Kako napraviti solarni kolektor. Kako napraviti jeftin solarni kolektor vlastitim rukama? Uradi sam grijač solarnog kolektora

Koncept energetski učinkovitog doma uključuje stvaranje, implementaciju i rad obnovljivih izvora energije. Solarni kolektori "uradi sam", koji su do nedavno bili iznimno rijetki, postali su sve češći.

Konstantno usavršavanje solarnih sustava i značajan pad cijena istih doveli su do njihove sve veće pojave u svakodnevnom životu. Trošak tvorničkih modela danas je usporediv s troškovima potrebnim za ugradnju klasičnog sustava grijanja. Međutim, svatko može napraviti ovu tehnologiju samostalno.

Princip rada solarnog kolektora

Da ukratko opišemo princip rada kolektora, potrebno je uhvatiti sunčevu toplinsku energiju. Nakon toga se koncentrira i koristi ga ljudi.

Kolektorski sustav sastoji se od sljedećih komponenti:

  • Termo akumulator (obična posuda za tekućinu)
  • Krug izmjene topline
  • Izravno kolektor

Tekuća ili plinovita rashladna tekućina cirkulira kroz kolektor. Rezultirajuća energija ga zagrijava i preko montiranog spremnika predaje toplinu vodi.

Zagrijana tekućina se čuva u spremniku do upotrebe. Opseg njegove primjene je vrlo širok - od običnih kućanskih potreba do grijanja doma. Da se voda ne bi brzo ohladila, potrebno je pravilno izolirati posudu.

Kruženje vode u kolektoru vrši se na jedan od dva načina: ili prisilno. Dodatni element koji zagrijava tekućinu može se montirati u spremnik, koji će se uključiti kada se postignu niske temperature okoline i održava temperaturu vode, na primjer, zimi, kada je solsticij kratak.

Uvodni video o dizajnu bojlera

Vrste solarnih kolektora

Kada planirate instalirati solarni kolektor vlastitim rukama u kući, morate odlučiti o vrsti dizajna:


Modeli u kojima je zrak rashladno sredstvo koriste se izuzetno rijetko. To je zbog svojstava tekućine - provodi toplinu puno bolje od plina. Sabirnici zraka često su ravnih oblika tako da se zrak u dodiru s apsorpcijskim uređajem prirodno zagrijava.

dijagram zračnog solarnog kolektora

Vakuumski solarni kolektori

Vakuumski modeli su najsloženiji. Umjesto kutije koja je prekrivena staklom, koristi velike staklene cijevi. Unutar njih nalaze se cijevi manjeg promjera u kojima se nalazi apsorber koji prikuplja toplinsku energiju. Između cijevi postoji vakuum, koji djeluje kao toplinski izolator.

Ravni solarni kolektori

Najčešći je ravni solarni kolektor unutar kojeg se nalazi poseban upijajući sloj smješten u staklenu kutiju. Povezan je s cijevima kroz koje se kreće rashladna tekućina (obično propilen glikol).

dijagram ravnog solarnog kolektora

Ali kada odlučite napraviti solarni kolektor vlastitim rukama, morate shvatiti da je nemoguće napraviti tako složene uređaje, slične industrijskim. Osim toga, njihova učinkovitost bit će znatno manja, životni vijek kraći, ali i materijalna ulaganja.

Strukturni crteži

Započnimo

Prije izgradnje solarnog kolektora potrebno je napraviti odgovarajuće proračune i odrediti koliku količinu energije on treba proizvesti. Ali ne biste trebali očekivati ​​visoku učinkovitost od domaće instalacije. Nakon što ste utvrdili da će ga biti dovoljno, možete početi.

Rad se može podijeliti u nekoliko glavnih faza:

  1. Napravite kutiju
  2. Napravite radijator ili izmjenjivač topline
  3. Napravite prednju kameru i uređaj za pohranu
  4. Sastavite kolektor

Da biste vlastitim rukama napravili kutiju za solarni kolektor, trebali biste pripremiti obrubljenu ploču debljine 25-35 mm i širine 100-130 mm. Njegovo dno treba biti izrađeno od tekstolita, opremljeno rebrima. Također treba biti dobro izoliran polistirenskom pjenom (ali prednost se daje mineralnoj vuni), prekriven pocinčanim limom.

Nakon što ste pripremili kutiju, vrijeme je da napravite izmjenjivač topline. Trebate slijediti upute:

  1. Potrebno je pripremiti 15 metalnih cijevi tankih stijenki duljine 160 cm i dvije inčne cijevi duljine 70 cm.
  2. U obje zadebljane cijevi izbuše se rupe promjera manjih cijevi u koje će se ugraditi. U tom slučaju morate osigurati da su koaksijalni s jedne strane, maksimalni korak između njih je 4,5 cm
  3. Sljedeća faza je da se sve cijevi moraju sastaviti u jednu strukturu i sigurno zavariti
  4. Izmjenjivač topline je postavljen na pocinčani lim (prethodno pričvršćen na kutiju) i fiksiran čeličnim stezaljkama (mogu se izraditi metalne stezaljke)
  5. Preporuča se obojiti dno kutije u tamnu boju (na primjer, crnu) - bolje će apsorbirati sunčevu toplinu, ali kako bi se smanjio gubitak topline, vanjski elementi su obojeni u bijelo.
  6. Da biste dovršili ugradnju kolektora, potrebno je ugraditi pokrovno staklo u blizini zidova, a ne zaboraviti na pouzdano brtvljenje spojeva
  7. Između cijevi i stakla ostavlja se razmak od 10-12 mm

Ostaje još samo izgraditi spremnik za solarni kolektor. Njegovu ulogu može igrati zatvorena posuda, čiji volumen varira 150-400 l. Ako ne možete pronaći jednu takvu bačvu, možete zavariti nekoliko malih zajedno.

Kao i kolektor, spremnik je temeljito izoliran od gubitka topline. Ostaje samo napraviti predkomoru - malu posudu zapremine 35-40 litara. Mora biti opremljen uređajem za padanje vode (okretni ventil).

Ostaje najodgovornija i najvažnija faza - zajedno sastaviti kolektor. Možete to učiniti na sljedeći način:

  1. Prvo morate instalirati prednju kameru i pohranu. Potrebno je osigurati da razina tekućine u potonjem bude 0,8 m niža nego u prednjoj komori. Budući da se u takvim uređajima može nakupiti puno vode, potrebno je razmisliti o tome kako će se pouzdano zatvoriti
  2. Kolektor se postavlja na krov kuće. Na temelju prakse, preporuča se to učiniti na južnoj strani, naginjući instalaciju pod kutom od 35-40 stupnjeva u odnosu na horizontalu
  3. Ali morate uzeti u obzir da udaljenost između spremnika i izmjenjivača topline ne smije biti veća od 0,5-0,7 m, inače će gubici biti preveliki.
  4. Na kraju treba dobiti sljedeći redoslijed: prednja kamera mora biti smještena iznad pogona, potonja - iznad kolektora

Dolazi najvažnija faza - potrebno je spojiti sve komponente zajedno i spojiti vodovodnu mrežu na gotov sustav. Da biste to učinili, morat ćete posjetiti trgovinu vodovoda i kupiti potrebne armature, adaptere, utičnice i druge zaporne ventile. Preporuča se spojiti visokotlačne dijelove s cijevi promjera 0,5 inča, niskotlačne dijelove promjera 1 inč.

Puštanje u pogon se provodi na sljedeći način:

  1. Jedinica se puni vodom kroz donju drenažnu rupu
  2. Priključuje se prednja komora i podešavaju se razine tekućine
  3. Potrebno je proći duž sustava i provjeriti da nema curenja
  4. Sve je spremno za svakodnevnu upotrebu

Solarni kolektor iz spirale hladnjaka

Solarni kolektor možete napraviti vlastitim rukama od obične zavojnice izvađene iz starog hladnjaka. Za rad ćete morati pripremiti:

  1. Izravno zavojnica
  2. Letvice i folija za okvir
  3. Bačva ili rezervoar za vodu
  4. Gumena prostirka
  5. Zaporni ventili (ventili, cijevi itd.)
  6. Staklo

Nakon pranja zavojnice freona, morate srušiti okvir stalka oko njega. Njegove točne dimenzije ovisit će o veličini radne jedinice koja je izvađena iz hladnjaka. Tepih mora biti prilagođen letvicama, među kojima zavojnica mora biti slobodno postavljena.

Na gumenu podlogu (donji dio okvira) postavlja se sloj folije. Zatim se zavojnica fiksira pomoću vijčanih stezaljki. U zidovima se prave rupe kroz koje će prolaziti cijevi. Produktivnost se može povećati brtvljenjem spojeva brtvilima.

Dno je također ojačano letvicama. Staklo je postavljeno na vrh i pričvršćeno trakom. Kako biste izbjegli brigu, možete izrezati nekoliko aluminijskih ploča i od njih napraviti stezaljke.

Video o tehničkom dizajnu i ispitivanju solarnog kolektora:

U pritvoru

Struktura poput solarnog kolektora "uradi sam" može značajno povećati razinu udobnosti u seoskoj kući ili seoskoj kući. Iako neznatno, smanjuje trošak utrošene energije dobivene klasičnim energentima.

Poskupljenje tradicionalnih izvora energije potiče vlasnike privatnih kuća da traže alternativne mogućnosti grijanja svojih domova i grijanja vode. Slažem se, financijska komponenta pitanja igrat će važnu ulogu pri odabiru sustava grijanja.

Jedan od najperspektivnijih načina opskrbe energijom je pretvorba sunčevog zračenja. U tu svrhu koriste se solarni sustavi. Razumijevanje principa njihovog dizajna i mehanizma rada, izrada solarnog kolektora za grijanje vlastitim rukama neće biti teška.

Reći ćemo vam o značajkama dizajna solarnih sustava, ponuditi jednostavan dijagram montaže i opisati materijale koji se mogu koristiti. Faze rada popraćene su vizualnim fotografijama, materijal je nadopunjen videozapisima o stvaranju i puštanju u rad domaćeg kolektora.

Moderni solarni sustavi jedan su od izvora topline. Koriste se kao pomoćna oprema za grijanje koja pretvara sunčevo zračenje u energiju korisnu vlasnicima kuća.

Oni su u mogućnosti u potpunosti osigurati opskrbu toplom vodom i grijanje tijekom hladne sezone samo u južnim regijama. I samo ako zauzimaju dovoljno veliko područje i postavljeni su na otvorenim površinama bez hlada drveća.

Unatoč velikom broju sorti, njihov princip rada je isti. Svaki je krug sa sekvencijalnim rasporedom uređaja koji opskrbljuju toplinskom energijom i prenose je potrošaču.

Glavni radni elementi su solarni kolektori. Tehnologija na fotografskim pločama nešto je kompliciranija od one kod cjevastog kolektora.

U ovom članku ćemo pogledati drugu opciju - sustav solarnih kolektora.

Solarni kolektori još uvijek služe kao pomoćni opskrbljivači energijom. Opasno je potpuno prebaciti grijanje doma na solarni sustav zbog nemogućnosti predviđanja jasnog broja sunčanih dana

Kolektori su sustav cijevi spojenih u seriju na izlazne i ulazne vodove ili postavljenih u obliku zavojnice. Procesna voda, protok zraka ili mješavina vode i neke vrste tekućine koja se ne smrzava cirkulira kroz cijevi.

Kruženje potiču fizikalni fenomeni: isparavanje, promjene tlaka i gustoće od prijelaza iz jednog agregatnog stanja u drugo itd.

Prikupljanje i akumulacija sunčeve energije vrši se pomoću apsorbera. To je ili čvrsta metalna ploča s pocrnjelom vanjskom površinom ili sustav pojedinačnih ploča pričvršćenih na cijevi.

Za izradu gornjeg dijela tijela, poklopca, koriste se materijali s visokom sposobnošću propuštanja svjetlosti. To može biti pleksiglas, slični polimerni materijali, kaljene vrste tradicionalnog stakla.

Kako bi se eliminirao gubitak energije, u kutiju sa stražnje strane uređaja postavljena je toplinska izolacija

Mora se reći da polimerni materijali slabo podnose utjecaj ultraljubičastih zraka. Sve vrste plastike imaju prilično visok koeficijent toplinske ekspanzije, što često dovodi do depresurizacije kućišta. Stoga treba ograničiti upotrebu takvih materijala za izradu tijela kolektora.

Voda kao rashladno sredstvo može se koristiti samo u sustavima koji su dizajnirani za opskrbu dodatnom toplinom u razdoblju jesen/proljeće. Ako solarni sustav planirate koristiti tijekom cijele godine, prije prvog zahlađenja promijenite tehnološku vodu u mješavinu vode i antifriza.

Ako je solarni kolektor instaliran za grijanje male zgrade koja nema veze s autonomnim grijanjem vikendice ili s centraliziranim mrežama, izgrađen je jednostavan sustav s jednim krugom s uređajem za grijanje na početku.

Lanac ne uključuje cirkulacijske pumpe i uređaje za grijanje. Shema je vrlo jednostavna, ali može raditi samo u sunčanim ljetima.

Kada je kolektor uključen u dvokružnu tehničku strukturu, sve je mnogo kompliciranije, ali raspon dana pogodnih za korištenje značajno se povećava. Kolektor obrađuje samo jedan krug. Pretežno opterećenje stavlja se na glavnu grijaću jedinicu koja radi na struju ili bilo koju vrstu goriva.

Domaći obrtnici izumili su jeftiniju opciju - spiralni izmjenjivač topline izrađen od.

Zanimljivo proračunsko rješenje je apsorber solarnog sustava izrađen od fleksibilne polimerne cijevi. Za spajanje uređaja na ulazu i izlazu koriste se odgovarajuće armature.Izbor dostupnih materijala od kojih se može izraditi izmjenjivač topline solarnog kolektora prilično je širok. To može biti izmjenjivač topline starog hladnjaka, polietilenske cijevi za vodu, čelični panelni radijatori itd.

Važan kriterij učinkovitosti je toplinska vodljivost materijala od kojeg je izrađen izmjenjivač topline.

Za samoproizvodnju, bakar je najbolja opcija. Ima toplinsku vodljivost od 394 W/m². Za aluminij ovaj parametar varira od 202 do 236 W/m².

Međutim, velika razlika u parametrima toplinske vodljivosti između bakrenih i polipropilenskih cijevi ne znači da će izmjenjivač topline s bakrenim cijevima proizvoditi stotine puta veće količine tople vode.

Pod jednakim uvjetima, rad izmjenjivača topline od bakrenih cijevi bit će 20% učinkovitiji od performansi metal-plastičnih opcija. Dakle, izmjenjivači topline izrađeni od polimernih cijevi imaju pravo na život. Osim toga, takve će opcije biti mnogo jeftinije.

Bez obzira na materijal cijevi, svi spojevi, zavareni i navojni, moraju biti zabrtvljeni. Cijevi se mogu postavljati ili paralelno jedna s drugom ili u obliku zavojnice.

Krug tipa zavojnice smanjuje broj priključaka - to smanjuje vjerojatnost curenja i osigurava ravnomjerniji protok rashladne tekućine.

Gornji dio kutije u kojoj se nalazi izmjenjivač topline prekriven je staklom. Kao alternativu možete koristiti moderne materijale, poput akrilnog analoga ili monolitnog polikarbonata. Proziran materijal ne mora biti gladak, već užlijebljen ili mat.

Zaključci i koristan video na tu temu

Proces proizvodnje osnovnog solarnog kolektora:

Kako sastaviti i pustiti u rad solarni sustav:

Naravno, vlastiti solarni kolektor neće se moći natjecati s industrijskim modelima. Korištenjem dostupnih materijala vrlo je teško postići visoku učinkovitost koju imaju industrijski dizajni. Ali financijski troškovi bit će mnogo niži u usporedbi s kupnjom gotovih instalacija.

Sve vrste solarnih kolektora razvijene su korištenjem najnovijih tehnologija i suvremenih materijala. Zahvaljujući takvim uređajima, to se događa pretvorba sunčeve energije. Dobivena energija može grijati vodu, grijati prostorije, staklenike i plastenike.

Uređaji može se montirati na zidove, krovove privatne kuće, staklenik. Za velike prostorije preporuča se kupnja tvornički proizvedenih uređaja. Danas se solarni sustavi stalno poboljšavaju. Stoga solarni paneli poskupljuju, privlačeći pozornost potrošača. Trošak tvornički izrađenih uređaja gotovo je jednak financijskim troškovima utrošenim na njihovu proizvodnju. Do povećanja cijene dolazi samo zbog financijske marže preprodavača. Trošak kolektora razmjeran je novčanim troškovima koji će biti potrebni za ugradnju klasičnog sustava grijanja.

Uređaje možete sastaviti sami.

Danas proizvodnja takvih uređaja dobiva sve veću popularnost. Vrijedno je napomenuti da uh Učinkovitost domaćeg uređaja znatno je lošija u kvaliteti od tvorničkih uređaja. Ali jedinica "uradi sam" može lako i brzo zagrijati malu sobu, privatnu kuću ili gospodarske zgrade.

Uvodni video o dizajnu bojlera

Princip rada

Do danas su razvijene različite vrste solarnih kolektora.

Ali princip grijanja vode je identičan - svi uređaji rade prema istoj projektiranoj shemi. U dobrom vremenu, sunčeve zrake počinju zagrijavati rashladnu tekućinu. Prolazi kroz tanke elegantne cijevi, pada u spremnik s tekućinom. Rashladno sredstvo i cijevi postavljeni su duž cijele unutarnje površine spremnika. Zahvaljujući ovom principu, tekućina u aparatu se zagrijava. Kasnije je zagrijanu vodu dopušteno koristiti za kućne potrebe. Tako možete zagrijati prostoriju i koristiti zagrijanu tekućinu za tuš kabine kao dovod tople vode.

Temperatura vode može se kontrolirati razvijenim senzorima. Ako se tekućina previše ohladi, ispod unaprijed određene razine, automatski će se uključiti posebno pomoćno grijanje. Solarni kolektor se može spojiti na električni ili plinski bojler.

Prikazan je radni dijagram prikladan za sve solarne grijače vode. Ovaj uređaj je savršen za grijanje male privatne kuće. Do danas je razvijeno nekoliko uređaja: ravni, vakuumski i zračni uređaji. Načelo rada takvih uređaja vrlo je slično. Rashladna tekućina se zagrijava od sunčevih zraka uz daljnje oslobađanje energije. Ali ima puno razlika u radu.

Video o različitim vrstama alternativnih izvora grijanja

Pločasti kolektor

Zagrijavanje rashladne tekućine u takvom uređaju događa se zahvaljujući pločastom apsorberu. To je ravna ploča od toplinski intenzivnog metala. Gornja površina tanjura obojana je u tamnu nijansu posebno razvijenom bojom. Zmijolika cijev je zavarena na dnu uređaja.

Solarni kolektor je uređaj dizajniran da apsorbira sunčevu energiju i pretvara je u toplinu u svrhu njenog daljnjeg prijenosa u rashladno sredstvo. Klasični uređaj je crna metalna ploča smještena u stakleno ili plastično kućište čija površina upija zračenje. Postoji ih nekoliko vrsta i njihova namjena može biti različita. Pogledajmo pobliže princip rada ovog uređaja, kao i korak po korak proizvodnju ovog objekta vlastitim rukama.

Koje postoje?

Ovisno o temperaturi koju ploče mogu postići, kolektori su:

  • niske temperature - ne daju energiju velike snage, zagrijavaju vodu ne više od 50 stupnjeva Celzija;
  • srednje temperature - zagrijavaju vodu do 80 stupnjeva, tako da se mogu koristiti za grijanje prostorija;
  • visoke temperature - koriste se uglavnom u industrijskim poduzećima, a nemoguće ih je napraviti kod kuće.

Integrirani kolektori dijele se na:

  • kumulativno integrirano;
  • ravan;
  • tekućina;
  • zrak.

Kumulativni integrirani ili inače termosifonski kolektor. Ne samo da može zagrijati vodu, već i zadržati željenu temperaturu neko vrijeme. Nema pumpe, pa je puno ekonomičniji od ostalih opcija. Spremnik je struktura od jednog ili više spremnika napunjenih vodom i smještenih u toplinski izolacijsku kutiju. Na vrhu spremnika nalazi se stakleni poklopac koji prolazi kroz staklo i zagrijava vodu. Ovo je jeftina opcija, jednostavna za održavanje i rukovanje. Međutim, zimi je njegova upotreba vrlo teška.

Pločasti kolektor izgleda kao obična ravna metalna kutija unutar koje se nalazi crna ploča koja upija sunčevu svjetlost. Stakleni poklopac kutije ga pojačava, staklo ima nizak udio željeza, pa pomaže upijanju svih zraka. Sama kutija je toplinski izolirana, a crna ploča prima toplinu zbog čega se oslobađa toplina. Međutim, učinkovitost pločice je samo 10%, pa je dodatno presvučena slojem amorfnog poluvodiča. Pločasti kolektori koriste se za grijanje prostora i druge kućanske potrebe.

U uređajima za skladištenje tekućine glavna rashladna tekućina je tekućina.Oni su ostakljeni i neglazirani, sa zatvorenim i otvorenim sustavom izmjene topline.

Zračni kolektori mnogo su jeftiniji od vodenih kolektora. Zimi se ne smrzavaju i ne cure. Koriste se za sušenje poljoprivrednih proizvoda.

Postoji još jedna vrsta - čvorišta , razlikuju se po koncentraciji sunčeve svjetlosti. To se događa zahvaljujući zrcalnoj površini koja usmjerava svjetlost na apsorbere. Njihov glavni nedostatak je nemogućnost rada u oblačnim danima, pa se koriste u zemljama s vrućom klimom.

Solarne peći i destilatori. Destilatori rade na principu isparavanja vode, čime ne samo daju toplinsku energiju, već i pročišćavaju vodu. Peći se također koriste i za grijanje i za sterilizaciju vode.

Fotogalerija: različite vrste kolektora

Izvedba skladišnog kolektora može sadržavati više spremnika.Plosnati kolektori često se koriste za grijanje prostorija i grijanje vode u bazenima.U tekućem kolektoru nositelj topline je voda.Zračni kolektori mogu se koristiti i za sušenje voća.

Shema rada

Kolektor se sastoji od dva glavna dijela: hvatača svjetlosti i akumulatora za izmjenu topline, koji pretvara energiju zračenja u toplinsku energiju i prenosi je u rashladnu tekućinu. Akumulatori mogu biti vakuumski, cijevni ili plosnati. U prvom, dizajn je sličan termos: jedna cijev je umetnuta u drugu, a između njih postoji vakuum, stvarajući idealnu toplinsku izolaciju. Zbog cilindričnog oblika cijevi, sunčeve zrake padaju u njih okomito i prenose maksimalnu energiju.

Solarni kolektor se sastoji od dva glavna dijela: svjetlosnog kolektora i baterije za izmjenu topline

Rashladno sredstvo u takvim strukturama je obična voda. Ne samo da može zagrijati sobu, već i poslužiti za kućne potrebe. Istodobno, nema ispuštanja ugljičnog dioksida u atmosferu, što je danas vrlo važno. Osim toga, nisu potrebni troškovi goriva, a učinkovitost kolektora je 80%. U većem dijelu Rusije od ožujka do listopada u prosjeku sunce proizvede 4-5 kWh/m2 dnevno, što omogućava da mali uređaj veličine 2 m2 dnevno zagrije do 100 litara vode.

Za korištenje tijekom cijele sezone, kolektor mora imati veliku površinu, dva kruga protiv smrzavanja i dodatne izmjenjivače topline. Tako, zahvaljujući pametno iskorištenoj energiji, možete dobiti besplatnu toplinu 7 mjeseci u godini, bez obzira je li vani vedro ili ne.

Toplinska energija za vaš dom: kako napraviti kolektor vlastitim rukama?

Za proizvodnju uređaja mogu se koristiti polikarbonatne ploče, bakrene ili polipropilenske cijevi.

Najuniverzalniji dizajn je razvoj bugarskog inženjera Stanislava Stanilova. Glavni princip rada ovog kolektora je korištenje efekta staklenika. Uređaj za skladištenje je cijevni radijator smješten u toplinski izoliranu drvenu kutiju, zavarenu od čeličnih cijevi. Za dovod i odvod vode koriste se vodovodne cijevi promjera 1 ili ¾ inča.

Kutija je sa svih strana toplinski izolirana polistirenskom pjenom, polistirenskom pjenom, mineralnom ili ekovunom. Posebno se pažljivo izolira dno, gdje se na izolaciju postavlja lim pocinčanog krovnog željeza na koji se postavlja sam radijator. U kutiji je pričvršćen čeličnim stezaljkama. Lim i radijator su obojeni mat crnom bojom, a kutija je sa svih strana presvučena bijelom bojom osim staklenog poklopca. Pokrovno staklo, kroz koje će sunčeva svjetlost prolaziti do radijatora, dobro je zatvoreno. Akumulator topline može biti metalna bačva postavljena u kutiju od daske ili šperploče, čija je šupljina ispunjena ecowoolom, suhom piljevinom, ekspandiranom glinom i pijeskom.

Potrebni alati i materijali

Glavno načelo rada takvog kolektora je korištenje efekta staklenika

  • staklo (na primjer, 1700/750 mm);
  • stakleni okvir;
  • lesonit za dno;
  • ploča s presjekom od 120/25 mm;
  • čelična traka presjeka 20/2,5 mm, duljine 3 m;
  • kutna podloga;
  • drveni blok s presjekom od 50/30 mm;
  • spojnica;
  • cijev radijatora;
  • ispušna cijev hladnjaka;
  • stezaljke za pričvršćivanje;
  • pocinčano željezo kao reflektor;
  • toplinski izolator;
  • spremnik 200-300 litara.

Proizvodnja: korak po korak

Dizajn solarnog kolektora je jednostavan

  1. Kutija je napravljena od dasaka čije je dno ojačano drvetom.
  2. Toplinska izolacija (pjenasta plastika, ekspandirani polistiren, mineralna vuna) postavljena je na dno, na čijem vrhu je postavljen lim od željeza ili kositra.
  3. Radijator se postavlja na vrh i učvršćuje stezaljkama od čelične trake.
  4. Svi spojevi su zapečaćeni, spojevi i pukotine su zapečaćeni.
  5. Radijatorske cijevi i limovi su obojeni u crno.
  6. Kutija i spremnik za vodu obojeni su srebrnom bojom. Spremnik za vodu postavlja se u toplinski izoliranu kutiju ili bačvu (između spremnika i stijenki kutije ulije se toplinski izolacijski materijal).
  7. Da biste stvorili stalan niski tlak, kupite vodenu komoru s plovnim ventilom, kao u bačvi WC-a. Može se kupiti u prodavaonici vodovoda.
  8. U potkrovlju kuće, ispod krova, nalazi se akva komora i rezervoar za vodu (cisterna). Aqua komora se postavlja najmanje 0,8 m iznad spremnika.
  9. Kolektor je postavljen na krovu južne strane kuće pod kutom od 45 0 prema horizontu.
  10. Slijedi međusobno spajanje cijelog sustava cijevima: cijevi od pola inča koriste se za ugradnju visokotlačnog dijela sustava od aqua komore do ulaza za dovod vode. Niskotlačni dijelovi ugrađeni su inčnim cijevima. Minimalni broj cijevi je 12 komada, ali će, ovisno o udaljenostima između dijelova kolektora, biti potrebno 18-15 cijevi, ali ne manje od 12.
  11. Kako bi se izbjegle zračne brave, sustav se puni vodom s donje strane radijatora. Čim se cijeli sustav napuni vodom, voda će poteći iz drenažne cijevi aqua komore.
  12. Otvorite ventil u cijevi kako biste napunili spremnik.
  13. Voda se odmah počinje zagrijavati. Topla voda se diže, istiskujući hladnu vodu i automatski ulazi u radijator.
  14. Čim se dio vode potroši, ventil s plovkom u aqua komori će proraditi i hladna voda će ponovno teći u donji dio sustava. Nema miješanja vode.

Noću je preporučljivo zatvoriti pristup vodi spremniku kako bi se spriječio gubitak topline.

Video: ugradnja zračnog solarnog kolektora za grijanje kuće

Video: korištenje solarne energije za grijanje bazena

Video: izrada i montaža kolektora za grijanje staklenika

Video: Jednostavan uređaj za prikupljanje sunčeve energije iz limenki piva

Iskoristite solarnu energiju za grijanje doma, staklenika ili bazena. Solarni kolektor pomoći će vam uštedjeti mnogo novca i trajat će jako dugo.

Solarni kolektor je alternativni izvor toplinske energije korištenjem sunčeve energije. Sada ovaj praktični uređaj više nije inovacija, ali ne može svatko priuštiti njegovu instalaciju. Ako malo izračunate, kupnja i ugradnja kolektora koji će zadovoljiti kućanske potrebe prosječne obitelji može stajati pet tisuća američkih dolara. Naravno, trebat će dosta vremena da se takav izvor isplati. Ali zašto ne biste sami napravili solarni kolektor i montirali ga?

Standardni uređaj ima oblik metalne ploče koja se nalazi u plastičnom ili staklenom kućištu. Površina ove ploče akumulira sunčevu energiju, zadržava toplinu i predaje je za razne potrebe kućanstva: grijanje, grijanje vode itd. Integrirani kolektori dolaze u nekoliko vrsta.

Kumulativno

Akumulacijski kolektori nazivaju se i termosifonski kolektori. Ovaj DIY solarni kolektor bez pumpe je najisplativiji. Njegove mogućnosti omogućuju vam ne samo zagrijavanje vode, već i održavanje temperature na potrebnoj razini neko vrijeme.

Ovaj solarni kolektor sastoji se od nekoliko spremnika napunjenih vodom koji se nalaze u termoizolacijskoj kutiji. Spremnici su pokriveni staklenim poklopcem kroz koji prodiru sunčeve zrake i zagrijavaju vodu. Ova je opcija najekonomičnija, jednostavna za rukovanje i održavanje, ali njezina učinkovitost zimi je praktički nula.

Ravan

Riječ je o velikoj metalnoj ploči – apsorberu, koja se nalazi unutar aluminijskog kućišta sa staklenim poklopcem. Ravni solarni kolektor "uradi sam" bit će učinkovitiji ako koristite stakleni poklopac. Apsorbira sunčevu energiju kroz staklo otporno na tuču, koje dobro propušta svjetlost i praktički je ne reflektira.

Unutar kutije postoji toplinska izolacija, koja može značajno smanjiti gubitak topline. Sama pločica ima nisku učinkovitost, pa je presvučena amorfnim poluvodičem, što značajno povećava brzinu akumulacije toplinske energije.

Prilikom izrade solarnog kolektora za bazen vlastitim rukama, prednost se često daje ravnom integriranom uređaju. No jednako se dobro nosi i s drugim zadacima, poput zagrijavanja vode za potrebe kućanstva i grijanja prostorija. Stan je najčešće korištena opcija. Poželjno je napraviti apsorber za solarni kolektor od bakra vlastitim rukama.

Tekućina

Iz naziva je jasno da je glavna rashladna tekućina u njima tekućina. Vodeni solarni kolektor "uradi sam" izrađen je prema sljedećoj shemi. Metalnom pločom koja apsorbira sunčevu energiju toplina se preko cijevi koje su na nju spojene prenosi u spremnik s vodom ili antifrizom ili izravno do potrošača.

Dvije cijevi se približavaju ploči. Kroz jedan od njih, hladna voda se dovodi iz spremnika, a kroz drugi, već zagrijana tekućina ulazi u spremnik. Cijevi moraju imati ulazne i izlazne otvore. Ovaj krug grijanja naziva se zatvorenim.

Kada se zagrijana voda izravno dovodi kako bi se zadovoljile potrebe korisnika, takav sustav se naziva otvoreni krug.

Neglazirani se češće koriste za zagrijavanje vode u bazenu, tako da sastavljanje takvih toplinskih solarnih kolektora vlastitim rukama ne zahtijeva kupnju skupih materijala - to će učiniti guma i plastika. Ostakljeni imaju veću učinkovitost, tako da mogu zagrijati kuću i opskrbiti potrošača toplom vodom.

Zrak

Zračni uređaji su ekonomičniji od gore navedenih analoga koji koriste vodu kao rashladno sredstvo. Zrak se ne smrzava, ne curi i ne kipi kao voda. Ako u takvom sustavu dođe do curenja, to ne uzrokuje toliko problema, ali je prilično teško utvrditi gdje se to dogodilo.

Samoproizvodnja potrošača ne košta puno. Panel za primanje sunca, koji je prekriven staklom, zagrijava zrak koji se nalazi između njega i toplinsko-izolacijske ploče. Grubo rečeno, radi se o ravnom kolektoru s prostorom za zrak unutra. Hladan zrak ulazi unutra, a topli zrak se pod utjecajem sunčeve energije dovodi do potrošača.

Ventilator, koji je pričvršćen na kanal ili izravno na ploču, poboljšava cirkulaciju i poboljšava izmjenu zraka u uređaju. Za rad ventilatora potrebna je električna energija, što nije baš ekonomično.

Takve opcije su izdržljive i pouzdane i lakše ih je održavati od uređaja koji koriste tekućinu kao rashladno sredstvo. Za održavanje željene temperature zraka u podrumu ili zagrijavanje staklenika solarnim kolektorom, prikladna je samo ova opcija.

Kako radi

Kolektor prikuplja energiju pomoću svjetlosnog akumulatora ili, drugim riječima, solarne prijemne ploče, koja prenosi svjetlost na akumulirajuću metalnu ploču, gdje se sunčeva energija pretvara u toplinsku. Ploča prenosi toplinu na rashladnu tekućinu, koja može biti tekućina ili zrak. Voda se šalje kroz cijevi do potrošača. Uz pomoć takvog kolektora možete grijati svoj dom, grijati vodu za razne kućanske potrebe ili bazen.

Zračni kolektori se uglavnom koriste za grijanje prostorije ili predgrijavanje zraka u njoj. Uštede pri korištenju takvih uređaja su očite. Prvo, nema potrebe za korištenjem goriva, a drugo, potrošnja električne energije je smanjena.

Kako bi korištenje kolektora imalo maksimalan učinak i besplatno grijalo vodu sedam mjeseci u godini, on mora imati veliku površinu i dodatne uređaje za izmjenu topline.

Inženjer Stanislav Stanilov predstavio je svijetu najsvestraniji dizajn solarnih kolektora. Glavna ideja korištenja uređaja koji je razvio je dobivanje toplinske energije stvaranjem efekta staklenika unutar kolektora.

Dizajn kolektora

Dizajn ovog kolektora je vrlo jednostavan. U suštini, radi se o solarnom kolektoru od čeličnih cijevi zavarenih u radijator koji je smješten u drvenu posudu zaštićenu toplinskom izolacijom. Kao toplinski izolacijski materijal može se koristiti mineralna vuna, polistirenska pjena i polistiren.

Na dno kutije postavlja se pocinčani lim na koji se montira radijator. I ploča i radijator su obojeni u crno, a sama kutija je prekrivena bijelom bojom. Naravno, posuda se pokrije staklenim poklopcem koji se dobro zatvori.

Materijali i dijelovi za izradu

Za izgradnju takvog domaćeg solarnog kolektora za grijanje kuće trebat će vam:

  • staklo koje će služiti kao poklopac. Njegova veličina ovisit će o dimenzijama kutije. Za dobru učinkovitost, bolje je odabrati staklo dimenzija 1700 mm x 700 mm;
  • stakleni okvir - možete ga sami zavariti iz uglova ili sastaviti od drvenih dasaka;
  • ploča za kutiju. Ovdje možete koristiti bilo koje ploče, čak i od rastavljanja starog namještaja ili dasaka;
  • kutak za iznajmljivanje;
  • spojnica;
  • cijevi za montažu radijatora;
  • stezaljke za pričvršćivanje radijatora;
  • lim od pocinčanog željeza;
  • ulazne i izlazne cijevi radijatora;
  • spremnik s volumenom od 200-300 litara;
  • vodena komora;
  • toplinska izolacija (listovi polistirenske pjene, ekspandirani polistiren, mineralna vuna, ecowool).

Faze rada

Faze izrade Stanilov kolektora vlastitim rukama:

  1. Kontejner je napravljen od dasaka čije je dno ojačano gredama.
  2. Na dnu je postavljen toplinski izolator. Baza mora biti posebno pažljivo izolirana kako bi se izbjeglo curenje topline iz izmjenjivača topline.
  3. Nakon toga se na dno kutije postavlja pocinčana ploča i ugrađuje radijator koji je zavaren od cijevi i pričvršćen čeličnim obujmicama.
  4. Radijator i lim ispod su obojeni u crno, a kutija je u bijelo ili srebrno.
  5. Spremnik za vodu treba postaviti ispod kolektora u toploj prostoriji. Između spremnika za vodu i kolektora potrebno je postaviti toplinsku izolaciju kako bi cijevi bile tople. Spremnik se može staviti u veliku bačvu u koju se može sipati ekspandirana glina, pijesak, piljevina itd. i na taj način izolirati.
  6. Iznad spremnika mora se postaviti vodena komora za stvaranje pritiska u mreži.
  7. Montažu solarnog kolektora vlastitim rukama treba izvesti na južnoj strani krova.
  8. Nakon što su svi elementi sustava spremni i montirani, potrebno ih je spojiti u mrežu cijevima od pola cola, koje moraju biti dobro izolirane kako bi se smanjili gubici topline.
  9. Bilo bi dobro izgraditi regulator za solarni kolektor vlastitim rukama, jer tvornički uređaji ne traju dugo.

Izračun veličine

Izračun dimenzija za izradu solarnog kolektora za grijanje vlastitim rukama prije svega je usmjeren na određivanje opterećenja sustava grijanja, čiju pokrivenost ovaj uređaj preuzima. Podrazumijeva se da to podrazumijeva korištenje više izvora energije u kombinaciji, a ne samo sunčeve energije. U ovom slučaju, važno je urediti sustav na takav način da komunicira s drugima - tada će to dati maksimalan učinak.

Da biste odredili područje kolektora, morate znati za koje će se svrhe koristiti: grijanje, grijanje vode ili oboje. Analizom vodomjernih podataka, toplinskih potreba i podataka o insolaciji područja u kojem se planira ugradnja može se izračunati površina kolektora. Osim toga, potrebno je uzeti u obzir potrebe za toplom vodom svih potrošača koji se planiraju priključiti na mrežu: perilica rublja, perilica posuđa itd.

Selektivni premaz obavlja možda najosnovniju funkciju u radu kolektora. Obložena ploča ili radijator privlači višestruko više sunčeve energije, pretvarajući je u toplinu. Možete kupiti posebnu kemikaliju kao selektivni premaz ili jednostavno spremnik topline obojiti u crno.

Da biste vlastitim rukama napravili selektivni premaz za solarne kolektore, možete koristiti:

  • posebna gotova kemikalija;
  • oksidi raznih metala;
  • tanki toplinski izolacijski materijal;
  • crni krom;
  • selektivna boja za kolektor;
  • crna boja ili film.

Sakupljači otpadnog materijala

Sastavljanje solarnog kolektora za grijanje kuće vlastitim rukama je i jeftinije i zanimljivije, jer se može izraditi iz različitih dostupnih materijala.

Od metalnih cijevi

Ova opcija montaže slična je Stanilovljevom razdjelniku. Prilikom sastavljanja solarnog kolektora od bakrenih cijevi vlastitim rukama, radijator je zavaren od cijevi i postavljen u drvenu kutiju obloženu toplinskom izolacijom iznutra.

Najučinkovitije će biti bakrene cijevi, mogu se koristiti i aluminijske cijevi, ali ih je teško zavariti, ali najuspješnije su čelične cijevi.

Takav domaći kolektor ne bi trebao biti prevelik kako bi ga bilo lako sastaviti i instalirati. Promjer cijevi na solarnim kolektorima za zavarivanje radijatora trebao bi biti manji od cijevi za ulaz i izlaz rashladne tekućine.

Od plastičnih i metalno-plastičnih cijevi

Kako napraviti solarni kolektor vlastitim rukama, s plastičnim cijevima u svom kućnom arsenalu? Manje su učinkoviti kao uređaji za skladištenje topline, ali su nekoliko puta jeftiniji od bakra i ne korodiraju poput čelika.

Cijevi su položene u kutiju u spiralu i pričvršćene stezaljkama. Za veću učinkovitost mogu se premazati crnom ili selektivnom bojom.

Možete eksperimentirati s polaganjem cijevi. Budući da se cijevi slabo savijaju, mogu se polagati ne samo spiralno, već i cik-cak. Među prednostima, plastične cijevi se mogu lako i brzo lemiti.

Iz crijeva

Da biste vlastitim rukama napravili solarni kolektor za tuš, trebat će vam gumeno crijevo. Voda u njemu se vrlo brzo zagrijava pa se može koristiti i kao izmjenjivač topline. Ovo je najekonomičnija opcija kada sami napravite kolektor. Crijevo ili polietilenska cijev stavlja se u kutiju i učvršćuje stezaljkama.

Budući da je crijevo upleteno u spiralu, u njemu se neće pojaviti prirodna cirkulacija vode. Da biste koristili spremnik za vodu u ovom sustavu, on mora biti opremljen cirkulacijskom pumpom. Ako je ovo ljetna kućica i troši se malo tople vode, količina koja teče u cijev može biti dovoljna.

Iz limenki

Rashladno sredstvo solarnog kolektora izrađenog od aluminijskih limenki je zrak. Limenke su međusobno spojene u cijev. Da biste napravili solarni kolektor od limenki piva, morate odrezati dno i vrh svake limenke, spojiti ih zajedno i zalijepiti brtvilom. Gotove lule stavljaju se u drvenu kutiju i prekrivaju staklom.

U osnovi, zračni solarni kolektor napravljen od limenki piva koristi se za uklanjanje vlage u podrumu ili za grijanje staklenika. Ne samo limenke piva, već i plastične boce mogu se koristiti kao uređaj za skladištenje topline.

Iz hladnjaka

Možete sami napraviti solarne panele za grijanje vode od neupotrebljivog hladnjaka ili hladnjaka starog automobila. Kondenzator izvađen iz hladnjaka mora se temeljito isprati. Ovako dobivenu toplu vodu najbolje je koristiti samo u tehničke svrhe.

Na dno kutije se prostre folija i gumena podloga, zatim se na njih postavi i učvrsti kondenzator. Da biste to učinili, možete koristiti pojaseve, stezaljke ili pričvršćivanje pomoću kojeg je pričvršćen u hladnjaku. Da biste stvorili pritisak u sustavu, ne bi škodilo ugraditi pumpu ili vodenu komoru iznad spremnika.

Video

Kako napraviti solarni kolektor vlastitim rukama naučit ćete iz sljedećeg videa.

Gore