Solvarmer: DIY installation

Udviklingsniveauet for moderne teknologier og materialer er så højt, at det ikke er urimeligt at bruge solens energi på den økonomiske side og kriminelt i forhold til miljøet. Desværre er køb af industrianlæg til produktion af elektricitet og varme irrationelt på grund af deres høje omkostninger. Ikke desto mindre er der en løsning: at fremstille en produktiv solfanger med dine egne hænder af materialer, der kan findes i den nærmeste hardware-butik.

Formålet med solfangeren, dens fordele og ulemper

En solvarmevarmer (flydende solfanger) er en enhed, der bruger solens energi til at opvarme kølevæsken. Det bruges til opvarmning af rum, til organisering af varmt vandforsyning, opvarmning af vand i puljer osv

Solfangeren forsyner huset med varmt vand og varme.

Forudsætninger for brug af en miljøvenlig vandvarmer er det faktum, at solstråling falder på Jorden året rundt, selvom den adskiller sig i intensitet om vinteren og sommeren. Så for mellembreddegrader når den daglige mængde energi i den kolde sæson 1-3 kW * h per 1 kvadratmeter, mens denne periode varierer fra 4 til 8 kW * h / m i perioden fra marts til oktober². Hvis vi taler om de sydlige regioner, kan antallet med sikkerhed øges med 20-40%.

Som du kan se, afhænger installationseffektiviteten af ​​regionen, men selv i det nordlige af vores land vil solfangeren give behovet for varmt vand - det vigtigste er, at der er færre skyer på himlen. Hvis vi taler om den midterste bane og de sydlige regioner, vil installationen, der arbejder fra solen, være i stand til at udskifte kedlen og dække behovene til opvarmningsmediet om vinteren. Vi taler selvfølgelig om produktive vandvarmere på flere titusind kvadratmeter.

Spar penge på familiebudgettet vil hjælpe solbatteriet. At gøre det selv vil hjælpe følgende materiale:https://aquatech.tomathouse.com/da/otoplenie/alt_otoplenie/solnechnaya-batareya-svoimi-rukami.html

Tabel: Distribution af solenergi efter region

Solfangere, der er bygget derhjemme, kan ikke sammenlignes med fabriksfremstillede enheder, men en hjemmelavet solinstallation vil reducere omkostningerne til opvarmning af vand til husholdningsbrug og spare strøm ved tilslutning til en vaskemaskine og opvaskemaskine.

Fordele ved solvandvarmere:

• relativt enkelt design;
• høj pålidelighed;
• effektiv drift uanset sæsonen;
• lang levetid;
• muligheden for at spare gas og elektricitet;
• tilladelse til at installere udstyr kræves ikke;
• let vægt;
• let installation;
• fuld autonomi.

Hvad angår de negative aspekter, kan ikke en enkelt installation til produktion af alternativ energi undgå dem. I vores tilfælde inkluderer ulemperne:

• høje omkostninger til fabriksudstyr;
• afhængighed af solfangereffektiviteten af ​​sæsonen og breddegrad;
• eksponering for hagl;
• ekstra omkostninger til installation af en varmelagertank;
• afhængighed af enhedens energieffektivitet af uklarhed.

Fabrikken solfanger ligner en designer, som du hurtigt kan samle installationen af ​​den krævede ydelse

Typer af solvarmeværker: valg af design til selvfremstilling

Afhængigt af temperaturen, som solvarmere udvikler, skal du skelne:

• udstyr til lav temperatur - designet til opvarmning af væsker op til 50 ° C;
• solfangere til medium temperatur - øg udløbsvandets temperatur til 80 ° C;
• højtemperaturinstallationer - opvarm kølevæsken til et kogepunkt.

Hjemme kan du bygge en solvarmeapparat af den første eller anden type. For at fremstille en opsamler af høje temperaturer, er industrielt udstyr, nye teknologier og dyre materialer nødvendigt.

Efter design er alle flydende solfangere inddelt i tre typer:

• flade vandvarmere;
• vakuum termosiphon enheder;
• helioconcentrators.

Den flade solfanger er en lav varmeisoleret kasse. En lysabsorberende plade og en rørformet kontur er installeret inde. Det absorberende panel (absorber) har øget den termiske ledningsevne. På grund af dette er det muligt at opnå maksimal overførsel af energi til det kølemiddel, der cirkulerer langs vandvarmekredsen. Enkelheden og effektiviteten af ​​flade planter afspejles i adskillige design udviklet af håndværkere.

Inde i en flad solfanger - en lysabsorberende plade og et rørformet kredsløb

Princippet for drift af vakuum solvarmeværker er baseret på en termos virkning. Designet er baseret på snesevis af dobbeltglaskolber. Det ydre rør er lavet af slagfast, hærdet glas, der modstår grader og vind. Det indre rør har en speciel belægning for at øge lysabsorptionen. Luft pumpes ud af rummet mellem pæreelementerne, hvilket undgår varmetab. I midten af ​​strukturen passerer et termisk kobberkredsløb fyldt med et lavtkogende kølevæske (freon) - det er varmeovnen til vakuumsolekollektoren. I processen fordamper procesvæsken og overfører procesfluidets varmeenergi til hovedkredsløbet. I denne kvalitet anvendes frostvæske oftere. Dette design sikrer systemtilgængelighed ved temperaturer ned til -50 ° C. Det er vanskeligt at bygge en sådan installation derhjemme, så der er få hjemmelavede vakuumtype strukturer.

I hjertet af designet til vakuum solfangeren - en masse dobbelt glas kolber

Heliokoncentratoren har dybest set et sfærisk spejl, der er i stand til at fokusere solstråling til et punkt. Opvarmningen af ​​væsken foregår i et spiralmetalkredsløb, der placeres i fokus for installationen. Fordelen ved solkoncentratorer er evnen til at udvikle høj temperatur, men behovet for et sporingssystem til solen reducerer deres popularitet blandt hjemmelavede producenter.

At opbygge en produktiv solkoncentrator derhjemme er ingen let opgave

Til fremstilling derhjemme er flade solvarmere bygget med varmeisolerende materialer, glas med høj transmission og kobberabsorber bedst egnet.

Enheden og princippet for driften af ​​en flad solfanger

Hjemmelavet solvarmeanlæg består af en flad treramme (kasse) med en tom bagvæg. I bunden er hovedelementet i enheden - absorberen. Oftest er den lavet af et metalplade fastgjort til et rørformet manifold. Effektiviteten af ​​energioverførsel afhænger af kontakten af ​​absorberpladen med rørene i varmeveksleren, derfor svejses eller loddes disse dele med en kontinuerlig søm.

Selve væskekredsløbet er en række lodrette monterede rør. I de øverste og nedre dele er de forbundet med vandrette rør med forøget diameter, som er beregnet til levering og valg af kølevæske. Indløbet og udløbet til væsken er arrangeret diagonalt - på grund af dette sikres en fuldstændig varmeudtagning fra varmevekslerelementerne. Køleskab til varmesystemer eller andre ikke-fryseløsninger bruges som varmebærer.

Absorberen er dækket med lysabsorberende maling, glas placeres ovenpå, og kassen er beskyttet med et lag varmeisolering. For at forenkle opgaven er vinduesområdet opdelt i dele, og for at øge produktiviteten bruges dobbeltvinduer. Det lukkede design skaber en termoseffekt i solfangeren og forhindrer samtidig varmetab på grund af vind, regn og andre eksterne faktorer.

Solen er en energikilde, der er tilgængelig for enhver person. Denne artikel hjælper med at udstyre solfangeren:https://aquatech.tomathouse.com/da/otoplenie/alt_otoplenie/solnechnoe-otoplenie-chastnogo-doma.html

Solvarmeværket fungerer sådan:

1. Den frysevæske, der opvarmes i solfangeren, stiger gennem rørene og går ind i opbevaringsbeholderen gennem varmeoverføringsgrenen.
2. Når vi bevæger sig langs varmeveksleren, der er installeret inde i opbevaringstanken, afgiver frostvæske varme til vandet.
3. Den afkølede arbejdsvæske kommer ind i den nedre del af solcellevarmekredsen.
4. Vandet, der opvarmes i tanken stiger og tages til behovene for varmt vandforsyning. Genopfyldning af væsken i varmelagringstanken sker på grund af vandforsyningen tilsluttet den nedre del. Hvis solfangeren fungerer som varmesystemvarmer, bruges en cirkulationspumpe til at cirkulere vandet i et lukket sekundært kredsløb.

Den konstante bevægelse af kølevæsken og tilstedeværelsen af ​​en varmeakkumulator giver dig mulighed for at akkumulere energi, mens solen skinner, og gradvist bruge det, selv når stjernen gemmer sig bag horisonten.

Ordningen med at forbinde solfangeren til opbevaringstanken er ikke så kompliceret

Hjemmelavet Solinstallationsmuligheder

En funktion ved gør-det-selv solvarmeværker er, at næsten alle enheder har det samme design af en termisk isoleret kasse. Ofte er rammen samlet fra træ og dækket med mineraluld og varmereflekterende film. Hvad angår absorberen, bruges metal- og plastrør til dets produktion samt færdige komponenter fra unødvendigt husholdningsudstyr.

Fra en haveslange

En haveslange eller et PVC-vandrør, der er foldet af en snegl, har et stort overfladeareal, som giver dig mulighed for at bruge et lignende kredsløb som en vandvarmer til behovene til et udendørs bruser, køkken eller poolopvarmning. Til disse formål er det naturligvis bedre at tage sorte materialer og være sikker på at bruge opbevaringstanken, ellers absorberer absorbenten overophedning i toppen af ​​sommervarmen.

Haveslangens fladopsamler - den nemmeste måde at opvarme poolvand på

Fra kondensatoren i et gammelt køleskab

En ekstern varmeveksler i et køleskab eller fryser, der er udløbet, er en færdiglavet absorber af en solfanger. Det eneste, der skal gøres, er at udstyre det med et varmeabsorberende ark og installere det i huset. Naturligvis vil ydelsen til et sådant system være lille, men i den varme sæson vil vandvarmeren fra dele af køleudstyret dække behovet for varmt vand i et lille landsted eller hytte.

Varmeveksleren i et gammelt køleskab er en næsten færdiglavet absorber til en lille solvarmer

Fra en flad radiator på varmesystemet

Fremstilling af en solfanger fra en stålradiator kræver ikke engang installation af en absorberende plade. Det er tilstrækkeligt at dække enheden med sort varmebestandig maling og montere den i et forseglet hus. Produktiviteten i en installation er mere end nok til et varmt vandanlæg. Hvis du laver flere vandvarmere, kan du spare på at opvarme huset i koldt solrig vejr. Forresten, en solenergiinstallation, der er samlet fra radiatorer, vil varme bryggers, en garage eller et drivhus.

Varmesystemets stålradiator fungerer som grundlag for konstruktionen af ​​en miljøvenlig vandvarmer

Fra polypropylen- eller polyethylenrør

Rør lavet af metal-plastik, polyethylen og polypropylen såvel som fittings og enheder til deres installation gør det muligt for dig at opbygge konturerne af solsystemer i enhver størrelse og konfiguration. Sådanne planter har god ydeevne og bruges til at opvarme rum og fremstille varmt vand til husholdningens behov (køkken, badeværelse osv.).

Fordelen ved en solfanger lavet af plastrør er lave omkostninger og let at installere

Fra kobberrør

Absorber bygget af kobberplader og rør har den højeste varmeoverførsel, derfor bruges de med succes til opvarmning af opvarmningsmediet i varmesystemer og til varmt vandforsyning. Ulemperne ved kobberopsamler inkluderer de høje arbejdsomkostninger og omkostninger til materialer.

Brug af kobberrør og -plader til fremstilling af absorberen garanterer høj solpræstation

Solberegningsmetodik

Beregningen af ​​ydeevnen for solenergi solfangeren er baseret på det faktum, at per 1 kvadratmeter installation på en klar dag tegner sig for 800 til 1000 tusind watt termisk energi. Tab af denne varme på bagsiden og væggene i strukturen beregnes af koefficienten for termisk isolering af den anvendte isolering. Hvis der anvendes polystyrenskum, er varmetabskoefficienten for det 0,05 W / m × ° C. Med en materialetykkelse på 10 cm og en temperaturforskel på 50 ° C inden i og uden for strukturen er det termiske energitab 0,05 / 0,1 × 50 = 25 W. Under hensyntagen til sidevægge og rør er denne værdi fordoblet. Således vil den samlede mængde udgående energi være 50 W per 1 kvadratmeter af solvarmens overflade.

For at opvarme 1 liter vand pr. Grad kræves 1,16 W termisk energi, derfor, for vores model af en solfanger med et areal på 1 kvadratmeter og en temperaturforskel på 50 ° C, vil vi være i stand til at opnå en betinget produktivitetskoefficient på 800 / 1,16 = 689,65 / kg × ° C. Denne værdi viser, at en installation på 1 kvadratmeter vil varme 20 liter vand ved 35 ° C inden for en time.

Beregning af den krævede produktivitet af en solvarmer udføres i henhold til formlen W = Q × V × δT, hvor Q er vandets varmekapacitet (1,16 W / kg × ° C); V - volumen, l; 5T er temperaturforskellen ved installationens indløb og udløb.

Statistikker siger, at for en voksen kræves 50 liter varmt vand om dagen. I gennemsnit er det for varmt vandforsyning nok at hæve vandtemperaturen med 40 ° C, hvilket, når det beregnes i henhold til denne formel, kræver energiforbrug W = 1,16 × 50 × 40 = 2,3 kW. For at finde ud af området for solfangeren skal denne værdi divideres med mængden af ​​solenergi per 1 kvadratmeter overflade ved en given geografisk bredde.

Beregning af de krævede solparametre

Fremstilling af en solvarmevarmer med en kobberabsorber

Den solfanger, der foreslås til fremstilling på en solrig vinterdag, opvarmer vandet til temperaturer over 90 ° C og i overskyet vejr - op til 40 ° C. Dette er nok til at give huset varmt vand. Hvis du vil varme dit hjem med solenergi, har du brug for flere af disse installationer.

Solenergi er ideelt egnet til en pumpe til at pumpe vand. Nuancerne ved fremstilling af en sådan enhed er beskrevet her:https://aquatech.tomathouse.com/da/vodosnab/nasos/nasosy-montazh/samodelnyj-nasos-dlya-otkachki-vody.html

Nødvendige materialer og værktøjer

For at fremstille en vandvarmer har du brug for:

• kobberplade med en tykkelse på mindst 0,2 mm i størrelse 0,98 × 2 m;
• kobberrør Ø10 mm, længde 20 m;
• Ø22 mm kobberrør 2,5 m langt;
• 3 / 4˝ gevind - 2 stk;
• 3 / 4˝ stik - 2 stk;
• blødt lodde SANHA eller POS-40 - 0,5 kg;
• strøm;
• kemikalier til sorte absorber;
• OSB-plade 10 mm tyk;
• møbelhjørner - 32 stk;
• 50 mm tyk basaltuld;
• pladevarmereflekterende isolering med en tykkelse på 20 mm;
• skinne 20x30 - 10m;
• dør eller vindues tætning - 6 m;
• vinduesglas med en tykkelse på 4 mm eller dobbeltglasvindue 0,98x2,01 m;
• selvskærende skruer;
• maling.

Forbered desuden følgende værktøjer:

• elektrisk bor;
• et sæt bor til metal;
• “Crown” eller fræser til træarbejde Ø20 mm;
• rør skærer;
• gas-brænder;
• anvend åndedrætsværn;
• pensel;
• skruetrækker eller skruetrækkersæt;
• elektrisk puslespil.

Hvis du vil teste kredsløbet, har du også brug for en kompressor og et manometer designet til tryk op til 10 atmosfærer.

En simpel gasbrænder er velegnet til blød lodning

Instruktioner til arbejdsforløbet

1. Ved hjælp af en rørskærer skæres et kobberrør i stykker. Du får 2 dele Ø22 mm 1,25 m lang og 10 elementer Ø10 mm 2 m lang.
2. I tykke rør skal indrykket fra kanten af ​​150 mm udføres 10 boringer af Ø10 mm hver 100 mm.
3. Tynde rør indsættes i de opnåede huller, så de stikker indad med højst 1-2 mm. Ellers vises overdreven hydraulisk modstand i radiatoren.
4. Ved hjælp af en gasbrænder, varmluftspistol og lodde er alle dele af radiatoren forbundet med hinanden.
   

   Solfangerkredsløbet fungerer under tryk, så der er særlig opmærksomhed på forbindelsernes tæthed

    

   For at samle radiatoren kan du bruge specielle fittings, men i dette tilfælde vil solsystemets omkostninger stige markant. Desuden garanterer sammenklappelige samlinger ikke strukturenes tæthed under variabel termodynamisk belastning.

5. Stik og gevind er loddet parvis til 3/4 заг-rørene langs radiatorens diagonaler.
6. Efter at have lukket udgangstråden med et stik, skrues en beslag på indgangen til den samlede samling, og der tilsluttes en kompressor.
   

   Kompressoren tilsluttes ved hjælp af en beslag

7. Radiatoren anbringes i en beholder med vand, og et tryk på 7-8 atm pumpes af kompressoren. Ved at boblerne stiger ved samlingerne bedømmer de tætheden af ​​de loddede samlinger.
   

   Hvis der ikke findes et passende reservoir til kontrol af samleren, kan du samle det med dine egne hænder. For at gøre dette skal du fra de improviserede midler (savet træ, mursten osv.) Lave en kasse eller et enkelt hegn og dække det med plastfolie.

8. Efter kontrol af tætheden tørres og affedtes radiatoren. Fortsæt derefter med at lodde kobberpladen. Lodde absorberpladen til rørene skal være en kontinuerlig søm langs hele længden af ​​hvert element i kobberkredsløbet.
   

   Lodningen af ​​absorberbanen udføres med en kontinuerlig søm

9. Da solfangerabsorberen er lavet af kobber, kan der bruges kemisk formørkning i stedet for at male.Dette giver dig mulighed for at få en rigtig selektiv belægning på overfladen, ligesom hvad der fås på fabrikken. Til dette hældes en opvarmet kemisk opløsning i tanken for at kontrollere tætheden, og absorberen placeres med forsiden nedad. Under reaktionen opretholdes reagensernes temperatur på enhver mulig måde (for eksempel ved konstant at pumpe opløsningen gennem en beholder med en kedel).
   

   Sort af kobber er et af de mest kritiske stadier i fremstilling af en absorber

    

   Som væske til kemisk formørkning kan du bruge en opløsning af natriumhydroxid (60 g) og kaliumpersulfat eller ammoniumsulfat (16 g) i vand (1 l). Husk, at disse stoffer er farlige for mennesker, og processen med kobberoxidation er forbundet med frigivelse af skadelige gasser. Derfor er brug af beskyttelsesudstyr - en åndedrætsværn, beskyttelsesbriller og gummihandsker obligatorisk, og selve arbejdet udføres bedst udendørs eller i et godt ventileret område.

10. Fra OSB-pladen udskæres detaljer til samling af solfangerlegemet - bunden er 1x2 m, siderne er 0,16x2 m, den øverste 0,18x1 m og den nederste 0,17x1 m af panelet samt 2 støttevægge 0,13x0,98 m.
11. En skinne på 20 x 30 mm skæres i stykker: 1,94 m - 4 stk. og 0,98 m - 2 stk.
12. I sidevæggene er der lavet huller Ø20 mm til ind- og udløbsrørene, og 3-4 huller Ø8 mm til mikroventilation udføres i den nederste del af samleren.
    

    Huller kræves til mikroventilation.

13. I skillevægterne foretages udskæringer under absorberrørene.
14. En støtteramme er samlet fra 20x30 mm skinner.
15. Ved hjælp af møbelhjørner og selvskærende skruer er rammen beklædt med OSB-paneler. I dette tilfælde skal sidevæggene hvile på bunden - dette forhindrer kroppen i at afbøje. Det nederste panel sænkes 10 mm fra resten for at dække det med glas. Dette forhindrer, at nedbør trænger ind i rammen.
16. Installer interne partitioner.
    

    Når de monterer sagen, skal de bruge en konstruktions firkant, ellers kan designet vise sig at være for glat

17. Bunden og siderne af kroppen er isoleret med mineraluld og dækket med en rull med varmereflekterende materiale.
    

    Det er bedre at bruge mineraluld med vandafvisende imprægnering

18. Absorberen placeres på det forberedte rum. For at gøre dette skal du demontere et af sidepanelerne, der derefter sættes på plads.
    

    Skema for den interne "cirkel" af solfangeren

19. I en afstand af 1 cm fra boksens øverste kant er strukturens indre omkreds omhyllet med en 20x30 mm træstrimmel, så dens brede side berører væggene.
20. Omkring omkredsen limet tætningsgummi.
    

    Brug en konventionel vinduesforsegling til tæthed

21. Stak glas eller et dobbeltglasvindue, hvis kontur også er limet med vinduesforsegling.
22. Strukturen presses med et aluminiumshjørne, hvori huller til selvskærende skruer forbores. På dette trin betragtes samlingen af ​​samleren som komplet.
    

    Samlet er tykkelsen på solfangeren ca. 17 cm

For at forhindre fugt og varmelækage behandles leddene og forbindelserne på delene i alle faser med silikone tætningsmasse. For at beskytte strukturen mod nedbør er træet belagt med en speciel sammensætning og malet med emalje.

Funktioner ved installation og drift af væskeopvarmningsmanifolde

For at placere solfangeren vælges et rummeligt sted, der ikke skjule hele dagslysetimerne. Monteringsbeslaget eller underrammen er lavet af træplader eller metal på en sådan måde, at vandvarmens hældning er justerbar fra 45 til 60 grader fra den lodrette akse.

For at installere en solvarmevand monteres støtterammen

Tilslutning til indirekte varmekedel eller varmeakkumulator udføres ved hjælp af gevindfittings og kobber, metal-plastik eller flerlags polypropylenrør. De er dækket med et lag varmeisolering.

Forbindelsesdiagram over en solvarmer i et system med tvungen bevægelse af kølevæsken

En akkumuleringstank placeres så tæt på installationen som muligt for at reducere varmetab. Afhængig af forholdene er den naturlige eller tvungen cirkulation af kølevæsken organiseret. I sidstnævnte tilfælde bruges en controller med en temperatursensor indlejret i udløbsrøret. Pumpen af ​​arbejdsvæsken langs kredsløbet tændes, når dens temperatur når den programmerede værdi.

Et sæsonbetonet system er opladet med vand, mens brug af en solvarmeapparat året rundt kræver anvendelse af ikke-frysevæske. En ideel mulighed er en særlig frostvæske til solsystemer, men væsker beregnet til bilradiatorer eller husholdningsvarmesystemer bruges også til at spare.

Video: gør-det-selv solvarmevarmer

At opbygge en solfanger er ikke kun en interessant og spændende aktivitet. En solvarmer sparer dit familiebudget og vil bevise, at det ikke kun er muligt at beskytte miljøet med ord, men også i virkelige gerninger.