Solvarmer: DIY installasjon

Utviklingsnivået til moderne teknologier og materialer er så høyt at man ikke bruker solens energi - dette er urimelig på den økonomiske siden og kriminell i forhold til miljøet. Dessverre er anskaffelsen av industrianlegg for å produsere strøm og varme irrasjonell på grunn av de høye kostnadene. Likevel er det en løsning: å lage en produktiv solfanger med egne hender av materialer som finnes i nærmeste jernvarehandel.

Formålet med solfangeren, dens fordeler og ulemper

En solvannsbereder (flytende solfanger) er en enhet som bruker solens energi på å varme opp kjølevæsken. Det brukes til oppvarming av rom, organisering av varmt vannforsyning, oppvarming av vann i bassenger, etc.

Solfangeren vil gi huset varmt vann og varme.

Forutsetninger for bruk av en miljøvennlig varmtvannsbereder er det faktum at solstråling faller på jorden hele året, selv om den skiller seg i intensitet om vinteren og sommeren. Så for mellom breddegrader når den daglige energimengden i den kalde årstiden 1-3 kW * t per 1 kvadratmeter, mens i perioden fra mars til oktober varierer denne verdien fra 4 til 8 kW * h / m². Hvis vi snakker om de sørlige regionene, kan antallet trygt økes med 20-40%.

Som du kan se, avhenger effektiviteten av installasjonen av regionen, men selv i det nordlige landet vil solfangeren gi behovet for varmt vann - det viktigste er at det er færre skyer på himmelen. Hvis vi snakker om den midterste banen og de sørlige områdene, vil installasjonen som fungerer fra solen være i stand til å erstatte kjelen og dekke behovene til varmemediet om vinteren. Vi snakker selvfølgelig om produktive varmtvannsberedere på flere titalls kvadratmeter.

Spar penger fra familiebudsjettet vil hjelpe solbatteriet. Å gjøre det selv vil hjelpe følgende materiale:https://aquatech.tomathouse.com/no/otoplenie/alt_otoplenie/solnechnaya-batareya-svoimi-rukami.html

Tabell: Distribusjon av solenergi etter region

Solfangere bygget hjemme kan ikke sammenlignes med fabrikkproduserte enheter, men en hjemmelaget solenergiinstallasjon vil redusere kostnadene for oppvarming av vann til husholdningsbruk og spare strøm ved tilkobling til vaskemaskin og oppvaskmaskin.

Fordeler med solvarmevarmer:

• relativt enkel design;
• høy pålitelighet;
• effektiv drift uansett årstid;
• lang levetid;
• muligheten for å spare bensin og strøm;
• tillatelse til å installere utstyr er ikke nødvendig;
• lett vekt;
• enkel installasjon;
• full autonomi.

Når det gjelder de negative aspektene, kan ikke en eneste installasjon for å produsere alternativ energi klare seg uten dem. I vårt tilfelle inkluderer ulempene:

• høye kostnader for fabrikkutstyr;
• avhengighet av solfangereffektiviteten på tiden av året og geografisk breddegrad;
• eksponering for hagl;
• merkostnader for installasjon av en varmelagerbeholder;
• avhengighet av enhetens energieffektivitet av tåkelighet.

Fabrikkens solfanger ligner en designer, som du raskt kan sette sammen installasjonen av den nødvendige ytelsen

Typer solvarmevarmer: valg av design for egenproduksjon

Avhengig av temperaturen som solvarmene utvikler, skiller du:

• enheter med lav temperatur - designet for oppvarming av væsker opp til 50 ° C;
• solfangere til middels temperatur - øk temperaturen på utløpsvannet til 80 ° C;
• høytemperaturinstallasjoner - varm kjølevæsken til et kokepunkt.

Hjemme kan du bygge en varmtvannsbereder av den første eller andre typen. For fremstilling av en oppsamler av høye temperaturer, industrielt utstyr, nye teknologier og dyre materialer vil være nødvendig.

Ved design er alle flytende solfangere delt inn i tre typer:

• flate vannvarmere;
• vakuum termosifon enheter;
• helioconcentrators.

Den flate solfangeren er en varmeisolert boks. En lysabsorberende plate og en rørformet kontur er installert inne. Det absorberende panelet (absorberen) har økt varmeledningsevne. På grunn av dette er det mulig å oppnå maksimal overføring av energi til kjølevæsken som sirkulerer langs varmtvannsberederkretsen. Enkelheten og effektiviteten til flate planter gjenspeiles i en rekke design utviklet av håndverkere.

Inni i en flat solfanger - en lysabsorberende plate og en rørformet krets

Prinsippet for drift av vakuum solvarmevarmer er basert på effekten av en termos. Designet er basert på dusinvis av doble glassflasker. Det ytre røret er laget av slagfast, herdet glass som motstår grader og vind. Det indre røret har et spesielt belegg for å øke lysabsorpsjonen. Luft pumpes ut av rommet mellom elementene i pæren, som unngår varmetap. I midten av strukturen er det en kobber termisk krets fylt med et lavtkokende kjølevæske (freon) - det er varmeren til vakuum solfangeren. I prosessen fordamper prosessvæsken og overfører varmeenergien til prosessvæsken til hovedkretsen. I denne kvaliteten brukes frostvæske oftere. Denne designen sikrer systemtilgjengelighet ved temperaturer ned til -50 ° C. Det er vanskelig å bygge en slik installasjon hjemme, så det er noen få hjemmelagde vakuumtype strukturer.

I hjertet av designet til vakuum solfangeren - mange doble glassflasker

Solkonsentratoren ved basen har et sfærisk speil som er i stand til å fokusere solstråling til et punkt. Væskeoppvarming skjer i en spiralmetallkrets, som plasseres i fokus for installasjonen. Fordelen med solkonsentratorer er muligheten til å utvikle høy temperatur, men behovet for et sporingssystem for solen reduserer deres popularitet blant hjemmelagde produsenter.

Å bygge en produktiv solkonsentrator hjemme er ingen enkel oppgave

For produksjon hjemme er flate solvarmere bygget med varmeisolerende materialer, glass med høy transmittans og kobberabsorbenter best.

Enheten og prinsippet om drift av en flat solfanger

En hjemmelaget solvarmevarmer består av en flat treramme (kanal) med en tom bakvegg. Nederst er hovedelementet i enheten - absorbenten. Oftest er den laget av et metallark festet til et rørformet manifold. Effektiviteten av energioverføring avhenger av kontakten av absorberplaten med rørene i varmeveksleren, derfor er disse delene sveiset eller loddet med en kontinuerlig søm.

Selve væskekretsen er en rekke vertikalt monterte rør. I øvre og nedre del er de koblet til horisontale rør med økt diameter, som er beregnet for tilførsel og valg av kjølevæske. Innløpet og utløpet for væsken er anordnet diagonalt - på grunn av dette er det sikret en fullstendig varmefjerning fra varmevekslerelementene. Frostvæske for varmesystemer eller andre fryseløsninger brukes som varmebærer.

Absorberen er dekket med lysabsorberende maling, glass plasseres på toppen, og boksen er beskyttet med et lag varmeisolering. For å forenkle oppgaven er vinduesområdet delt inn i deler, og for å øke produktiviteten brukes dobbeltvinduer. Den lukkede designen skaper en termoseffekt i solfangeren og forhindrer samtidig varmetap på grunn av vind, regn og andre eksterne faktorer.

Solen er en energikilde tilgjengelig for enhver person. Denne artikkelen vil hjelpe til med å utstyre solfangeren:https://aquatech.tomathouse.com/no/otoplenie/alt_otoplenie/solnechnoe-otoplenie-chastnogo-doma.html

Solvarmeapparatet fungerer slik:

1. Den ikke-frysende væske som er oppvarmet i solfangeren stiger gjennom rørene og kommer inn i varmelagerbeholderen gjennom varmeoverføringsgrenen.
2. Når du beveger deg langs varmeveksleren som er installert inne i lagringstanken, avgir frostvæske varme til vannet.
3. Den avkjølte arbeidsvæsken kommer inn i den nedre delen av solcellevarmer-kretsen.
4. Vannet som oppvarmes i tanken stiger og tas for behovene til varmtvannsforsyning. Påfyll av væsken i varmelageret skjer på grunn av vannforsyningen koblet til den nedre delen. Hvis solfangeren fungerer som varmeapparat i varmesystemet, brukes en sirkulasjonspumpe til å sirkulere vann i en lukket sekundærkrets.

Den konstante bevegelsen av kjølevæsken og tilstedeværelsen av en varmeakkumulator gjør at du kan samle energi mens solen skinner, og gradvis bruke den selv når stjernen er gjemt bak horisonten.

Ordningen med å koble solfangeren til lagringstanken er ikke så komplisert

Hjemmelagde installasjoner for solenergi

Et trekk ved gjør-det-selv solvarmevarmer er at nesten alle enheter har samme design som en termisk isolert kasse. Ofte er rammen satt sammen fra trelast og dekket med mineralull og varmereflekterende film. Når det gjelder absorbatoren, brukes metall- og plastrør til produksjon, så vel som ferdige komponenter fra unødvendig husholdningsutstyr.

Fra en hageslange

En hageslange eller en PVC-rør foldet av en snegl har et stort overflateareal, som lar deg bruke en lignende krets som en varmtvannsbereder for behovene til en utendørs dusj, kjøkken eller bassengoppvarming. For disse formålene er det selvfølgelig bedre å ta svarte materialer og være sikker på å bruke lagringstanken, ellers vil absorbenten overopphetes på toppen av sommervarmen.

Hageslange flat samler - den enkleste måten å varme opp bassengvann

Fra kondensatoren i et gammelt kjøleskap

En ekstern varmeveksler på et kjøleskap eller fryser som har gått ut er en ferdig absorber av en solfanger. Det eneste som gjenstår å gjøre er å utstyre den med et varmeabsorberende ark og installere det i huset. Selvfølgelig vil ytelsen til et slikt system være liten, men i den varme årstiden vil varmtvannsberederen fra delene av kjøleutstyret dekke behovene for varmt vann i et lite landsted eller hytte.

Varmeveksleren til et gammelt kjøleskap er en nesten ferdig absorber for en liten solvarmer

Fra en flat radiator på varmesystemet

Produksjonen av en solfanger fra en stålradiator krever ikke engang installasjon av en absorberende plate. Det er nok å dekke enheten med svart varmebestandig maling og montere den i et forseglet foringsrør. Produktiviteten til en installasjon er mer enn nok for et varmtvannssystem. Hvis du lager flere vannvarmere, kan du spare på å varme huset i kaldt solfylt vær. Forresten, en solenergiinstallasjon satt sammen fra radiatorer vil varme vaskerom, en garasje eller et drivhus.

Stålradiator for varmesystemet vil tjene som grunnlag for konstruksjonen av en miljøvennlig varmtvannsbereder

Fra rør av polypropylen eller polyetylen

Rør laget av metall-plast, polyetylen og polypropylen, samt beslag og enheter for montering, lar deg bygge konturene til solsystemer i alle størrelser og konfigurasjoner. Slike planter har god ytelse og brukes til å varme opp rom og produsere varmt vann til husholdningsbehov (kjøkken, bad, etc.).

Fordelen med en solfanger laget av plastrør er lave kostnader og enkel installasjon

Fra kobberrør

Absorber bygget av kobberplater og -rør har den høyeste varmeoverføringen, derfor blir de med hell brukt til oppvarming av oppvarmingsmediet til varmesystemer og til varmtvannsforsyning. Ulempene med kobbersamler inkluderer de høye arbeidskraftskostnadene og materialkostnadene.

Bruken av kobberrør og plater for fremstilling av absorberen garanterer høy solprestasjon

Solberegningsmetodikk

Beregningen av ytelsen til solenergi solfangeren er basert på det faktum at per 1 kvm installasjon på en klar dag står for fra 800 til 1000 watt termisk energi. Tap av denne varmen på baksiden og veggene i strukturen beregnes av koeffisienten for termisk isolasjon av den anvendte isolasjonen. Hvis det brukes polystyrenskum, er varmetapskoeffisienten for det 0,05 W / m × ° C. Med en materialtykkelse på 10 cm og en temperaturforskjell på 50 ° C innenfor og utenfor konstruksjonen, er det termiske energitapet 0,05 / 0,1 × 50 = 25 W. Når man tar hensyn til sidevegger og rør, blir denne verdien doblet. Dermed vil den totale mengden utgående energi være 50 W per 1 kvadratmeter av overflaten til solvarmeren.

For å varme opp 1 liter vann per grad vil det være nødvendig med 1,16 W termisk energi, for vår modell av en solfanger med et areal på 1 kvadratmeter og en temperaturforskjell på 50 ° C, vil vi kunne oppnå en betinget ytelseskoeffisient på 800 / 1.16 = 689.65 / kg × ° C. Denne verdien viser at en installasjon på 1 kvadratmeter vil varme opp 20 liter vann ved 35 ° C i løpet av en time.

Beregning av den nødvendige produktiviteten til en solvannsbereder utføres i henhold til formelen W = Q × V × δT, hvor Q er varmekapasiteten til vann (1,16 W / kg × ° C); V - volum, l; δT er temperaturforskjellen ved innløpet og utløpet til installasjonen.

Statistikk sier at for en voksen er det nødvendig med 50 liter varmt vann per dag. I gjennomsnitt er det for varmtvannsforsyning nok å heve vanntemperaturen med 40 ° C, som når det beregnes i henhold til denne formelen, krever energiforbruk W = 1,16 × 50 × 40 = 2,3 kW. For å finne ut området til solfangeren, må denne verdien deles med mengden solenergi per 1 kvadratmeter overflate på en gitt geografisk breddegrad.

Beregning av de nødvendige solparametrene

Lager en solvarmevarmer med en kobberabsorbent

Solfangeren som er foreslått for fremstilling på en solfylt vinterdag, varmer vannet til en temperatur over 90 ° C, og i overskyet vær - til 40 ° C. Dette er nok til å gi huset varmt vann. Hvis du vil varme opp huset ditt med solenergi, trenger du flere av disse installasjonene.

Solenergi er ideell for drift av en pumpe for pumping av vann. Nyansene for å fremstille en slik enhet er beskrevet her:https://aquatech.tomathouse.com/no/vodosnab/nasos/nasosy-montazh/samodelnyj-nasos-dlya-otkachki-vody.html

Nødvendige materialer og verktøy

For å lage en varmtvannsbereder trenger du:

• kobberplate med en tykkelse på minst 0,2 mm i størrelse 0,98 × 2 m;
• kobberrør Ø10 mm, lengde 20 m;
• Ø22 mm kobberrør 2,5 m langt;
• 3 / 4˝ gjenge - 2 stk;
• 3 / 4˝ plugg - 2 stk;
• mykt lodde SANHA eller POS-40 - 0,5 kg;
• forandring;
• kjemikalier for å sverte absorbenten;
• OSB-plate 10 mm tykk;
• møbelhjørner - 32 stk;
• 50 mm tykk basaltull;
• arkvarmereflekterende isolasjon med en tykkelse på 20 mm;
• skinne 20x30 - 10m;
• dør- eller vindusforsegling - 6 m;
• vindusglass med en tykkelse på 4 mm eller dobbeltglasert vindu 0,98x2,01 m;
• selvskruende skruer;
• maling.

I tillegg må du forberede følgende verktøy:

• elektrisk drill;
• et sett bor for metall;
• “Crown” eller fresemaskin for treverk Ø20 mm;
• rør kutter;
• gassbrenner;
• respirator;
• pensel;
• skrutrekker eller skrutrekker sett;
• elektrisk stikksag.

For å krympe kretsen trenger du også en kompressor og et manometer designet for trykk opp til 10 atmosfærer.

En enkel gassbrenner er egnet for myk lodding

Instruksjoner for fremdriften i arbeidet

1. Ved hjelp av en rørkutter kuttes et kobberrør i biter. Du vil få 2 deler Ø22 mm 1,25 m lang og 10 elementer Ø10 mm 2 m lang.
2. I tykke rør, innrykk fra kanten på 150 mm og utfør 10 boringer med Ø10 mm hver 100 mm.
3. Tynne rør settes inn i hullene som er oppnådd slik at de stikker innover med ikke mer enn 1-2 mm. Ellers vil overdreven hydraulisk motstand vises i radiatoren.
4. Ved hjelp av en gassbrenner, varmluftspistol og lodde blir alle delene av radiatoren koblet sammen.
   

   Solfanger-kretsen fungerer under trykk, så spesiell oppmerksomhet rettes mot tettheten til tilkoblingene

    

   For montering av radiatoren kan du bruke spesielle beslag, men i dette tilfellet vil kostnadene for solsystemet øke betydelig. I tillegg garanterer ikke sammenleggbare skjøter konstruksjonens tetthet under variabel termodynamisk belastning.

5. Plugger og gjenger er loddet parvis til 3/4 заг-rørene langs radiatorens diagonaler.
6. Etter å ha lukket utløpstråden med en plugg, blir en beslag skrudd på inngangen til den samlede samleren og en kompressor er tilkoblet.
   

   Kompressoren er tilkoblet ved hjelp av et beslag

7. Radiatoren plasseres i en beholder med vann og et trykk på 7-8 atm pumpes av kompressoren. Ved at boblene stiger ved leddene, bedømmer de tettheten til loddede skjøter.
   

   Hvis en passende beholder for kontroll av samleren ikke ble funnet, kan du sette den sammen med egne hender. For å gjøre dette, lage fra en improvisert måte (saget tømmer, murstein, etc.) en boks eller et enkelt gjerde og dekk den med plastfolie.

8. Etter å ha kontrollert tettheten, blir radiatoren tørket og avfettet. Fortsett deretter å lodde kobberarket. Lodde absorberarket til rørene skal være en kontinuerlig søm langs hele lengden av hvert element i kobberkretsen.
   

   Lodding av absorpsjonsbanen utføres med en kontinuerlig søm

9. Siden solfangerabsorberen er laget av kobber, kan kjemisk sverting brukes i stedet for å male.Dette vil tillate deg å få et virkelig selektivt belegg på overflaten, som det som fås på fabrikken. For dette helles en oppvarmet kjemisk løsning i tanken for å kontrollere tettheten og absorbenten plasseres med forsiden ned. Under reaksjonen må du holde temperaturen på reagensene på en hvilken som helst måte det er mulig (for eksempel ved kontinuerlig å pumpe løsningen gjennom en beholder med en kjele).
   

   Sverting av kobber er et av de mest kritiske stadiene for å produsere en absorbent

    

   Som væske for kjemisk sverting kan du bruke en løsning av natriumhydroksid (60 g) og kaliumpersulfat eller 16 g ammoniumsulfat i vann (1 l). Husk at disse stoffene er farlige for mennesker, og prosessen med kobberoksidasjon er forbundet med frigjøring av skadelige gasser. Derfor er bruk av verneutstyr - en åndedrettsvern, briller og gummihansker obligatorisk, og selve arbeidet utføres best utendørs eller i et godt ventilert område.

10. Deler for montering av solfangerlegemet er kuttet ut fra OSB-arket - bunnen er 1x2 m, sidene er 0,16x2 m, den øvre 0,18x1 m og den nedre 0,17x1 m av panelet, samt 2 støttevegger 0,13x0,98 m.
11. En skinne på 20 x 30 mm er kuttet i biter: 1,94 m - 4 stk. og 0,98 m - 2 stk.
12. I sideveggene er det laget hull Ø20 mm for inn- og utløpsdysene, og 3-4 hull Ø8 mm for mikroventilasjon utføres i den nedre delen av samleren.
    

    Det kreves hull for mikroventilasjon.

13. I skilleveggene lages kutt under absorberrørene.
14. En støtteramme er satt sammen fra 20x30 mm skinner.
15. Ved bruk av møbelhjørner og selvskruende skruer er rammen omhyllet med OSB-paneler. I dette tilfellet må sideveggene hvile på bunnen - dette vil forhindre at kroppen avbøyer seg. Bunnpanelet senkes 10 mm fra resten for å dekke det med glass. Dette vil forhindre at nedbør kommer inn i rammen.
16. Installer interne partisjoner.
    

    Når du monterer saken, må de bruke et konstruksjonsfelt, ellers kan designet vise seg å være for glatt

17. Bunnen og sidene av kroppen er isolert med mineralull og dekket med en rull med varmereflekterende materiale.
    

    Det er bedre å bruke mineralull med vannavstøtende impregnering

18. Demperen plasseres på det forberedte rommet. For å gjøre dette, demonter et av sidepanelene, som deretter settes på plass.
    

    Oppsett av den interne "kaken" til solfangeren

19. I en avstand på 1 cm fra den øvre kanten av boksen, er den indre omkretsen av strukturen omhyllet med en 20x30 mm treskinne slik at den brede siden berører veggene.
20. Rundt omkretsen limt tettegummi.
    

    For tetting bruk en konvensjonell vindusforsegling

21. Stabel glass eller et dobbeltvindu, hvis kontur også er limt med vindusforsegling.
22. Strukturen er presset med et aluminiumshjørne, der det bores hull for selvskruende skruer. På dette stadiet regnes samlingen av samleren som komplett.
    

    Sett sammen er tykkelsen på solfangeren omtrent 17 cm

For å forhindre fuktighet og varmelekkasje, i alle ledd, blir leddene og veikryssene til delene behandlet med silikonforsegling. For å beskytte strukturen mot nedbør er treverket belagt med en spesiell sammensetning og malt med emalje.

Funksjoner ved installasjon og drift av væskevarmefordeler

For å plassere en solfanger, velges et romslig sted som ikke skjuver alle dagslys timer. Monteringsbraketten eller underrammen er laget av trelister eller metall på en slik måte at vippevarmeren kan justeres fra 45 til 60 grader fra den vertikale aksen.

For å installere en solvarmevarmer monteres støtterammen

Tilkobling til indirekte varmekjel eller varmeakkumulator utføres ved bruk av gjengede beslag og kobber, metall-plast eller flerlags polypropylenrør. De er dekket med et lag med varmeisolasjon.

Tilkoblingsskjema over en solvarmer i et system med tvungen bevegelse av kjølevæsken

En akkumuleringstank plasseres så nær installasjonen som mulig for å redusere varmetapet. Avhengig av forholdene, organiseres naturlig eller tvungen sirkulasjon av kjølevæsken. I sistnevnte tilfelle brukes en kontroller med en temperatursensor innebygd i utløpsrøret. Pumpingen av arbeidsfluidet langs kretsen vil slå seg på når temperaturen når den programmerte verdien.

Et sesongbetjent system er ladet med vann, mens bruk av en solvannsbereder året rundt krever bruk av frysevæske. Et ideelt alternativ er en spesiell frostvæske for solsystemer, men væsker beregnet på bilradiatorer eller husholdningsvarmesystemer brukes også til å spare.

Video: gjør det selv solvannsbereder

Å bygge en solfanger er ikke bare en interessant og spennende aktivitet. En solvannsbereder vil spare familiebudsjettet ditt og vil bevise at det er mulig å beskytte miljøet ikke bare med ord, men også i virkelige gjerninger.