Solarni kolektor se koristi za apsorpciju energije sunčevog zračenja kako bi je kasnije mogli koncentrirati, pretvoriti i koristiti ljudi.
Proizvedena energija se koristi za:
- Obezbjeđenje grijanja vode i pokretanje sistema grijanja stambenih objekata.
- Obezbjeđivanje konstantno tople vode u bazenima raznih tipova.
- Grijanje plastenika.
- Za grijanje procesne vode koja se koristi u industriji.
Princip rada i obim
Princip rada Dizajn i materijali koji se koriste za njegovu izradu dizajnirani su da maksimiziraju potrošnju sunčeve energije. Nakon toga se pretvara u toplinu i prenosi za dalju upotrebu. Ovaj sistem može da sadrži i vazduh i specijalnu tečnost sa svojstvima koja ne smrzavaju.
Njegova cirkulacija može biti prirodna ili prisilna.
Kolektori se koriste u raznim zemljama sa bilo kojom klimom.
Njihov opseg je prilično velik:
- Za dacha, vikendice i privatne kuće.
- Različiti proizvodni kompleksi, bez obzira na vrstu djelatnosti i obim.
- Na autopraonicama, benzinskim pumpama.
- U dječjim i medicinskim ustanovama.
- Na objektima željezničkog saobraćaja.
- U hotelskim, trgovačkim i zabavnim kompleksima.
- U ugostiteljskim objektima i uredima.
Prednosti i nedostaci
Kolekcionari imaju širok spektar prednosti, a to su:
- Smanjenje troškova održavanja sistema grijanja vašeg doma, te snabdijevanjem toplom vodom.
- Mogućnost grijanja kuće i toplu vodu u slučaju prekida i privremenog odsustva snabdijevanja električnom energijom i plinom.
- Smanjenje opterećenja sistema grijanja, što rezultira produženjem njegovog vijeka trajanja.
- Ušteda prirodnih resursa i očuvanje životne sredine.
- Ekološka prihvatljivost sistema nema negativan uticaj na ljude.
Nedostatak je prilično visoka cijena i teška instalacija ove opreme.
Vrste
Postoje dvije vrste ovih uređaja. Svaki od njih ima određene karakteristike i principe rada.
Plosnati kolektor
Takvi kolektori se proizvode u obliku panela, veličine do 2,5 metara, u čijem je središtu postavljena upijajuća ploča. Izrađuje se od metala koji provode toplinu, a za to se najčešće koriste bakar ili aluminij. Obložen je premazom koji karakteriše niska emisivnost.
To je potrebno za najveću konverziju sunčevih zraka u obliku toplinske energije, dok bi njeno ispuštanje u okoliš trebalo biti minimalno. Ovaj upijajući sloj je povezan sa cijevima. Kroz njih najčešće cirkuliše propilen glikol, koji djeluje kao rashladno sredstvo.
Takođe, ili vodu. Ispod cijevi se nalazi sloj toplinske izolacije. Iznad apsorbera nalazi se posebno zaštitno solarno staklo. Odlikuje se minimalnim sadržajem gvožđa za maksimalnu propusnost, a telo je ojačano čeličnim limom sa toplotnom izolacijom ili aluminijumom.
Ovaj tip se koristi za ugradnju na kosim ili ravnim krovovima. Ali može se montirati na bilo koje mjesto i položaj. Ovaj tip je najčešći i široko se koristi za sisteme grijanja i za grijanje vode.
Cjevasti (vakuum)
Sastoji se od odvojenih cijevi. Njihov broj može biti od 5 do 30 komada. Svaka od cijevi je mini kolektor zasnovan na svom principu rada. Svi su spojeni u jedan panel.
Unutar cijevi nalazi se još jedan sličan dio manje veličine. Između njih je stvoren vakuum. Gornji dio se sastoji od solarnog stakla i služi kao zaštita. U njega je ugrađena apsorberska ploča od bakra ili aluminijuma. Manja cijev se nalazi ispod ploče, u kojoj cirkulira rashladna tekućina. Vakum u ovom slučaju igra ulogu toplotnog izolatora.
Takav solarni kolektor radi mnogo efikasnije od ravnog u uslovima niskih atmosferskih temperatura. Ali njihova cijena je mnogo veća.
Zauzvrat, cijevni kolektor dolazi u dvije vrste, koje se razlikuju po dizajnu. Postoje tipovi sa toplotnom cevi i direktnim protokom. Prednost prvog tipa je očuvanje efektivnih performansi na temperaturama do -30 stepeni Celzijusa, au nekim slučajevima i do -40.
Posebne karakteristike kolektora sa direktnim protokom su mogućnost ugradnje u bilo koji položaj, kao i minimalni gubitak toplote tokom rada.
Kako to učiniti sami?
Kolektorski uređaj Ovaj uređaj za uštedu energije možete napraviti vlastitim rukama. U ovom slučaju postoji mnogo opcija za izvršenje. Na primjer, može se napraviti od okvira prozora, starog električnog bojlera, hladnjaka, pa čak i plastičnih boca.
Pogledajmo jedan od najjednostavnijih razdjelnika, napravljen od dijelova starog hladnjaka. Takav kolektor će grijati vodu za tehničke potrebe.
Potrebni materijali i alati
Materijali:
- Kondenzator uklonjen iz starog frižidera.
- Drvene grede 5/5 cm.
- Rubber mat.
- Staklo (prikladno za okvir prozora).
- List folije.
- Vijci, ekseri.
- Scotch.
Alati:
- Hammer.
- Šrafciger.
Prije izvođenja radova, kalem hladnjaka se mora oprati deterdžentom i tekućom vodom. To je potrebno da se očisti od freonskog ulja.
Da biste povećali efikasnost domaćeg kolektora, možete koristiti radijator automobila, zamjenjujući kondenzator s njim. Ispitivanja su pokazala da je ovaj uređaj sposoban zagrijati oko 20 litara vode za 20 stepeni za dva sata rada. Temperatura okoline tokom eksperimenta bila je +25 stepeni Celzijusa.
Naravno, takav uređaj ima nisku efikasnost i vjerovatnoću kvara zbog prozračivanja izmjenjivača topline, ali ipak donosi određene prednosti.
Pošto solarni kolektori imaju efikasnost koja zavisi od reflektivnosti i apsorpcionih svojstava materijala, izmišljeni su posebni premazi za povećanje ovih karakteristika.
Svaki od njih je pogodan za određeni materijal na koji će se primijeniti. Postoje premazi za bakar, aluminij itd. Nanose se na prilično kompliciran način, tako da nisu široko dostupni.
- Prilikom odabira kolektora, morate uzeti u obzir da su njegovi vakuumski modeli krhkiji u odnosu na ravne, ali ako su oštećeni, mnogo je lakše popraviti prvu opciju. Da biste to učinili, samo trebate zamijeniti neispravne cijevi, kada ćete, u stvari, morati zamijeniti cijeli upijajući sistem;
- Snaga, proizveden pomoću jednog kolektora, dovoljan je za grijanje nekoliko dnevnih soba i grijanje vode.
- Vijek trajanja kolektora je do 30 godina. Ali kada kupujete ovaj uređaj, morate uzeti u obzir da je tip vakuuma manje izdržljiv u odnosu na druge.
- Ovu opremu možete sami instalirati koristeći uputstva koja ste dobili uz uređaj. Ovaj proces je prilično radno intenzivan i nije lak, ali vam omogućava da uštedite na troškovima potrebnim za privlačenje stručnjaka.
Upotreba besplatne solarne energije za grijanje i toplu vodu vašeg doma je prilično primamljiva. To se može učiniti pomoću solarne instalacije, čiji je glavni element solarni kolektor. Ali jedan od ograničavajućih faktora za korištenje solarnih elektrana je njihova relativno visoka cijena. Ali možete ih sami napraviti. Stoga ćemo u ovom članku govoriti o principu njihovog rada, vrstama, kao io tome kako sastaviti i napraviti solarni kolektor vlastitim rukama za grijanje kuće i opskrbu toplom vodom iz različitih dostupnih materijala.
Princip rada i vrste solarnih kolektora
Solarni kolektori su izmjenjivači topline koji hvataju energiju Sunca i pretvaraju je, ovisno o vrsti, u toplinsku energiju tekućine ili zraka koji u njima kruži. Tekućina ili zrak zagrijani u kolektoru koriste se za opskrbu toplom vodom ili grijanje kuće direktno ili preko dodatnih izmjenjivača topline, na primjer, preko kotlova za indirektno grijanje. Glavni zadatak svakog takvog kolektora je da "uhvati" što više sunčeve energije i prenese je na rashladnu tekućinu koja cirkulira u njemu uz minimalne gubitke.
Vrste solarnih kolektora
Na osnovu vrste rashladne tečnosti koja u njima cirkuliše i greje, solarni kolektori mogu biti:
- tekućina;
- Zrak.
Ovisno o karakteristikama dizajna i vrsti površine za izmjenu topline, mogu biti:
- U obliku kontejnera;
- Cijev;
- Stan;
- Vakuum.
Tečnost Solarni kolektori, kao što im ime kaže, ispunjeni su tekućinom koja u njima cirkulira i zagrijava se. To može biti obična voda ili antifriz (antifriz). U prvom slučaju, zagrijana voda se može dovoditi direktno u sistem za opskrbu toplom vodom, u spremnik ili u kotao za indirektno grijanje, au drugom slučaju - samo u kotao. Takvi kolektori mogu se koristiti i za opskrbu doma toplom vodom i za grijanje. Sve ovisi o snazi solarne instalacije.
Zrak Solarni kolektori se uglavnom koriste za grijanje doma. Hladan vazduh iz prostorije se dovodi u takav kolektor, tamo se zagreva i vraća u prostoriju prirodnom ili prisilnom cirkulacijom.
Većina ovih vrsta solarnih kolektora može se napraviti samostalno. Pokazujući svoju maštu, možete koristiti različite dostupne materijale za njihovu izradu: plastične ili metalne posude, cijevi, crijeva, rabljene radijatore, pa čak i limenke za pivo. U nastavku ćemo pogledati nekoliko dizajna solarnih kolektora koje možete sami napraviti koristeći ove i druge dostupne materijale.
Solarni kolektor od metalne ili plastične posude
Najjednostavniji solarni kolektor može se napraviti vlastitim rukama od metalne ili plastične posude zapremine 50-100 litara. Ovo je takozvani ljetni tuš, koji je prilično čest u ruralnim područjima i dachama.
Solarni kolektor za grijanje vode iz metalnih buradi
Najbolja metalna opcija za takav kolektor bila bi posuda od nehrđajućeg čelika izvana obojena crnom bojom. Istina, cijena takvog novog kontejnera je prilično visoka. Stoga možete koristiti rabljene kontejnere. Na primjer, zavarite rezervoar od dva kontejnera od nehrđajućeg čelika iz starih mašina za pranje veša. Također možete koristiti posude od crnog metala, pocinčane ili obojene vodootpornom bojom. Plastične posude su dobre jer su male težine i ne korodiraju, ali su kratkotrajne, jer plastika ne podnosi dobro ultraljubičasto zračenje.
Bačva se postavlja na južnoj strani krova kuće ili direktno iznad vanjskog tuša. Ako cijev nije zapečaćena, onda se dovod hladne i grijane vode uzimaju odozdo. Pritisak tople vode na mjestu unosa će biti određen visinom instalacije i nivoom vode u buretu. Puni se hladnom vodom, koja se zagreva neko vreme, a zatim koristi.
Ako je bačva zapečaćena, onda se hladna voda dovodi odozdo, a topla voda se uzima odozgo. Takav kontejner je spojen na sistem za dovod hladne vode (pumpnu stanicu) i kada se zagrijana voda uvuče u bure, hladna voda dolazi iz sistema, istiskujući toplu vodu u gornji dio.
Prednost ovakvog solarnog kolektora je njegova jednostavnost. Lako je to učiniti sami. Ako je bure cilindričnog oblika, onda je dobro osvijetljeno sunčevom svjetlošću tokom cijelog dana.
Nedostaci ovog dizajna:
- Može se koristiti samo u toploj sezoni;
- neefikasan po vjetrovitom vremenu i kada je sunce zaklonjeno oblacima;
- Velika inercija - relativno dugo zagrijavanje vode;
- Voda zagrijana tokom dana hladi se noću.
Kako napraviti i sastaviti solarni kolektor od metalnih cijevi
Jednostavan i efikasan solarni kolektor može se napraviti vlastitim rukama od metalnih cijevi tankih stijenki: čelika, bakra ili aluminija. To je cijevni izmjenjivač topline (radijator), koji se nalazi u termoizoliranoj kutiji od ploča, šperploče ili iverice.
Najbolji materijal za izradu radijatora solarnog kolektora je svakako bakar. Ima odličan prijenos topline i nije podložan koroziji. Ali ovaj materijal je prilično skup. Aluminijske cijevi, iako su jeftinije od bakarnih, mogu biti teške za zavarivanje.
Najjeftiniji i najlakši način za izradu izmjenjivača topline je od čeličnih cijevi. Mogu se zavariti pomoću konvencionalne mašine za zavarivanje. Za izradu takvog radijatora mogu se koristiti čelične cijevi promjera ½ - 1″. Istovremeno, cijevi većeg promjera i debljih zidova koriste se za dovod hladne vode i odvođenje zagrijane vode, a za sam izmjenjivač topline - manjeg promjera i tanjih zidova.
Shema radijatora solarnog kolektora od cijevi
Dimenzije radijatora solarnog kolektora, a samim tim i dužina cijevi, zavise od potrebne snage. Ali ako ga učinite prevelikim i glomaznim, može postati teško sastaviti i instalirati. Stoga je najbolje ako su njegove dimenzije u rasponu: širina - 0,8-1 m, a visina 1,5-1,6 m. Snaga takvog kolektora bit će u rasponu od 1,2-1,4 kW. Ako trebate povećati snagu solarne instalacije, možete napraviti nekoliko ovih kolektora i spojiti ih zajedno.
U ovom slučaju, za izradu radijatora solarnog kolektora, trebat će nam dvije cijevi debelih stijenki promjera ¾ - 1″ i dužine 0,8-1 m i 12-18 cijevi tankog zida prečnika ½ - ¾ “ i dužine 1,5-1,6 m.
U debelozidnim cijevima koje će služiti za dovod i odvod vode izbuše se rupe za tankosjedne cijevi manjeg prečnika u koracima od 3-4,5 cm.Jedan kraj takve cijevi se začepi, a na drugi zavari navoj. ili je u njega urezan konac.
Cijevi su zavarene u jednu radijatorsku konstrukciju i farbane mat crnom bojom.
Sada morate napraviti termoizoliranu kutiju za radijator. Da biste to učinili, možete koristiti šperploču otpornu na vlagu, ivericu, OSB ili obrubljene ploče. Ali vodootporna šperploča (WRP) bi bila najbolja.
Dimenzije kutije se izračunavaju uzimajući u obzir dimenzije radijatora, izolacijski sloj i praznine između njih. Visina strana kutije treba uzeti u obzir debljinu izolacije, same cijevi, kao i njihovu udaljenost od dna i stakla ili polikarbonata koji pokrivaju kutiju (10-12 mm). Na gornjem kraju stranica napravljeno je udubljenje (žljeb) za staklo ili polikarbonat. U jednoj od bočnih zidova napravljene su rupe za vodovodne i odvodne cijevi. Elementi kutije su povezani u jednu strukturu pomoću samoreznih vijaka.
Kao izolaciju možete uzeti polistirensku pjenu, običnu (pjenastu plastiku) ili ekstrudiranu, kao i mineralnu vunu gustine od najmanje 25. Sloj izolacije (najmanje 5 cm) montira se s unutarnje strane na dnu i sa strane kutije. Na njega se stavlja lim pocinčanog metala ili sloj debele folije, koja je također obojena mat crnom bojom.
Radijator je pričvršćen u kutiju pomoću stezaljki ili stezaljki, čije prisustvo mora biti predviđeno u fazi proizvodnje kutije. Položaj i veličina stezaljki ovise o dizajnu radijatora i veličini cijevi.
Gornji dio kutije je prekriven staklom ili polikarbonatom. Obloga se uklapa u žljebove (uzorkovanje) i sigurno je pričvršćena. Svi spojevi su zaptivni.
Solarni kolektor je spreman. Mora se postaviti na južnoj strani kuće s nagibom prema horizontu od 35-45 ⁰. Na njegovoj osnovi možete napraviti solarnu instalaciju, koja uključuje toplinski izolirani spremnik tople vode kapaciteta 100-200 litara ili kotao za indirektno grijanje.
Montaža gotovog solarnog kolektora
Kolektor od plastičnih ili metal-plastičnih cijevi
Također možete napraviti solarni kolektor vlastitim rukama koristeći plastične HDPE ili PP cijevi. Iako je prijenos topline plastike 13-15% manji od metala, mnogo je jeftiniji od bakra i ne korodira kao crni čelik.
Za izradu jednostavnog solarnog kolektora vlastitim rukama, HDPE cijevi promjera 13-20 mm mogu se položiti u kutiju u obliku spirale, učvršćene stezaljkama i obojene u crno.
Opcija solarnog kolektora od plastičnih HDPE cijevi
Polipropilenske cijevi se slabo savijaju, ali se lako spajaju lemljenjem pomoću posebnih spojnica. Podvodne cijevi (horizontalni kolektori) mogu se izraditi od PP cijevi prečnika 25 mm, a sam izmjenjivač topline od cijevi prečnika 20 mm. Gotov radijator solarnog kolektora bojimo crnom bojom i ugrađujemo u kutiju koja je napravljena na isti način kao u verziji sa metalnim cijevima.
Također možete napraviti radijator za solarni kolektor od metalno-plastičnih cijevi. Istovremeno, mogu se spojiti pomoću fitinga, prema istom obrascu kao i PP cijevi, ili se mogu polagati u cik-cak ("zmija") ili u obliku spirale. Druga opcija je jednostavnija. Ali treba imati na umu da radijus savijanja metalno-plastičnih cijevi ne smije biti manji od 7 promjera cijevi.
Opcija za solarni kolektor od metalno-plastičnih cijevi
Solarni kolektor iz hladnjaka radijatora
Ako imate radijator iz starog frižidera, onda ga možete koristiti i za izradu vlastitog solarnog kolektora. Da biste to učinili, morate ga temeljito isprati kako biste uklonili ostatke freona. Tokom pranja takođe treba da proverite njegovu nepropusnost da vidite da li ima curenja. Ako postoje, ta mjesta moraju biti zapečaćena hladnim zavarivanjem ili lemljenjem.
Radijator iz starog frižidera
Sam radijator mora biti obojen mat crnom bojom.
Također je potrebno predvidjeti način povezivanja ulaznih i izlaznih cijevi na akumulacijski spremnik solarne instalacije ili druge elemente, ovisno o vrsti. Da biste to učinili, na primjer, možete lemiti navoje potrebne veličine na krajevima cijevi ili rastegnuti gumena crijeva, pričvršćujući ih stezaljkama.
Ovako pripremljen radijator solarnog kolektora pričvršćen je stezaljkama u termoizoliranoj kutiji koja je napravljena uzimajući u obzir njegove dimenzije. Sama kutija se može napraviti na isti način kao u prethodnim slučajevima.
Zračni solarni kolektori za grijanje doma
Osim gore opisanih solarnih kolektora, u kojima se tekućina zagrijava pomoću sunčeve energije, možete napraviti vlastite strukture u kojima se zagrijava zrak. Ovaj solarni kolektor se može koristiti za dodatno grijanje kuće. Hladan vazduh iz prostorije se dovodi do njegovog izmenjivača toplote, tamo se zagreva i vraća nazad u prostoriju.
Izmjenjivač topline za ovakvu solarnu instalaciju može biti izrađen od lima, metalnih cijevi tankih stijenki, pa čak i limenki piva ili drugih pića. Razmotrit ćemo dizajn samih takvih kolekcionara u drugom članku u ovom odjeljku.
Kako sam napravio solarni kolektor vlastitim rukama: Video
Sve vrste solarnih kolektora razvijene su korištenjem najnovijih tehnologija i modernih materijala. Zahvaljujući takvim uređajima, to se dešava konverzija solarne energije. Dobivena energija može zagrijati vodu, grijati prostorije, plastenike i plastenike.
Uređaji može se montirati na zidove, krovove privatne kuće, staklenika. Za velike prostorije preporučuje se kupovina tvornički proizvedenih uređaja. Sada se solarni sistemi stalno poboljšavaju. Stoga solarni paneli poskupljuju, privlačeći pažnju potrošača. Trošak tvornički izrađenih uređaja gotovo je jednak financijskim troškovima utrošenim na njihovu proizvodnju. Do povećanja cijene dolazi samo zbog finansijske marže preprodavača. Trošak kolektora je srazmjeran novčanim troškovima koji će biti potrebni za ugradnju klasičnog sistema grijanja.
Možete sami izraditi uređaje.
Danas proizvodnja takvih uređaja postaje sve popularnija. Vrijedi napomenuti da uh Učinkovitost domaćeg uređaja mnogo je lošija u kvaliteti od fabričkih uređaja. Ali jedinica "uradi sam" može lako i brzo zagrijati malu sobu, privatnu kuću ili pomoćne zgrade.
Uvodni video o dizajnu bojlera
Princip rada
Do danas su razvijeni različiti tipovi solarnih kolektora.Ali princip grijanja vode je identičan - svi uređaji rade prema istoj dizajniranoj shemi. U dobrom vremenu, sunčeve zrake počinju zagrijavati rashladnu tekućinu. Prolazi kroz tanke elegantne cijevi, padajući u spremnik s tekućinom. Rashladna tekućina i cijevi postavljeni su duž cijele unutrašnje površine rezervoara. Zahvaljujući ovom principu, tečnost u aparatu se zagreva. Kasnije se zagrijana voda može koristiti za kućne potrebe. Tako možete zagrijati prostoriju i koristiti zagrijanu tekućinu za tuš kabine kao dovod tople vode.
Temperatura vode može se kontrolisati razvijenim senzorima. Ako se tekućina previše ohladi, ispod unaprijed određenog nivoa, automatski će se uključiti posebno rezervno grijanje. Solarni kolektor se može spojiti na električni ili plinski bojler.
Prikazan je radni dijagram pogodan za sve solarne bojlere. Ovaj uređaj je savršen za grijanje male privatne kuće. Do danas je razvijeno nekoliko uređaja: ravni, vakuumski i zračni uređaji. Princip rada takvih uređaja je vrlo sličan. Rashladno sredstvo se zagrijava od sunčevih zraka uz daljnje oslobađanje energije. Ali ima dosta razlika u radu.
Video o različitim vrstama alternativnih izvora grijanja
Plosnati kolektor
Zagrijavanje rashladne tekućine u takvom uređaju događa se zahvaljujući pločastom apsorberu. To je ravna ploča od metala koji intenzivno zagrijava. Gornja površina ploče je obojana u tamnu nijansu specijalno razvijenom bojom. Na dno uređaja zavarena je serpentinasta cijev.
Poskupljenje tradicionalnih izvora energije potiče vlasnike privatnih kuća da traže alternativne opcije za grijanje svojih domova i grijanje vode. Slažem se, finansijska komponenta pitanja će igrati važnu ulogu pri odabiru sistema grijanja.
Jedna od najperspektivnijih metoda opskrbe energijom je konverzija sunčevog zračenja. U tu svrhu koriste se solarni sistemi. Razumijevanje principa njihovog dizajna i mehanizma rada, izrada solarnog kolektora za grijanje vlastitim rukama neće biti teško.
Reći ćemo vam o karakteristikama dizajna solarnih sistema, ponuditi jednostavan dijagram montaže i opisati materijale koji se mogu koristiti. Faze rada popraćene su vizualnim fotografijama, materijal je dopunjen video zapisima o stvaranju i puštanju u rad domaćeg kolekcionara.
Savremeni solarni sistemi su jedan od izvora toplote. Koriste se kao pomoćna oprema za grijanje koja pretvara sunčevo zračenje u energiju korisnu vlasnicima kuća.
Oni su u stanju da u potpunosti obezbede snabdevanje toplom vodom i grejanje tokom hladne sezone samo u južnim regionima. I to samo ako zauzimaju dovoljno veliko područje i postavljene su na otvorenim područjima koja nisu zasjenjena drvećem.
Unatoč velikom broju varijanti, njihov princip rada je isti. Bilo koji je krug sa sekvencijalnim rasporedom uređaja koji opskrbljuju toplinsku energiju i prenose je potrošaču.
Glavni radni elementi su solarni kolektori. Tehnologija na fotografskim pločama je nešto složenija od tehnologije cijevastog kolektora.
U ovom članku ćemo pogledati drugu opciju – sistem solarnih kolektora.
Solarni kolektori i dalje služe kao pomoćni dobavljači energije. Opasno je potpuno prebaciti grijanje doma na solarni sistem zbog nemogućnosti predviđanja jasnog broja sunčanih dana
Kolektori su sistem cijevi koje su serijski spojene na izlazne i ulazne vodove ili su postavljene u obliku zavojnice. Procesna voda, protok zraka ili mješavina vode i neke vrste tekućine koja se ne smrzava cirkulira kroz cijevi.
Cirkulaciju podstiču fizičke pojave: isparavanje, promjene tlaka i gustoće iz prijelaza iz jednog agregatnog stanja u drugo itd.
Prikupljanje i akumulacija sunčeve energije vrši se apsorberima. Ovo je ili čvrsta metalna ploča sa pocrnjelom vanjskom površinom, ili sustav pojedinačnih ploča pričvršćenih na cijevi.
Za izradu gornjeg dijela tijela, poklopca, koriste se materijali s visokom sposobnošću prijenosa svjetlosti. To može biti pleksiglas, slični polimerni materijali, kaljene vrste tradicionalnog stakla.
Kako bi se eliminisao gubitak energije, termoizolacija je postavljena u kutiju sa stražnje strane uređaja
Mora se reći da polimerni materijali slabo podnose utjecaj ultraljubičastih zraka. Sve vrste plastike imaju prilično visok koeficijent toplinskog širenja, što često dovodi do smanjenja tlaka u kućištu. Stoga bi korištenje takvih materijala za izradu tijela kolektora trebalo ograničiti.
Voda kao rashladna tečnost može se koristiti samo u sistemima koji su dizajnirani za snabdevanje dodatnom toplotom u periodu jesen/proleće. Ako planirate da koristite solarni sistem tokom cele godine, pre prvog hladnog udara promenite procesnu vodu u mešavinu nje i antifriza.
Ako se solarni kolektor ugrađuje za grijanje male zgrade koja nema veze s autonomnim grijanjem vikendice ili s centraliziranim mrežama, izrađuje se jednostavan jednokružni sustav s uređajem za grijanje na početku.
Lanac ne uključuje cirkulacijske pumpe i uređaje za grijanje. Shema je izuzetno jednostavna, ali može funkcionirati samo u sunčanim ljetima.
Kada je kolektor uključen u tehničku strukturu s dva kruga, sve je mnogo složenije, ali se raspon dana pogodnih za korištenje značajno povećava. Kolektor obrađuje samo jedan krug. Pretežno opterećenje je na glavnoj jedinici grijanja, koja radi na struju ili bilo koju vrstu goriva.
Kućni majstori izmislili su jeftiniju opciju - spiralni izmjenjivač topline od.
Zanimljivo proračunsko rješenje je apsorber solarnog sistema napravljen od fleksibilne polimerne cijevi. Za spajanje na uređaje na ulazu i izlazu koriste se odgovarajući fitingi.Izbor raspoloživih materijala od kojih se može napraviti izmjenjivač topline solarnog kolektora je prilično širok. To može biti izmjenjivač topline starog hladnjaka, polietilenske cijevi za vodu, čelični panelni radijatori itd.
Važan kriterij efikasnosti je toplinska provodljivost materijala od kojeg je izrađen izmjenjivač topline.
Za samoproizvodnju, bakar je najbolja opcija. Ima toplotnu provodljivost od 394 W/m². Za aluminijum, ovaj parametar varira od 202 do 236 W/m².
Međutim, velika razlika u parametrima toplinske provodljivosti između bakrenih i polipropilenskih cijevi ne znači da će izmjenjivač topline s bakrenim cijevima proizvoditi stotine puta veće količine tople vode.
Pod jednakim uvjetima, performanse izmjenjivača topline od bakrenih cijevi bit će 20% efikasnije od performansi metalno-plastičnih opcija. Dakle, izmjenjivači topline napravljeni od polimernih cijevi imaju pravo na život. Osim toga, takve opcije će biti mnogo jeftinije.
Bez obzira na materijal cijevi, svi spojevi, i zavareni i navojni, moraju biti zaptivni. Cijevi se mogu postaviti paralelno jedna s drugom ili u obliku zavojnice.
Krug tipa zavojnice smanjuje broj priključaka - to smanjuje vjerojatnost curenja i osigurava ravnomjerniji protok rashladne tekućine.
Gornji dio kutije u kojoj se nalazi izmjenjivač topline prekriven je staklom. Kao alternativu, možete koristiti moderne materijale, kao što je akrilni analog ili monolitni polikarbonat. Prozirni materijal možda nije gladak, već užljebljen ili mat.
Zaključci i koristan video na temu
Proces proizvodnje osnovnog solarnog kolektora:
Kako sastaviti i pustiti solarni sistem u rad:
Naravno, solarni kolektor koji je napravljen samostalno neće moći konkurirati industrijskim modelima. Koristeći dostupne materijale, prilično je teško postići visoku efikasnost koju imaju industrijski dizajni. Ali finansijski troškovi će biti mnogo niži u odnosu na kupovinu gotovih instalacija.
Solarni kolektor je alternativni izvor toplinske energije korištenjem solarne energije. Sada ovaj praktičan uređaj više nije inovacija, ali ne može svatko priuštiti njegovu instalaciju. Ako računate, kupovina i ugradnja kolektora koji će zadovoljiti potrebe domaćinstva prosječne porodice može koštati pet hiljada američkih dolara. Naravno, biće potrebno dosta vremena da se takav izvor isplati. Ali zašto ne biste sami napravili solarni kolektor i instalirali ga?
Standardni uređaj ima oblik metalne ploče koja se nalazi u plastičnoj ili staklenoj kutiji. Površina ove ploče akumulira sunčevu energiju, zadržava toplinu i prenosi je za različite potrebe domaćinstva: grijanje, grijanje vode itd. Integrisani kolektori dolaze u nekoliko tipova.
Kumulativno
Kolektori za skladištenje se nazivaju i termosifonski kolektori. Ovaj DIY solarni kolektor bez pumpe je najisplativiji. Njegove mogućnosti omogućuju vam ne samo zagrijavanje vode, već i održavanje temperature na potrebnom nivou neko vrijeme.
Ovaj solarni kolektor za grijanje sastoji se od nekoliko rezervoara napunjenih vodom, koji se nalaze u termoizolacijskoj kutiji. Rezervoari su prekriveni staklenim poklopcem kroz koji sijaju sunčevi zraci i zagrijavaju vodu. Ova opcija je najekonomičnija, jednostavna za rukovanje i održavanje, ali njena efikasnost zimi je praktički nula.
Stan
Radi se o velikoj metalnoj ploči - apsorberu, koja se nalazi unutar aluminijumskog kućišta sa staklenim poklopcem. Solarni kolektor sa ravnim pločama, uradi sam, biće efikasniji ako koristite stakleni poklopac. Upija sunčevu energiju kroz staklo otporno na grad, koje dobro propušta svjetlost i praktički je ne odbija.
Unutar kutije nalazi se toplinska izolacija koja može značajno smanjiti gubitak topline. Sama pločica ima nisku efikasnost, pa je obložena amorfnim poluprovodnikom, što značajno povećava brzinu akumulacije toplotne energije.
Prilikom izrade solarnog kolektora za bazen vlastitim rukama, prednost se često daje ravnom integriranom uređaju. No, jednako se dobro nosi i sa drugim zadacima, poput grijanja vode za potrebe domaćinstva i grijanja prostorije. Stan je najraširenija opcija. Poželjno je vlastitim rukama napraviti apsorber za solarni kolektor od bakra.
Tečnost
Iz naziva je jasno da je glavna rashladna tekućina u njima tečna. Solarni kolektor za vodu "uradi sam" izrađen je prema sljedećoj shemi. Kroz metalnu ploču koja apsorbira sunčevu energiju, toplina se kroz cijevi pričvršćene za nju prenosi u spremnik s vodom ili tekućinom protiv smrzavanja ili direktno do potrošača.
Dvije cijevi se približavaju ploči. Kroz jedan od njih se iz rezervoara dovodi hladna voda, a kroz drugi u rezervoar ulazi već zagrijana tečnost. Cijevi moraju imati ulazne i izlazne otvore. Ovaj krug grijanja naziva se zatvorenim.
Kada se zagrijana voda dovodi direktno kako bi se zadovoljile potrebe korisnika, takav sistem se naziva open-loop.
Neostakljeni se češće koriste za zagrijavanje vode u bazenu, tako da sastavljanje takvih termalnih solarnih kolektora vlastitim rukama ne zahtijeva kupovinu skupih materijala - guma i plastika će biti dovoljni. Zastakljene imaju veću efikasnost, pa su u stanju da zagreju kuću i da potrošaču obezbede toplu vodu.
Zrak
Vazdušni uređaji su ekonomičniji od gore navedenih analoga koji koriste vodu kao rashladno sredstvo. Vazduh se ne smrzava, ne curi i ne ključa kao voda. Ako dođe do curenja u takvom sistemu, to ne uzrokuje tolike probleme, ali je prilično teško utvrditi gdje se to dogodilo.
Samoproizvodnja potrošača ne košta mnogo. Sunčana ploča, koja je prekrivena staklom, zagrijava zrak koji se nalazi između njega i termoizolacijske ploče. Grubo rečeno, ovo je ravni kolektor sa prostorom za vazduh unutra. Hladan vazduh ulazi unutra i pod uticajem sunčeve energije topli vazduh se isporučuje potrošaču.
Ventilator, koji je pričvršćen na kanal ili direktno na ploču, poboljšava cirkulaciju i poboljšava razmjenu zraka u uređaju. Za rad ventilatora potrebna je električna energija, što nije baš ekonomično.
Takve opcije su izdržljive i pouzdane i lakše se održavaju od uređaja koji koriste tekućinu kao rashladno sredstvo. Za održavanje željene temperature zraka u podrumu ili grijanje staklenika solarnim kolektorom, prikladna je upravo ova opcija.
Kako radi
Kolektor prikuplja energiju pomoću akumulatora svjetlosti ili, drugim riječima, solarnog prijemnog panela, koji prenosi svjetlost na akumulirajuću metalnu ploču, gdje se sunčeva energija pretvara u toplinsku energiju. Ploča prenosi toplotu na rashladnu tečnost, koja može biti tečnost ili vazduh. Voda se kroz cijevi šalje do potrošača. Uz pomoć takvog kolektora možete grijati svoj dom, grijati vodu za razne kućne potrebe ili bazen.
Zračni kolektori se uglavnom koriste za grijanje prostorije ili predgrijavanje zraka u njoj. Uštede pri korištenju ovakvih uređaja su očigledne. Prvo, nema potrebe za korištenjem goriva, a drugo, smanjena je potrošnja električne energije.
Da bi se postigao maksimalan efekat korišćenja kolektora i besplatnog grejanja vode sedam meseci u godini, on mora imati veliku površinu i dodatne uređaje za izmenu toplote.
Inženjer Stanislav Stanilov predstavio je svijetu najsvestraniji dizajn solarnog kolektora. Glavna ideja korištenja uređaja koji je razvio je dobivanje toplinske energije stvaranjem efekta staklene bašte unutar kolektora.
Dizajn kolektora
Dizajn ovog kolektora je vrlo jednostavan. U suštini, radi se o solarnom kolektoru od čeličnih cijevi zavarenih u radijator, koji je smješten u drvenu posudu zaštićenu toplinskom izolacijom. Kao termoizolacioni materijali mogu se koristiti mineralna vuna, stiropor i polistiren.
Na dno kutije postavljen je pocinčani lim na koji je montiran radijator. I lim i radijator su ofarbani u crno, a sama kutija je prekrivena bijelom bojom. Naravno, posuda je pokrivena staklenim poklopcem, koji je dobro zatvoren.
Materijali i dijelovi za proizvodnju
Za izgradnju takvog domaćeg solarnog kolektora za grijanje kuće trebat će vam:
- staklo koje će služiti kao poklopac. Njegova veličina ovisit će o dimenzijama kutije. Za dobru efikasnost, bolje je odabrati staklo dimenzija 1700 mm x 700 mm;
- stakleni okvir - možete ga sami zavariti iz uglova ili sastaviti od drvenih dasaka;
- daska za kutiju. Ovdje možete koristiti bilo koje ploče, čak i od demontaže starog namještaja ili podova od dasaka;
- kutak za iznajmljivanje;
- spojnica;
- Cijevi za montažu radijatora;
- stezaljke za pričvršćivanje radijatora;
- pocinčani lim;
- ulazne i izlazne cijevi radijatora;
- rezervoar zapremine 200-300 litara;
- vodena komora;
- toplinska izolacija (limovi od polistirenske pjene, ekspandirani polistiren, mineralna vuna, ecowool).
Faze rada
Faze izrade Stanilov kolektora vlastitim rukama:
- Kontejner je napravljen od dasaka, čije je dno ojačano gredama.
- Na dnu je postavljen toplotni izolator. Baza mora biti posebno pažljivo izolirana kako bi se izbjeglo curenje topline iz izmjenjivača topline.
- Potom se na dno kutije postavlja pocinčana ploča i ugrađuje radijator koji je zavaren od cijevi i pričvršćen čeličnim stezaljkama.
- Radijator i lim ispod njega su ofarbani u crno, a kutija u bijelo ili srebrno.
- Spremnik za vodu treba postaviti ispod kolektora u toploj prostoriji. Između rezervoara za vodu i kolektora potrebno je postaviti toplinsku izolaciju kako bi cijevi bile tople. Spremnik se može staviti u veliku bačvu u koju se može sipati ekspandirana glina, pijesak, piljevina itd. i na taj način izolovati.
- Iznad rezervoara mora biti instalirana akva komora kako bi se stvorio pritisak u mreži.
- Ugradite solarni kolektor vlastitim rukama na južnoj strani krova.
- Nakon što su svi elementi sistema spremni i ugrađeni, potrebno ih je povezati u mrežu sa cijevima od pola inča, koje moraju biti dobro izolirane kako bi se smanjili gubici topline.
- Bilo bi dobro napraviti kontroler za solarni kolektor vlastitim rukama, jer tvornički uređaji ne traju dugo.
Izračun veličine
Proračun dimenzija kako bi se vlastitim rukama napravio solarni kolektor za grijanje prvenstveno je usmjeren na određivanje opterećenja sustava grijanja, čiju pokrivenost pretpostavlja ovaj uređaj. Podrazumijeva se da to podrazumijeva korištenje više izvora energije u kombinaciji, a ne samo sunčeve energije. U ovom slučaju, važno je urediti sistem na takav način da komunicira s drugima - tada će to dati maksimalan učinak.
Da biste odredili površinu kolektora, morate znati za koje će se svrhe koristiti: grijanje, grijanje vode ili oboje. Analizom podataka vodomjera, potreba za grijanjem i podataka o insolaciji područja u kojem je planirana instalacija može se izračunati površina kolektora. Osim toga, potrebno je voditi računa o potrebama za toplom vodom svih potrošača koji se planiraju priključiti na mrežu: mašine za pranje veša, mašine za pranje sudova itd.
Selektivni premaz obavlja možda najosnovniju funkciju u radu kolektora. Obložena ploča ili radijator privlači mnogo puta više sunčeve energije, pretvarajući je u toplinu. Možete kupiti specijalnu hemikaliju kao selektivni premaz ili jednostavno obojiti spremnik topline u crno.
Da biste vlastitim rukama napravili selektivni premaz za solarne kolektore, možete koristiti:
- posebna gotova kemikalija;
- oksidi raznih metala;
- tanak termoizolacijski materijal;
- crni hrom;
- selektivna boja za kolektor;
- crna boja ili film.
Sakupljači otpadnog materijala
Sastavljanje solarnog kolektora za grijanje kuće vlastitim rukama je i jeftinije i zanimljivije, jer se može napraviti od različitih dostupnih materijala.
Od metalnih cijevi
Ova opcija montaže je slična Stanilovskom razdjelniku. Prilikom montaže solarnog kolektora od bakrenih cijevi vlastitim rukama, radijator je zavaren od cijevi i postavljen u drvenu kutiju obloženu toplinskom izolacijom iznutra.
Bakrene cijevi će biti najefikasnije, mogu se koristiti i aluminijske cijevi, ali ih je teško zavariti, ali čelične cijevi su najuspješnija opcija.
Takav domaći kolektor ne bi trebao biti prevelik kako bi se mogao lako sastaviti i ugraditi. Prečnik cevi na solarnim kolektorima za zavarivanje radijatora treba da bude manji od prečnika cevi za ulaz i izlaz rashladne tečnosti.
Od plastičnih i metal-plastičnih cijevi
Kako napraviti solarni kolektor vlastitim rukama, s plastičnim cijevima u svom kućnom arsenalu? Oni su manje efikasni kao uređaji za skladištenje toplote, ali su nekoliko puta jeftiniji od bakra i ne korodiraju kao čelik.
Cijevi su položene u kutiju u obliku spirale i pričvršćene stezaljkama. Za veću efikasnost mogu se premazati crnom ili selektivnom bojom.
Možete eksperimentirati s polaganjem cijevi. Budući da se cijevi slabo savijaju, mogu se polagati ne samo u spiralu, već i u cik-cak. Među prednostima, plastične cijevi se mogu lako i brzo zalemiti.
Iz creva
Da biste vlastitim rukama napravili solarni kolektor za tuširanje, trebat će vam gumeno crijevo. Voda u njemu se veoma brzo zagreva, pa se može koristiti i kao izmenjivač toplote. Ovo je najekonomičnija opcija kada sami napravite kolektor. Crijevo ili polietilenska cijev se stavlja u kutiju i učvršćuje stezaljkama.
Budući da je crijevo uvijeno u spiralu, u njemu neće doći do prirodne cirkulacije vode. Da biste koristili rezervoar za vodu u ovom sistemu, on mora biti opremljen cirkulacijskom pumpom. Ako je ovo ljetna kućica i troši se malo tople vode, tada bi količina koja teče u cijev mogla biti dovoljna.
Iz limenki
Rashladno sredstvo solarnog kolektora napravljenog od aluminijskih limenki je zrak. Limenke su međusobno povezane u cijev. Da biste napravili solarni kolektor od limenki piva, trebate odrezati dno i vrh svake limenke, spojiti ih i zalijepiti brtvilom. Gotove cijevi se stavljaju u drvenu kutiju i prekrivaju staklom.
U osnovi, zračni solarni kolektor napravljen od limenki piva koristi se za uklanjanje vlage u podrumu ili za grijanje staklenika. Ne samo limenke piva, već i plastične boce mogu se koristiti kao uređaj za pohranu topline.
Iz frižidera
Možete sami napraviti solarne panele za grijanje vode od neupotrebljivog frižidera ili radijatora starog automobila. Kondenzator izvađen iz frižidera mora se dobro isprati. Ovako dobivenu toplu vodu najbolje je koristiti samo u tehničke svrhe.
Na dno kutije se prostiru folija i gumena prostirka, zatim se na njih postavlja kondenzator i učvršćuje. Da biste to učinili, možete koristiti remenje, stezaljke ili pričvršćivanje s kojim je pričvršćen u hladnjaku. Da bi se stvorio pritisak u sistemu, ne bi škodilo ugraditi pumpu ili akva komoru iznad rezervoara.
Video
Naučit ćete kako napraviti solarni kolektor vlastitim rukama iz sljedećeg videa.
- U kontaktu sa 0
- Google+ 0
- uredu 0
- Facebook 0
