as necessidades domésticas. Assim, é possível aquecer a sala, usar o líquido aquecido para cabines de duche como abastecimento de água quente.

A temperatura da água pode ser controlada por sensores desenvolvidos. Se houver muito resfriamento do líquido, abaixo de um nível predeterminado, um aquecimento de backup especial será ativado automaticamente. O coletor solar pode ser conectado a uma caldeira elétrica ou a gás.

É apresentado o esquema de operação adequado para todos os aquecedores solares de água. Esse dispositivo é perfeito para aquecer uma pequena casa particular. Até o momento, vários dispositivos foram desenvolvidos: dispositivos planos, de vácuo e de ar. O princípio de operação de tais dispositivos é muito semelhante. O transportador de calor é aquecido pelos raios solares com mais produção de energia. Mas há muitas diferenças no trabalho.

Vídeo sobre diferentes tipos de fontes alternativas de aquecimento

coletor plano

O aquecimento do refrigerante em tal dispositivo ocorre devido ao absorvedor de placa. É uma placa plana de metal intensivo em calor. A superfície superior da placa em um tom escuro de tinta especialmente desenvolvida. Um tubo serpentino é soldado na parte inferior do dispositivo.

Esta publicação apresenta os resultados de uma extensa pesquisa do blogueiro Sergey Yurko. São mostrados 3 coletores solares feitos pelo mestre com as próprias mãos e o mais eficiente deles é o chamado coletor de 3 filmes, que aquece a água até 60 graus. Existe um filme 2 mais simples e é capaz de levar a água a 55 graus. O filme 1 mais simples e barato, mas só fornece aquecimento até 35 ou 40 graus.

O custo de um metro quadrado desses coletores primitivos é cerca de mil vezes mais barato do que os análogos de fábrica e, portanto, surge a pergunta: o que há de tão bom nos coletores de marca que custam mil vezes mais do que os primitivos que qualquer um pode fazer com seus próprios mãos em poucas horas, gastando pouco dinheiro.

Vamos comparar coletores simples com modelos caros de fábrica em termos de eficiência, viabilidade econômica e outras características. E essa comparação nem sempre é a favor dos aparelhos de fábrica. Um vídeo sobre o tema: faremos os coletores solares mais simples e veremos do que eles são capazes. Também descobriremos em quais casos faz sentido abandonar o calor solar barato dessas estruturas primitivas para pagar centenas ou milhares de vezes mais caro para obter o mesmo efeito de dispositivos mais caros.

O interesse pessoal do autor do vídeo no tópico baseia-se na suposição de que os coletores solares de fábrica são um beco sem saída evolutivo para a energia solar térmica, uma vez que, por exemplo, os painéis solares caíram de preço mais de cem vezes ao longo do últimas décadas e o gráfico mostra o processo de redução de preços.

Surge a ideia de que a evolução dos coletores solares deu errado e, portanto, faz sentido voltar às tecnologias mais simples.

O filme preto é a única coisa em que consiste o coletor primitivo de 1 filme, ou seja, a água é despejada no filme e é óbvio que durante o sol essa água vai esquentar. Pode ser comprado no mercado de qualquer cidade. O mestre comprou três metros quadrados por 15 hryvnias. O custo do coletor é de 15 centavos de euro por metro quadrado.

Mas faz sentido adicionar mais um - um filme transparente que cobrirá a superfície da água aquecida. A temperatura de aquecimento aumenta drasticamente à medida que o segundo filme impede a evaporação da água. É vendido em qualquer bazar de estufa e devido a esta segunda camada o custo do coletor aumenta para 35 cêntimos de euro por metro quadrado.

Mas também existe uma versão de 3 filmes e o filme adicional também é transparente, aumentará o custo do coletor para 55 centavos de euro por metro quadrado.


Função 3 películas, como o vidro de um coletor plano de fábrica, ou seja, forma-se uma camada de ar de vários centímetros de espessura entre o vidro e o absorvedor preto, o ar é um isolante térmico.

Quantas películas são necessárias para um bom aquecimento da água?

Medições experimentais deram resultados inesperados, pois no nosso caso o resultado do uso do terceiro filme não é tão eficaz quanto no caso de um coletor plano de fábrica - a temperatura de aquecimento da água aumenta, mas apenas alguns graus. Além disso, nossos três coletores podem ter designs diferentes. Por exemplo, 2 filmes - um filme de polietileno transparente, são vendidos nos bazares na forma de uma manga. A água é despejada na manga e o papel do filme preto inferior é desempenhado pela superfície preta do telhado de um arranha-céu.


Um estudo semelhante, mas com uma manga feita de filme não transparente, mas preto. Se a segunda película for preta, a opção é preferível apenas se houver boa circulação de água pelo sistema. O coletor aqueceu 100 litros de água a 66 graus. Você pode notar várias complicações de design, incluindo uma folha de espuma de poliestireno de 3 cm de espessura. mas experimentos mostraram que o isolamento térmico sob o coletor aumentará a temperatura de aquecimento, mas não radicalmente.

Um experimento em agosto com aquecimento de água a uma temperatura do ar na sombra de 35 graus mostrou que um coletor de filme com bom isolamento térmico aquecia a água a 63 graus e no mesmo momento outro coletor aquecia a água a 57 graus, embora não houvesse o isolamento térmico sob ele e seu primeiro filme estavam bem no chão.

Funções adicionais do coletor de jardim artesanal

Também é interessante notar que um coletor de filme único desempenha a função de coletar água da chuva durante a chuva, o que pode ser relevante para algumas casas e áreas. além disso, 1 filme e 2 coletores de filme podem atuar como torre de resfriamento durante a noite, ou seja, retiram calor da água utilizada nos sistemas de resfriamento. Pode ser usado no modo quando durante o dia a água circula por eles, que precisa ser aquecida. e à noite o coletor resfria a água dos tanques. durante o dia, a água deles é usada para extração de calor. fazendo com que ele aqueça. e assim, na noite seguinte, deve ser resfriado novamente pelos coletores.

É interessante notar que a altura da água nos coletores pode ultrapassar vários centímetros. ambos são coletores solares e um tanque de água quente. Ou seja, eles funcionam como o conhecido barril preto em uma chuva de verão.

Mas é óbvio que depois que o sol desaparece, a água do coletor esfria. Para este caso, pode ser interessante um coletor com três camadas de filme, em que a água esfria lentamente.

Na figura. O custo dos coletores térmicos de fábrica é mil vezes mais caro do que os autofabricados apresentados.

Estatísticas sobre a medição da eficiência de aquecedores solares caseiros e de fábrica

Em 1º de agosto, realizei um experimento para medir o desempenho de 2 colecionadores de filmes. Durante um dia ensolarado, ele mediu a temperatura da água e a colocou em uma tabela.

Na tabela a seguir, a interpretação dos resultados obtidos, na coluna está a quantidade de calor que o coletor realmente produziu.


Descrito na nota da foto conforme calculado a partir de medições de temperatura. Em outra coluna, a quantidade de radiação solar que atinge o coletor solar. e é importante notar que depende do ângulo do sol acima do horizonte, mais precisamente do seno desse ângulo.

Curiosamente, neste período de tempo, a produção de calor pelo coletor foi maior do que a quantidade de radiação solar. mas não há paradoxo se você prestar atenção à diferença de temperatura. Nesse momento, a temperatura do ar era maior que a da água no coletor e, portanto, era aquecida não apenas pela absorção da radiação solar, mas também pelo aquecimento do ar mais quente. mas em outras ocasiões a água já estava mais quente que o ar. além disso, quanto maior a diferença de temperatura, maior o vazamento de calor da água para o ar circundante. o calor menos útil produzido pelo coletor. Pode-se concluir que assim que a temperatura da água atingir cerca de 60 graus, ela deixará de aquecer, pois as referidas fugas de calor serão iguais ao fluxo de energia solar para o coletor.

Na coluna mais à direita da tabela, é registrada a potência de aquecimento medida do coletor por unidade de área, podendo ser comparada com a coluna com a potência de aquecimento de um metro quadrado do coletor de fábrica nas mesmas condições. Descreveu como calcular a potência. Um metro quadrado do modelo de fábrica tem vantagem sobre a mesma área de um feito em casa apenas quando se trabalha em altas temperaturas da água. e se você precisar aquecer a água com uma temperatura acima de 60-70 graus, o coletor de artesanato não poderá funcionar. ao mesmo tempo, 1 metro quadrado de um trocador de calor caseiro produzirá visivelmente mais calor do que um metro quadrado de um de fábrica quando a temperatura da água for menor que a temperatura do ar ambiente.

Os resultados são explicados pelas características energéticas do coletor de 2 filmes.

E esta é uma avaliação das características de outros tipos de aquecedores primitivos.

Características aproximadas dos coletores planos de fábrica apresentadas no passaporte.

Na Internet, você pode encontrar essas características para quase todas as marcas. A tabela mostra que o trocador de calor da marca tem vantagem nesse coeficiente, pelo qual consegue operar em altas temperaturas. mas, por outro lado, um coletor de fabricação própria funciona muito melhor do que o de fábrica, caso você precise aquecer água com temperatura inferior à do ar. Por exemplo, se você precisar aquecer água a 10 graus de um poço subterrâneo durante uma onda de calor de 30 graus. o fato é que é mais correto chamar o coeficiente não de perdas de calor, mas de coeficiente de transferência de calor. Como se a água no coletor estiver mais fria que o ar, não há perda de calor no coletor, mas, ao contrário, calor adicional entra nele a partir do ar mais quente. Esse coeficiente é interpretado de forma que, se a diferença de temperatura entre a água e o ar aumentar em 1 grau, a troca de calor por cada metro quadrado do coletor aumentará em 20 watts.

Esta característica (eficiência óptica) mostra a eficiência de conversão da radiação solar em calor útil em condições em que a temperatura do refrigerante no coletor é igual à temperatura ambiente. A nota descreve porque os coletores mais simples possuem este indicador um pouco melhor que os de fábrica. Mas essa é a eficiência de um novo coletor limpo, e os primitivos são muito sensíveis à sujeira. O texto abaixo descreve quanta sujeira se acumula neles durante o uso.

Sujeira e bolhas em coletores caseiros simples

* Muita sujeira entra na água de um coletor de 1 filme do lado de fora. Em aparelhos de 2 e 3 filmes, esse problema se expressa em depósitos de poeira no filme superior e, após a secagem da água da chuva ou do orvalho, essa sujeira é agrupada em pontos opacos, o que pode reduzir significativamente a eficiência do coletor. Mas, por outro lado, existem várias maneiras simples de remover essa sujeira após a chuva.
* Muita sujeira também cai da água na forma de pequenos flocos na superfície da água ou grandes flocos no fundo. Estas precipitações são intensificadas pelo aquecimento da água.
* Também se acumula um “revestimento branco” (no topo do 1º e no fundo do 2º filme), o que reduz significativamente a eficiência. Ele se liga aos filmes com muita firmeza, ou seja, não é removido por um jato de água (e é esfregado com um pincel com muita dificuldade e não completamente). Talvez seja a precipitação de sais da água aquecida, talvez sejam as consequências da decomposição dos filmes plásticos.
* Parte da sujeira no coletor pode ser atribuída aos produtos de decomposição do polietileno devido à radiação UV e alta temperatura. Normalmente, o polietileno se decompõe em peróxido de hidrogênio, aldeídos e cetonas. Basicamente, são gases ou líquidos altamente solúveis em água. Essa. eles não parecem cair.
* A eficiência do coletor também é reduzida devido ao grande número de bolhas de gás (até vários milímetros de diâmetro no topo do 1º e no fundo do 2º filme), que são liberadas quando a água é aquecida (Quando aquecida, a solubilidade dos gases na água diminui). É interessante que quando o coletor está localizado no chão, praticamente não há bolhas em seu 1º filme (mas estão no fundo do 2º)
* Grandes bolhas podem se formar sob o 2º filme, assim como ar nas dobras. Essas áreas ficam embaçadas rapidamente, o que reduz a eficiência.
* Nas bordas do coletor, o 2º filme não pode ficar adjacente à água: nessas áreas, o fundo embaça e, portanto, transmite mal a radiação solar.
* Em coletores de 3 filmes, pode haver embaçamento na parte inferior do terceiro filme. Isso acontece quando o 2º filme está instalado incorretamente (devido ao qual o vapor do coletor pode penetrar sob o 3º filme) ou devido a danos. Nesses casos, é necessário instalar a 3ª película para que o vento ventile levemente o espaço entre ela e a 3ª camada.

Poluição de coletores de água devido à decomposição de filmes de polietileno

Essa decomposição será devida ao efeito simultâneo do oxigênio atmosférico, da radiação solar ultravioleta e de uma temperatura de 50 a 60 graus. O polietileno se decompõe em aldeídos, cetonas, peróxido de hidrogênio, etc.
Quando aquecido no coletor de cada 1 cu. m de água, seus filmes de polietileno emitirão cerca de 1 g de produtos de decomposição (Existem cerca de 100 g do 1º e 2º filmes por 1 m2 do coletor, e durante o serviço eles liberarão, de acordo com estimativas muito aproximadas, cerca de 10 g de “produtos de decomposição” e aquecer cerca de 10 metros cúbicos de água). Mas não está claro quanto desses 1 mg/litro vai para a água, e quanto vai voar para a atmosfera, precipitar no fundo do coletor e caixa d'água quente, entrar naquela “flor branca” (que falei sobre no texto anterior), não sairá além da massa de polietileno
Além disso, não está claro o efeito benéfico na purificação da água devido à sua permanência e aquecimento no coletor (e dele cai muito sedimento), bem como devido à sua permanência no tanque de água quente. Assim, de acordo com estimativas aproximadas, 0,1-0,5 mg / litro de produtos de decomposição do polietileno entrarão na água, que serão distribuídos entre dezenas de produtos químicos. substâncias com concentrações de 0,001-0,1 mg por litro de água aquecida. Como não está longe do MPC de substâncias nocivas, a consulta à SES não será supérflua. Por exemplo, de acordo com a norma GN 2.1.5.689-98 "Concentrações Máximas Admissíveis (MPC) de Substâncias Químicas na Água de Corpos de Água para Consumo Doméstico e Uso Cultural e Doméstico da Água":
– Há um limite de 13 peças. aldeídos - MPC de 0,003 mg / litro a 1 mg / litro, por exemplo, formaldeído MPC - 0,05 mg / litro, e os requisitos mais rigorosos para benzaldeído - 0,003 mg / litro
– MPC para peróxido de hidrogênio – 0,1 mg/litro
- 3 pecas. cetonas exóticas também têm limites com MPC 0,1-1,0 mg/litro

Conclusões:

1) Se a água estiver "estagnada" nos coletores, a concentração de "produtos de decomposição" nela será muitas ou dezenas de vezes maior. Talvez seja melhor jogar fora a água.
2) É desejável usar filmes mais finos (darão menos "produtos de decomposição").
3) Filmes preferencialmente o mais estabilizados possível. Por exemplo, a estufa é preferível ao polietileno comum (não tingido), é estabilizado contra a exposição à radiação UV. Outro exemplo: o polietileno de alta densidade se decompõe mais lentamente devido à alta temperatura do que o polietileno de baixa densidade.
4) A proporção da área dos coletores para as necessidades do objeto (em água quente) é preferencialmente a menor possível. Ou seja, por exemplo, com uma necessidade diária de 10 metros cúbicos. m de água quente, estação com 50 m2. coletores dá dez vezes menos poluição (concentração de substâncias nocivas) da água do que uma estação com 500 m2. coletores, inclusive devido à menor temperatura de aquecimento da água pelos coletores, o que reduz a taxa de decomposição do polietileno.
5) Se o 2º filme dos coletores for preto (em vez de transparente), a poluição da água deve ser várias vezes menor (já que a radiação UV penetra apenas na camada superior do 2º filme).
6) Você pode pensar em tal opção para a operação de uma estação solar quando os coletores são aquecidos
água de serviço, que então transfere seu calor através de um trocador de calor para limpar a água AQS.

O que é melhor usar um filme para coletar calor solar - preto ou transparente?

A eficiência óptica é visivelmente reduzida devido a bolhas de ar e embaçamento da segunda camada do filme coletor. isso se deve ao fato de que a eficiência do dispositivo realmente operado durante todo o período de operação será várias dezenas de por cento menor. Portanto, não faz sentido apostar em películas caras e com grande durabilidade, pois após alguns meses de operação elas acumularão tanta sujeira que as películas vão querer ser substituídas. Devido a esses problemas com uma variedade de sujeira, tendemos a acreditar que o 2º filme ainda deve ser opaco, mas preto.

Este coletor possui uma película preta e não há redução drástica de eficiência devido a sujeira. Mas ele tem um problema - o sol aquece apenas a fina camada superior de água. No entanto, existem várias opções para resolver o problema, que serão obtidas após a pesquisa.

É importante ter em mente que o vento aumenta o coeficiente de perda de calor dos coletores primitivos e, no caso de um único filme, esse efeito do vento pode ser radical, pois as perdas de calor do coletor aumentam devido à evaporação da água e podem atingir a tal ponto que mesmo em um dia perfeitamente ensolarado, mas com vento forte e baixa umidade, o 1-film poderá aquecer a água apenas alguns graus acima da temperatura ambiente. Além disso, o coeficiente k1 deve ser aumentado em várias dezenas de por cento se não houver isolamento térmico sob o coletor e estiver diretamente no solo, na superfície do telhado, etc.

A Série 2 deste filme compara coletores primitivos e de fábrica nos tópicos de trabalho de inverno, facilidade de conexão, viabilidade econômica, aplicações na prática.

Segunda parte (sobre o trabalho no inverno)

3, 4 séries (manutenção)

– Experimente despejar água em uma manga de filme de polietileno:

Vários coletores solares surgiram no mercado há muito tempo. São aparelhos que utilizam energia solar para aquecer água para as necessidades domésticas. Mas o alto custo os impede de ganhar popularidade entre os usuários, esse é o problema de todas as fontes alternativas de energia. Por exemplo, o custo total de aquisição e instalação de uma fábrica para atender às necessidades de uma família média seria de US$ 5.000. Mas há uma saída: você pode fazer um coletor solar com as próprias mãos a partir de materiais acessíveis. Como implementar isso será descrito neste material.

Como funciona um coletor solar?

O princípio de operação do coletor é baseado na absorção (absorção) da energia térmica do sol por um dispositivo receptor especial e sua transferência com perdas mínimas para o refrigerante. Tubos de cobre ou vidro pintados de preto são usados ​​como receptores.

Afinal, sabe-se que objetos de cor escura ou preta são melhor absorvidos pelo calor. O refrigerante geralmente é água, às vezes ar. Por design, os coletores solares para aquecimento doméstico e abastecimento de água quente são dos seguintes tipos:

• ar;
• plano de água;
• vácuo de água.

Entre outros, o coletor solar de ar se distingue por seu design simples e, portanto, pelo preço mais baixo. É um painel - um receptor de radiação solar feito de metal, fechado em uma caixa lacrada. A chapa de aço para melhor transferência de calor é fornecida com nervuras na parte de trás e é colocada na parte inferior com isolamento térmico. O vidro transparente é instalado na frente, e nas laterais do gabinete existem aberturas com flanges para conectar dutos de ar ou outros painéis, conforme mostrado no diagrama:

O ar que entra pela abertura de um lado passa entre as aletas de aço e, recebendo calor delas, sai pelo outro.

Devo dizer que a instalação de coletores solares com aquecimento de ar tem características próprias. Devido à sua baixa eficiência, é necessário o uso de vários painéis semelhantes combinados em uma bateria para aquecimento de ambientes. Além disso, você definitivamente precisará de um ventilador, pois o ar aquecido dos coletores localizados no telhado não desce sozinho. O diagrama do circuito do sistema de ar é mostrado na figura abaixo:

Um dispositivo simples e um princípio de operação permitem fabricar coletores de ar com suas próprias mãos. Mas vai demorar muito material para vários coletores, e ainda não vai funcionar para aquecer a água com a ajuda deles. Por esses motivos, os artesãos domésticos preferem lidar com aquecedores de água.

design de coletor plano

Para a autofabricação, o maior interesse são os coletores solares planos projetados para aquecer a água. Um receptor de calor é colocado em uma caixa retangular de metal ou liga de alumínio - uma placa com uma bobina de tubo de cobre pressionada nela. O receptor é feito de alumínio ou cobre revestido com uma camada de absorção preta. Como na versão anterior, o fundo da placa é separado do fundo por uma camada de material isolante de calor, e o papel da tampa é desempenhado por vidro durável ou policarbonato. A figura abaixo mostra um dispositivo coletor solar:

A placa preta absorve o calor e o transfere para o refrigerante que se move através dos tubos (água ou anticongelante). O vidro desempenha 2 funções: passa a radiação solar para o trocador de calor e serve como proteção contra chuva e vento, que reduzem o desempenho do aquecedor. Todas as conexões são feitas com firmeza para que a poeira não entre e o vidro não perca a transparência. Novamente, o calor dos raios solares não deve ser expelido pelo ar externo através das frestas, disso depende o funcionamento eficiente do coletor solar.

Este tipo é o mais popular entre os compradores devido à ótima relação preço-qualidade e entre os artesãos domésticos devido a um design relativamente simples. Mas esse coletor pode ser usado para aquecimento apenas nas regiões sul, com a diminuição da temperatura externa, seu desempenho cai significativamente devido às altas perdas de calor pela carcaça.

Dispositivo coletor de vácuo

Outro tipo de aquecedor solar de água é fabricado com tecnologias modernas e soluções técnicas avançadas e, portanto, pertence a uma categoria de preço alto. Existem duas dessas soluções no coletor:

• isolamento térmico por vácuo;
• o uso da energia de vaporização e condensação de uma substância que ferve a baixa temperatura.

A opção ideal para proteger o absorvedor do coletor da perda de calor é encerrá-lo no vácuo. Um tubo de cobre cheio de refrigerante e coberto com uma camada absorvente é colocado dentro de um frasco de vidro durável, o ar é evacuado do espaço entre eles. As extremidades do tubo de cobre entram no tubo através do qual o refrigerante flui. O que acontece: o refrigerante ferve sob a influência da luz solar e se transforma em vapor, sobe pelo tubo e, ao entrar em contato com o refrigerante através de uma parede fina, transforma-se novamente em líquido. O diagrama de funcionamento do coletor é mostrado abaixo:

O truque é que, no processo de transformação em vapor, a substância absorve muito mais energia térmica do que durante o aquecimento convencional. O calor específico de vaporização de qualquer líquido é maior que sua capacidade específica de calor e, portanto, os coletores solares a vácuo são muito eficientes. Condensado em um tubo com um transportador de calor, o refrigerante transfere todo o calor para ele e flui para uma nova porção da energia do sol.

Graças ao seu design, os aquecedores a vácuo não têm medo de baixas temperaturas e permanecem operacionais mesmo com geada e, portanto, podem ser usados ​​​​nas regiões do norte. A intensidade do aquecimento da água neste caso é menor do que no verão, já que no inverno menos calor do sol chega à terra, muitas vezes a nebulosidade interfere. É claro que é simplesmente irreal fazer um frasco de vidro com ar evacuado em casa.

Observação. Existem tubos de vácuo para o coletor preenchidos diretamente com refrigerante. Sua desvantagem é uma conexão serial, se um frasco falhar, todo o aquecedor de água terá que ser trocado.

Como fazer um coletor solar?

Antes de iniciar o trabalho, você deve decidir sobre as dimensões do futuro aquecedor de água. Não é fácil fazer um cálculo preciso da área de troca de calor, depende muito da intensidade da radiação solar em uma determinada região, da localização da casa, do material do circuito de aquecimento e assim por diante. Seria correto dizer que quanto maior o coletor térmico, melhor. No entanto, as suas dimensões são provavelmente limitadas pelo local onde se prevê a sua instalação. Portanto, devemos proceder da área deste local.

O corpo é mais fácil de fazer de madeira, colocando uma camada de espuma ou lã mineral no fundo. Também para este fim é conveniente utilizar caixilhos de velhas janelas de madeira, onde pelo menos um vidro foi preservado. A escolha do material para o receptor de calor é inesperadamente ampla, que não é utilizada pelos artesãos para montar o coletor. Aqui está uma lista de opções populares:

• tubos de cobre de paredes finas;
• vários tubos de polímero com paredes finas, de preferência preto. Um tubo PEX de polietileno para encanamento é adequado;
• tubos de alumínio. É verdade que é mais difícil conectá-los do que os de cobre;
• radiadores de painel de aço;
• mangueira de jardim preta.

Observação. Além das listadas, existem muitas versões exóticas. Por exemplo, um coletor solar de ar de latas de cerveja ou garrafas plásticas. Esses protótipos são originais, mas exigem um investimento significativo de mão de obra com retorno duvidoso.

Em uma caixa de madeira montada ou em um caixilho de janela antigo com fundo preso e isolamento colocado, deve-se colocar uma folha de metal cobrindo toda a área do futuro aquecedor. É bom se houver uma folha de alumínio, mas o aço fino também funcionará. Deve ser pintado de preto e, em seguida, colocar tubos em forma de bobina.

Sem dúvida, o coletor para aquecimento de água é melhor feito de tubos de cobre, eles transferem o calor perfeitamente e duram muitos anos. A bobina é bem presa à tela metálica com suportes ou de qualquer outra forma disponível, 2 conexões para abastecimento de água são trazidos para fora.

Por se tratar de um coletor plano e não de vácuo, o absorvedor de calor deve ser fechado por cima com uma estrutura translúcida - vidro ou policarbonato. Este último é mais fácil de processar e mais confiável na operação, não se quebra com granizo.

Após a montagem, o coletor solar deve ser instalado no local e conectado a um tanque de armazenamento de água. Quando as condições de instalação o permitirem, é possível organizar uma circulação natural de água entre o tanque e o aquecedor, caso contrário, a bomba de circulação é incluída no sistema.

Conclusão

Aquecer sua casa com coletores solares DIY é uma perspectiva atraente para muitos proprietários. Esta opção é mais acessível aos moradores das regiões do sul, bastando encher o sistema com anticongelante e isolar adequadamente a carroceria. No norte, um coletor caseiro ajudará a aquecer a água para as necessidades domésticas, mas não será suficiente para aquecer a casa. Está frio e com poucas horas de luz do dia.

Recursos energéticos. A energia solar gratuita poderá fornecer água quente para as necessidades domésticas pelo menos 6 a 7 meses por ano. E nos meses restantes - ajude também o sistema de aquecimento.

Mas o mais importante, um coletor solar simples (ao contrário, por exemplo, de) pode ser feito de forma independente. Para fazer isso, você precisará de materiais e ferramentas que podem ser adquiridos na maioria das lojas de ferragens. Em alguns casos, até o que se encontra em uma garagem comum será suficiente.

A tecnologia de montagem do aquecedor solar apresentada a seguir foi utilizada no projeto "Ligue o sol - viva confortavelmente". Foi desenvolvido especificamente para o projeto por uma empresa alemã Parceiro Solar Processado, que se dedica profissionalmente à venda, instalação e manutenção de coletores solares e sistemas fotovoltaicos.

A ideia principal é que tudo saia barato e alegre. Para a fabricação do coletor, são utilizados materiais bastante simples e comuns, mas sua eficiência é bastante aceitável. É menor que os modelos de fábrica, mas a diferença de preço compensa totalmente essa lacuna.

Os raios solares atravessam o vidro e aquecem o coletor, enquanto o vidro evita que o calor escape. O vidro também impede o movimento do ar no absorvedor; sem ele, o coletor perderia calor rapidamente devido ao vento, chuva, neve ou baixas temperaturas externas.

A moldura deve ser tratada com anti-séptico e tinta para uso externo.

São feitos furos passantes no invólucro para fornecer frio e remover líquido aquecido do coletor.

O próprio absorvedor é pintado com um revestimento resistente ao calor. As tintas pretas convencionais em altas temperaturas começam a descascar ou evaporar, o que leva ao escurecimento do vidro. A tinta deve estar completamente seca antes de colocar a tampa de vidro (para evitar a condensação).

Um aquecedor é colocado sob o absorvedor. A lã mineral mais comumente usada. O principal é que resiste a temperaturas bastante altas durante o verão (às vezes acima de 200 graus).

Por baixo, a moldura é coberta com placas OSB, compensados, placas, etc. O principal requisito para esta etapa é garantir que a parte inferior do coletor esteja protegida de forma confiável contra a entrada de umidade.

Para fixar o vidro na moldura, são feitas ranhuras ou fixadas tiras na parte interna da moldura. Ao calcular as dimensões do quadro, deve-se levar em consideração que, quando o clima (temperatura, umidade) muda durante o ano, sua configuração muda ligeiramente. Portanto, alguns milímetros de margem são deixados em cada lado do quadro.

Uma vedação de janela de borracha (em forma de D ou E) é anexada à ranhura ou barra. Sobre ele é colocado vidro, sobre o qual é aplicado um selante da mesma forma. De cima, tudo isso é fixado com estanho galvanizado. Assim, o vidro fica bem fixado na moldura, a vedação protege o absorvente do frio e da umidade, e o vidro não será danificado quando a moldura de madeira "respirar".

As juntas entre as placas de vidro são isoladas com selante ou silicone.

Para organizar o aquecimento solar em casa, você precisa de um tanque de armazenamento. A água aquecida pelo colector é aqui armazenada, pelo que deverá cuidar do seu isolamento térmico.

Como tanque você pode usar:

• caldeiras elétricas não funcionais
• vários cilindros de gás
• barris para uso alimentar

O principal a lembrar é que a pressão será criada em um tanque selado dependendo da pressão do sistema de encanamento ao qual ele será conectado. Nem todo recipiente é capaz de suportar uma pressão de várias atmosferas.

No tanque são feitos furos para entrada e saída do trocador de calor, entrada de água fria e entrada de água aquecida.

O tanque abriga um trocador de calor em espiral. Para isso, são utilizados cobre, aço inoxidável ou plástico. A água aquecida pelo trocador de calor sobe, por isso deve ser colocada no fundo do tanque.

O coletor é conectado ao tanque por meio de tubos (por exemplo, metal-plástico ou plástico) puxados do coletor para o tanque através do trocador de calor e de volta ao coletor. Aqui é muito importante evitar o vazamento de calor: o caminho do tanque até o consumidor deve ser o mais curto possível e os tubos devem estar muito bem isolados.

O tanque de expansão é um elemento muito importante do sistema. É um reservatório aberto localizado no ponto mais alto do circuito de circulação de fluidos. Para o tanque de expansão, você pode usar recipientes de metal e plástico. Com sua ajuda, a pressão no coletor é controlada (devido ao fato de o líquido se expandir com o aquecimento, os tubos podem rachar). Para reduzir a perda de calor, o tanque também deve ser isolado. Se houver ar no sistema, ele também pode sair pelo tanque. Através do tanque de expansão, o coletor também é abastecido com líquido.

Fazer tubos de vácuo para um coletor solar com as próprias mãos é bastante realista. Claro, levará algum tempo. Mas não há nada difícil nisso.

Neste artigo, mostraremos como fazer um tubo para um coletor solar a vácuo. Todos os suprimentos e ferramentas para isso são fáceis de encontrar. A única coisa que você precisa é comprar um frasco de vidro para um tubo de vácuo.

Fazendo um núcleo de cobre

Para fazer o núcleo no qual ele ficará localizado, você precisará de um tubo de cobre comum para ar condicionado. Seu diâmetro ideal é de 10 mm. A espessura da parede com este diâmetro será de 3,5 mm.

O comprimento deve ser selecionado de acordo com a profundidade do frasco de vidro para que o tubo não atinja seu fundo em 4-5 cm, adicione ao comprimento total a profundidade em que o tubo entrará no corpo do coletor (ver Fig.).

Depois que o tubo é cortado, você precisa fazer o tanque superior. Para fazer isso, você precisa de uma ferramenta especial para queima. Com ele, você precisa expandir o tubo para um diâmetro interno de 20-22 mm. Se for menor, a transferência de calor será pior. Quando mais - a espessura da parede será pequena, eles podem rachar.

Se você tiver a parte superior do coletor de vácuo - meça o diâmetro dos orifícios. Faça o alargamento de forma que a expansão cubra completamente o furo e não saia água ou refrigerante do coletor.

Revestimento seletivo

Na maioria dos casos, os frascos de vidro para tubos a vácuo são vendidos pré-revestidos. Caso contrário, você mesmo terá que aplicá-lo. Não faz sentido fazer soluções e misturas caseiras, são ineficazes. Agora ficou fácil encontrar tintas seletivas para coletores solares. O líder de mercado é o Iliolac (Iliolac).

Você pode simplesmente derramar a tinta no frasco e umedecer todas as paredes, mas isso custará muito. É melhor pegar um bastão ou alfinete comprido, cuja ponta é enrolada em um pano. Ao pintar, tente evitar o aparecimento de "traços", etc.

Antes de pintar, lave o interior do frasco com detergente, seque, desengordure e deixe secar.

Derramando propilenoglicol

Para o funcionamento normal do tubo coletor de vácuo, é necessário que o núcleo de cobre seja preenchido com propilenoglicol em um terço. Você pode calcular seu volume usando a seguinte fórmula:

V =D xD xH/4

Na fórmula:

• V é o volume necessário de propilenoglicol em mililitros;
• D é o diâmetro interno do tubo em centímetros;
• H é o comprimento total do tubo.

Depois de despejar o propilenoglicol, enrole a parte superior da extensão ao máximo para que fique um orifício de diâmetro mínimo. Então solde.

Canhoto

Se não for possível comprar plugues prontos, você terá que fazer o seu próprio. Qualquer polímero com ponto de fusão acima de 150 graus é adequado para isso. Um exemplo é o poliuretano.