Ciepła woda w wiejskim domu lub w prywatnym domu to pożądany luksus, którym do tej pory nie każdy może się pochwalić. Na szczęście przy minimalnych kosztach można stworzyć własnymi rękami solarny podgrzewacz wody, który zapewni niezbędną ilość ciepłej wody, a jednocześnie będzie swobodny w obsłudze. Miłym dodatkiem jest przyjazność dla środowiska takiego sprzętu.

Co to jest słoneczny podgrzewacz wody?

W przypadku słonecznych podgrzewaczy wody od dawna istnieje termin - kolektor słoneczny. Ale ponieważ taki fabryczny sprzęt kosztuje około 300-400 USD, nie zyskał dystrybucji i jest używany tylko przez nielicznych. Jednak prawie każdy może zrobić grzejnik słoneczny. Jednocześnie wielkość oszczędności jest kolosalna, domowe urządzenie będzie kosztować 10 razy mniej.

Zasada działania słonecznego podgrzewacza wody jest niezwykle prosta: jego ciemna (najlepiej czarna) powierzchnia nagrzewa się, czyli pochłania ciepło, a następnie oddaje je wodzie. Najczęściej takie konstrukcje są używane w letnich prysznicach, a także są instalowane na dachach domów, przynoszone do umywalki w kuchni lub do łazienki, jeśli taka istnieje.

Warto zauważyć, że działanie domowego kolektora słonecznego nie wymaga pompy, nie jest zasilany z sieci elektrycznej, czyli jest całkowicie autonomiczny. Do podgrzania wody potrzebna jest tylko obecność słońca, które w Rosji regularnie świeci jasno przez 5-7 miesięcy w roku. Nawet zimą domowa bateria słoneczna może dobrze podgrzać wodę.

Kolektor fabryczny to prostokątna czarna płyta z plastikową lub szklaną powierzchnią, wewnątrz której znajduje się metalowa płyta (kolektor płaski) lub wymiennik ciepła - rurki metalowe/plastikowe z cieczą (kolektor cieczowy). Ponieważ potrzebujemy podgrzewacza wody, ta druga opcja jest idealna i zastanowimy się dokładnie, jak to zrobić.

Za pomocą słonecznego podgrzewacza wody można podgrzać wodę w zbiorniku do 50 stopni, co jest więcej niż wystarczające do mycia naczyń lub zabiegów higienicznych.

Projekt słonecznego podgrzewacza wody

Budowa słonecznego podgrzewacza wody jest niezwykle prosta:

• rama (korpus);
• pochłaniacz (pochłaniacz);
• wymiennik ciepła;
• szkło.

Gwoli wyjaśnienia, przy prawidłowej instalacji słonecznego podgrzewacza wody nie ma potrzeby stosowania pompy. Ruch wody jest spowodowany konwekcją. Ciepły płyn sam unosi się w górę systemu, ustępując miejsca zimnej wodzie ze zbiornika.

Tworzenie obudowy pod podgrzewacz wody

Gwoli uczciwości wyjaśniamy, że obecność obudowy w zasadzie nie jest konieczna, jeśli podgrzewacz wody ma być zainstalowany w jednym określonym miejscu na zawsze. Ale ponieważ nic nie jest wieczne, aw różnych porach roku konieczne jest instalowanie kolektora słonecznego pod różnymi kątami, tak aby jego powierzchnia była prostopadła do promieni słonecznych, lepiej jest stworzyć model z bryłą. Nie wymaga to wiele wysiłku, a korzyści będą większe.
Jeśli gospodarstwo posiada zbędną ramę okienną - jest to gotowa obudowa pod solarny podgrzewacz wody. Jeśli nie ma ramki, możesz szybko zrobić to sam.


Pierwszą rzeczą, którą musisz zdecydować, jest rozmiar obudowy. Istnieje wiele opcji, ale najczęściej szerokość wynosi 40-80 cm, a wysokość 60-200 cm, ale możesz wybrać dowolne inne parametry, które lepiej pasują do zamierzonych warunków użytkowania.

Rama jest wygodnie wykonana z tworzywa sztucznego, metalu lub drewna. Wszystko, co jest pod ręką, będzie pasować. Jednocześnie wysokość profilu powinna wynosić 3-6 cm, aby w środku było wystarczająco dużo miejsca na zamocowanie wymiennika ciepła.

Gdy rama jest gotowa, przymocowane jest do niej dno: blacha, plastik, sklejka itp. Do wyboru.

Tworzenie pochłaniacza

Absorber lub absorber to zasadniczo dno naszej obudowy. Ma dwa zadania: utrzymywać wymiennik ciepła na miejscu i absorbować ciepło słoneczne. Aby zadanie absorpcyjne zostało wykonane lepiej, warto wykonać następujące czynności:

• położyć warstwę materiału termoizolacyjnego na dnie;
• położyć blachę ocynkowaną na izolacji termicznej (blacha miedziana jest lepsza, ale jest znacznie droższa);
• pomaluj metal matową czarną farbą, aby uzyskać najlepszą absorpcję ciepła.

Po wyschnięciu farby przystępujemy do stworzenia wymiennika ciepła.

Opcje wymienników ciepła do słonecznego podgrzewacza wody

Istnieje kilka opcji wymienników ciepła podczas tworzenia kolektora słonecznego:

• grzejnik miedziany (metalowy);
• „wąż” z plastikowej rury;
• polipropylen komórkowy z podłużnymi komórkami.

Największą wydajność ma grzejnik miedziany, składający się z dwóch rurek miedzianych o średnicy cala, pomiędzy którymi znajduje się wiele rurek o mniejszej średnicy równoległych do siebie (jak drabina).

Ale taki wymiennik ciepła ma wiele wad: wysoki koszt miedzi, złożoność tworzenia (musisz samodzielnie lutować wszystkie rury lub zapłacić za pracę spawacza).

Do stworzenia wymiennika ciepła z polipropylenu potrzebna jest wytłaczarka, więc finalnie produkt też będzie drogi.

Dlatego do użytku domowego znacznie wygodniej jest używać czarnej plastikowej lub metalowo-plastikowej rury o średnicy 1/2 cala. Rurę PEX lub PEX-Al-PEX układa się „wężem” wzdłuż absorbera, zabezpieczając wspornikami. Tę instalację blokującą można wykonać w ciągu zaledwie kilku minut.

Końce rur są wyprowadzone z korpusu, są wyposażone w złączki, za pomocą których zostaną połączone z rurami prowadzącymi do zbiornika.

Poziom rozwoju nowoczesnych technologii i materiałów jest tak wysoki, że niewykorzystywanie energii słonecznej jest nieracjonalne od strony finansowej i karalne w stosunku do środowiska. Niestety zakup instalacji przemysłowych do wytwarzania energii elektrycznej i ciepła jest nieracjonalny ze względu na ich wysoki koszt. Niemniej jednak istnieje wyjście: zrobić produktywny kolektor słoneczny własnymi rękami z materiałów, które można znaleźć w najbliższym sklepie ze sprzętem.

Przeznaczenie kolektora słonecznego, jego zalety i wady

Słoneczny podgrzewacz wody (cieczowy kolektor słoneczny) to urządzenie, które podgrzewa czynnik chłodzący za pomocą energii słonecznej. Służy do ogrzewania pomieszczeń, zaopatrzenia w ciepłą wodę, podgrzewania wody w basenach itp.

Kolektor słoneczny zapewni domowi ciepłą wodę i ciepło

Warunkiem korzystania z ekologicznego podgrzewacza wody jest fakt, że promieniowanie słoneczne pada na Ziemię przez cały rok, choć różni się intensywnością zimą i latem. I tak na średnich szerokościach geograficznych dobowa ilość energii w zimnych porach roku sięga 1–3 kWh na 1 m2, podczas gdy w okresie od marca do października wartość ta waha się od 4 do 8 kWh/m2. Jeśli mówimy o regionach południowych, liczby można bezpiecznie zwiększyć o 20-40%.

Jak widać wydajność instalacji zależy od regionu, ale nawet na północy naszego kraju kolektory słoneczne zaspokoją zapotrzebowanie na ciepłą wodę - najważniejsze, że na niebie jest mniej chmur. Jeśli mówimy o pasie środkowym i regionach południowych, to instalacja zasilana energią słoneczną będzie w stanie zastąpić kocioł i pokryć zapotrzebowanie na chłodziwo systemu grzewczego zimą. Oczywiście mówimy o produktywnych podgrzewaczach wody o powierzchni kilkudziesięciu metrów kwadratowych.

Bateria słoneczna pomoże zaoszczędzić pieniądze z budżetu rodzinnego. Poniższy materiał pomoże zrobić to sam:

Tabela: rozkład energii słonecznej według regionu

Średnia dzienna ilość promieniowania słonecznego, kW * h / m 2
Murmańsk	Archangielsk	Sankt Petersburg	Moskwa	Nowosybirsk	Ułan-Ude	Chabarowsk	Rostów nad Donem	Soczi	Nachodka
2,19	2,29	2,60	2,72	2,91	3,47	3,69	3,45	4,00	3,99
Średnia dobowa ilość promieniowania słonecznego w grudniu, kW*h/m2
0	0,05	0,17	0,33	0,62	0,97	1,29	1,00	1,25	2,04
Średnia dobowa ilość promieniowania słonecznego w czerwcu, kW*h/m2
5,14	5,51	5,78	5,56	5,48	5,72	5,94	5,76	6,75	5,12

Domowe kolektory słoneczne nie mogą się równać z fabrycznymi kolektorami słonecznymi, ale domowa instalacja słoneczna obniży koszty ogrzewania wody użytkowej i zaoszczędzi energię elektryczną po podłączeniu do pralki i zmywarki.

Zalety słonecznych podgrzewaczy wody:

• stosunkowo prosta konstrukcja;
• wysoka niezawodność;
• wydajna praca niezależnie od pory roku;
• długa żywotność;
• możliwość zaoszczędzenia gazu i energii elektrycznej;
• instalacja sprzętu nie wymaga pozwolenia;
• mała masa;
• łatwość instalacji;
• pełna autonomia.

Jeśli chodzi o punkty ujemne, żadna instalacja do pozyskiwania energii alternatywnej nie może się bez nich obejść. W naszym przypadku wady to:

• wysoki koszt wyposażenia fabrycznego;
• zależność sprawności kolektorów słonecznych od pory roku i szerokości geograficznej;
• podatność na grad;
• dodatkowe koszty instalacji zasobnika ciepła;
• zależność efektywności energetycznej przyrządu od zmętnienia.

Rozważając wady i zalety słonecznych podgrzewaczy wody, nie należy zapominać o ekologicznej stronie zagadnienia – takie instalacje są bezpieczne dla człowieka i nie szkodzą naszej planecie.

Fabryczny kolektor słoneczny przypomina zestaw konstrukcyjny, za pomocą którego można szybko zmontować instalację o wymaganej wydajności

Rodzaje słonecznych podgrzewaczy wody: wybór projektu do własnej produkcji

W zależności od temperatury, jaką osiągają podgrzewacze słoneczne, wyróżnia się:

• urządzenia niskotemperaturowe – przeznaczone do podgrzewania płynów do temperatury 50°C;
• kolektory słoneczne średniotemperaturowe - podwyższają temperaturę wody wylotowej do 80°C;
• instalacje wysokotemperaturowe - podgrzać płyn chłodzący do wrzenia.

W domu możesz zbudować słoneczny podgrzewacz wody pierwszego lub drugiego typu. Do wyprodukowania kolektora wysokotemperaturowego potrzebne będą urządzenia przemysłowe, nowe technologie i drogie materiały.

Z założenia wszystkie płynne kolektory słoneczne dzielą się na trzy typy:

• płaskie podgrzewacze wody;
• próżniowe termosyfony;
• koncentratory słoneczne.

Płaski kolektor słoneczny to skrzynka o niskiej izolacji cieplnej. Wewnątrz zainstalowana jest płyta pochłaniająca światło i obwód rurowy. Panel absorbujący (absorber) ma podwyższoną przewodność cieplną. Dzięki temu możliwe jest osiągnięcie maksymalnego transferu energii do płynu chłodzącego krążącego wokół obwodu podgrzewacza wody. Prostota i efektywność płaskich instalacji znajduje odzwierciedlenie w licznych projektach opracowanych przez rzemieślników.

Wewnątrz płaskiego kolektora słonecznego - płyta pochłaniająca światło i obwód rurowy

Zasada działania próżniowych słonecznych podgrzewaczy wody oparta jest na efekcie termosu. Projekt oparty jest na dziesiątkach podwójnych szklanych kolb. Zewnętrzna tuba wykonana jest z odpornego na uderzenia, hartowanego szkła, które jest odporne na grad i wiatr. Tuba wewnętrzna posiada specjalną powłokę zwiększającą pochłanianie światła. Powietrze jest odprowadzane z przestrzeni pomiędzy elementami kolby, co pozwala uniknąć strat ciepła. W centrum konstrukcji znajduje się miedziany obwód termiczny wypełniony niskowrzącym płynem chłodzącym (freonem) - jest to grzałka próżniowego kolektora słonecznego. W tym procesie płyn procesowy odparowuje i przekazuje energię cieplną do płynu roboczego głównego obwodu. W tym charakterze najczęściej stosuje się płyn niezamarzający. Taka konstrukcja umożliwia pracę systemu w temperaturach do -50°C. Trudno jest zbudować taką instalację w domu, dlatego istnieje kilka konstrukcji typu próżniowego wykonanych samodzielnie.

Konstrukcja próżniowego kolektora słonecznego oparta jest na zestawie podwójnych szklanych kolb

Koncentrator słoneczny oparty jest na kulistym zwierciadle zdolnym do punktowego skupienia promieniowania słonecznego. Ciecz jest podgrzewana w spiralnym metalowym obiegu, który jest umieszczony w ognisku instalacji. Zaletą koncentratorów słonecznych jest możliwość wytworzenia wysokich temperatur, jednak konieczność posiadania systemu śledzenia Słońca zmniejsza ich popularność wśród majsterkowiczów.

Zbudowanie wydajnego koncentratora słonecznego w domu nie jest łatwym zadaniem

Do produkcji domowej najlepiej nadają się płaskie grzejniki słoneczne zbudowane z materiałów termoizolacyjnych, szkła o wysokiej przepuszczalności i absorberów miedzianych.

Urządzenie i zasada działania płaskiego kolektora słonecznego

Domowy słoneczny podgrzewacz wody składa się z płaskiej drewnianej ramy (skrzynki) z pustą tylną ścianą. Na dole znajduje się główny element urządzenia - pochłaniacz. Najczęściej jest to blacha przymocowana do kolektora rurowego. Sprawność przekazywania energii zależy od kontaktu płyty absorbera z rurami wymiennika ciepła, dlatego części te są spawane lub lutowane ciągłym szwem.

Sam obwód płynu to szereg pionowo zamontowanych rur. W górnej i dolnej części są one połączone z poziomymi rurami o zwiększonej średnicy, które są przeznaczone do dostarczania i odprowadzania chłodziwa. Wlot i wylot cieczy znajdują się po przekątnej - dzięki temu zapewnione jest całkowite odprowadzanie ciepła z elementów wymiennika ciepła. Jako nośnik ciepła stosuje się płyn niezamarzający do systemów grzewczych lub inne roztwory przeciw zamarzaniu.

Absorber pokryty jest farbą pochłaniającą światło, na wierzchu położona jest szyba, a skrzynka zabezpieczona jest warstwą izolacji termicznej. Aby uprościć zadanie, obszar przeszklenia jest podzielony na części, aw celu zwiększenia wydajności stosuje się okna z podwójnymi szybami. Zamknięta konstrukcja tworzy efekt termosu w kolektorze słonecznym i jednocześnie zapobiega utracie ciepła na skutek wiatru, deszczu i innych czynników zewnętrznych.

Słoneczny podgrzewacz wody działa w następujący sposób:

1. Niezamarzająca ciecz ogrzana w kolektorze słonecznym unosi się rurkami i przez odgałęzienie poboru czynnika wpływa do zasobnika ciepła.
2. Przechodząc przez wymiennik ciepła zainstalowany w zbiorniku, płyn niezamarzający oddaje ciepło wodzie.
3. Schłodzony płyn roboczy wpływa do dolnej części obwodu solarnego podgrzewacza wody.
4. Woda podgrzana w zbiorniku podnosi się i jest pobierana na potrzeby zaopatrzenia w ciepłą wodę. Uzupełnianie cieczy w zbiorniku ciepła następuje dzięki rurze wodnej podłączonej do dna. Jeżeli kolektor słoneczny pracuje jako podgrzewacz instalacji grzewczej, wówczas pompa obiegowa służy do cyrkulacji wody w zamkniętym obiegu wtórnym.

Ciągły ruch chłodziwa i obecność akumulatora ciepła pozwala gromadzić energię, gdy świeci słońce, i stopniowo ją wydawać, nawet gdy luminarz chowa się za horyzontem.

Schemat podłączenia kolektora słonecznego do zasobnika nie jest tak skomplikowany.

Opcje domowych instalacji fotowoltaicznych

Cechą słonecznych podgrzewaczy wody do samodzielnego montażu jest to, że prawie wszystkie urządzenia mają tę samą konstrukcję izolowanego cieplnie pudełka. Często rama jest montowana z tarcicy i pokryta wełną mineralną i folią odbijającą ciepło. Jeśli chodzi o absorber, do jego produkcji wykorzystywane są rury metalowe i plastikowe, a także gotowe elementy z niepotrzebnego sprzętu gospodarstwa domowego.

Z węża ogrodowego

Wąż ogrodowy w kształcie ślimaka lub rura wodociągowa z PCV mają dużą powierzchnię, co umożliwia wykorzystanie takiego obwodu jako podgrzewacza wody na potrzeby prysznica zewnętrznego, kuchni czy ogrzewania basenu. Oczywiście do tych celów lepiej jest wziąć czarne materiały i koniecznie użyć zbiornika magazynowego, w przeciwnym razie absorber przegrzeje się podczas szczytu letnich upałów.

Płaski kolektor węża ogrodowego to najprostszy sposób na podgrzanie wody w basenie

Ze skraplacza starej lodówki

Zewnętrzny wymiennik ciepła używanej lodówki lub zamrażarki to gotowy absorber kolektora słonecznego. Pozostało tylko doposażyć go w blachę pochłaniającą ciepło i zamontować w obudowie. Oczywiście wydajność takiego systemu będzie niewielka, ale w ciepłym sezonie podgrzewacz wody wykonany z części urządzeń chłodniczych pokryje zapotrzebowanie na ciepłą wodę małego wiejskiego domu lub domku letniskowego.

Wymiennik ciepła starej lodówki to prawie gotowy absorber do małego podgrzewacza słonecznego

Z płaskiego systemu ogrzewania grzejnikowego

Wykonanie kolektora słonecznego z grzejnika stalowego nie wymaga nawet montażu płyty absorbującej. Wystarczy pokryć urządzenie czarną farbą żaroodporną i zamontować w szczelnej obudowie. Wydajność jednej instalacji jest więcej niż wystarczająca dla systemu zaopatrzenia w ciepłą wodę. Jeśli wykonasz kilka podgrzewaczy wody, możesz zaoszczędzić na ogrzewaniu domu w chłodne słoneczne dni. Nawiasem mówiąc, elektrownia słoneczna złożona z grzejników ogrzeje pomieszczenia gospodarcze, garaż lub szklarnię.

Stalowy grzejnik systemu grzewczego posłuży jako podstawa do budowy ekologicznego podgrzewacza wody

Z rur polipropylenowych lub polietylenowych

Rury wykonane z metaloplastiku, polietylenu i polipropylenu oraz kształtki i urządzenia do ich montażu pozwalają na budowę obiegów fotowoltaicznych o dowolnej wielkości i konfiguracji. Instalacje takie charakteryzują się dobrą wydajnością i służą do ogrzewania pomieszczeń oraz przygotowania ciepłej wody na potrzeby gospodarstw domowych (kuchnia, łazienka itp.).

Zaletą kolektora słonecznego wykonanego z rur plastikowych jest niski koszt i łatwość montażu

Z rur miedzianych

Absorbery zbudowane z blach i rurek miedzianych charakteryzują się najwyższym przewodnictwem ciepła, dlatego z powodzeniem stosowane są do podgrzewania chłodziwa w systemach grzewczych oraz w instalacjach ciepłej wody użytkowej. Wady kolektorów miedzianych obejmują wysokie koszty pracy i koszt materiałów.

Zastosowanie rur i blach miedzianych do produkcji absorbera gwarantuje wysoką sprawność instalacji fotowoltaicznej

Metoda obliczania kolektorów słonecznych

Wydajność kolektora słonecznego obliczana jest na podstawie faktu, że 1 m2 instalacji w pogodny dzień to od 800 do 1 tys. W energii cieplnej. Straty tego ciepła na odwrotnej stronie i ścianach konstrukcji są obliczane na podstawie współczynnika izolacyjności cieplnej zastosowanej izolacji. Jeśli stosuje się styropian, to dla niego współczynnik utraty ciepła wynosi 0,05 W / m × ° C. Przy grubości materiału 10 cm i różnicy temperatur między wnętrzem a zewnętrzem konstrukcji wynoszącej 50°C straty ciepła wynoszą 0,05/0,1 × 50 = 25 W. Biorąc pod uwagę ściany boczne i rury, wartość ta jest podwojona. Tym samym łączna ilość energii wychodzącej wyniesie 50 W na 1 m2 powierzchni podgrzewacza słonecznego.

Do ogrzania 1 litra wody o jeden stopień potrzeba 1,16 W energii cieplnej, dlatego dla naszego modelu kolektora słonecznego o powierzchni 1 m2 i różnicy temperatur 50°C będzie to możliwe aby uzyskać warunkowy współczynnik wydajności 800/1,16 = 689,65/kg × °C. Ta wartość pokazuje, że instalacja o powierzchni 1 m2 podgrzeje 20 litrów wody o 35°C w ciągu godziny.

Obliczenie wymaganej wydajności słonecznego podgrzewacza wody przeprowadza się według wzoru W = Q × V × δT, gdzie Q jest pojemnością cieplną wody (1,16 W/kg × °C); V - objętość, l; δT to różnica temperatur na wlocie i wylocie instalacji.

Statystyki mówią, że jedna osoba dorosła potrzebuje dziennie 50 litrów ciepłej wody. Średnio do zaopatrzenia w ciepłą wodę wystarczy podnieść temperaturę wody o 40°C, co obliczone według tego wzoru wymaga nakładów energii W = 1,16 × 50 × 40 = 2,3 kW. Aby poznać powierzchnię kolektora słonecznego, należy tę wartość podzielić przez ilość energii słonecznej przypadającej na 1 m2 powierzchni na danej szerokości geograficznej.

Obliczanie wymaganych parametrów instalacji solarnej

Wykonanie słonecznego podgrzewacza wody z absorberem miedzianym

Kolektor słoneczny proponowany do produkcji w słoneczny zimowy dzień podgrzewa wodę do temperatury powyżej 90°C, a przy pochmurnej pogodzie - do 40°C. To wystarczy, aby zapewnić domowi ciepłą wodę. Jeśli chcesz ogrzewać swój dom energią słoneczną, będziesz potrzebować kilku takich instalacji.

Wymagane materiały i narzędzia

Aby zrobić podgrzewacz wody, będziesz potrzebować:

• blacha miedziana o grubości co najmniej 0,2 mm i wymiarach 0,98 × 2 m;
• rura miedziana Ř10 mm, długość 20 m;
• rura miedziana Ř22 mm, długość 2,5 m;
• gwint 3/4˝ - 2 szt;
• zaślepka 3/4˝ - 2 szt.;
• miękki lut SANHA lub POS-40 - 0,5 kg;
• strumień;
• chemikalia do czernienia absorberów;
• Płyta OSB o grubości 10 mm;
• narożniki meblowe - 32 sztuki;
• wełna bazaltowa o grubości 50 mm;
• arkusz izolacji odbijającej ciepło o grubości 20 mm;
• szyna 20x30 - 10m;
• uszczelka drzwi lub okna - 6 m;
• szyba okienna o grubości 4 mm lub okno z podwójnymi szybami 0,98x2,01 m;
• wkręty samogwintujące;
• barwnik.

Ponadto przygotuj następujące narzędzia:

• wiertarka elektryczna;
• zestaw wierteł do metalu;
• „korona” lub frez do obróbki drewna Ø20 mm;
• obcinaczka rur;
• palnik gazowy;
• respirator;
• pędzel;
• zestaw śrubokrętów lub śrubokręt;
• układanka elektryczna.

Aby zwiększyć ciśnienie w obwodzie, potrzebujesz również sprężarki i manometru przeznaczonego do ciśnienia do 10 atmosfer.

Do lutowania miękkiego odpowiedni jest prosty palnik gazowy

Instrukcje postępu prac

1. Za pomocą obcinaka do rur miedziana rura jest cięta na kawałki. Otrzymasz 2 części Ø22 mm o długości 1,25 m i 10 elementów Ø10 mm o długości 2 m.
2. W grubych rurach wykonuje się margines 150 mm od krawędzi i wykonuje się 10 otworów Ø10 mm co 100 mm.
3. Cienkie rurki wkłada się do uzyskanych otworów, tak aby wystawały do ​​wewnątrz o nie więcej niż 1–2 mm. W przeciwnym razie w chłodnicy pojawi się nadmierny opór hydrauliczny.
4. Za pomocą palnika gazowego, pistoletu na gorące powietrze i lutu wszystkie części chłodnicy są ze sobą połączone.

   

   Obwód kolektora słonecznego pracuje pod ciśnieniem, dlatego szczególną uwagę zwraca się na szczelność połączeń

   Do montażu grzejnika można użyć specjalnych łączników, ale w tym przypadku koszt instalacji słonecznej znacznie wzrośnie. Ponadto połączenia składane nie gwarantują szczelności konstrukcji przy zmiennym obciążeniu termodynamicznym.

5. Korki i gwinty są lutowane parami wzdłuż przekątnych grzejników do rur 3/4˝.
6. Po zamknięciu gwintu wylotowego korkiem, na wlot zmontowanego rozdzielacza nakręca się złączkę i podłącza się sprężarkę.

   

   Sprężarka jest połączona za pomocą złączki

7. Chłodnicę umieszcza się w pojemniku z wodą, a sprężarka pompuje ciśnienie 7–8 atmosfer. Pęcherzyki unoszące się na złączach służą do oceny szczelności połączeń lutowanych.
   

   Jeśli nie można znaleźć odpowiedniego pojemnika do sprawdzenia kolektora, możesz go złożyć samodzielnie. W tym celu wykonuje się pudełko lub prostą barierę z improwizowanych środków (przycinanie tarcicy, cegły itp.) I przykrywa plastikową folią.

8. Po sprawdzeniu szczelności chłodnica jest suszona i odtłuszczana. Następnie przejdź do lutowania blachy miedzianej. Przylutuj arkusz absorbera do rur ciągłym szwem na całej długości każdego elementu obwodu miedzianego.

   

   Lutowanie arkusza absorbera odbywa się za pomocą ciągłego szwu

9. Ponieważ absorber kolektora słonecznego wykonany jest z miedzi, zamiast malowania można zastosować chemiczne czernienie. Pozwoli to uzyskać prawdziwie selektywną powłokę na powierzchni, podobną do tej uzyskiwanej w fabryce. W tym celu do pojemnika wlewa się ogrzany roztwór chemiczny w celu sprawdzenia szczelności i kładzie absorber przodem do dołu. Podczas reakcji temperaturę odczynników utrzymuje się dowolną dostępną metodą (na przykład poprzez ciągłe pompowanie roztworu przez naczynie z kotłem).

   

   Czernienie miedzi jest jednym z najbardziej krytycznych etapów produkcji absorbera.

   Jako płyn do chemicznego czernienia można użyć roztworu wodorotlenku sodu (60 g) i nadsiarczanu potasu lub nadsiarczanu amonu (16 g) w wodzie (1 l). Pamiętajmy, że substancje te są niebezpieczne dla człowieka, a sam proces utleniania miedzi wiąże się z wydzielaniem szkodliwych gazów. Dlatego konieczne jest stosowanie sprzętu ochronnego - respiratora, okularów ochronnych i gumowych rękawiczek, a samą pracę najlepiej wykonywać na zewnątrz lub w dobrze wentylowanym pomieszczeniu.

10. Z płyty OSB wycinane są elementy do montażu obudowy kolektora słonecznego - panele dolny 1x2m, boki 0,16x2m, górny 0,18x1m i dolny 0,17x1m, a także 2 przegrody wsporcze 0,13x0,98m .
11. Szyna 20x30 mm jest cięta na kawałki: 1,94 m - 4 szt. i 0,98 m - 2 szt.
12. W ścianach bocznych wykonuje się otwory Ř20 mm na rury wlotowe i wylotowe, aw dolnej części kolektora wierci się 3-4 otwory Ř8 mm w celu mikrowentylacji.

    

    Otwory potrzebne do mikrowentylacji

13. W przegrodach wykonane są wycięcia na rurki absorbera.
14. Rama nośna jest montowana z listew 20x30 mm.
15. Za pomocą narożników mebli i wkrętów samogwintujących rama jest osłonięta płytami OSB. W takim przypadku ściany boczne powinny opierać się o dno - zapobiegnie to ugięciu korpusu. Dolny panel jest obniżony o 10 mm od reszty, aby przykryć go szkłem. Zapobiegnie to przedostawaniu się opadów do wnętrza ramy.
16. Zainstaluj przegrody wewnętrzne.

    

    Podczas montażu obudowy pamiętaj o użyciu kwadratu budowlanego, w przeciwnym razie projekt może okazać się przekrzywiony

17. Spód i boki korpusu są ocieplone wełną mineralną i pokryte rolowanym materiałem odbijającym ciepło.

    

    Lepiej jest używać wełny mineralnej z impregnacją hydrofobową.

18. Pochłaniacz umieszcza się na przygotowanej przestrzeni. Aby to zrobić, jeden z paneli bocznych jest demontowany, który jest następnie umieszczany na miejscu.

    

    Schemat wewnętrznego „ciasta” kolektora słonecznego

19. W odległości 1 cm od górnej krawędzi pudełka wewnętrzny obwód konstrukcji jest osłonięty drewnianą listwą 20x30 mm, tak aby jej szeroka strona dotykała ścian.
20. Guma uszczelniająca jest przyklejona na obwodzie.

    

    Aby zapewnić szczelność, użyj konwencjonalnej uszczelki okiennej.

21. Układane jest szkło lub okno z podwójnymi szybami, którego kontur jest również wklejany uszczelką okienną.
22. Konstrukcja jest dociskana aluminiowym narożnikiem, w którym nawiercone są otwory pod wkręty samogwintujące. Na tym etapie montaż kolektora uważa się za zakończony.

    

    Po złożeniu grubość kolektora słonecznego wynosi około 17 cm

Aby zapobiec wnikaniu wilgoci i wyciekom ciepła, na wszystkich etapach połączenia i punkty łączenia części są traktowane szczeliwem silikonowym. Aby zabezpieczyć konstrukcję przed opadami atmosferycznymi, drewno pokrywa się specjalną masą i maluje emalią.

Cechy instalacji i eksploatacji płynnych kolektorów grzewczych

Aby umieścić kolektor słoneczny, wybierz przestronne miejsce, które nie jest zacienione przez cały dzień. Wspornik montażowy lub rama pomocnicza wykonana jest z listew drewnianych lub metalowych w taki sposób, aby nachylenie podgrzewacza wody można było regulować w zakresie od 45 do 60 stopni od osi pionowej.

Schemat podłączenia podgrzewacza słonecznego w układzie wymuszonego obiegu

Zbiornik akumulacyjny w celu ograniczenia strat ciepła umieszcza się jak najbliżej instalacji. W zależności od warunków organizowany jest naturalny lub wymuszony obieg chłodziwa. W tym drugim przypadku stosuje się regulator z czujnikiem temperatury zatopionym w rurze wylotowej. Pompowanie płynu roboczego wzdłuż obwodu włączy się, gdy jego temperatura osiągnie zaprogramowaną wartość.

System pracujący sezonowo jest napełniany wodą, natomiast całoroczna eksploatacja słonecznego podgrzewacza wody wymaga użycia płynu niezamarzającego. Idealną opcją jest specjalny płyn niezamarzający do systemów solarnych, ale aby zaoszczędzić pieniądze, stosuje się również płyny przeznaczone do chłodnic samochodowych lub domowych systemów grzewczych.

Wideo: zrób to sam słoneczny podgrzewacz wody

Budowa kolektora słonecznego to nie tylko ciekawe i ekscytujące zajęcie. Słoneczny podgrzewacz wody uratuje Twój budżet rodzinny i udowodni, że można chronić środowisko nie tylko słowami, ale i czynami.

Dzięki moim wszechstronnym hobby piszę na różne tematy, ale moimi ulubionymi są inżynieria, technologia i budownictwo. Być może dlatego, że znam wiele niuansów w tych dziedzinach, nie tylko teoretycznie, w wyniku studiowania na politechnice i studiach podyplomowych, ale także od strony praktycznej, ponieważ wszystko staram się robić własnymi rękami.

Dobrzy właściciele prywatnych domów zawsze szukają sposobów na zaoszczędzenie pieniędzy na podgrzewaniu i ogrzewaniu wody. Stało się to szczególnie istotne w ostatnim czasie, kiedy ceny mediów mają silny trend wzrostowy prawie co kwartał. Na ratunek przychodzi sama natura ze swoim niewyczerpanym źródłem energii - promieniowaniem słonecznym. Stosując prawa fizyki w praktyce, rzemieślnicy znajdują ciekawe sposoby na zaoszczędzenie pieniędzy, projektując i montując kolektory słoneczne, które prawdopodobnie każdy właściciel domu może wykonać samodzielnie - wystarczy włożyć trochę wysiłku i umiejętności.

Kolektor słoneczny typu „zrób to sam” można wykonać na wiele sposobów i z różnych materiałów, czasem nawet z tych, które po prostu „toczą się pod stopami”. , panele poliwęglanowe i inne materiały.

Niektóre sposoby tworzenia kolektorów zostaną omówione poniżej, ale najpierw należy przestudiować schematy połączeń - z reguły są one w przybliżeniu wspólne dla wszystkich słonecznych systemów podgrzewania wody.

Schematy okablowania słonecznego kolektora wody

Efektywne działanie słonecznego systemu podgrzewania wody zależy nie tylko od tego, z czego zbudowany jest kolektor, ale również od tego, jak prawidłowo zostanie on zainstalowany i podłączony. Istnieje wiele opcji schematów połączeń, ale nie powinieneś szukać najbardziej skomplikowanych, ponieważ całkiem możliwe jest użycie podstawowych, które są dostępne i zrozumiałe.

„Letnia” wersja zasilania ciepłą wodą z kolektora słonecznego

Ten prosty schemat podłączenia kolektora słonecznego ma zastosowanie zarówno do ogrzewania wody użytkowej, jak i ciepłej wody użytkowej. Jeśli ciepła woda jest potrzebna na zewnątrz w letnim budynku, to zbiornik na nią jest również instalowany w powietrzu. W przypadku, gdy ciepła woda jest rozprowadzana po domu, a zbiornik jest tam zainstalowany.

Możliwość podłączenia kolektora „letniego”.

Ten schemat zwykle zapewnia naturalny obieg wody, aw tym przypadku baterię kolektorów instaluje się 800 ÷ 1000 mm niżej niż poziom zbiornika, przez który będzie płynąć ciepła woda - powinna to zapewnić różnica gęstości zimnej i podgrzany płyn. Do podłączenia kolektora do zbiornika stosuje się rury o średnicy co najmniej ¾ cala. Aby woda w zasobniku była ciepła, jaką osiągnie w wyniku nagrzania przez dzienne słońce, ściany muszą być dobrze zaizolowane, np. wełną mineralną o grubości 100 mm i polietylenem (jeżeli dach nie jest kocioł). Mimo to lepiej jest zapewnić stacjonarne schronienie dla kontenera, ponieważ zamoczenie izolacji od deszczu znacznie obniży jej właściwości termoizolacyjne.

Cyrkulacja naturalna nie jest zbyt dobra do stosowania w systemie z kolektorem słonecznym, ponieważ powoduje niewielką bezwładność ruchu wody w obiegu. A jeśli bateria i zbiornik są wystarczająco daleko od siebie, woda po przejściu tej ścieżki będzie stopniowo ochładzać się. Dlatego, aby zwiększyć wydajność, często instaluje się cyrkulację. Ta opcja nadaje się do podgrzewania wody tylko w ciepłej połowie roku, a na zimę woda z systemu będzie musiała zostać spuszczona, w przeciwnym razie zamarzając, łatwo pęknie T ton rubinu.

Schemat „zimowy” podłączenia słonecznego ogrzewania wody

Jeśli planujesz używać kolektora słonecznego przez cały rok, to aby woda nie zamarzała w rurach w ekstremalnie niskich temperaturach, zamiast tego do obwodu wlewa się specjalny środek przeciw zamarzaniu, czyli płyn przeciw zamarzaniu. Schemat nabiera zupełnie innego wyglądu - zainstalowany jest pośredni kocioł grzewczy. W takim przypadku płyn niezamarzający ogrzany w kolektorze słonecznym przejdzie przez wężownicowy wymiennik ciepła kotła, podgrzewając wodę w zbiorniku.

„Grupa bezpieczeństwa” jest koniecznie wbudowana w ten system - automatyczna odpowietrznik, manometr i zawór bezpieczeństwa, zaprojektowane dla żądanego ciśnienia. Do ciągłego ruchu chłodziwa zwykle stosuje się pompę obiegową.

Opcja ogrzewania słonecznego

Przy wykorzystaniu słonecznej energii cieplnej do ogrzewania domu stosuje się również kocioł grzewczy pośredni podłączony do kolektora, a także do dodatkowego ogrzewania chłodziwa - na paliwo stałe lub gaz. W jesienne lub wiosenne dni, kiedy słońce jest w stanie podgrzać płyn chłodzący do pożądanej temperatury, kocioł można po prostu wyłączyć.

Kolektor słoneczny - dobra pomoc w ogrzewaniu domu

Jeśli zimy w regionie są bardzo mroźne, nie należy oczekiwać od kolektora dużej wydajności, ponieważ w tym okresie dni słonecznych jest niewiele, a sama gwiazda jest nisko nad horyzontem. Dlatego dodatkowe ogrzewanie chłodziwa i ciepłej wody jest po prostu konieczne. Jedynym sposobem, w jaki bateria słoneczna pomoże zaoszczędzić na paliwie, jest to, że do kotła wpłynie nie zimna, ale już nieco podgrzana woda, co oznacza, że ​​\u200b\u200bdoprowadzenie jej do pożądanej temperatury będzie wymagało mniej gazu lub drewna do spalania.

Trzeba też wiedzieć, że im większy kolektor słoneczny, tym więcej energii będzie w stanie pochłonąć. Dlatego, aby taki system był w stanie wygenerować wystarczającą ilość ciepła do ogrzania domu, wielkość powierzchni kolektorów musi zostać zwiększona do 40 ÷ 45% całkowitej powierzchni domu.

Możliwość zaopatrzenia w ciepłą wodę i ogrzewania z kolektora słonecznego

Aby wykorzystać kolektor słoneczny zarówno do ogrzewania, jak i przygotowania ciepłej wody użytkowej, konieczne jest połączenie obu poprzednich opcji w systemie i zastosowanie specjalnego bojlera na wodę z dodatkowym zbiornikiem posiadającym wężownicę, przez którą krąży czynnik chłodzący podgrzany przez baterię słoneczną. Ze względu na to, że zbiornik wewnętrzny jest znacznie mniejszy niż główny, woda w nim nagrzewa się z wężownicy znacznie szybciej i oddaje ciepło do zbiornika ogólnego.

Kolektor można włączyć do ogólnego systemu „ogrzewanie - zaopatrzenie w ciepłą wodę”

Ponadto kocioł musi być podłączony do dodatkowego źródła ciepła – może to być kocioł elektryczny lub kocioł na paliwo stałe.

Niestabilność temperatury wytwarzana przez baterię słoneczną może przyczynić się do przegrzania chłodziwa lub odwrotnie, do jego zbyt szybkiego chłodzenia w obwodach grzewczych i wodnych. Aby temu zapobiec, cały system musi być kontrolowany przez automatykę. Zainstalowany w okablowaniu kontroler temperaturę, która może albo przekierować przepływ chłodziwa, albo włączyć lub wyłączyć pompy obiegowe albo wykonać inne operacje sterujące.

Na powyższym schemacie taki regulator temperatury jest oznaczony jako regulator.

Tak więc, w przypadku schematów połączeń (wiązanie), ogólnie rzecz biorąc, jest przejrzystość. A teraz warto rozważyć kilka opcji samodzielnej produkcji kolektorów słonecznych.

Ceny kolektorów słonecznych

Kolektory słoneczne

Kolektor słoneczny z węża lub rury elastycznej

Ci, którzy mają prywatny dom z ogródkiem lub domek letniskowy, wiedzą oczywiście, że woda pozostawiona w tymczasowej sieci wodociągowej po podlaniu łóżek szybko się nagrzewa. Jest to pozytywna cecha węży lub rur elastycznych i była wykorzystywana przez rzemieślników, tworząc z nich słoneczne wymienniki ciepła. Należy zauważyć, że taki kolektor będzie kosztował wielokrotnie taniej niż kupiony w sklepie, ale aby proces produkcyjny zakończył się sukcesem, należy podjąć pewien wysiłek.

Na dachu cała bateria kolektorów słonecznych

Taki kolektor może składać się z jednej lub kilku sekcji, w których układane i mocowane są węże ciasno zwinięte w spiralny „ślimak”.

„Ślimak” - wymiennik ciepła

Ten projekt można nazwać najprostszym zarówno pod względem projektu, jak i instalacji. Jego główną wadę można nazwać faktem, że praktycznie niemożliwe jest użycie go bez użycia wymuszonego obiegu, ponieważ jeśli kontury rur są zbyt długie, opór hydrauliczny przekroczy siłę ciśnienia wytworzoną przez różnicę temperatur. Jednak rozwiązanie problemu instalacji pompy obiegowej wcale nie jest trudne. A taki system, zainstalowany w wiejskim domu, będzie doskonałą pomocą i szybko się zwróci, w tym koszty (bardzo nieznaczne) za zasilanie pompy.

Podobne kolektory stosuje się również do podgrzewania wody w basenach. Są one podłączone do systemu filtracji, który jest koniecznie wyposażony w pompę. Woda krążąca w rurach kolektora ma czas na podgrzanie przed wejściem do basenu.

W niektórych przypadkach, tworząc cały system, możesz obejść się bez instalowania zbiornika magazynowego. Jest to możliwe, gdy ciepła woda jest używana tylko w ciągu dnia iw małych ilościach. Na przykład w obwodzie o długości 150 m rury o średnicy wewnętrznej 16 mm można zmieścić 30 litrów wody. A jeśli pięć lub sześć takich „ślimaków” z rur zostanie zmontowanych w jedną baterię, to w ciągu dnia każdy członek rodziny może wziąć prysznic kilka razy, a ciepłej wody na potrzeby gospodarstwa domowego nadal będzie dużo.

Jeśli ktoś ma jeszcze wątpliwości co do skuteczności takiego podgrzewania wody, polecamy obejrzeć film przedstawiający test kolektora wężowego:

Wideo: wydajność prostego kolektora słonecznego

Materiały do ​​produkcji

Aby wykonać taki kolektor słoneczny, musisz przygotować trochę materiałów. Nie jest wcale wykluczone, że niektóre z nich można znaleźć w stodole lub garażu.

• Wąż gumowy lub elastyczna rura z czarnego tworzywa sztucznego o średnicy 20 ÷ 25 mm to tak naprawdę główny element instalacji, w której nastąpi wymiana ciepła podczas cyrkulacji wody. Liczba węży będzie zależała od wielkości baterii słonecznej - może to być 100 lub 1000 metrów. Preferowany jest czarny kolor węża, ponieważ pochłania on ciepło bardziej niż wszystkie inne odcienie.

Należy od razu zauważyć, że rury metalowo-plastikowe nie nadają się szczególnie do produkcji kolektora, nawet jeśli są pokryte czarną farbą. Faktem jest, że ich plastyczność w tym przypadku jest niewystarczająca - pękają na zakrętach o małym promieniu, a zatem nawet jeśli integralność ścian nie zostanie naruszona, intensywność przepływu wody zmniejszy się.

Węże sprzedawane są w zwojach po 50, 100 lub 200 metrów. Jeśli planujesz zrobić baterię o dużej objętości, będziesz musiał kupić kilka zatok. W przypadku, gdy planowane jest użycie np. 50 lub 100 m węża w każdej sekcji, to nie należy kupować całego 200-metrowego przęsła, lepiej kupić gotowy wąż pomiarowy. Pozwoli to zaoszczędzić czas podczas instalacji.

Wąż można układać nie tylko w okrągłej spirali, ale także owalu, a także w formie zwoju.

Jako dobrą alternatywę można również wypróbować nowoczesne rury PEX. Mają dobrą plastyczność, ale jak dać im czerń, jeśli nie jest w sprzedaży, łatwo się domyślić.

• Jeśli nachylenie dachu, na którym zostanie zainstalowana bateria kolektorów, jest strome, wykonuje się specjalne skrzynki na spirale wężowe - z prętów, sklejki lub blachy. Będzie to wymagało prętów 40 × 40 lub 40 × 50 mm, sklejki o grubości 6 mm lub blachy o grubości 1,5–2 mm.

Półfabrykaty przyszłego modułu są przetwarzane (drewno) lub związki antykorozyjne (metal). Następnie składa się z nich pudełko w jedną lub więcej spiral.

Nawiasem mówiąc, jako boki pudełka można użyć starych ram okiennych, na których po prostu montowana jest dolna część.

• Do wstępnej obróbki metalu i drewna konieczny jest zakup środków antyseptycznych, antykorozyjnych i gruntujących.
• Węże (rury) będą narażone na znaczne obciążenia zarówno od masy chłodziwa, jak i od ekstremalnych temperatur i ciśnienia wewnętrznego. Dlatego będą próbować złamać układanie, odkształcić się, zwisać, więc musisz zapewnić specjalne łączniki, aby utrzymać je w początkowej pozycji.

Może to być metalowy pasek, który jest mocowany między rurami za pomocą wkrętów samogwintujących.

Inną opcją jest luźna wiązka z ciasnym sznurkiem lub plastikowym krawatem z krzyżykiem lub poprzeczką. Mimo to ta metoda mocowania jest bardziej odpowiednia dla plastikowej rury niż dla węża, ponieważ może zwisać na przewodzie, gdy guma się rozszerza. Jeśli do kolektora zostanie wybrany wzmocniony wąż gumowy, ta metoda jest całkiem odpowiednia do mocowania.

Inną opcją mocowania odpowiednią dla plastikowej rury lub wzmocnionego węża mogą być gwoździe z szeroką główką. Można je wbić albo w dno pudełka (w tym przypadku musi ono mieć grubość co najmniej 10 mm), albo w rodzaj krzyża wykonanego z pręta.

• Konieczne będzie przygotowanie elementów łączących do węża lub rur. Istnieje wiele odmian takich okuć, ale musisz wybrać dokładnie te, które są przeznaczone dla wybranych do produkcji zbieracz materiałów.

Oprócz takich łączników wymagane będą gwintowane łączniki do przejścia z plastikowej lub gumowej rury na zwykłą metalową. Takie połączenie będzie konieczne, jeśli kolektor będzie składał się z kilku modułów.

Aby wiedzieć, ile elementów łączących jest wymaganych, należy wcześniej narysować schemat ideowy tworzonego systemu i obliczyć na nim ich liczbę.

• Aby połączyć wszystkie moduły w jedną baterię, dwa kolektor - cięty metalowa rura. Przez jeden z nich, zamocowany na dole baterii, do wymienników ciepła popłynie zimna woda, a w drugim, zamocowanym u góry, będzie zbierana ciepła woda.

Górna rura zostanie podłączona do zbiornika magazynowego, czyli trafi do konsumenta. Powinien mieć średnicę 40 ÷ 50 mm.

Instalacja baterii

Po przygotowaniu wszystkiego, czego potrzebujesz, możesz zabrać się do pracy.

• Najpierw musisz potraktować wszystkie drewniane części przyszłej konstrukcji środkiem antyseptycznym.
• Ponadto, jeśli spód modułów jest wykonany z blachy, musi być pokryty środkiem antykorozyjnym. Zwykle do tego celu używa się mastyksu, przeznaczonego do pokrywania dna samochodów.

Znany wszystkim kierowcom „antykorozyjny” - czego potrzebujesz

• Po wyschnięciu kompozycji na przygotowanych elementach składa się z nich pojedyncze lub wspólne moduły.
• Następnie układane są w nich węże, do których mocowane są uchwyty.

• W celu swobodnego przejścia rur przez boki modułów wiercone są dla nich otwory - w górnej i dolnej części. W związku z tym rura wlotowa zimnej wody jest prowadzona do dolnego otworu, a podgrzewany wylot jest prowadzony do górnego otworu.
• Jeśli kilka modułów jest montowanych pionowo, lub jeden wspólny, w który włożone jest też kilka "ślimaków" rury, jeden nad drugim, wówczas dolny koniec każdej ze spiral połączony jest z górnym wyjściem leżącej niżej - i cała „kolumna” jest przełączana zgodnie z tą sekwencyjną zasadą. Najniższy koniec jest podłączony do wspólnego metalowego kolektora, przez który przepływa zimna woda. Wszystkie sąsiednie rzędy pionowe montuje się w ten sam sposób - ze wspólnym podłączeniem do rozdzielacza zasilającego.

• W związku z tym górne końce węży najwyższego poziomego rzędu modułów są połączone z metalową rurą kolektora, przez którą odprowadzana jest gorąca woda do spożycia.
• Spiralny obwód kolektora można również zamontować na blasze instalowanej nie na dachu, ale w pobliżu domu, od jego południowej strony lub w pobliżu basenu, jeśli wymaga ogrzewania. W takim przypadku metalowa podstawa przyczyni się do szybszego nagrzewania wody i zatrzymywania ciepła w rurach, ponieważ ma dobrą przewodność cieplną i pojemność cieplną.

• Inną opcją dla termicznego kolektora słonecznego może być ułożenie obwodu na połaci dachu w specjalnych skrzynkach w długich równoległych rzędach na całej długości dachu.

Ceny rur XLPE

Rury XLPE

Wideo: prosty liniowy kolektor słoneczny

Wzmocnij efekt plastikowymi butelkami

Na rysunku przedstawiono kolektor słoneczny wykonany z węży (rurek), których wydajność znacznie wzrasta przy zastosowaniu zwykłych plastikowych butelek. Co jest tutaj „cechą”? A jest ich kilka:

Działanie plastikowej butelki jako osłonki - schematycznie

• Butelki pełnią rolę przezroczystej obudowy i nie pozwalają prądom powietrza odbierać ciepła podczas absolutnie niepotrzebne wzajemna wymiana ciepła. Ponadto same komory powietrzne stają się rodzajem akumulatorów ciepła. Istnieje efekt cieplarniany, który jest aktywnie wykorzystywany w technice rolniczej.
• Zaokrąglona powierzchnia flakonu pełni rolę soczewki, która potęguje efekt promieni słonecznych.
• Jeśli dolna powierzchnia butelki zostanie pokryta odblaskowym materiałem foliowym, wówczas można uzyskać efekt skupienia promieni w strefie przejścia rury. Ogrzewanie tylko na tym skorzysta.
• Kolejny ważny czynnik. Przezroczysta powierzchnia z tworzywa sztucznego w pewnym stopniu zmniejszy szkodliwy negatywny wpływ promieni ultrafioletowych, które ani guma, ani plastik nie „lubią”. Taki obwód powinien trwać dłużej.

Do wykonania takiego kolektora słonecznego potrzebne będą:

1 - Wąż gumowy, rurki czarne metalowe lub plastikowe - jako wymiennik ciepła.

2 - Plastikowe butelki, które staną się osłoną wokół rur obwodu.

3 - W butelkach, w ich połowie, która będzie przylegała do podstawy, można włożyć folię lub inny materiał odblaskowy. Część odblaskowa powinna być skierowana w stronę słońca.

4 - Zamontowanie stojaka z pręta lub metalowej rury będzie dość łatwe.

5 - Zasobnik na podgrzaną wodę, który należy podłączyć do punktu poboru - kran, prysznic itp.

6 - Zbiornik zimnej wody, który można podłączyć do sieci wodociągowej.

Montaż kolektora słonecznego

Montaż wersji pokazanej na górnym schemacie wygląda następująco:

• Na początek stojak jest montowany z metalowej rury lub pręta. Jeśli jest wykonany z drewna, musi być pokryty kompozycją antyseptyczną, ale jeśli jest wykonany z metalu, należy go potraktować środkiem antykorozyjnym. Konieczne jest obliczenie długości, aby między dwoma stojakami zainstalowano parzystą liczbę butelek.
• Na stojakach, na odległość szerokość butelek, poziome paski są przymocowane, na których będzie można wykonać dodatkowe mocowanie cewki. Ponadto zdradzą dodatkową sztywność ramy.
• Następnie przygotowuje się wymaganą liczbę plastikowych butelek - odcina się od nich dolną część, tak aby jedna butelka z bokiem szyjki ściśle pasowała do powstałego otworu.

• Pobierany jest wąż (rura) o wymaganej długości, który wystarczy do ułożenia obwód cewki na gotowym stojaku ramowym.

Cofając się od krawędzi węża o 100 ÷ 150 mm, zaznacz miejsce jego mocowania. Następnie przez tę krawędź umieszcza się wymaganą liczbę przygotowanych butelek na rurze, co wystarczy do całkowitego zamknięcia obszaru do przeciwległego stojaka. Butelki są instalowane ciasno jedna na drugiej, tak aby szyjka drugiej wchodziła w otwór wycięty w dnie poprzedniej.

• Gdy odcinek rury do układania górnej części wężownicy jest całkowicie przykryty skrzynką na butelki, jego krawędź jest przymocowana na górze lewego stojaka ramy. Do mocowania można użyć uchwytów zaciskowych do rur z tworzywa sztucznego z zatrzaskiem o żądanym rozmiarze.

• W razie potrzeby położenie butelek jest korygowane tak, aby ich foliowa połówka znajdowała się na dole, w pobliżu ramy kolektora.
• Następnie rura jest płynnie obracana i zatrzaskuje się z powrotem na zacisku.
• Następnym krokiem jest ponowne umieszczenie butelek na rurze, która jest już zamocowana na lewym stojaku. Ten popychacz jest kontynuowany, aż cała rama zostanie wypełniona wężownicą kolektora.
• Teraz pozostaje tylko „zapakować” armaturę, przez którą powstały kolektor zostanie podłączony do źródła zimnej wody i do zasobnika ciepłej wody.

Oto, co może się w końcu wydarzyć – nie możesz sobie wyobrazić tego prościej!

Taki kolekcjoner, jak widać, absolutnie nie trudne w produkcji, ale może stać się dobrym „pomocnikiem” w prywatnym domu, przejmując funkcje podgrzewania wody.

Nawiasem mówiąc, energię słoneczną można wykorzystać nie tylko do podgrzewania wody, ale także do dostarczania ogrzanego powietrza do pomieszczeń. Na przykład, jak zrobić to sam, możesz dowiedzieć się, jeśli klikniesz link do specjalnej publikacji naszego portalu.

Wideo - montaż elektrowni słonecznej zrób to sam

Dodaj witrynę do zakładek

• Rodzaje
• Wybór
• Instalacja
• Wykończeniowy
• Naprawa
• Instalacja
• Urządzenie
• Czyszczenie

Wykonanie własnego słonecznego podgrzewacza wody

Każdego dnia naszą ziemię oświetla słońce, a to ogromna ilość energii. Jeśli zużyjesz przynajmniej jego część, będziesz mieć ciepłą wodę za darmo, w tym celu wystarczy zrobić słoneczny podgrzewacz wody własnymi rękami.

Schemat kolektora słonecznego: 1 - rurki z płynem (woda, płyn przeciw zamarzaniu), 2 - obudowa termoizolacyjna, 3 - odbłyśnik, 4 - rama usztywniająca, 5-6 - zbiorniki na zimną i ciepłą wodę.

Korzystanie ze zbiornika grzewczego

Najprostszym systemem podgrzewania wody, z którego ludzie korzystają od wielu lat, jest zbiornik ogrzewany światłem słonecznym. Pomimo tego, że jest to elementarny projekt, jest dość skuteczny i często jest używany w domach prywatnych na „letni prysznic”.

Jeśli ten projekt zostanie wyposażony w zbiornik, w którym będzie przechowywana ciepła woda, wówczas jego wydajność znacznie wzrośnie.

Aby zrobić solarny podgrzewacz wody własnymi rękami, musisz wiedzieć, że zbiornik grzewczy będzie w nim najważniejszą częścią. Możesz użyć metalowej beczki, ale lepszy jest specjalny zbiornik polietylenowy o pojemności około 200 litrów. Jest wygodniejszy, ponieważ nie koroduje i nie wymaga malowania, w przeciwieństwie do konstrukcji metalowej jest lekki i łatwiejszy do zamontowania na dachu.

W ciągu dnia pod wpływem światła słonecznego woda w takim zbiorniku nagrzewa się do 40-45 ºС i to wystarcza na potrzeby domowe. Ale jeśli nie zużyjesz całej wody w ciągu dnia, ochładza się ona przez noc i nie będziesz mógł z niej korzystać przez całą dobę. Aby zminimalizować straty ciepła, można albo zaizolować sam zbiornik, albo zgromadzić ciepłą wodę w izolowanym pojemniku.

Wiele osób mieszkających w domach prywatnych używa kotłów elektrycznych i gazowych do podgrzewania wody. To oni mogą służyć do przechowywania wody podgrzewanej w ciągu dnia. Ten słoneczny podgrzewacz wody ma prostą konstrukcję. I składa się ze zbiornika, bojlera i kranu. Z wodociągu woda jest dostarczana do zbiornika, po czym przepływ wody zostaje zablokowany. Ta ciepła woda, która nie została zużyta w ciągu dnia, wieczorem jest odprowadzana do kotła i może być dalej wykorzystywana. Jeśli zbiornik grzewczy nie jest używany, woda z wodociągu wpływa bezpośrednio do kotła, cały proces jest regulowany kranami.

Taki słoneczny podgrzewacz wody ma prostą konstrukcję, ale ma dwie poważne wady:

• codziennie musisz zbierać i spuszczać wodę ze zbiornika grzewczego;
• ciepłej wody można używać tylko w dni, kiedy jest słonecznie, a temperatura powietrza wynosi co najmniej 20 ºС.

Powrót do indeksu

Pasywny solarny podgrzewacz wody

Aby móc odbierać ciepłą wodę nawet przy pochmurnej pogodzie, należy wymienić zasobnik na kolektor słoneczny.

Aby zaprojektować taki podgrzewacz słoneczny, należy najpierw wykonać kolektor. Aby działał niezawodnie, był łatwy w montażu i miał niską cenę, konieczne jest wybranie odpowiedniego materiału do produkcji kolektora. Cienkościenne rury miedziane lub metalowe są uważane za najbardziej niezawodny materiał, ale są trudne w instalacji i są ciężkie.

Prostszą i wygodniejszą opcją jest wykonanie kolektora z rur metalowo-plastikowych lub polipropylenowych, ale w tym przypadku istnieje duże prawdopodobieństwo wycieku z powodu uszkodzenia. Jeśli używasz zwykłego węża ogrodowego, wszystkie te niedociągnięcia znikają, a pozostaje tylko skręcić go w spiralę. Jego elastyczność pozwala na zbudowanie konstrukcji w jedną całość, nie ma połączeń, a woda jest podłączona bezpośrednio z kolektora do domu.

Najprostszy solarny podgrzewacz wody z wężem ogrodowym składa się z samego węża, szyby, izolacji piankowej i podstawy. Woda jest podgrzewana przez promienie słoneczne, które wpadają przez szybę na wąż doprowadzający wodę. Po podgrzaniu węża ciepło z niego odbijane jest od szkła i jest ponownie wykorzystywane do podgrzewania wody. Latem optymalny kąt nachylenia kolektora wynosi 35º, aw okresie jesienno-wiosennym 40º.

Przed przystąpieniem do pracy powietrze jest usuwane z kolektora słonecznego, po czym jest on podłączany do kotła. Pod działaniem efektu termosyfonu woda z kotła wpływa do kolektora. Aby go wyłączyć, wystarczy zakręcić kran.

Wadą tej konstrukcji jest to, że okresowo konieczna jest regulacja dopływu wody do kolektora słonecznego.

Aby obliczyć taki podgrzewacz wody, należy wziąć pod uwagę, że m wąż o średnicy 25 mm przy temperaturze powietrza 25 i bezchmurnej pogodzie nagrzewa się do temperatury 45 ºС 3,5 litra wody na godzinę. Jeśli długość węża wynosi 10 metrów, wówczas na godzinę zostanie podgrzane 35 litrów wody. Latem słońce świeci przez 8 godzin, więc otrzymujemy 280 litrów ciepłej wody.

Możesz używać takiej grzałki, dopóki temperatura powietrza nie spadnie poniżej 8 ºС. Przy ujemnych temperaturach wodę z kolektora należy spuścić.

Zasoby energii. Darmowa energia słoneczna będzie w stanie zapewnić ciepłą wodę na potrzeby gospodarstw domowych przez co najmniej 6-7 miesięcy w roku. A w pozostałych miesiącach - pomóż także systemowi grzewczemu.

Ale co najważniejsze, prosty kolektor słoneczny (w przeciwieństwie do na przykład z) można wykonać niezależnie. Aby to zrobić, będziesz potrzebować materiałów i narzędzi, które można kupić w większości sklepów ze sprzętem. W niektórych przypadkach wystarczy nawet to, co można znaleźć w zwykłym garażu.

W projekcie wykorzystano przedstawioną poniżej technologię montażu podgrzewacza słonecznego „Włącz słońce – żyj wygodnie”. Został opracowany specjalnie na potrzeby projektu przez niemiecką firmę Solar Partner pozwany, która zawodowo zajmuje się sprzedażą, montażem oraz serwisem kolektorów słonecznych i systemów fotowoltaicznych.

Główną ideą jest to, że wszystko powinno okazać się tanie i wesołe. Do produkcji kolektora stosuje się dość proste i powszechne materiały, ale jego wydajność jest całkiem do zaakceptowania. Jest niższy niż w przypadku modeli fabrycznych, ale różnica w cenie w pełni rekompensuje ten mankament.

Promienie słoneczne przechodzą przez szybę i nagrzewają kolektor, a przeszklenie zapobiega ucieczce ciepła. Szyba utrudnia również ruch powietrza w absorberze, bez niej kolektor szybko traciłby ciepło z powodu wiatru, deszczu, śniegu czy niskich temperatur zewnętrznych.

Rama powinna być potraktowana środkiem antyseptycznym i farbą do użytku na zewnątrz.

W obudowie wykonane są otwory przelotowe do doprowadzenia chłodu i odprowadzania ogrzanej cieczy z kolektora.

Sam absorber jest malowany powłoką żaroodporną. Konwencjonalne czarne farby w wysokich temperaturach zaczynają się łuszczyć lub odparowywać, co prowadzi do ciemnienia szkła. Farba musi całkowicie wyschnąć przed założeniem szklanej osłony (aby zapobiec skraplaniu).

Pod absorberem umieszczona jest grzałka. Najczęściej stosowana wełna mineralna. Najważniejsze, że może wytrzymać dość wysokie temperatury latem (czasami ponad 200 stopni).

Od dołu rama jest pokryta płytami OSB, sklejką, deskami itp. Głównym wymaganiem na tym etapie jest upewnienie się, że dno kolektora jest niezawodnie chronione przed dostaniem się wilgoci do środka.

Aby zamocować szkło w ramie, wykonuje się rowki lub mocuje paski po wewnętrznej stronie ramy. Przy obliczaniu wymiarów ramy należy wziąć pod uwagę, że przy zmianie pogody (temperatura, wilgotność) w ciągu roku, jej konfiguracja ulegnie nieznacznej zmianie. Dlatego z każdej strony ramy pozostaje kilka milimetrów marginesu.

Gumowa uszczelka okienna (w kształcie litery D lub E) jest przymocowana do rowka lub listwy. Na nim umieszcza się szkło, na które w ten sam sposób nakłada się szczeliwo. Z góry wszystko to jest mocowane za pomocą ocynkowanej cyny. Dzięki temu szkło jest pewnie zamocowane w ramie, uszczelka chroni absorber przed zimnem i wilgocią, a szkło nie ulegnie uszkodzeniu podczas „oddychania” drewnianej ramy.

Połączenia między taflami szkła są izolowane szczeliwem lub silikonem.

Aby zorganizować ogrzewanie słoneczne w domu, potrzebujesz zbiornika magazynowego. Tu magazynowana jest woda podgrzana przez kolektor, dlatego należy zadbać o jego izolację termiczną.

Jako zbiornik możesz użyć:

• niedziałające kotły elektryczne
• różne butle gazowe
• beczki do użytku spożywczego

Najważniejszą rzeczą do zapamiętania jest to, że w szczelnym zbiorniku powstanie ciśnienie w zależności od ciśnienia w instalacji hydraulicznej, do której zostanie podłączony. Nie każdy pojemnik jest w stanie wytrzymać ciśnienie kilku atmosfer.

W zbiorniku wykonane są otwory na wlot i wylot wymiennika ciepła, wlot zimnej wody i wlot podgrzanej wody.

W zbiorniku znajduje się spiralny wymiennik ciepła. Do tego celu stosuje się miedź, stal nierdzewną lub tworzywo sztuczne. Woda podgrzana przez wymiennik ciepła będzie się podnosić, dlatego należy go umieścić na dnie zbiornika.

Kolektor jest połączony ze zbiornikiem za pomocą rur (na przykład metalowo-plastikowych lub plastikowych) ciągniętych od kolektora do zbiornika przez wymiennik ciepła iz powrotem do kolektora. Tutaj bardzo ważne jest, aby zapobiec wyciekom ciepła: droga od zbiornika do odbiornika musi być jak najkrótsza, a rury muszą być bardzo dobrze izolowane.

Naczynie wzbiorcze jest bardzo ważnym elementem układu. Jest to otwarty zbiornik znajdujący się w najwyższym punkcie obiegu płynu. Do zbiornika wyrównawczego można użyć zarówno pojemników metalowych, jak i plastikowych. Za jego pomocą kontrolowane jest ciśnienie w kolektorze (ze względu na fakt, że ciecz rozszerza się po podgrzaniu, rury mogą pękać). Aby zmniejszyć straty ciepła, zbiornik musi być również zaizolowany. Jeśli w układzie znajduje się powietrze, może ono również wydostać się przez zbiornik. Przez zbiornik wyrównawczy kolektor jest również wypełniony cieczą.