Соларни грејач воде: уради сам

Ниво развоја савремених технологија и материјала је толико висок да је коришћење сунчеве енергије неразумно са финансијске стране и криминално у односу на животну средину. Нажалост, куповина индустријских постројења за производњу електричне и топлотне енергије је нерационална због њихове велике цене. Ипак, постоји решење: да направите производни соларни колектор својим рукама од материјала који се може наћи у најближој продавници хардвера.

Намјена соларног колектора, његове предности и недостаци

Соларни грејач воде (течни соларни колектор) је уређај који користи енергију сунца за загревање расхладне течности. Користи се за грејање просторија, организовање снабдевања топлом водом, грејање воде у базенима итд.

Соларни колектор ће опскрбити кућу топлом водом и топлином.

Предуслов за коришћење еколошког бојлера је чињеница да сунчево зрачење пада на Земљу током целе године, мада се разликује у интензитету зими и лета. Дакле, за средње географске ширине, дневна количина енергије у хладној сезони достиже 1-3 кВ * х по 1 квадратном метру, док у периоду од марта до октобра та вредност варира од 4 до 8 кВ * х / м². Ако говоримо о јужним регионима, онда се бројке могу сигурно повећати за 20-40%.

Као што видите, ефикасност инсталације зависи од региона, али чак и на северу наше земље соларни ће колектор обезбедити потребу за топлом водом - главна ствар је да на небу има мање облака. Ако говоримо о средњој траци и јужним пределима, тада ће инсталација која ради од Сунца моћи заменити бојлер и покрити потребе грејног медија током зиме. Наравно, говоримо о продуктивним бојлерима од неколико десетина квадратних метара.

Уштедите новац из породичног буџета помоћи ће соларна батерија. Да бисте га сами направили помоћиће вам следећи материјал:хттпс://аффиццхн.цом/отопление/алт_отопление/солнецхнаиа-батареиа-своими-руками.хтмл

Табела: Дистрибуција соларне енергије по регионима

Соларни колектори саграђени код куће не могу се упоређивати са фабрички произведеним уређајима, али кућна соларна инсталација смањује трошкове грејања воде за кућне потребе и штеди струју када се прикључи на машину за прање веша и машину за суђе.

Предности соларних грејача воде:

• релативно једноставан дизајн;
• висока поузданост;
• ефикасан рад без обзира на годишње доба;
• дуг радни век;
• могућност уштеде гаса и електричне енергије;
• дозвола за инсталирање опреме није потребна;
• мала тежина;
• једноставност инсталације;
• пуна аутономија.

Што се негативних аспеката тиче, ниједна инсталација за производњу алтернативне енергије не може без њих. У нашем случају, недостаци укључују:

• високе цијене фабричке опреме;
• зависност ефикасности соларног колектора од доба године и географске ширине;
• излагање тучи;
• додатни трошкови за уградњу резервоара за складиштење топлоте;
• зависност енергетске ефикасности уређаја од облачности.

Фабрички соларни колектор личи на дизајнерски, са којим можете брзо саставити уградњу потребних перформанси

Врсте соларних грејача воде: избор дизајна за самосталну производњу

У зависности од температуре коју развијају соларни грејачи, разликовати:

• нискотемпературни уређаји - дизајнирани за загревање течности до 50 ° Ц;
• соларни колектори средње температуре - повећавају температуру излазне воде на 80 ° Ц;
• инсталације на високој температури - загревају расхладну течност до тачке кључања.

Код куће можете изградити соларни бојлер првог или другог типа. За израду колектора високих температура биће потребна индустријска опрема, нове технологије и скупи материјали.

По дизајну су сви течни соларни колектори подељени у три врсте:

• равни гријачи за воду;
• вакуумски термосифонски уређаји;
• хелиоконцентратори.

Равни соларни колектор је кутија са ниском топлотном изолацијом. Унутра је постављена плоча која апсорбује светлост и цеваста контура. Апсорпциони панел (апсорбер) има повећану топлотну проводљивост. Због тога је могуће постићи максималан пренос енергије у расхладну течност која кружи дуж круга грејача воде. Једноставност и ефикасност равних биљака огледа се у бројним дизајнима које су развили занатлије.

Унутар равног соларног колектора - плоча која апсорбује светлост и цевасти круг

Принцип рада вакуумских соларних грејача воде заснован је на ефекту термоса. Дизајн је заснован на десетинама двоструких стаклених боца. Спољна цев је израђена од каљеног стакла отпорног на ударце који одолева степенима и ветру. Унутрашња цев има посебан премаз за повећање апсорпције светлости. Зрак се пумпа из простора између елемената сијалице, што избегава губитак топлоте. У средишту конструкције налази се бакарни термички круг напуњен расхладном течношћу ниске температуре кључања (фреон) - то је грејач вакуумског соларног колектора. У том процесу процесна течност испарава и преноси топлотну енергију процесне течности у главни круг. У овом се квалитету чешће користи антифриз. Овај дизајн осигурава перформансе система на температурама до -50 ° Ц. Код куће је тешко изградити такво постројење, па је мало домаћих конструкција вакуумског типа.

У средишту дизајна вакуумског соларног колектора - много двоструких стаклених боца

Хелиоконцентратор у основи има сферно огледало које може фокусирати соларно зрачење до тачке. Течно загревање се одвија у спиралном металном кругу, који је постављен у фокус инсталације. Предност соларних концентрата је могућност развијања високих температура, али потреба за системом праћења за Сунце смањује њихову популарност међу домаћим произвођачима.

Изградити производни соларни концентратор код куће није лак задатак

За производњу код куће најприкладнији су равни соларни грејачи направљени од топлотних изолационих материјала, стакла високе пропусности и апсорбера бакра.

Уређај и принцип рада равног соларног колектора

Домаћи соларни бојлер састоји се од равног дрвеног оквира (кутије) с празним стражњим зидом. На дну је главни елемент уређаја - апсорбер. Најчешће је направљен од металног лима причвршћеног на цевасти разводник. Ефикасност преноса енергије зависи од контакта плоче апсорбера са цевима измењивача топлоте, па су ови делови заварени или лемљени континуираним шавом.

Сам круг течности је низ вертикално монтираних цеви. У горњем и доњем делу спојени су са хоризонталним цевима повећаног пречника, које су предвиђене за довод и избор расхладне течности. Улаз и излаз за течност су распоређени дијагонално - захваљујући томе је обезбеђено потпуно уклањање топлоте из елемената измењивача топлоте. Као носач топлоте користи се антифриз за грејне системе или друга неледирајућа решења.

Апсорбер је прекривен бојом која апсорбује светлост, стакло је постављено на врх, а кутија је заштићена слојем топлотне изолације. Да би се задатак поједноставио, подручје стакла је подељено на делове, а да би се повећала продуктивност користе се прозори са двоструким стаклима. Затворени дизајн ствара термос ефекат у соларном колектору и истовремено спречава губитак топлоте услед ветра, кише и других спољних фактора.

Сунце је извор енергије доступан свакој особи. Овај чланак ће вам помоћи да опремите соларни колектор:хттпс://аффиццхн.цом/отопление/алт_отопление/солнецхное-отопление-цхастного-дома.хтмл

Соларни грејач воде делује овако:

1. Течност која се не смрзава, загревана у соларном колектору, издиже се кроз цеви и улази у резервоар за складиштење топлоте преко огранка за пренос топлоте.
2. Крећући се уз измењивач топлоте уграђен у резервоар за складиштење, антифриз одаје топлоту води.
3. Охлађена радна течност улази у доњи део круга соларног грејача воде.
4. Вода загревана у резервоару се подиже и узима за потребе снабдевања топлом водом. Допуњавање течности у резервоару за топлоту настаје услед довода воде прикљученог на доњи део. Ако соларни колектор делује као грејач система грејања, тада се користи циркулациона пумпа која циркулира воду у затвореном секундарном кругу.

Стално кретање расхладне течности и присуство акумулатора топлоте омогућава вам да акумулирате енергију док сунце сија, и постепено је трошите чак и када се звезда сакрије иза хоризонта.

Шема повезивања соларног колектора на резервоар није толико компликована

Опције домаће соларне инсталације

Карактеристика соларних грејача воде је да скоро сви уређаји имају исти дизајн термички изоловане кутије. Оквир се често саставља од дрвета и прекрива минералном вуном и филмом који рефлектује топлоту. Што се тиче апсорбера, за његову производњу користе се металне и пластичне цеви, као и готови уређаји од непотребне опреме за домаћинство.

Са баштенског црева

Вртно црево или ПВЦ цев за воду коју прекрива пуж има велику површину, што вам омогућава да користите сличан круг као грејач воде за потребе спољног грејања туша, кухиње или базена. Наравно, у ове сврхе је боље узети црне материјале и обавезно користити резервоар за складиштење, иначе ће се апсорбер прегријати на врхунцу летњих врућина.

Равни колектор за баштенско црево - најлакши начин за загревање базена

Из кондензатора старог фрижидера

Спољни измењивач топлоте хладњака или замрзивача коме је истекао рок трајања је спреман апсорбер соларног колектора. Преостало је само да га опремите лимом који апсорбује топлоту и инсталирате га у кућиште. Наравно, перформансе таквог система ће бити мале, али у топлој сезони гријач воде из детаља расхладне опреме покриће потребе за топлом водом у малој сеоској кући или викендици.

Измењивач топлоте старог фрижидера је готово готов апсорбер за мали соларни грејач

Из равног радијатора система грејања

Израда соларног колектора од челичног радијатора не захтева ни постављање упијајуће плоче. Довољно је да уређај прекривате црном отпорном на топлоту и монтирате га у запечаћеном кућишту. Продуктивност једне инсталације више је него довољна за систем топле воде. Ако направите неколико грејача за воду, можете уштедети на загревању куће по хладном сунчаном времену. Узгред, соларна инсталација састављена од радијатора ће грејати помоћне просторије, гаражу или стакленик.

Челични радијатор система грејања послужит ће као основа за изградњу еколошког гријача воде

Од цеви од полипропилена или полиетилена

Цеви направљене од метал-пластике, полиетилена и полипропилена, као и фитинзи и уређаји за њихову уградњу омогућавају конструкцију контура соларних система било које величине и конфигурације. Такве биљке имају добре перформансе и користе се за грејање просторија и производњу топле воде за потребе домаћинства (кухиња, купатило, итд.).

Предност соларног колектора направљеног од пластичних цеви је ниска цена и једноставност уградње

Из бакарних цеви

Апсорбери изграђени од бакарних плоча и цеви имају највећи пренос топлоте, па се успешно користе за грејање медијума за грејање у системима грејања и за снабдевање топлом водом. Недостаци сакупљача бакра укључују високе трошкове рада и трошкове материјала.

Употреба бакарних цеви и плоча за производњу апсорбера гарантује високе соларне перформансе

Методологија соларног израчуна

Прорачун перформанси соларног соларног колектора заснован је на чињеници да на 1 квадратни метар инсталације ведрог дана отпада од 800 до хиљаду вати топлотне енергије. Губици ове топлоте на наличју и зидовима конструкције израчунавају се коефицијентом топлотне изолације употријебљене изолације. Ако користите експандирани полистирен, коефицијент губитка топлоте је 0,05 В / м × ° Ц. Са дебљином материјала од 10 цм и температурном разликом од 50 ° Ц унутар и изван конструкције, губитак топлотне енергије је 0,05 / 0,1 × 50 = 25 В. Узимајући у обзир бочне зидове и цеви, ова вредност се удвостручује. Дакле, укупна количина одлазеће енергије износиће 50 В на 1 квадратном делу површине соларног грејача.

За загревање 1 литре воде по степену биће потребно 1,16 В топлотне енергије, дакле, за наш модел соларног колектора површине 1 квадратни метар и температурну разлику од 50 ° Ц успећемо да добијемо условни коефицијент перформанси 800 / 1,16 = 689,65 / кг × ° Ц. Ова вредност показује да инсталација од 1 квадратног метра загрева 20 литара воде на 35 ° Ц у року од једног сата.

Прорачун потребне продуктивности соларног бојлера врши се према формули В = К × В × δТ, где је К топлотни капацитет воде (1,16 В / кг × ° Ц); В - запремина, л; δТ је разлика у температури на улазу и излазу у инсталацији.

Статистика каже да је за једну одраслу особу потребно 50 литара топле воде дневно. У просеку, за снабдевање топлом водом довољно је подићи температуру воде за 40 ° Ц, што се, израчунато према овој формули, захтева од потрошње енергије В = 1,16 × 50 × 40 = 2,3 кВ. Да бисте сазнали површину соларног колектора, ова вредност мора се поделити са количином соларне енергије по 1 квадратном метру површине на одређеној географској ширини.

Прорачун потребних соларних параметара

Израда соларног грејача воде са бакреним апсорбером

Соларни колектор који се предлаже за производњу зимског сунчаног дана греје воду до температуре изнад 90 ° Ц, а у облачном времену - до 40 ° Ц. Ово је довољно да се кући обезбеди топла вода. Ако желите гријати стан соларном енергијом, тада ће бити потребно неколико таквих инсталација.

Соларна енергија је идеална за рад на пумпи за испумпавање воде. Ту су описане нијансе израде такве јединице:хттпс://аффиццхн.цом/водоснаб/насос/насоси-монтазх/самоделниј-насос-длиа-откацхки-води.хтмл

Потребни материјали и алати

За прављење бојлера требаће вам:

• бакарни лим дебљине најмање 0,2 мм, величине 0,98 × 2 м;
• бакрена цев Ø10 мм, дужина 20 м;
• Ø22 мм бакрена цев дужине 2,5 м;
• 3 / 4˝ нит - 2 ком;
• 3 / 4˝ утикач - 2 ком;
• мека лемилица САНХА или ПОС-40 - 0,5 кг;
• флук;
• хемикалије за црњење апсорбера;
• ОСБ плоча дебљине 10 мм;
• углови за намештај - 32 ком;
• Базалтна вуна дебљине 50 мм;
• лима изолација од топлоте од лима дебљине 20 мм;
• шина 20к30 - 10м;
• бртва врата или прозора - 6 м;
• прозорско стакло дебљине 4 мм или двоструко остакљено прозор 0,98к2,01 м;
• саморезни шрафови;
• фарбати.

Поред тога, припремите следеће алате:

• електрична Бушилица;
• сет сврдла за метал;
• „Круна“ или глодалица за дрвене производе Ø20 мм;
• резач цеви;
• рингла на плинском шпорету;
• респиратор;
• четка за фарбање;
• сет одвијача или одвијач;
• електрична слагалица.

За тестирање притиска у кругу, требаће вам и компресор и манометар дизајниран за притисак до 10 атмосфере.

Једноставан плински горионик погодан је за меко лемљење

Упутства за напредак рада

1. Помоћу резача цеви, бакарна цев се реже на комаде. Добићете 2 дела Ø22 мм 1,25 м и 10 елемената Ø10 мм 2 м.
2. У дебелим цевима, увући се од ивице од 150 мм и извести 10 бушења Ø10 мм на сваких 100 мм.
3. Танке цеви се убацују у добивене рупе тако да се избоче према унутра не више од 1-2 мм. У супротном, у радијатору ће се појавити превелики отпор хидраулике.
4. Употребом плинског горионика, топлог ваздуха и лемљења сви делови хладњака су међусобно повезани.
   

   Круг соларног колектора ради под притиском, па се посебна пажња посвећује непропусности веза

    

   За састављање радијатора можете користити посебне арматуре, али у том случају трошкови соларног система ће се значајно повећати. Уз то, спојеви који се могу склопити не гарантују непропусност конструкције под променљивим термодинамичким оптерећењима.

5. Утикачи и навоји су лемљени у пару до 3/4 цевних цеви дуж дијагонала радијатора.
6. Након затварања излазног навоја утикачем, причвршћен је спој на улаз склопљеног колектора и компресор је повезан.
   

   Компресор је повезан помоћу прикључка

7. Радијатор је смештен у посуду са водом, а компресор пумпа притисак од 7 до 8 атм. По мјехурићима који се дижу на зглобовима, они оцјењују чврстоћу лемљених зглобова.
   

   Ако није могуће пронаћи погодан резервоар за проверу колектора, онда га можете саставити властитим рукама. Да бисте то учинили, од импровизованих средстава (резане дрвене грађе, цигле итд.) Направите кутију или једноставну ограду и прекријте је пластичним омотом.

8. После провере непропусности, радијатор се суши и одмашћује. Затим наставите лемљење бакарног лима. Лемљење апсорберског лима на цеви треба да буде непрекидни шав дуж целе дужине сваког елемента бакарног круга.
   

   Лемљење апсорберске мреже врши се континуираним шавом

9. Пошто је апсорбер соларног колектора направљен од бакра, хемијско црњење се може користити уместо сликања.То ће вам омогућити да добијете прави селективни премаз на површини, попут онога што се добије у фабрици. За то се загрева хемијска раствора у резервоар за проверу непропусности и апсорбер се постави лицем према доле. Током реакције, температура реагенса се одржава на било који могући начин (на пример, непрестаним пумпањем раствора кроз посуду са котлом).
   

   Црњење бакра је једна од најкритичнијих фаза производње апсорбера

    

   Као течност за хемијско црњење можете да користите раствор натријум хидроксида (60 г) и калијум персулфата или амонијум сулфата (16 г) у води (1 л). Запамтите да су ове материје опасне за људе, а процес оксидације бакра повезан је са ослобађањем штетних гасова. Стога је употреба заштитне опреме - респиратор, наочара и гумених рукавица обавезна, а сам посао је најбоље изводити напољу или у добро прозраченом простору.

10. Из ОСБ листа су изрезани детаљи за састављање тијела соларног колектора - дно је 1к2 м, бочне странице су 0,16к2 м, горње 0,18к1 м, а доње 0,17к1 м плоче, као и 2 потпорна зида 0,13к0,98 м.
11. Шина 20 к 30 мм исечена је на комаде: 1,94 м - 4 ком. и 0,98 м - 2 ком.
12. У бочним зидовима се раде рупе од 20 мм за улазне и одводне цеви, а 3-4 дозе за микровентилацију Ø8 мм у доњем делу колектора.
    

    Рупе су потребне за микровентилацију.

13. У преградама се режу испод апсорбер цеви.
14. Подупирач је састављен од шина 20к30 мм.
15. Коришћењем углова за намештај и саморезним вијцима, оквир је обложен ОСБ плочама. У овом случају, бочни зидови морају бити ослоњени на дно - то ће спречити да се тело одгурне. Доњи панел спушта се 10 мм од остатка да га прекрије стаклом. То ће спречити улазак падавина у кадар.
16. Инсталирајте унутрашње партиције.
    

    При састављању кућишта морају користити грађевински квадрат, иначе се дизајн може показати превише глатким

17. Дно и бочне стране тела су изоловане минералном вуном и прекривене ролном материјала који рефлектује топлоту.
    

    Боље је користити минералну вуну са водоодбојном импрегнацијом

18. Апсорбер се поставља на припремљени простор. Да бисте то учинили, демонтирајте једну од бочних плоча која се затим постављају на своје место.
    

    Шема унутрашње „пите“ соларног колектора

19. На удаљености од 1 цм од горње ивице кутије, унутрашњи обод конструкције обложен је дрвеном траком димензија 20к30 мм тако да његова широка страна додирује зидове.
20. Око периметра залепљена заптивна гума.
    

    За непропусност користите конвенционалну бртву прозора

21. Ставите стакло или прозор са двоструким остакљењем, чија је контура такође залепљена бртвом прозора.
22. Конструкција је притиснута алуминијумским углом у коме су претходно избушене рупе за саморезне вијке. У овој фази, монтажа колектора се сматра завршеном.
    

    Монтирана, дебљина соларног колектора је око 17 цм

Да би се спречило пропуштање влаге и топлоте, у свим фазама спојеви и спојеви делова третирају се силиконским заптивачем. Да би заштитио структуру од падавина, дрво је обложено посебним саставом и обојено емајлом.

Карактеристике уградње и рада течних разводника грејања

За постављање соларног колектора изабрано је пространо место које не мрачи целодневно светло. Монтажни носач или подоквир израђени су од дрвених летвица или метала на такав начин да се нагиб бојлера подеси на 45 до 60 степени од вертикалне осе.

Да бисте инсталирали соларни грејач воде, монтирајте потпорни оквир

Прикључак на котао за индиректно грејање или акумулатор топлоте се врши помоћу навојних спојница и бакарних, метално-пластичних или вишеслојних полипропиленских цеви. Прекривени су слојем топлотне изолације.

Дијаграм повезивања соларног грејача у систему са присилним кретањем расхладне течности

Резервоар за складиштење ради смањења топлотног губитка поставља се што је ближе инсталацији. У зависности од услова, организује се природна или присилна циркулација расхладне течности. У потоњем случају користи се регулатор са температурним сензором уграђеним у излазну цев. Пумпавање радног флуида дуж кола ће се укључити када његова температура достигне програмирану вредност.

Сезонски систем се пуни водом, док током целогодишњег коришћења соларног грејача воде треба употреба течности без смрзавања. Идеална опција је посебан антифриз за соларне системе, али се за уштеду користе и течности намењене аутомобилским радијаторима или кућним системима грејања.

Видео: направите сами соларни грејач воде

Изградња соларног колектора није само занимљива и узбудљива активност. Соларни грејач воде уштедеће ваш породични буџет и доказаће да је могуће заштитити околину не само речима, већ и стварним делима.