Σωλήνες

Πώς να φτιάξετε έναν ηλιακό συλλέκτη με τα χέρια σας; Ηλιακός θερμοσίφωνας Φτιάξτο μόνος σου Ηλιακός θερμοσίφωνας.

Ο ήλιος είναι η μεγαλύτερη πηγή ασφαλούς και δωρεάν ενέργειας. Και αν νωρίτερα οι άνθρωποι δεν μπορούσαν να το χρησιμοποιήσουν, τώρα υπάρχουν τεχνολογίες που βοηθούν στην παροχή θερμότητας και ζεστού νερού στο σπίτι μόνο λόγω του ήλιου. Η χρήση συλλεκτών είναι ένας οικονομικά αποδοτικός και προσιτός τρόπος για να κάνετε μια εξοχική κατοικία πιο άνετη. Απλά πρέπει να επιλέξετε τον κατάλληλο ηλιακό συλλέκτη (ή να τον φτιάξετε μόνοι σας) και στη συνέχεια να τον εισάγετε στο υπάρχον σύστημα θέρμανσης.

Τι είναι ο ηλιακός θερμοσίφωνας

Ο συλλέκτης (θερμοσίφωνας) είναι μια συσκευή που συλλέγει την ενέργεια των ακτίνων του ήλιου και τη μετατρέπει σε θερμότητα. Ο ήλιος θερμαίνει το ψυκτικό υγρό στον συλλέκτη, το οποίο στη συνέχεια χρησιμοποιείται για παροχή ζεστού νερού και θέρμανση ή παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Συσκευές που σχετίζονται με την ενέργεια του ήλιου, είναι σωστό να ονομάζουμε ηλιακές εγκαταστάσεις ή ηλιακούς συλλέκτες (για λογαριασμό του αρχαίου Έλληνα θεού του ήλιου Ήλιου).

Οι σύγχρονοι ηλιακοί θερμοσίφωνες μπορεί να είναι περίπλοκοι, αλλά κάθε ιδιοκτήτης ιδιωτικής κατοικίας μπορεί να φτιάξει μια συσκευή για τις δικές του ανάγκες. Το κύριο πράγμα είναι να καταλάβετε σε τι χρησιμεύει αυτή η συσκευή.

Τρεις πολλαπλές καλύπτουν πλήρως τις ανάγκες της οικογένειας σε ζεστό νερό και θέρμανση

Πεδίο εφαρμογής ηλιακών εγκαταστάσεων

Στη χώρα μας, η φράση ηλιακός θερμοσίφωνας εξακολουθεί να συνδέεται με μια μαύρη δεξαμενή στην οροφή ενός καλοκαιρινού ντους, αλλά αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται με επιτυχία σε όλο τον κόσμο. Οι ηλιακοί συλλέκτες είναι συνηθισμένοι στις νότιες περιοχές της Ευρώπης. Οι κάτοικοι ιδιωτικών κατοικιών σε Ιταλία, Ισπανία και Ελλάδα υποχρεούνται από το νόμο να χρησιμοποιούν ηλιακούς θερμοσίφωνες. Όχι πολύ πίσω από τη Δύση και την Κίνα. Εκεί τοποθετούνται ηλιακοί θερμοσίφωνες σε ταράτσες ουρανοξυστών και παρέχουν ζεστό νερό σε όλα τα διαμερίσματα. Το 2000, υπήρχαν τόσες πολλές ηλιακές εγκαταστάσεις στον κόσμο που, συνολικά, θα έπαιρναν περισσότερα από 71 εκατομμύρια m 2. Σχεδόν 15 εκατομμύρια m 2 από αυτά θα ήταν ευρωπαϊκά.

Οι ηλιακοί συλλέκτες κενού καταλαμβάνουν σχεδόν πλήρως τις στέγες των κινεζικών νέων κτιρίων

Τέτοιες συσκευές χρησιμοποιούνται για παροχή ζεστού νερού οικιακών χώρων και βιομηχανικών κτιρίων, θέρμανση ιδιωτικών κατοικιών, διοικητικών κτιρίων, εργαστηρίων. Έχουν τη μεγαλύτερη ζήτηση στις βιομηχανίες τροφίμων και κλωστοϋφαντουργίας, καθώς σε αυτόν τον τομέα υπάρχουν πολλές διαδικασίες παραγωγής που χρησιμοποιούν ζεστό νερό.

Στον ιδιωτικό τομέα, για κάθε άτομο από τη Γερμανία υπάρχει 0,14 m 2 επιφάνειας ηλιακού συλλέκτη, από την Αυστρία - 0,45 m 2, από την Κύπρο - 0,8 m 2 και από τη Ρωσία - 0,0002 m 2. Η ένταση του ηλιακού φωτισμού στη Ρωσία είναι μόνο 0,5 kWh/m 2 μικρότερη από ό,τι στη νότια Γερμανία.Αυτό σημαίνει ότι η χαμηλή δημοτικότητα των ηλιακών συλλεκτών στις βόρειες περιοχές δεν οφείλεται σε γεωγραφικούς λόγους.

Με ένα εκτεταμένο σύστημα πολλαπλών, ακόμη και το νερό της πισίνας μπορεί να θερμανθεί

Τύποι ηλιακών συλλεκτών

Οι μηχανικοί έχουν αναπτύξει επίπεδους, σωληνωτούς συγκεντρωτές κενού με παραβολικούς ανακλαστήρες κοιλότητας, πύργους αέρα, ηλιακούς πύργους και άλλους τύπους εγκαταστάσεων. Οι πιο δημοφιλείς για οικιακούς σκοπούς είναι οι επίπεδες και κενού θερμοσίφωνες.

Πίνακας: Συγκριτικά χαρακτηριστικά επίπεδων και κενού συλλεκτών

επίπεδος συλλέκτης	πολλαπλή κενού
Εύκολο να το κάνετε με τα χέρια σας από αυτοσχέδια υλικά.	Παράγεται σε βιομηχανικές συνθήκες ή συναρμολογείται από εργοστασιακά ανταλλακτικά.
Πληρώνει γρήγορα.	Πληρώνει τρεις φορές περισσότερο από ένα επίπεδο.
Λιγότερο πιθανό να υπερθερμανθεί σε ζεστό καιρό.	Δεν επιτρέπει την επιστροφή της συσσωρευμένης θερμότητας στο περιβάλλον.
Λειτουργεί αποτελεσματικά το καλοκαίρι ή σε χώρες με ζεστό κλίμα.	Κατάλληλο για ψυχρές περιοχές, λειτουργεί το χειμώνα σε θερμοκρασίες έως -30°C.
Έχει υψηλό άνεμο, οπότε μια δυνατή ριπή ανέμου μπορεί να το ξεσκίσει από την οροφή.	Ο άνεμος περνάει ελεύθερα ανάμεσα στους σωλήνες κενού, οπότε η πιθανότητα να μην επηρεαστεί ο συλλέκτης από καταιγίδα είναι μεγαλύτερη.
Καθαρίζεται από το χιόνι, τον παγετό και τον πάγο.	Η απόδοση είναι 2-3 φορές υψηλότερη από αυτή ενός επίπεδου συλλέκτη (με ίσες επιφάνειες).

Χαρακτηριστικά των Επίπεδων Ηλιακών Θερμοσίφωνων

Η συσκευή είναι ένα πάνελ, στο εσωτερικό του οποίου υπάρχουν χάλκινοι σωλήνες με σκούρα επίστρωση. Ζεσταίνουν νερό, το οποίο στη συνέχεια συλλέγεται σε μια δεξαμενή και χρησιμοποιείται για ΖΝΧ (παροχή ζεστού νερού). Εάν κάνετε μόνοι σας έναν συλλέκτη, τότε τα ακριβά εξαρτήματα μπορούν να αντικατασταθούν με διαθέσιμα υλικά:

αντί για σωλήνες χαλκού, μπορείτε να πάρετε χάλυβα, πολυαιθυλένιο ή απλά ένα ψυγείο από ένα παλιό ψυγείο.
ένα ξύλινο πλαίσιο μπορεί να γίνει αντικατάσταση ενός μεταλλικού, αν και ζυγίζει περισσότερο.
Ο απορροφητής χρωμίου θα αντικαταστήσει το συνηθισμένο μαύρο χρώμα.
ένα φύλλο από γυαλί ή κυψελοειδές πολυανθρακικό θα χρησιμεύσει καλά ως προστατευτικό κάλυμμα και ο αφρός πολυστυρενίου θα χρησιμεύσει ως θερμαντήρας.

Το κύριο πράγμα είναι να εξασφαλίσετε τη στεγανότητα του πίνακα, αλλά για αυτό αρκεί να σφραγίσετε όλες τις ραφές με σιλικόνη δόμησης. Το κύριο μειονέκτημα τέτοιων συσκευών είναι ότι το θερμαινόμενο ψυκτικό υγρό εκπέμπει θερμότητα στον αέρα και ψύχεται ελαφρώς πριν εισέλθει στη δεξαμενή αποθήκευσης. Η χρήση θερμομόνωσης και η σφράγιση των ραφών έχουν σχεδιαστεί για την καταπολέμηση αυτού του φαινομένου.

Τα ακριβά μέρη μιας βιομηχανικής πολλαπλής μπορούν να αντικατασταθούν με φθηνότερα αντίστοιχα, για παράδειγμα, χρησιμοποιήστε χαλύβδινους σωλήνες αντί για χαλκοσωλήνες και φτιάξτε το πλαίσιο της συσκευής ξύλινο

Εάν δεν λαμβάνεται νερό από έναν επίπεδο συλλέκτη, σε μια ζεστή ηλιόλουστη μέρα μπορεί να θερμανθεί έως και 190–210 ° C, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε ρήξη σωλήνων ψυκτικού ή συνδετικών στοιχείων. Για όσους χρησιμοποιούν ηλιακό θερμοσίφωνα σε περιστασιακή βάση, είναι σημαντικό να εγκαταστήσουν μια δεξαμενή αποθήκευσης που μπορεί να εξαλείψει την υπερβολική πίεση στους σωλήνες. Μια άλλη επιλογή είναι να χρησιμοποιήσετε ορυκτέλαιο αντί για νερό ως ψύκτρα. Το σημείο βρασμού του είναι υψηλότερο, γεγονός που μειώνει τον κίνδυνο βλάβης στο σύστημα. Σε αυτή την περίπτωση, χρειάζεστε έναν εναλλάκτη θερμότητας στον οποίο το λάδι θα μεταφέρει τη συσσωρευμένη θερμότητα στο νερό χωρίς άμεση επαφή.

Οι επίπεδοι ηλιακοί συλλέκτες είναι φθηνότεροι και πιο εύκολοι στην κατασκευή, αλλά είναι κατάλληλοι μόνο για καλοκαιρινή λειτουργία σε εξοχική κατοικία ή ως βοηθητικός θερμοσίφωνας. Χρησιμοποιήστε τα μόνο για ζεστό νερό οικιακής χρήσης.

Χαρακτηριστικά των πολλαπλών κενού

Οι ηλιακοί θερμοσίφωνες αυτού του τύπου αποτελούνται από ξεχωριστούς σωλήνες, καθένας από τους οποίους βρίσκεται σε περιβάλλον χωρίς αέρα. Αυτός ο σχεδιασμός κατέστησε δυνατή τη μείωση των απωλειών θερμότητας κατά τη διαδρομή από τον συλλέκτη στη δεξαμενή αποθήκευσης και την αύξηση της απόδοσης του συστήματος. Χάρη σε αυτό, οι συλλέκτες κενού λειτουργούν τέλεια κατά την αλλαγή των εποχών (φθινόπωρο, άνοιξη) και το χειμώνα.

Οι ηλιακοί θερμοσίφωνες κενού χρησιμοποιούν επίσης χάλκινους σωλήνες, καθώς αυτό το υλικό παρέχει καλή μεταφορά θερμότητας και είναι ταυτόχρονα υγιεινό. Τα υπόλοιπα στοιχεία είναι παρόμοια: γυαλί (βοριοπυριτικό για καλύτερη μετάδοση θερμότητας), κάτω από αυτό είναι ένα μαύρο απορροφητικό στρώμα, ένας σωλήνας με ψυκτικό και ένα υπόστρωμα. Είναι ευκολότερο να διασφαλιστεί η στεγανότητα του συστήματος, καθώς υπάρχει μόνο μία ραφή - η σύνδεση μεταξύ του σωλήνα και της δεξαμενής αποθήκευσης.

Το κρύο νερό θερμαίνεται σταδιακά από την εναλλακτική επαφή με θερμούς χάλκινους σωλήνες. Η θερμότητα από το ηλιακό σύστημα κενού αφαιρείται μόνο με αυτόν τον τρόπο, επομένως είναι σημαντικό να βεβαιωθείτε ότι έχει τακτική παροχή κρύου νερού, δηλαδή τη χρήση ζεστού νερού όλη την ημέρα. Για να αυξηθεί η σταθερότητα του συστήματος, το αντιψυκτικό χρησιμοποιείται ως ψυκτικό υγρό σε ηλιακούς συλλέκτες κενού. Ανέχεται θερμότητα έως και 300 ° C και δεν παγώνει όταν η θερμοκρασία της συσκευής πέσει στους -40 ° C μια συννεφιασμένη μέρα.

Για την παροχή ζεστού νερού όλο το χρόνο και τη θέρμανση εξοχικής κατοικίας απαιτείται ηλιακός συλλέκτης κενού. Είναι πιο ακριβό, αλλά πιο αποτελεσματικό και πιο αξιόπιστο από ένα επίπεδο.

Είναι αδύνατο να δημιουργήσετε έναν πλήρη ηλιακό συλλέκτη κενού με τα χέρια σας: η κατασκευή ενός σωλήνα με παχύ τοίχωμα από βοριοπυριτικό γυαλί είναι αδιανόητη σε βιοτεχνικές συνθήκες. Επομένως, μια πιο αξιόπιστη επιλογή θα ήταν η αγορά εργοστασιακών φιαλών (προσφέρονται ποικιλίες ομοαξονικών και φτερών) και η συναρμολόγηση του ηλιακού θερμοσίφωνα επί τόπου. Αλλά επειδή ακόμη και μια τέτοια εργασία απαιτεί αξιόλογες δεξιότητες κλειδαρά, είναι καλύτερο να αγοράσετε ένα τελικό προϊόν με εγγύηση από τον κατασκευαστή.

Σε ποιο σύστημα να ενσωματωθεί ηλιακός θερμοσίφωνας

Για να αρχίσει να ρέει ζεστό νερό από τη βρύση, είναι σημαντικό όχι μόνο να επιλέξετε έναν συλλέκτη, αλλά και να δημιουργήσετε ένα ολόκληρο σύστημα για αυτό από μια δεξαμενή αποθήκευσης, σωλήνες σύνδεσης, βρύσες και άλλα στοιχεία.

Τύποι κυκλοφορίας

Είναι απαραίτητο να προσδιορίσετε εάν μπορείτε να εγκαταστήσετε τη δεξαμενή αποθήκευσης πάνω από το επίπεδο του συλλέκτη. Εξαρτάται από το ποιος από τους δύο τύπους κυκλοφορίας θα υπάρχει στο σύστημα.

Η φυσική κυκλοφορία δημιουργείται λόγω της διαφοράς πυκνότητας κρύου και ζεστού νερού.. Το θερμαινόμενο υγρό τείνει να ανεβαίνει, γεγονός που προκαλεί μια τέτοια διάταξη της δεξαμενής αποθήκευσης. Εάν η οροφή έχει πολύπλοκη δομή, επιλέξτε ένα καλά φωτισμένο μέρος για να τοποθετήσετε τον συλλέκτη και τοποθετήστε τη δεξαμενή κάτω από την κορυφογραμμή.
Τα συστήματα αναγκαστικής κυκλοφορίας λειτουργούν χάρη σε μια αντλία που αντλεί ζεστό νερό σε μια προετοιμασμένη δεξαμενή. Σε αυτή την περίπτωση, καθίσταται δυνατή η τοποθέτηση των στοιχείων του συστήματος μακριά το ένα από το άλλο, για παράδειγμα, η τοποθέτηση μιας δεξαμενής αποθήκευσης στη σοφίτα ή στο υπόγειο. Αυτό είναι καλύτερο για το εξωτερικό, απαιτεί λιγότερη προσπάθεια για τη θερμομόνωση της ίδιας της δεξαμενής. Αλλά οι σωλήνες που οδηγούν από τον συλλέκτη στη δεξαμενή πρέπει να είναι εφοδιασμένοι με θερμομόνωση, διαφορετικά υπάρχει κίνδυνος να χαθεί όλη η θερμότητα στην πορεία. Η αναγκαστική κυκλοφορία απαιτεί τη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας, επομένως εάν δεν υπάρχει ή συχνά δεν υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα στη χώρα, αυτή η επιλογή δεν θα λειτουργήσει.

Εάν αποφασίσετε να χρησιμοποιήσετε ψυκτικό λάδι στην πολλαπλή, παρέχετε μια αντλία για αναγκαστική κυκλοφορία. Διαφορετικά, λόγω του χαμηλού συντελεστή διαστολής του λαδιού, το σύστημα απλά δεν θα λειτουργήσει.

Επιλογή του τύπου του κυκλώματος κυκλοφορίας

Τρεις τύποι συστημάτων είναι κοινά:

Ανοιχτός βρόχος. Αυτός είναι ο ευκολότερος τρόπος παροχής ζεστού νερού στο σπίτι σας. Η κύρια διαφορά του είναι ότι το ψυκτικό υγρό στον συλλέκτη είναι απαραίτητα νερό.Πρώτα, θερμαίνεται σε σωλήνες, στη συνέχεια εισέρχεται στη δεξαμενή αποθήκευσης και στη συνέχεια απευθείας στη βρύση στην κουζίνα ή στο μπάνιο. Δηλαδή, το νερό δεν κυκλοφορεί σε κύκλο, αλλά σε ένα ανοιχτό κύκλωμα, κάθε φορά θερμαίνεται ένα νέο τμήμα.
Μονοκύκλωμα. Είναι προτιμότερο όταν χρησιμοποιείτε ηλιακή θερμότητα να υποτίθεται ότι ζεσταίνει το σπίτι ή κάνει τη λειτουργία της ηλεκτρικής θέρμανσης φθηνότερη. Η διαφορά του είναι ότι το νερό που θερμαίνεται από τον ήλιο εισέρχεται στους σωλήνες θέρμανσης.Το ψυκτικό κινείται στο σύστημα σε κύκλο. Αυτός είναι ο κύκλος κλειστής κυκλοφορίας. Δεδομένου ότι ο ηλιακός συλλέκτης χρησιμοποιείται χειμώνα και εκτός εποχής, επιλέξτε μοντέλα κενού και συμπεριλάβετε ένα επιπλέον θερμαντήρα στο σύστημα. Ένας ηλεκτρικός λέβητας ή λέβητας αερίου βοηθά να φέρει το ψυκτικό στην επιθυμητή θερμοκρασία τις κρύες και συννεφιασμένες μέρες, καθώς και τη νύχτα.
Διπλό κύκλωμα. Αυτή η επιλογή περιλαμβάνει τη μεταφορά θερμότητας από τον συλλέκτη στο σύστημα μέσω ενός ειδικού εναλλάκτη θερμότητας. Δεδομένου ότι δεν υπάρχει άμεση επαφή μεταξύ του ψυκτικού και του νερού, χρησιμοποιείται λάδι ή αντιψυκτικό στον συλλέκτη. Το σύστημα είναι βέλτιστο για εξοχικές κατοικίες στις οποίες ζουν οι άνθρωποι όλο το χρόνο. Σε αυτό, ο συλλέκτης χρησιμοποιείται τόσο για παροχή ζεστού νερού όσο και για θέρμανση ταυτόχρονα.Κατά κανόνα, ένας λέβητας ή/και λέβητας για πρόσθετη θέρμανση νερού είναι επίσης ενσωματωμένος σε αυτό και χρησιμοποιούνται αρκετοί συλλέκτες (ανάλογα με τον αριθμό των κατοίκων και τα κλιματικά χαρακτηριστικά της περιοχής).
Σε ένα σύστημα κυκλοφορίας δύο κυκλωμάτων, δεν υπάρχει άμεση επαφή μεταξύ του ηλιακού θερμοσίφωνα και του νερού

Το σύστημα κυκλοφορίας με ανοιχτό κύκλωμα είναι αποτελεσματικό για την παροχή ζεστού νερού μιας θερινής κατοικίας, ενός διπλού κυκλώματος - για την πλήρη παροχή (παροχή ζεστού νερού και θέρμανση) μιας εξοχικής κατοικίας.

Πώς να φτιάξετε έναν επίπεδο ηλιακό συλλέκτη με τα χέρια σας

Για αυτό χρειάζεστε ένα σχέδιο. Θα χρειαστεί επίσης να υπολογίσετε την επιφάνεια του θερμοσίφωνα σύμφωνα με τις ανάγκες της οικογένειας. Αυτή η παράμετρος καθορίζεται από τον τύπο: A=K*F*SF/(G*η)AW=1/(G*η)A=K*F*SF*AW, όπου:

Α - περιοχή συλλεκτών, m2.
AW - μειωμένη περιοχή, η οποία είναι ικανή να παράγει 1 kW*ώρα την ημέρα, m2*day/(kW*hour).
Η – απόδοση ενός συλλέκτη, %;
G - συνολική ηλιακή ακτινοβολία ανά ημέρα, τυπική για την περιοχή, kW*h/(m2*day);
K - συντελεστής λαμβάνοντας υπόψη το μέγεθος της γωνίας κλίσης των συλλεκτών και τον προσανατολισμό τους σε σχέση με τα κύρια σημεία.
F είναι η ενέργεια που απαιτείται για τη θέρμανση του νερού για μια ημέρα, kWh/ημέρα.
Το SF είναι το μερίδιο της ηλιακής ενέργειας στην κάλυψη της ζήτησης θερμότητας, %.

Για την κατασκευή του συλλέκτη, θα χρειαστείτε ένα λεπτομερές σχέδιο που να δείχνει τον αριθμό και το μέγεθος των εξαρτημάτων

Εργαλεία και υλικά για εργασία

Για την κατασκευή επίπεδου ηλιακού συλλέκτη διαστάσεων 2,28x1,9x0,1 m με μεταλλικούς πλαστικούς σωλήνες και ξύλινο σκελετό, θα χρειαστείτε:

σιδηροπρίονο ή παζλ για κοπή ξύλου και κόντρα πλακέ.
ψαλίδι για μεταλλικούς-πλαστικούς σωλήνες.
κατσαβίδι;
βούρτσες και πιστόλι ψεκασμού ή μπογιά ψεκασμού για το μαύρισμα των τοποθετημένων σωλήνων.

Αλληλουχία:

Συναρμολογήστε ένα κουτί για τη βάση του συλλέκτη από δύο φύλλα κόντρα πλακέ διαστάσεων 1,52x1,52 m πάχους 1 εκ. Κόψτε ένα από αυτά για να δημιουργήσετε πλευρές για εξαρτήματα: 0,76x0,38 m - 4 τεμ. 1 ΤΜ.
Βάψτε την εσωτερική επιφάνεια του κουτιού που προκύπτει με μαύρο ματ χρώμα και την εξωτερική επιφάνεια με λευκό ή καλύψτε το με ένα προστατευτικό βερνίκι.
Δημιουργήστε ένα πλαίσιο για τη στερέωση του κουτιού από μια ράβδο με τομή 5x5 cm, σύμφωνα με το συνημμένο διάγραμμα. Συνολικά θα χρειαστούν 60 μέτρα ξυλείας. Πριν από τη συναρμολόγηση, είναι σημαντικό να επεξεργαστείτε τα εξαρτήματα με συντηρητικό ξύλου για να προστατεύσετε το υλικό από την κατακρήμνιση και τις αλλαγές θερμοκρασίας. Στερεώστε τα εξαρτήματα μεταξύ τους με ξύλινες βίδες χρησιμοποιώντας μεταλλικές γωνίες 5x5 cm.
Στερεώστε το κουτί στην προετοιμασμένη βάση και πραγματοποιήστε περαιτέρω συναρμολόγηση σε αυτήν την κεκλιμένη βάση.
Κάντε μια σήμανση όπου θα περάσουν οι σωλήνες και στα σωστά σημεία στερέωσης για αυτούς. Βάψτε τα και μαύρα για να μην αυξήσετε την απώλεια θερμότητας.
Κόψτε μεταλλικούς-πλαστικούς σωλήνες πάχους 0,5 ιντσών σε κομμάτια του απαιτούμενου μήκους. Για να μην κάνετε λάθος, χρησιμοποιήστε το πρώτο κομμάτι ως δείγμα αναφοράς.Θα πρέπει να πάρετε 45 κομμάτια των 2,14 m το καθένα.
Συναρμολογήστε το φίδι από τους σωλήνες στη βάση, χρησιμοποιώντας εξαρτήματα για μεταλλικούς-πλαστικούς σωλήνες στις στροφές. Συνολικά χρειάζονται 44 γωνιακοί αγκώνες των τύπων «μάνα-μάνα» και «μαμά-πατέρας» και 88 αντάπτορες από μεταλλικό πλαστικό σωλήνα σε εξάρτημα. Χρησιμοποιήστε σπείρωμα στεγανοποίησης για να σφραγίσετε τις συνδέσεις.Στην αρχή και στο τέλος του φιδιού, στερεώστε τους προσαρμογείς για τη σύνδεση των σωλήνων παροχής νερού και αποχέτευσης.
Βάψτε τη δομή μαύρο με αερογράφο ή δοχείο ψεκασμού.
Το πηνίο συλλέκτη είναι βαμμένο μαύρο
Συνδέστε το πηνίο στην αντλία και βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχει διαρροή κατά την άντληση νερού. Εάν κάποια σύνδεση δεν είναι αρκετά σφιχτή, αποστραγγίστε το νερό και συναρμολογήστε το ξανά και, στη συνέχεια, ελέγξτε ξανά.
Καλύψτε το πάνω μέρος του κουτιού με διαφανές γυαλί ή συμπαγές πολυανθρακικό. Εάν δεν είναι δυνατή η χρήση ενός μόνο φύλλου, φτιάξτε ένα πλαίσιο αλουμινίου στο μέγεθος των υπαρχόντων θραυσμάτων (κατά προτίμηση όχι περισσότερο από τέσσερα) και στερεώστε καλά τα πάνελ. Αντιμετωπίστε κάθε άρθρωση προσεκτικά με διαφανή σιλικόνη, έτσι ώστε ο θερμοσίφωνας να είναι αεροστεγός.

Σύμφωνα με το περιγραφόμενο σχήμα, συναρμολογείται ένας συλλέκτης ισχύος 1,6–2 kW.

Για να μειωθεί το κόστος της συσκευής, χρησιμοποιείται ένας εύκαμπτος σωλήνας από διασταυρωμένο πολυαιθυλένιο. Είναι αρχικά μαύρο και τοποθετείται με ένα φίδι χρησιμοποιώντας μόνο δύο εξαρτήματα. Αλλά σε αυτή την περίπτωση, το νερό θα έρθει σε επαφή όχι με υγιεινό μέταλλο (όπως στην περίπτωση που περιγράφεται), αλλά με πλαστικό. Αυτό είναι ανεπιθύμητο εάν το νερό προορίζεται επίσης για μαγείρεμα.

Βίντεο: πώς να φτιάξετε έναν επίπεδο ηλιακό θερμοσίφωνα με χάλκινους σωλήνες

Εγκατάσταση ηλιακού συλλέκτη

Η συσκευή είναι εγκατεστημένη στην οροφή. Αυτή η επιλογή είναι κατάλληλη για εξοχικές κατοικίες και πολυώροφα κτίρια. Είναι καλύτερα η οροφή να είναι κεκλιμένη και η γωνία κλίσης να είναι κοντά στο γεωγραφικό πλάτος αυτής της περιοχής.Σε αυτή την περίπτωση, θα χρειαστεί να στερεώσετε στηρίγματα στις σανίδες στη νότια πλευρά του μέσω του υλικού στέγης. Ο συλλέκτης θα τοποθετηθεί 15–20 cm πάνω από το επίπεδο της οροφής, παράλληλα με την κλίση. Αυτή είναι η πιο αρμονική λύση, ειδικά αν χρησιμοποιούνται αρκετοί θερμοσίφωνες στο σπίτι. Μερικές φορές ο συλλέκτης τοποθετείται σε εσοχή στην οροφή έτσι ώστε το προστατευτικό πλέγμα να είναι στο ίδιο επίπεδο με τη διακοσμητική στέγη. Αλλά αυτή η μέθοδος είναι πολύ πιο ακριβή και μπορεί να αποδυναμώσει τη δομή της οροφής.

Είναι καλύτερο να τοποθετήσετε το σύστημα επίπεδων συλλέκτη σε κεκλιμένη οροφή

Σε επίπεδες στέγες, οι συλλέκτες τοποθετούνται σε ειδικές κατασκευές που τους συγκρατούν σε μια δεδομένη γωνία. Οι βάσεις μπορούν να αγοραστούν έτοιμες ή να συγκολληθούν ανεξάρτητα από τις γωνίες. Η μεταλλική κατασκευή στερεώνεται στη βάση με μεγάλα μπουλόνια αγκύρωσης.

Σε μια επίπεδη οροφή, οι συλλέκτες είναι τοποθετημένοι σε ειδικές κατασκευές

Στις κατοικίες, οι ηλιακοί συλλέκτες τοποθετούνται δίπλα στο σπίτι ή στην πισίνα σε ανοιχτό ηλιόλουστο χώρο.Σε αυτή την περίπτωση, επιλέγουν μια θέση σε έναν ήδη δημιουργημένο ιστότοπο ή εξοπλίζουν μια αξιόπιστη βάση ξεχωριστά. Για να το κάνετε αυτό, χρειάζεστε μια ορθογώνια πλατφόρμα με συμπαγές μαξιλάρι χύδην, στεγανωτικές πλάκες και πλάκες πεζοδρομίου, πορσελάνη και άλλο ανθεκτικό, σκληρό και ανθεκτικό στις καιρικές συνθήκες υλικό. Στη συνέχεια, τοποθετείται σε αυτό ένα μεταλλικό ή ξύλινο καβαλέτο, στο οποίο είναι στερεωμένος ο ηλιακός συλλέκτης.

Η εγκατάσταση ενός ηλιακού συλλέκτη σε στηρίγματα που δεν έχουν κοινή βάση θεωρείται λιγότερο αξιόπιστη επιλογή, αλλά βοηθά στην εξοικονόμηση χώρου

Συντήρηση ηλιακού συλλέκτη

Όπως κάθε άλλος εξοπλισμός, η συσκευή απαιτεί συντήρηση. Οι πιο συνηθισμένες δουλειές:

Εάν ο συλλέκτης αγοράστηκε, στην πρώτη βλάβη, θα πρέπει να καλέσετε τον κύριο και κατά τη διάρκεια της περιόδου εγγύησης, επικοινωνήστε με τον αντιπρόσωπο του κατασκευαστή. Ένας σπιτικός ηλιακός θερμοσίφωνας θα πρέπει να επισκευαστεί μόνος του, αλλά η εύρεση βλάβης και η επισκευή του σε ένα σπιτικό προϊόν είναι πολύ πιο εύκολο από ό,τι σε ένα εργοστασιακό. Η εμπειρία των επισκευαστών συλλεκτών υποδηλώνει ότι πρέπει πρώτα να ελεγχθεί η κατάσταση των βαλβίδων, των αισθητήρων, της δεξαμενής αποθήκευσης και της αντλίας, καθώς είναι λιγότερο αξιόπιστα από την ίδια την ηλιακή εγκατάσταση.

Στα συστήματα ΖΝΧ με ηλιακό συλλέκτη, οι βαλβίδες και οι αισθητήρες τις περισσότερες φορές αποτυγχάνουν.

Βίντεο: οδηγίες συναρμολόγησης ηλιακού συλλέκτη από δοχεία αλουμινίου

Οι ιδιοκτήτες ηλιακών συλλεκτών είναι σίγουροι: μόλις αξιολογήσετε τις δυνατότητες αυτής της συσκευής, θα είναι απλά αδύνατο να το κάνετε χωρίς αυτό. Τώρα μπορείτε να παρέχετε στο σπίτι ή το εξοχικό σας σπίτι φθηνή και ασφαλή θέρμανση.

Το επίπεδο ανάπτυξης των σύγχρονων τεχνολογιών και υλικών είναι τόσο υψηλό που η μη χρήση ηλιακής ενέργειας είναι παράλογη από οικονομικής πλευράς και εγκληματική σε σχέση με το περιβάλλον. Δυστυχώς, η αγορά βιομηχανικών εγκαταστάσεων για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας είναι παράλογη λόγω του υψηλού κόστους τους. Ωστόσο, υπάρχει μια διέξοδος: να φτιάξετε έναν παραγωγικό ηλιακό συλλέκτη με τα χέρια σας από υλικά που μπορείτε να βρείτε στο πλησιέστερο κατάστημα υλικού.

Ο σκοπός του ηλιακού συλλέκτη, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του

Ο ηλιακός θερμοσίφωνας (υγρός ηλιακός συλλέκτης) είναι μια συσκευή που θερμαίνει ένα ψυκτικό υγρό με τη βοήθεια της ηλιακής ενέργειας. Χρησιμοποιείται για θέρμανση χώρων, παροχή ζεστού νερού, θέρμανση νερού σε πισίνες κ.λπ.

Ο ηλιακός συλλέκτης θα παρέχει στο σπίτι ζεστό νερό και θερμότητα

Απαραίτητη προϋπόθεση για τη χρήση ενός οικολογικού θερμοσίφωνα είναι το γεγονός ότι η ηλιακή ακτινοβολία πέφτει στη Γη όλο το χρόνο, αν και διαφέρει σε ένταση χειμώνα και καλοκαίρι. Έτσι, για τα μεσαία γεωγραφικά πλάτη, η ημερήσια ποσότητα ενέργειας την ψυχρή περίοδο φτάνει τις 1–3 kWh ανά 1 τ.μ., ενώ την περίοδο από τον Μάρτιο έως τον Οκτώβριο αυτή η τιμή κυμαίνεται από 4 έως 8 kWh/m 2. Αν μιλάμε για τις νότιες περιοχές, τότε τα στοιχεία μπορούν να αυξηθούν με ασφάλεια κατά 20-40%.

Όπως μπορείτε να δείτε, η αποτελεσματικότητα της εγκατάστασης εξαρτάται από την περιοχή, αλλά ακόμη και στα βόρεια της χώρας μας, ο ηλιακός συλλέκτης θα παρέχει την ανάγκη για ζεστό νερό - το κύριο πράγμα είναι ότι υπάρχουν λιγότερα σύννεφα στον ουρανό. Αν μιλάμε για τη μεσαία λωρίδα και τις νότιες περιοχές, τότε η εγκατάσταση με ηλιακή ενέργεια θα μπορεί να αντικαταστήσει τον λέβητα και να καλύψει τις ανάγκες του ψυκτικού συστήματος θέρμανσης το χειμώνα. Φυσικά, μιλάμε για παραγωγικούς θερμοσίφωνες αρκετών δεκάδων τετραγωνικών μέτρων.

Μια ηλιακή μπαταρία θα σας βοηθήσει να εξοικονομήσετε χρήματα από τον οικογενειακό προϋπολογισμό. Το παρακάτω υλικό θα σας βοηθήσει να το φτιάξετε μόνοι σας:

Πίνακας: κατανομή ηλιακής ενέργειας ανά περιοχή

Μέση ημερήσια ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας, kW * h / m 2
Μούρμανσκ	Αρχάγγελσκ	Αγία Πετρούπολη	Μόσχα	Νοβοσιμπίρσκ	Ουλάν-Ούντε	Khabarovsk	Ροστόφ-ον-Ντον	Σότσι	Nakhodka
2,19	2,29	2,60	2,72	2,91	3,47	3,69	3,45	4,00	3,99
Μέση ημερήσια ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας τον Δεκέμβριο, kW*h/m2
0	0,05	0,17	0,33	0,62	0,97	1,29	1,00	1,25	2,04
Μέση ημερήσια ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας τον Ιούνιο, kW*h/m2
5,14	5,51	5,78	5,56	5,48	5,72	5,94	5,76	6,75	5,12

Οι ηλιακοί συλλέκτες που κατασκευάζονται στο σπίτι δεν ταιριάζουν με τους ηλιακούς συλλέκτες που κατασκευάζονται στο εργοστάσιο, αλλά μια οικιακή ηλιακή εγκατάσταση θα μειώσει το κόστος θέρμανσης νερού οικιακής χρήσης και θα εξοικονομήσει ηλεκτρική ενέργεια όταν συνδέεται σε πλυντήριο ρούχων και πλυντήριο πιάτων.

Πλεονεκτήματα των ηλιακών θερμοσιφώνων:

σχετικά απλός σχεδιασμός.
υψηλή αξιοπιστία;
αποτελεσματική λειτουργία ανεξάρτητα από την εποχή.
μεγάλη διάρκεια ζωής ·
τη δυνατότητα εξοικονόμησης φυσικού αερίου και ηλεκτρικής ενέργειας·
δεν απαιτείται άδεια για την εγκατάσταση εξοπλισμού.
μικρή μάζα?
ευκολία εγκατάστασης?
πλήρη αυτονομία.

Όσον αφορά τα αρνητικά σημεία, καμία εγκατάσταση για την απόκτηση εναλλακτικής ενέργειας δεν μπορεί να κάνει χωρίς αυτά. Στην περίπτωσή μας, τα μειονεκτήματα είναι:

υψηλό κόστος εργοστασιακού εξοπλισμού.
εξάρτηση της απόδοσης του ηλιακού συλλέκτη από την εποχή του έτους και το γεωγραφικό πλάτος·
ευαισθησία στο χαλάζι.
πρόσθετο κόστος για την εγκατάσταση μιας δεξαμενής αποθήκευσης θερμότητας.
εξάρτηση της ενεργειακής απόδοσης του οργάνου από τη νεφελότητα.

Λαμβάνοντας υπόψη τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των ηλιακών θερμοσιφώνων, δεν πρέπει να ξεχνάμε την περιβαλλοντική πλευρά του ζητήματος - τέτοιες εγκαταστάσεις είναι ασφαλείς για τον άνθρωπο και δεν βλάπτουν τον πλανήτη μας.

Ο εργοστασιακός ηλιακός συλλέκτης μοιάζει με σετ κατασκευής, με το οποίο μπορείτε να συναρμολογήσετε γρήγορα την εγκατάσταση της απαιτούμενης απόδοσης

Τύποι ηλιακών θερμοσιφώνων: η επιλογή σχεδίου για αυτοπαραγωγή

Ανάλογα με τη θερμοκρασία που αναπτύσσουν οι ηλιακοί θερμοσίφωνες, υπάρχουν:

συσκευές χαμηλής θερμοκρασίας - σχεδιασμένες για θέρμανση υγρών έως 50 ° C.
ηλιακοί συλλέκτες μέσης θερμοκρασίας - αυξήστε τη θερμοκρασία του νερού εξόδου έως και 80 °C.
εγκαταστάσεις υψηλής θερμοκρασίας - θερμάνετε το ψυκτικό μέχρι το σημείο βρασμού.

Στο σπίτι μπορείτε να κατασκευάσετε ηλιακό θερμοσίφωνα πρώτου ή δεύτερου τύπου. Για την κατασκευή ενός συλλέκτη υψηλής θερμοκρασίας θα χρειαστούν βιομηχανικός εξοπλισμός, νέες τεχνολογίες και ακριβά υλικά.

Σύμφωνα με το σχεδιασμό, όλοι οι υγροί ηλιακοί συλλέκτες χωρίζονται σε τρεις τύπους:

Επίπεδοι θερμοσίφωνες?
συσκευές θερμοσύφωνα κενού?
ηλιακοί συγκεντρωτές.

Ένας επίπεδος ηλιακός συλλέκτης είναι ένα κουτί με χαμηλή θερμομόνωση. Μια πλάκα απορρόφησης φωτός και ένα σωληνωτό κύκλωμα είναι εγκατεστημένα στο εσωτερικό. Το απορροφητικό πάνελ (απορροφητής) έχει αυξημένη θερμική αγωγιμότητα. Λόγω αυτού, είναι δυνατό να επιτευχθεί η μέγιστη μεταφορά ενέργειας στο ψυκτικό υγρό που κυκλοφορεί γύρω από το κύκλωμα του θερμοσίφωνα. Η απλότητα και η αποτελεσματικότητα των επίπεδων εγκαταστάσεων αντανακλάται σε πολυάριθμα σχέδια που αναπτύχθηκαν από τεχνίτες.

Μέσα σε έναν επίπεδο ηλιακό συλλέκτη - μια πλάκα που απορροφά το φως και ένα σωληνωτό κύκλωμα

Η αρχή λειτουργίας των ηλιακών θερμοσιφώνων κενού βασίζεται στο φαινόμενο του θερμού. Ο σχεδιασμός βασίζεται σε δεκάδες διπλές γυάλινες φιάλες. Ο εξωτερικός σωλήνας είναι κατασκευασμένος από ανθεκτικό στην κρούση, σκληρυμένο γυαλί που αντιστέκεται στο χαλάζι και τον αέρα. Ο εσωτερικός σωλήνας έχει ειδική επίστρωση για αύξηση της απορρόφησης φωτός. Ο αέρας εκκενώνεται από τον χώρο μεταξύ των στοιχείων της φιάλης, γεγονός που καθιστά δυνατή την αποφυγή απωλειών θερμότητας. Στο κέντρο της δομής υπάρχει ένα θερμικό κύκλωμα χαλκού γεμάτο με ψυκτικό υγρό χαμηλού βρασμού (φρέον) - είναι ο θερμαντήρας του ηλιακού συλλέκτη κενού. Κατά τη διαδικασία, το ρευστό διεργασίας εξατμίζεται και μεταφέρει θερμική ενέργεια στο ρευστό εργασίας του κύριου κυκλώματος. Σε αυτή την ιδιότητα, το αντιψυκτικό χρησιμοποιείται συχνότερα. Αυτός ο σχεδιασμός επιτρέπει στο σύστημα να λειτουργεί σε θερμοκρασίες έως -50 °C. Είναι δύσκολο να κατασκευαστεί μια τέτοια εγκατάσταση στο σπίτι, επομένως υπάρχουν μερικές αυτοκατασκευασμένες δομές τύπου κενού.

Ο σχεδιασμός του ηλιακού συλλέκτη κενού βασίζεται σε ένα σετ διπλών γυάλινων φιαλών

Ο ηλιακός συμπυκνωτής βασίζεται σε ένα σφαιρικό κάτοπτρο ικανό να εστιάζει την ηλιακή ακτινοβολία σε ένα σημείο. Το υγρό θερμαίνεται σε ένα σπειροειδές μεταλλικό κύκλωμα, το οποίο τοποθετείται στο επίκεντρο της εγκατάστασης. Το πλεονέκτημα των ηλιακών συμπυκνωτών είναι η ικανότητα ανάπτυξης υψηλών θερμοκρασιών, αλλά η ανάγκη για ένα σύστημα παρακολούθησης του Ήλιου μειώνει τη δημοτικότητά τους μεταξύ των εργαζομένων που κάνουν DIY.

Η κατασκευή ενός παραγωγικού ηλιακού συμπυκνωτή στο σπίτι δεν είναι εύκολη υπόθεση

Για την οικιακή κατασκευή, οι ηλιακοί θερμοσίφωνες επίπεδης πλάκας που κατασκευάζονται με θερμομονωτικά υλικά, γυαλί υψηλής διαπερατότητας και απορροφητές χαλκού ταιριάζουν καλύτερα.

Η συσκευή και η αρχή λειτουργίας ενός επίπεδου ηλιακού συλλέκτη

Ένας σπιτικός ηλιακός θερμοσίφωνας αποτελείται από ένα επίπεδο ξύλινο πλαίσιο (κουτί) με κενό πίσω τοίχωμα. Στο κάτω μέρος βρίσκεται το κύριο στοιχείο της συσκευής - ο απορροφητής. Τις περισσότερες φορές είναι κατασκευασμένο από μεταλλικό φύλλο προσαρτημένο σε σωληνωτό συλλέκτη. Η απόδοση της μεταφοράς ενέργειας εξαρτάται από την επαφή της πλάκας απορρόφησης με τους σωλήνες του εναλλάκτη θερμότητας, έτσι αυτά τα μέρη συγκολλούνται ή συγκολλούνται με συνεχή ραφή.

Το ίδιο το κύκλωμα ρευστού είναι μια σειρά από κατακόρυφα τοποθετημένους σωλήνες. Στο πάνω και στο κάτω μέρος συνδέονται με οριζόντιους σωλήνες αυξημένης διαμέτρου, οι οποίοι προορίζονται για την παροχή και την απόσυρση του ψυκτικού. Η είσοδος και η έξοδος για το υγρό βρίσκονται διαγώνια - λόγω αυτού, εξασφαλίζεται η πλήρης απομάκρυνση θερμότητας από τα στοιχεία του εναλλάκτη θερμότητας. Ως φορέας θερμότητας χρησιμοποιούνται αντιψυκτικά για συστήματα θέρμανσης ή άλλα αντιψυκτικά διαλύματα.

Ο απορροφητής καλύπτεται με χρώμα που απορροφά το φως, τοποθετείται γυαλί από πάνω και το κουτί προστατεύεται με ένα στρώμα θερμομόνωσης. Για να απλοποιηθεί η εργασία, η περιοχή υαλοπινάκων χωρίζεται σε μέρη και για να αυξηθεί η παραγωγικότητα, χρησιμοποιούνται παράθυρα με διπλά τζάμια. Ο κλειστός σχεδιασμός δημιουργεί την επίδραση ενός θερμός στον ηλιακό συλλέκτη και ταυτόχρονα αποτρέπει την απώλεια θερμότητας λόγω ανέμου, βροχής και άλλων εξωτερικών παραγόντων.

Ο ηλιακός θερμοσίφωνας λειτουργεί ως εξής:

Το μη παγωμένο υγρό που θερμαίνεται στον ηλιακό συλλέκτη ανεβαίνει μέσω των σωλήνων και εισέρχεται στη δεξαμενή αποθήκευσης θερμότητας μέσω του κλάδου απόσυρσης ψυκτικού.
Προχωρώντας μέσα από τον εναλλάκτη θερμότητας που είναι εγκατεστημένος μέσα στη δεξαμενή αποθήκευσης, το αντιψυκτικό εκπέμπει θερμότητα στο νερό.
Το ψυχόμενο υγρό εργασίας εισέρχεται στο κάτω μέρος του κυκλώματος του ηλιακού θερμοσίφωνα.
Το νερό που θερμαίνεται στη δεξαμενή ανεβαίνει και λαμβάνεται για τις ανάγκες παροχής ζεστού νερού. Η αναπλήρωση του υγρού στη δεξαμενή αποθήκευσης θερμότητας συμβαίνει λόγω του σωλήνα νερού που είναι συνδεδεμένος στον πυθμένα. Εάν ο ηλιακός συλλέκτης λειτουργεί ως θερμαντήρας συστήματος θέρμανσης, τότε χρησιμοποιείται αντλία κυκλοφορίας για την κυκλοφορία του νερού σε ένα κλειστό δευτερεύον κύκλωμα.

Η συνεχής κίνηση του ψυκτικού υγρού και η παρουσία ενός συσσωρευτή θερμότητας σάς επιτρέπει να συσσωρεύετε ενέργεια ενώ λάμπει ο ήλιος και να την ξοδεύετε σταδιακά ακόμα και όταν το φωτιστικό κρύβεται πίσω από τον ορίζοντα.

Το σχέδιο για τη σύνδεση ενός ηλιακού συλλέκτη σε μια δεξαμενή αποθήκευσης δεν είναι τόσο περίπλοκο.

Επιλογές για οικιακές ηλιακές εγκαταστάσεις

Ένα χαρακτηριστικό των ηλιακών θερμοσιφώνων do-it-yourself είναι ότι σχεδόν όλες οι συσκευές έχουν την ίδια σχεδίαση ενός θερμομονωτικού κουτιού. Συχνά το πλαίσιο συναρμολογείται από ξυλεία και καλύπτεται με ορυκτοβάμβακα και μεμβράνη που αντανακλά τη θερμότητα. Όσον αφορά τον απορροφητή, για την παραγωγή του χρησιμοποιούνται μεταλλικοί και πλαστικοί σωλήνες, καθώς και έτοιμα εξαρτήματα από περιττό οικιακό εξοπλισμό.

Από λάστιχο κήπου

Ένας σωλήνας κήπου σε σχήμα σαλιγκαριού ή ένας υδραυλικός σωλήνας PVC έχει μεγάλη επιφάνεια, η οποία καθιστά δυνατή τη χρήση ενός τέτοιου κυκλώματος ως θερμοσίφωνα για τις ανάγκες εξωτερικής θέρμανσης ντους, κουζίνας ή πισίνας. Φυσικά, για αυτούς τους σκοπούς είναι καλύτερο να παίρνετε μαύρα υλικά και βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε μια δεξαμενή αποθήκευσης, διαφορετικά ο απορροφητής θα υπερθερμανθεί κατά τη διάρκεια της αιχμής της καλοκαιρινής ζέστης.

Ένας επίπεδος συλλέκτης εύκαμπτων σωλήνων κήπου είναι ο ευκολότερος τρόπος για να θερμάνετε το νερό της πισίνας σας

Από τον συμπυκνωτή ενός παλιού ψυγείου

Ο εξωτερικός εναλλάκτης θερμότητας ενός μεταχειρισμένου ψυγείου ή καταψύκτη είναι ένας έτοιμος απορροφητής ηλιακού συλλέκτη. Το μόνο που μένει να γίνει είναι να το τοποθετήσουμε εκ των υστέρων με ένα θερμοαπορροφητικό φύλλο και να το τοποθετήσουμε στη θήκη. Φυσικά, η απόδοση ενός τέτοιου συστήματος θα είναι μικρή, αλλά στη ζεστή εποχή, ένας θερμοσίφωνας κατασκευασμένος από εξαρτήματα εξοπλισμού ψύξης θα καλύψει τις ανάγκες ζεστού νερού μιας μικρής εξοχικής κατοικίας ή εξοχικής κατοικίας.

Ο εναλλάκτης θερμότητας ενός παλιού ψυγείου είναι σχεδόν έτοιμος απορροφητής για ένα μικρό ηλιακό θερμοσίφωνα

Από ένα επίπεδο σύστημα θέρμανσης καλοριφέρ

Η κατασκευή ηλιακού συλλέκτη από χαλύβδινο καλοριφέρ δεν απαιτεί καν την τοποθέτηση απορροφητικής πλάκας. Αρκεί να καλύψετε τη συσκευή με μαύρη βαφή ανθεκτική στη θερμότητα και να την τοποθετήσετε σε σφραγισμένο περίβλημα. Η απόδοση μιας εγκατάστασης είναι υπεραρκετή για ένα σύστημα παροχής ζεστού νερού. Εάν κάνετε πολλούς θερμοσίφωνες, μπορείτε να εξοικονομήσετε χρήματα για τη θέρμανση του σπιτιού σε κρύο ηλιόλουστο καιρό. Παρεμπιπτόντως, μια ηλιακή εγκατάσταση που συναρμολογείται από καλοριφέρ θα θερμάνει βοηθητικούς χώρους, γκαράζ ή θερμοκήπιο.

Το χαλύβδινο καλοριφέρ του συστήματος θέρμανσης θα χρησιμεύσει ως βάση για την κατασκευή ενός φιλικού προς το περιβάλλον θερμοσίφωνα

Από σωλήνες πολυπροπυλενίου ή πολυαιθυλενίου

Σωλήνες από μέταλλο-πλαστικό, πολυαιθυλένιο και πολυπροπυλένιο, καθώς και εξαρτήματα και συσκευές για την τοποθέτησή τους, σας επιτρέπουν να κατασκευάζετε ηλιακά κυκλώματα οποιουδήποτε μεγέθους και διαμόρφωσης. Τέτοιες εγκαταστάσεις έχουν καλή απόδοση και χρησιμοποιούνται για θέρμανση χώρων και ζεστό νερό για οικιακές ανάγκες (κουζίνα, μπάνιο κ.λπ.).

Το πλεονέκτημα ενός ηλιακού συλλέκτη από πλαστικούς σωλήνες είναι το χαμηλό κόστος και η ευκολία εγκατάστασης

Από χαλκοσωλήνες

Οι απορροφητές που κατασκευάζονται από πλάκες και σωλήνες χαλκού έχουν την υψηλότερη μεταφορά θερμότητας, επομένως χρησιμοποιούνται με επιτυχία για τη θέρμανση του ψυκτικού υγρού των συστημάτων θέρμανσης και για την παροχή ζεστού νερού. Τα μειονεκτήματα των συλλεκτών χαλκού περιλαμβάνουν το υψηλό κόστος εργασίας και το κόστος των υλικών.

Η χρήση χάλκινων σωλήνων και πλακών για την κατασκευή του απορροφητή εγγυάται υψηλή απόδοση ηλιακής εγκατάστασης.

Μέθοδος υπολογισμού ηλιακού συλλέκτη

Η απόδοση ενός ηλιακού συλλέκτη υπολογίζεται με βάση το γεγονός ότι 1 τ.μ εγκατάστασης σε μια καθαρή ημέρα αντιπροσωπεύει από 800 έως 1.000 W θερμικής ενέργειας. Οι απώλειες αυτής της θερμότητας στην πίσω πλευρά και στα τοιχώματα της κατασκευής υπολογίζονται σύμφωνα με τον συντελεστή θερμομόνωσης της χρησιμοποιούμενης μόνωσης. Εάν χρησιμοποιείται διογκωμένη πολυστερίνη, τότε ο συντελεστής απώλειας θερμότητας είναι 0,05 W / m × ° C. Με πάχος υλικού 10 cm και διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ εσωτερικού και εξωτερικού της δομής 50 °C, η απώλεια θερμότητας είναι 0,05/0,1 × 50 = 25 W. Λαμβάνοντας υπόψη τα πλευρικά τοιχώματα και τους σωλήνες, αυτή η τιμή διπλασιάζεται. Έτσι, η συνολική ποσότητα εξερχόμενης ενέργειας θα είναι 50 W ανά 1 τ.μ. επιφάνειας ηλιακού θερμοσίφωνα.

Για τη θέρμανση 1 λίτρου νερού κατά ένα βαθμό, απαιτείται θερμική ενέργεια 1,16 W, επομένως, για το μοντέλο μας ηλιακού συλλέκτη με επιφάνεια 1 τ.μ και διαφορά θερμοκρασίας 50 °C, θα είναι δυνατό για να αποκτήσετε έναν συντελεστή απόδοσης υπό όρους 800/1,16 = 689,65/kg × ° C. Αυτή η τιμή δείχνει ότι μια εγκατάσταση 1 τ.μ. θα ζεστάνει 20 λίτρα νερού κατά 35 °C μέσα σε μια ώρα.

Ο υπολογισμός της απαιτούμενης απόδοσης ενός ηλιακού θερμοσίφωνα πραγματοποιείται σύμφωνα με τον τύπο W = Q × V × δT, όπου Q είναι η θερμοχωρητικότητα του νερού (1,16 W/kg × °C). V - όγκος, l; δT είναι η διαφορά θερμοκρασίας στην είσοδο και την έξοδο της εγκατάστασης.

Οι στατιστικές λένε ότι ένας ενήλικας χρειάζεται 50 λίτρα ζεστού νερού την ημέρα. Κατά μέσο όρο, για την παροχή ζεστού νερού, αρκεί να αυξηθεί η θερμοκρασία του νερού κατά 40 °C, η οποία, όταν υπολογίζεται με αυτόν τον τύπο, απαιτεί ενεργειακό κόστος W = 1,16 × 50 × 40 = 2,3 kW. Για να μάθετε την περιοχή του ηλιακού συλλέκτη, αυτή η τιμή πρέπει να διαιρεθεί με την ποσότητα ηλιακής ενέργειας ανά 1 τ.μ. επιφάνειας σε ένα δεδομένο γεωγραφικό πλάτος.

Υπολογισμός απαιτούμενων παραμέτρων ηλιακού συστήματος

Κατασκευή ηλιακού θερμοσίφωνα με χάλκινο απορροφητή

Ο ηλιακός συλλέκτης που προτείνεται για παραγωγή μια ηλιόλουστη χειμερινή μέρα θερμαίνει το νερό σε θερμοκρασία πάνω από 90 ° C και σε συννεφιασμένο καιρό - έως και 40 ° C. Αυτό είναι αρκετό για να παρέχει το σπίτι με ζεστό νερό. Αν θέλετε να θερμάνετε το σπίτι σας με ηλιακή ενέργεια, θα χρειαστείτε αρκετές τέτοιες εγκαταστάσεις.

Απαιτούμενα υλικά και εργαλεία

Για να φτιάξετε έναν θερμοσίφωνα θα χρειαστείτε:

φύλλο χαλκού με πάχος τουλάχιστον 0,2 mm και διαστάσεις 0,98 × 2 m.
χάλκινος σωλήνας Ø10 mm, μήκος 20 m.
χάλκινος σωλήνας Ø22 mm, μήκος 2,5 m;
νήμα 3/4˝ - 2 τεμ.
βύσμα 3/4˝ - 2 τεμ.
μαλακή συγκόλληση SANHA ή POS-40 - 0,5 kg.
ροή;
Χημικά για το μαύρισμα του απορροφητή.
Πλακέτα OSB πάχους 10 mm.
γωνίες επίπλων - 32 τεμάχια.
μαλλί βασάλτη πάχους 50 mm.
Φύλλο μόνωσης που αντανακλούν τη θερμότητα πάχους 20 mm.
ράγα 20x30 - 10m;
σφραγίδα πόρτας ή παραθύρου - 6 m.
τζάμι παραθύρου πάχους 4 mm ή παράθυρο με διπλά τζάμια 0,98x2,01 m.
βίδες με αυτοκόλλητη τομή.
βαφή.

Επιπλέον, ετοιμάστε τα ακόλουθα εργαλεία:

ηλεκτρικό τρυπάνι;
ένα σετ τρυπανιών για μέταλλο.
"κορώνα" ή κόφτης για την επεξεργασία ξύλου Ø20 mm.
κόφτης σωλήνων?
καυστήρας αερίου?
αναπνευστήρας;
πινελο ΖΩΓΡΑΦΙΚΗΣ;
ένα σετ κατσαβιδιών ή ένα κατσαβίδι.
ηλεκτρικό παζλ.

Για να πιέσετε το κύκλωμα, θα χρειαστείτε επίσης έναν συμπιεστή και ένα μανόμετρο σχεδιασμένο για πίεση έως και 10 ατμόσφαιρες.

Για μαλακή συγκόλληση, είναι κατάλληλος ένας απλός φακός αερίου

Οδηγίες για την εξέλιξη των εργασιών

Χρησιμοποιώντας έναν κόφτη σωλήνων, ο χάλκινος σωλήνας κόβεται σε κομμάτια. Θα πάρετε 2 μέρη Ø22 mm μήκους 1,25 m και 10 στοιχεία Ø10 mm μήκους 2 m.
Στους χοντρούς σωλήνες γίνεται ένα περιθώριο 150 mm από την άκρη και 10 οπές Ø10 mm κάθε 100 mm.
Λεπτοί σωλήνες εισάγονται στις οπές που λαμβάνονται έτσι ώστε να προεξέχουν προς τα μέσα όχι περισσότερο από 1–2 mm. Διαφορετικά, θα εμφανιστεί υπερβολική υδραυλική αντίσταση στο ψυγείο.
Χρησιμοποιώντας έναν καυστήρα αερίου, πιστόλι θερμού αέρα και συγκόλληση, όλα τα μέρη του ψυγείου συνδέονται μεταξύ τους.
Το κύκλωμα του ηλιακού συλλέκτη λειτουργεί υπό πίεση, επομένως δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στη στεγανότητα των συνδέσεων

Για να συναρμολογήσετε το ψυγείο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ειδικά εξαρτήματα, αλλά σε αυτή την περίπτωση, το κόστος του ηλιακού συστήματος θα αυξηθεί σημαντικά. Επιπλέον, οι πτυσσόμενες συνδέσεις δεν εγγυώνται τη στεγανότητα της κατασκευής υπό μεταβλητά θερμοδυναμικά φορτία.
Τα βύσματα και τα σπειρώματα συγκολλούνται σε ζεύγη κατά μήκος των διαγωνίων του ψυγείου σε σωλήνες 3/4˝.
Έχοντας κλείσει το σπείρωμα εξόδου με ένα βύσμα, ένα εξάρτημα βιδώνεται στην είσοδο της συναρμολογημένης πολλαπλής και ο συμπιεστής συνδέεται.
Ο συμπιεστής συνδέεται με ένα εξάρτημα
Το ψυγείο τοποθετείται σε ένα δοχείο με νερό και μια πίεση 7–8 atm αντλείται από τον συμπιεστή. Οι φυσαλίδες που ανεβαίνουν στις αρθρώσεις χρησιμοποιούνται για να κρίνουν τη στεγανότητα των συγκολλημένων αρμών.
Εάν δεν βρέθηκε κατάλληλο δοχείο για τον έλεγχο του συλλέκτη, τότε μπορείτε να το συναρμολογήσετε μόνοι σας. Για αυτό, ένα κουτί ή ένα απλό φράγμα κατασκευάζεται από αυτοσχέδια μέσα (κόψιμο ξυλείας, τούβλου κ.λπ.) και καλύπτεται με πλαστική μεμβράνη.
Μετά τον έλεγχο της στεγανότητας, το ψυγείο στεγνώνει και απολιπανθεί. Στη συνέχεια προχωρήστε στη συγκόλληση του φύλλου χαλκού. Συγκολλήστε το φύλλο απορρόφησης στους σωλήνες με συνεχή ραφή σε όλο το μήκος κάθε στοιχείου του χάλκινου κυκλώματος.
Η συγκόλληση του απορροφητικού φύλλου πραγματοποιείται με συνεχή ραφή
Δεδομένου ότι ο απορροφητής ηλιακού συλλέκτη είναι κατασκευασμένος από χαλκό, μπορεί να χρησιμοποιηθεί χημικό μαύρισμα αντί για βαφή. Αυτό θα σας επιτρέψει να αποκτήσετε μια πραγματική επιλεκτική επίστρωση στην επιφάνεια, παρόμοια με αυτή που λαμβάνεται στο εργοστάσιο. Για να γίνει αυτό, ένα θερμαινόμενο χημικό διάλυμα χύνεται στο δοχείο για έλεγχο διαρροής και ο απορροφητής τοποθετείται με την όψη προς τα κάτω. Κατά τη διάρκεια της αντίδρασης, η θερμοκρασία των αντιδραστηρίων διατηρείται με οποιαδήποτε διαθέσιμη μέθοδο (για παράδειγμα, με συνεχή άντληση του διαλύματος μέσω δοχείου με λέβητα).
Το μαύρισμα του χαλκού είναι ένα από τα πιο κρίσιμα στάδια στην κατασκευή ενός απορροφητή.

Ως υγρό για χημικό μαύρισμα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου (60 g) και υπερθειικού καλίου ή υπερθειικού αμμωνίου (16 g) σε νερό (1 λίτρο). Θυμηθείτε ότι αυτές οι ουσίες είναι επικίνδυνες για τον άνθρωπο και η ίδια η διαδικασία οξείδωσης του χαλκού σχετίζεται με την απελευθέρωση επιβλαβών αερίων. Επομένως, είναι επιτακτική η χρήση προστατευτικού εξοπλισμού - αναπνευστήρα, γυαλιά και λαστιχένια γάντια και η ίδια η εργασία γίνεται καλύτερα σε εξωτερικούς χώρους ή σε καλά αεριζόμενο χώρο.
Τα εξαρτήματα κόβονται από το φύλλο OSB για τη συναρμολόγηση του περιβλήματος του ηλιακού συλλέκτη - το κάτω μέρος 1x2 m, οι πλευρές 0,16x2 m, το επάνω μέρος 0,18x1 m και το κάτω μέρος πάνελ 0,17x1 m, καθώς και 2 χωρίσματα στήριξης 0,13x0,98 m .
Μια ράγα 20x30 mm κόβεται σε κομμάτια: 1,94 m - 4 τεμ. και 0,98 m - 2 τεμ.
Γίνονται οπές Ø20 mm στα πλαϊνά τοιχώματα για τους σωλήνες εισόδου και εξόδου και 3-4 οπές Ø8 mm ανοίγονται στο κάτω μέρος του συλλέκτη για μικροαερισμό.
Τρύπες που απαιτούνται για μικροαερισμό
Γίνονται εγκοπές στα χωρίσματα για τους σωλήνες απορρόφησης.
Ένα πλαίσιο στήριξης συναρμολογείται από πηχάκια 20x30 mm.
Χρησιμοποιώντας γωνίες επίπλων και βίδες με αυτοκόλλητη βίδα, το πλαίσιο είναι επενδυμένο με πάνελ OSB. Σε αυτή την περίπτωση, τα πλευρικά τοιχώματα πρέπει να στηρίζονται στο κάτω μέρος - αυτό θα αποτρέψει την εκτροπή του σώματος. Το κάτω πάνελ χαμηλώνει 10 mm από το υπόλοιπο για να το καλύψει με γυαλί. Αυτό θα αποτρέψει την είσοδο βροχόπτωσης μέσα στο πλαίσιο.
Τοποθετήστε εσωτερικά χωρίσματα.
Κατά τη συναρμολόγηση της θήκης, βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε ένα τετράγωνο κτιρίου, διαφορετικά το σχέδιο μπορεί να αποδειχθεί λοξό
Το κάτω μέρος και τα πλαϊνά του σώματος είναι μονωμένα με ορυκτοβάμβακα και καλύπτονται με ρολό υλικό που αντανακλά τη θερμότητα.
Είναι καλύτερα να χρησιμοποιείτε ορυκτοβάμβακα με εμποτισμό απωθητικό της υγρασίας.
Ο απορροφητής τοποθετείται στον προετοιμασμένο χώρο. Για να γίνει αυτό, αποσυναρμολογείται ένα από τα πλαϊνά πάνελ, το οποίο στη συνέχεια τοποθετείται στη θέση του.
Σχέδιο της εσωτερικής «πίτας» του ηλιακού συλλέκτη
Σε απόσταση 1 cm από το πάνω άκρο του κουτιού, η εσωτερική περίμετρος της κατασκευής είναι επενδυμένη με ξύλινο πηχάκι 20x30 mm έτσι ώστε η φαρδιά πλευρά του να εφάπτεται στους τοίχους.
Περιμετρικά κολλιέται μια στεγανωτική τσίχλα.
Για στεγανότητα, χρησιμοποιήστε μια συμβατική τσιμούχα παραθύρου.
Τοποθετείται γυαλί ή παράθυρο με διπλά τζάμια, το περίγραμμα του οποίου επικολλάται επίσης με στεγανοποίηση παραθύρου.
Η δομή πιέζεται με μια γωνία αλουμινίου, στην οποία έχουν προτρυπηθεί οπές για βίδες με αυτοκόλλητη τομή. Σε αυτό το στάδιο, η συναρμολόγηση συλλέκτη θεωρείται ολοκληρωμένη.
Κατά τη συναρμολόγηση, το πάχος του ηλιακού συλλέκτη είναι περίπου 17 cm

Για την αποφυγή εισροής υγρασίας και διαρροής θερμότητας, σε όλα τα στάδια οι αρμοί και τα σημεία ζευγαρώματος των εξαρτημάτων επεξεργάζονται με στεγανωτικό σιλικόνης. Για την προστασία της δομής από τις βροχοπτώσεις, το ξύλο επικαλύπτεται με ειδική ένωση και βάφεται με σμάλτο.

Χαρακτηριστικά εγκατάστασης και λειτουργίας συλλεκτών θέρμανσης υγρών

Για να τοποθετήσετε τον ηλιακό συλλέκτη, επιλέξτε ένα ευρύχωρο μέρος που δεν σκιάζεται όλες τις ώρες της ημέρας. Το στήριγμα ή το υποπλαίσιο στερέωσης είναι κατασκευασμένο από ξύλινα πηχάκια ή μέταλλο με τέτοιο τρόπο ώστε η κλίση του θερμοσίφωνα να ρυθμίζεται από 45 έως 60 μοίρες από τον κατακόρυφο άξονα.

Διάγραμμα σύνδεσης ηλιακού θερμοσίφωνα σε σύστημα εξαναγκασμένης κυκλοφορίας

Η δεξαμενή αποθήκευσης για τη μείωση των απωλειών θερμότητας τοποθετείται όσο το δυνατόν πιο κοντά στην εγκατάσταση.Ανάλογα με τις συνθήκες, οργανώνεται η φυσική ή αναγκαστική κυκλοφορία του ψυκτικού. Στην τελευταία περίπτωση, χρησιμοποιείται ένας ελεγκτής με έναν αισθητήρα θερμοκρασίας ενσωματωμένο στον σωλήνα εξόδου. Η άντληση του ρευστού εργασίας κατά μήκος του κυκλώματος θα ενεργοποιηθεί όταν η θερμοκρασία του φτάσει την προγραμματισμένη τιμή.

Ένα εποχιακό σύστημα λειτουργίας γεμίζει με νερό, ενώ η χρήση ηλιακού θερμοσίφωνα όλο το χρόνο απαιτεί τη χρήση αντιψυκτικού υγρού. Η ιδανική επιλογή είναι ένα ειδικό αντιψυκτικό για ηλιακά συστήματα, αλλά για εξοικονόμηση χρημάτων χρησιμοποιούνται και υγρά που προορίζονται για καλοριφέρ αυτοκινήτου ή οικιακά συστήματα θέρμανσης.

Βίντεο: Φτιάξτο μόνος σου ηλιακός θερμοσίφωνας

Η κατασκευή ενός ηλιακού συλλέκτη δεν είναι μόνο μια ενδιαφέρουσα και συναρπαστική δραστηριότητα. Ένας ηλιακός θερμοσίφωνας θα εξοικονομήσει τον οικογενειακό σας προϋπολογισμό και θα αποδείξει ότι μπορείτε να προστατεύσετε το περιβάλλον όχι μόνο με λόγια, αλλά και με αληθινές πράξεις.

Χάρη στα πολύπλευρα χόμπι μου, γράφω για διάφορα θέματα, αλλά τα αγαπημένα μου είναι η μηχανική, η τεχνολογία και οι κατασκευές. Ίσως επειδή γνωρίζω πολλές αποχρώσεις σε αυτούς τους τομείς, όχι μόνο θεωρητικά, ως αποτέλεσμα σπουδών σε τεχνικό πανεπιστήμιο και μεταπτυχιακό, αλλά και από την πρακτική πλευρά, αφού προσπαθώ να κάνω τα πάντα με τα χέρια μου.

Ο ηλιακός συλλέκτης είναι μια ομάδα μεταλλικών πλακών που συνήθως τοποθετούνται στη νότια πλευρά της οροφής. Είναι βαμμένα μαύρα, αφού είναι η μαύρη επιφάνεια που ζεσταίνεται πιο γρήγορα και διατηρεί τη θερμότητα περισσότερο. Αυτές οι μεταλλικές πλάκες τοποθετούνται σε πλαστικό πλαίσιο.

Συνήθως πολλά τέτοια μεταλλικά φύλλα συλλεκτών εγκαθίστανται στην οροφή,αφού όταν οι ακτίνες του ήλιου αγγίζουν την επιφάνεια της στέγης, η ενέργεια που περιέχεται σε αυτές τις ακτίνες κατανέμεται ομοιόμορφα σε ολόκληρη την επιφάνεια της στέγης. Επομένως, όσο περισσότερα φύλλα τοποθετούνται στην κλίση της οροφής, τόσο περισσότερη ενέργεια συσσωρεύουν.

Η όλη αρχή λειτουργίας των ηλιακών εγκαταστάσεων μπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής:

Το ψυκτικό-νερό κινείται μέσω του συλλέκτη μέσω ειδικών σωλήνων.Η κυκλοφορία του νερού μπορεί να πραγματοποιηθεί τόσο φυσικά όσο και τεχνητά, δηλαδή με τη βοήθεια αντλιών κυκλοφορίας. Αρχικά, ο συλλέκτης θερμαίνεται από το ηλιακό φως και στη συνέχεια αυτή η θερμότητα μεταφέρεται στο ψυκτικό. Στη συνέχεια, το θερμαινόμενο υγρό ρέει μέσα από τους σωλήνες και εισέρχεται στη δεξαμενή αποθήκευσης, η οποία είναι μια ειδική δεξαμενή νερού.

Τα τοιχώματα αυτής της δεξαμενής έχουν καλή θερμομόνωση για να μην χάνει θερμότητα.Επίσης, σε αυτή τη δεξαμενή μπορούν να τοποθετηθούν επιπλέον ηλεκτρικοί θερμαντήρες, οι οποίοι θα μπουν αυτόματα στη φάση εργασίας, εάν ξαφνικά υπάρχει πολύ συννεφιασμένος καιρός έξω και οι συλλέκτες δεν θερμαίνονται. Το νερό σε αυτή τη δεξαμενή μπορεί να σταθεί για όσο χρόνο θέλετε, έως ότου οι ιδιοκτήτες προτιμήσουν να το χρησιμοποιήσουν για τους δικούς τους σκοπούς.

Με βάση τα παραπάνω, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η όλη αρχή λειτουργίας των ηλιακών εγκαταστάσεων είναι η μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε θερμότητα.

Είδη

Υπάρχουν διάφοροι τύποι ηλιακών συλλεκτών:

Διαμέρισμα.Σήμερα, οι εκπρόσωποι αυτής της κατηγορίας είναι πολύ δημοφιλείς στον τομέα της χρήσης. Μια τέτοια ηλιακή εγκατάσταση αποτελείται από ένα φύλλο πλατίνας, το οποίο είναι βαμμένο μαύρο. Το φύλλο αυτό περικλείεται σε μεταλλικό σκελετό, του οποίου η εξωτερική πλευρά είναι καλυμμένη με γυαλί για καλύτερη μετάδοση του φωτός. Σε συσκευές αυτού του τύπου, όλα γίνονται για να μειωθεί η απώλεια θερμότητας στο ελάχιστο.

Το γυαλί για τέτοιες κατασκευές είναι κατασκευασμένο με τέτοιο τρόπο ώστε η περιεκτικότητα σε σίδηρο σε αυτό να είναι όσο το δυνατόν χαμηλότερη. Αυτό συμβάλλει στην καλύτερη μετάδοση της ηλιακής ενέργειας. Η ηλιακή ενέργεια διέρχεται από το γυαλί και θερμαίνει την επιφάνεια του συλλέκτη στην οποία κινείται το ψυκτικό. Επιπλέον, αυτό το ψυκτικό θερμαίνεται με πλάκες πλατίνας.

Οι συλλέκτες που συσσωρεύουν ηλιακή ενέργεια σε ηλιακές εγκαταστάσεις ονομάζονται επίσης απορροφητικές πλάκες. Είναι κατασκευασμένα όχι μόνο από πλατίνα. Αντίθετα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μέταλλα όπως ο χαλκός και το αλουμίνιο, τα οποία έχουν υψηλή θερμική αγωγιμότητα.

Υγρό.Σε εγκαταστάσεις αυτού του τύπου, ένα υγρό χρησιμοποιείται ως φορέας θερμότητας. Οι εναλλάκτες θερμότητας είναι εγκατεστημένοι κάτω από το απορροφητικό στοιχείο και συνδέονται σε αυτό από κάτω. Μπορούν να λάβουν τη μορφή πηνίου ή χωριστών σωλήνων που εκτείνονται παράλληλα μεταξύ τους. Το serpentine είναι φυσικά μια βολική επιλογή, καθώς ελαχιστοποιείται ο κίνδυνος πιθανής διαρροής. Τα υγρά ηλιακά φυτά μπορούν να χωριστούν σε δύο υποείδη:

Ανοιξε.Σε τέτοια συστήματα, το νερό χρησιμοποιείται ως φορέας θερμότητας. Θερμαίνεται στην εγκατάσταση, και αποστέλλεται στη δεξαμενή, από όπου πηγαίνει για χρήση. Δεν είναι βολικό να χρησιμοποιείτε τέτοια συστήματα, καθώς σε περιόδους χαμηλών θερμοκρασιών, το νερό παγώνει και μπορεί να σπάσει σωλήνες.
Κλειστό.Σε συστήματα αυτού του τύπου, ο ρόλος του ψυκτικού δεν παίζεται από νερό, αλλά από ένα ειδικό μη παγωμένο υγρό. Στην εγκατάσταση θερμαίνεται με ηλιακή ενέργεια και εισέρχεται στον εναλλάκτη θερμότητας που είναι μια δεξαμενή, στο εσωτερικό της οποίας υπάρχει ερμητικά κλειστή δεξαμενή νερού. Το θερμαινόμενο μη παγωμένο υγρό μεταφέρει τη θερμότητά του στο νερό, το οποίο αμέσως θερμαίνεται και πηγαίνει σε χρήση.

Αέρας.Εάν το νερό έχει μια σειρά από μειονεκτήματα, όπως το πάγωμα και το βρασμό, τότε η χρήση του αέρα ως φορέα θερμότητας θα βοηθήσει στην πλήρη εξάλειψη αυτών των μειονεκτημάτων. Πράγματι, ο αέρας δεν παγώνει σε χαμηλές θερμοκρασίες και επίσης δεν βράζει σε υψηλές θερμοκρασίες. Χάρη σε αυτά τα πλεονεκτήματα, ο αέρας είναι ένας εξαιρετικός φορέας θερμότητας. Επιπλέον, χρησιμοποιούνται φθηνά υλικά σε εγκαταστάσεις ηλιακής ενέργειας αέρα και οι εργασίες συντήρησης πραγματοποιούνται πολύ εύκολα.

Ο σχεδιασμός των ηλιακών εγκαταστάσεων περιλαμβάνει αρκετούς συλλέκτες, τον ρόλο των οποίων παίζουν οι μεταλλικές πλάκες. Το ψυκτικό κινείται μεταξύ τους με φυσική μεταφορά (υπάρχει μια επιλογή όπου χρησιμοποιούνται ανεμιστήρες). Στη συνέχεια, ο θερμός αέρας εισέρχεται στο δωμάτιο. Το μειονέκτημα είναι ότι ο αέρας είναι κακός φορέας θερμότητας.

Σχέδιο και σχέδιο

Ο ίδιος ο σχεδιασμός του ηλιακού συλλέκτη είναι μόνο μέρος ενός τεράστιου εγχειρήματος. Το γεγονός είναι ότι για τη σωστή λειτουργία ολόκληρου του συστήματος, πρέπει να σχεδιάσετε τη σωστή ζώνη. Εδώ θα εξετάσουμε ένα σχέδιο στο οποίο η ηλιακή μονάδα λειτουργεί σε δύο δεξαμενές. Η μία από τις δεξαμενές είναι συσσωρευτής θερμότητας, που χρησιμοποιείται για θέρμανση και η άλλη για ζεστό νερό.

Βαλβίδες αντεπιστροφής.Η κύρια λειτουργία των βαλβίδων αντεπιστροφής είναι να εμποδίζουν το νερό να ρέει πίσω, δηλαδή να αναγκάζει το νερό να ρέει προς μία κατεύθυνση. Σε αυτό το σχήμα, τοποθετούνται βαλβίδες αντεπιστροφής στη διαδρομή του υγρού που εξέρχεται από την πολλαπλή έτσι ώστε το υγρό να μην ρέει πίσω στη συσκευή. Δύο ακόμη βαλβίδες αντεπιστροφής είναι εγκατεστημένες στην έξοδο των δεξαμενών.
αντλίες κυκλοφορίας.Είναι απαραίτητα. Αυτό το διάγραμμα δείχνει τη χρήση δύο αντλιών. Το ένα από αυτά είναι εγκατεστημένο στην έξοδο της δεξαμενής ΖΝΧ και το άλλο στην έξοδο του συσσωρευτή θερμότητας. Εάν λειτουργεί μόνο η αντλία που βρίσκεται κοντά στο ΖΝΧ, τότε ολόκληρο το σύστημα θα λειτουργεί μόνο για τη θέρμανση του ΖΝΧ και εάν λειτουργεί μόνο η αντλία δίπλα στη δεξαμενή αποθήκευσης, τότε το σύστημα λειτουργεί μόνο για αυτό το στοιχείο. Μπορείτε επίσης να ενεργοποιήσετε και τις δύο αντλίες.
Βαλβίδα διακοπής.Σε αυτό το σχήμα, στη δεξαμενή αποθήκευσης, το ψυκτικό ρέει σε δύο πηνία: στο επάνω και στο κάτω μέρος. Το γεγονός είναι ότι στο επάνω πηνίο, η αντίσταση είναι μεγαλύτερη από ό, τι στο κάτω, επομένως το μεγαλύτερο μέρος του νερού ρέει στο κάτω πηνίο. Για να εξισορροπηθεί η ροή του ψυκτικού υγρού, είναι απαραίτητο να εγκαταστήσετε μια βαλβίδα διακοπής στην είσοδο υγρού σε αυτή τη δεξαμενή.
Φίλτρο.Πρέπει να υπάρχει σε οποιοδήποτε σύστημα. Η λειτουργία του είναι να παγιδεύει μεγάλα σωματίδια υπολειμμάτων που υπάρχουν στο υγρό.
Μετρητής ροής.Χρειάζεται για να δούμε πόσα λίτρα νερού ρέουν σε ένα λεπτό. Αυτή η ένδειξη ρυθμίζεται από μια βαλβίδα διακοπής.
Ένδειξη πίεσης.Με αυτό το στοιχείο, μπορείτε να προσδιορίσετε το επίπεδο πίεσης στο σύστημα. Μια εκρηκτική βαλβίδα είναι εγκατεστημένη κοντά σε περίπτωση που η πίεση υπερβεί ξαφνικά τον κανόνα.
Δοχείο διαστολής.Στο σύστημα, το νερό θα αρχίσει να διαστέλλεται λόγω θέρμανσης. Η περίσσεια ρέει στο δοχείο διαστολής και όταν κρυώσει, θα αρχίσουν να κυκλοφορούν ξανά. Εάν αυτή η δεξαμενή δεν υπάρχει, τότε η περίσσεια θα βγει μέσω της βαλβίδας εκτόξευσης και όταν κρυώσει, δεν θα υπάρχει αρκετό νερό στο σύστημα.
Αεραγωγοί.Στα ηλιακά συστήματα χρησιμοποιούνται αυτόματα αεραγωγοί. Είναι εγκατεστημένα στην κορυφή του συστήματος. Απαιτείται για την αυτόματη απομάκρυνση του συσσωρευμένου αέρα από το σύστημα.
Βρύση αποστράγγισης.Μέσω αυτής της βρύσης, το ψυκτικό υγρό μπορεί να αποστραγγιστεί από το σύστημα.

Αυτά είναι τα στοιχεία του συστήματος αυτού του σχήματος.

Υπάρχουν και άλλα σχέδια, αλλά η όλη αρχή λειτουργίας παραμένει η ίδια, μόνο ορισμένες βαλβίδες και πύλες μπορεί να χρειάζονται περισσότερο ή λιγότερο, ανάλογα με το σχήμα.

Απαραίτητα υλικά και εργαλεία

Οι ηλιακές εγκαταστάσεις μπορούν να αγοραστούν σε ειδικές εγκαταστάσεις, αλλά μπορείτε επίσης να το κάνετε μόνοι σας, καθώς η αγορά θα είναι πολύ ακριβή. Οι ηλιακοί συλλέκτες στο σπίτι μπορούν να κατασκευαστούν από διαφορετικά υλικά, όπως πλαστικά μπουκάλια, εύκαμπτο σωλήνα, πολυπροπυλένιο, αλλά η πιο οικονομική από άποψη υλικού και η πιο εύκολη είναι η διαδικασία κατασκευής ηλιακής μπαταρίας από ψυγείο αυστηρά ψυγείου.

Για αυτό θα χρειαστείτε τα ακόλουθα υλικά:

Λαστιχένιο χαλάκι.
scotch
Αλουμινόχαρτο.
Συνηθισμένο γυαλί.
Ξύλινες ράβδοι για την κατασκευή σκελετού.
Συσκευή συγκόλλησης.

Όλα αυτά τα υλικά μπορούν να αγοραστούν χωρίς επιπλέον κόστος. Εάν είναι ήδη διαθέσιμα, τότε μπορείτε να ασχοληθείτε.

Πώς να φτιάξετε έναν ηλιακό συλλέκτη με τα χέρια σας - οδηγίες βήμα προς βήμα

Εάν το παλιό ψυγείο είναι ήδη σε κατάσταση μη λειτουργίας, τότε δεν πρέπει να το πετάξετε, καθώς ο πυκνωτής του μπορεί να είναι ένα εξαιρετικό υλικό για τη συναρμολόγηση ενός συλλέκτη. Κατά την κατασκευή αυτής της συσκευής, θα πρέπει να καθοδηγηθείτε από τις παρακάτω οδηγίες βήμα προς βήμα:

Είναι απαραίτητο να αποσυναρμολογήσετε τον συμπυκνωτή, να ξεπλύνετε καλά, να τον καθαρίσετε από το φρέον και να τον μετρήσετε.
Αφού κάνετε τις απαραίτητες μετρήσεις, θα πρέπει να αρχίσετε να κατασκευάζετε ένα ξύλινο πλαίσιο, δηλαδή το σώμα. Για να το κάνετε αυτό, χρησιμοποιήστε ξύλινες ράβδους.
Τώρα πρέπει να πάρετε το αλουμινόχαρτο και να το απλώσετε στο κάτω μέρος της κατασκευασμένης θήκης. Αυτό γίνεται έτσι ώστε ο εναλλάκτης θερμότητας να μπορεί να θερμαίνεται όχι μόνο από την μπροστινή πλευρά, αλλά και από την πίσω πλευρά.
Τώρα, οπλισμένοι με κολλητική ταινία, θα πρέπει να κολλήσετε όλες τις ρωγμές σε όλη την περίμετρο της θήκης.
Στη συνέχεια, πρέπει να καρφώσετε επιπλέον ράβδους στο πίσω μέρος της συσκευής. Αυτό γίνεται έτσι ώστε ο εναλλάκτης θερμότητας να είναι σταθερά στερεωμένος.
Τώρα γίνονται μικρές τρύπες στο πλαίσιο για την αφαίρεση των σωλήνων.
Στην κάτω πλευρά του πλαισίου, πρέπει να τοποθετήσετε μερικές βίδες έτσι ώστε το γυαλί να συγκρατείται καλά και να μην γλιστράει.
Τώρα τα καλύπτουν όλα με γυαλί, και με τη βοήθεια κολλητικής ταινίας σφραγίζουν όλες τις τρύπες.

Αυτό είναι όλο! Απομένει μόνο να το εγκαταστήσετε κάπου στην οροφή και να το συνδέσετε με τα υπόλοιπα στοιχεία του συστήματος θέρμανσης στο σπίτι.

Αποχρώσεις

Κατά την κατασκευή και τη λειτουργία του συλλέκτη, θα πρέπει να προσέξετε τα ακόλουθα σημεία:

Το νερό που θερμαίνεται μέσω ενός τέτοιου συλλέκτη θα πρέπει να χρησιμοποιείται μόνο για τεχνικές ανάγκες, καθώς το φρέον παραμένει ακόμα στον συμπυκνωτή.
Δεν είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε συμπυκνωτή ψυγείου, μπορείτε επίσης να πάρετε ένα ψυγείο από ένα αυτοκίνητο.
Εάν προβλέπεται η χρήση αντλίας κυκλοφορίας, τότε η δεξαμενή αποθήκευσης νερού μπορεί να εγκατασταθεί παντού. Αντί για αντλία κυκλοφορίας υψηλής ισχύος, μπορείτε να πάρετε μια κανονική αντλία ενυδρείου. Εάν το σύστημα προβλέπει τη φυσική κυκλοφορία του υγρού, τότε η δεξαμενή πρέπει να βρίσκεται πάνω από τον ίδιο τον συλλέκτη.

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 και 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 αύξηση του κόστους των παραδοσιακών πηγών ενέργειας ενθαρρύνει τους ιδιοκτήτες ιδιωτικών κατοικιών να αναζητήσουν εναλλακτικές επιλογές για θέρμανση κατοικιών και θέρμανση νερού. Συμφωνώ, η οικονομική συνιστώσα του θέματος θα παίξει σημαντικό ρόλο στην επιλογή ενός συστήματος θέρμανσης.

Ένας από τους πιο πολλά υποσχόμενους τρόπους παροχής ενέργειας είναι η μετατροπή της ηλιακής ακτινοβολίας. Για αυτό χρησιμοποιούνται ηλιακά συστήματα. Η κατανόηση της αρχής της συσκευής τους και του μηχανισμού λειτουργίας, η κατασκευή ενός ηλιακού συλλέκτη για θέρμανση με τα χέρια σας δεν θα είναι δύσκολη.

Θα σας πούμε για τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού των ηλιακών συστημάτων, θα προσφέρουμε ένα απλό σχέδιο συναρμολόγησης και θα περιγράψουμε τα υλικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν. Τα στάδια της εργασίας συνοδεύονται από οπτικές φωτογραφίες, το υλικό συμπληρώνεται με βίντεο κλιπ για τη δημιουργία και την ανάθεση ενός αυτοδημιούργητου συλλέκτη.

Τα σύγχρονα ηλιακά συστήματα είναι ένα σύστημα παραγωγής θερμότητας. Χρησιμοποιούνται ως βοηθητικός εξοπλισμός θέρμανσης που μετατρέπει την ηλιακή ακτινοβολία σε χρήσιμη ενέργεια για τους ιδιοκτήτες σπιτιού.

Είναι σε θέση να παρέχουν πλήρως παροχή ζεστού νερού και θέρμανση την κρύα εποχή μόνο στις νότιες περιοχές. Και στη συνέχεια, εάν καταλαμβάνουν μια αρκετά μεγάλη περιοχή και είναι εγκατεστημένα σε ανοιχτούς χώρους που δεν σκιάζονται από δέντρα.

Παρά τον μεγάλο αριθμό ποικιλιών, η αρχή της δουλειάς τους είναι η ίδια. Οποιοδήποτε είναι ένα κύκλωμα με μια σειριακή διάταξη συσκευών, που παρέχουν θερμική ενέργεια και τη μεταδίδουν στον καταναλωτή.

Τα κύρια στοιχεία εργασίας είναι ή ηλιακοί συλλέκτες. Η τεχνολογία στις φωτογραφικές πλάκες είναι κάπως πιο περίπλοκη από ό,τι σε έναν σωληνωτό συλλέκτη.

Σε αυτό το άρθρο θα εξετάσουμε τη δεύτερη επιλογή - ένα ηλιακό σύστημα συλλέκτη.

Οι ηλιακοί συλλέκτες εξακολουθούν να λειτουργούν ως βοηθητικός προμηθευτής ενέργειας. Είναι επικίνδυνο να αλλάξει εντελώς η θέρμανση του σπιτιού στο ηλιακό σύστημα λόγω της αδυναμίας πρόβλεψης ενός σαφούς αριθμού ηλιόλουστων ημερών

Οι συλλέκτες είναι ένα σύστημα σωλήνων που συνδέονται σε σειρά με τις γραμμές εξόδου και εισόδου ή είναι διατεταγμένοι με τη μορφή πηνίου. Τεχνικό νερό, ροή αέρα ή μείγμα νερού με οποιοδήποτε μη παγωμένο υγρό κυκλοφορεί μέσω των σωλήνων.

Η κυκλοφορία διεγείρεται από φυσικά φαινόμενα: εξάτμιση, αλλαγές στην πίεση και την πυκνότητα από τη μετάβαση από τη μια κατάσταση συσσωμάτωσης στην άλλη, κ.λπ.

Η συλλογή και η συσσώρευση της ηλιακής ενέργειας πραγματοποιείται από απορροφητές. Πρόκειται είτε για συμπαγή μεταλλική πλάκα με μαυρισμένη εξωτερική επιφάνεια είτε για ένα σύστημα μεμονωμένων πλακών που συνδέονται με τους σωλήνες.

Για την κατασκευή του άνω μέρους του περιβλήματος, του καλύμματος, χρησιμοποιούνται υλικά με υψηλή ικανότητα μετάδοσης φωτεινής ροής. Μπορεί να είναι πλεξιγκλάς, παρόμοια πολυμερή υλικά, σκληρυμένοι τύποι παραδοσιακού γυαλιού.

Προκειμένου να εξαλειφθούν οι απώλειες ενέργειας από το πίσω μέρος της συσκευής, τοποθετείται θερμομόνωση στο κουτί

Πρέπει να πω ότι τα πολυμερή υλικά δεν ανέχονται αρκετά καλά την επίδραση των υπεριωδών ακτίνων. Όλοι οι τύποι πλαστικού έχουν αρκετά υψηλό συντελεστή θερμικής διαστολής, ο οποίος συχνά οδηγεί σε αποσυμπίεση της θήκης. Επομένως, η χρήση τέτοιων υλικών για την κατασκευή του περιβλήματος συλλέκτη θα πρέπει να είναι περιορισμένη.

Το νερό ως μέσο θέρμανσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο σε συστήματα που έχουν σχεδιαστεί για την παροχή πρόσθετης θερμότητας την περίοδο του φθινοπώρου/άνοιξης. Εάν σχεδιάζεται χρήση του ηλιακού συστήματος καθ' όλη τη διάρκεια του έτους, πριν από το πρώτο κρύο, το νερό επεξεργασίας μετατρέπεται σε μείγμα με αντιψυκτικό.

Εάν εγκατασταθεί ηλιακός συλλέκτης για τη θέρμανση ενός μικρού κτιρίου που δεν είναι συνδεδεμένο με την αυτόνομη θέρμανση του εξοχικού ή με κεντρικά δίκτυα, κατασκευάζεται ένα απλό σύστημα μονού κυκλώματος με μια συσκευή θέρμανσης στην αρχή του.

Η αλυσίδα δεν περιλαμβάνει αντλίες κυκλοφορίας και συσκευές θέρμανσης. Το σχέδιο είναι εξαιρετικά απλό, αλλά μπορεί να λειτουργήσει μόνο το ηλιόλουστο καλοκαίρι.

Όταν ο συλλέκτης περιλαμβάνεται σε μια τεχνική δομή διπλού κυκλώματος, όλα είναι πολύ πιο περίπλοκα, αλλά το εύρος των ημερών που είναι κατάλληλες για χρήση αυξάνεται σημαντικά. Ο συλλέκτης επεξεργάζεται μόνο ένα περίγραμμα. Το κυρίαρχο φορτίο εκχωρείται στην κύρια μονάδα θέρμανσης, η οποία τροφοδοτείται από ηλεκτρική ενέργεια ή οποιοδήποτε τύπο καυσίμου.

Οι οικιακοί τεχνίτες επινόησαν μια φθηνότερη επιλογή - έναν σπειροειδή εναλλάκτη θερμότητας από.

Μια ενδιαφέρουσα δημοσιονομική λύση είναι ο απορροφητής ενός ηλιακού συστήματος από έναν εύκαμπτο σωλήνα πολυμερούς. Χρησιμοποιούνται κατάλληλα εξαρτήματα για τη σύνδεση με τις συσκευές εισόδου και εξόδου Η επιλογή των αυτοσχέδιων μέσων από τα οποία μπορεί να κατασκευαστεί ένας εναλλάκτης θερμότητας ηλιακού συλλέκτη είναι αρκετά μεγάλη. Μπορεί να είναι ο εναλλάκτης θερμότητας ενός παλιού ψυγείου, σωλήνες νερού από πολυαιθυλένιο, θερμαντικά σώματα από χάλυβα κ.λπ.

Σημαντικό κριτήριο απόδοσης είναι η θερμική αγωγιμότητα του υλικού από το οποίο κατασκευάζεται ο εναλλάκτης θερμότητας.

Για αυτοκατασκευή, ο χαλκός είναι η καλύτερη επιλογή. Έχει θερμική αγωγιμότητα 394 W/m². Για το αλουμίνιο, αυτή η παράμετρος κυμαίνεται από 202 έως 236 W / m².

Ωστόσο, η μεγάλη διαφορά στις παραμέτρους θερμικής αγωγιμότητας μεταξύ σωλήνων χαλκού και πολυπροπυλενίου δεν σημαίνει καθόλου ότι ένας εναλλάκτης θερμότητας με χάλκινους σωλήνες θα παράγει εκατοντάδες φορές μεγαλύτερους όγκους ζεστού νερού.

Υπό ίσες συνθήκες, η απόδοση ενός εναλλάκτη θερμότητας από χαλκοσωλήνες θα είναι 20% πιο αποδοτική από την απόδοση των επιλογών μεταλλικού πλαστικού. Έτσι οι εναλλάκτες θερμότητας από πολυμερείς σωλήνες έχουν δικαίωμα ζωής. Επιπλέον, αυτές οι επιλογές είναι πολύ φθηνότερες.

Ανεξάρτητα από το υλικό του σωλήνα, όλες οι συνδέσεις, συγκολλημένες και με σπείρωμα, πρέπει να είναι σφιχτές. Οι σωλήνες μπορούν να τοποθετηθούν τόσο παράλληλα μεταξύ τους όσο και με τη μορφή πηνίου.

Το κύκλωμα τύπου πηνίου μειώνει τον αριθμό των συνδέσεων - αυτό μειώνει την πιθανότητα διαρροών και παρέχει μια πιο ομοιόμορφη κίνηση της ροής του ψυκτικού.

Το πάνω μέρος του κουτιού, στο οποίο βρίσκεται ο εναλλάκτης θερμότητας, είναι καλυμμένο με γυαλί. Εναλλακτικά, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σύγχρονα υλικά, όπως ακρυλικό ανάλογο ή μονολιθικό πολυανθρακικό. Το ημιδιαφανές υλικό μπορεί να μην είναι λείο, αλλά κυματοειδές ή ματ.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Η διαδικασία κατασκευής ενός στοιχειώδους ηλιακού συλλέκτη:

Πώς να συναρμολογήσετε και να θέσετε σε λειτουργία ένα ηλιακό σύστημα:

Φυσικά, ένας αυτοδημιούργητος ηλιακός συλλέκτης δεν θα είναι σε θέση να ανταγωνιστεί τα βιομηχανικά μοντέλα. Χρησιμοποιώντας αυτοσχέδια υλικά, είναι αρκετά δύσκολο να επιτευχθεί η υψηλή απόδοση που έχουν τα βιομηχανικά σχέδια. Όμως το οικονομικό κόστος θα είναι πολύ μικρότερο σε σύγκριση με την αγορά έτοιμων εγκαταστάσεων.