Naminis saulės kolektorius iš varinių vamzdžių. Kaip savo rankomis pasidaryti nebrangų saulės kolektorių

Jei esate alternatyvių būdų, kaip gauti nebrangią šiluminę energiją, šalininkas, pabandykite savo rankomis pasigaminti pagrindinį saulės kolektorių. Jo prietaisas yra gana paprastas, o jo efektyvumas yra gana didelis.

Saulės kolektorių tipai – kas tai?

Kolektoriai yra įtaisai, galintys sugerti saulės energiją, paversti ją šiluma ir perduoti į aušinimo skystį. Standartinis saulės kolektorius pagamintas iš plastikinio arba metalinio korpuso, į kurį įmontuotos juodo metalo plokštės. Šios plokštės gali būti kaitinamos iki tam tikros temperatūros.

Pagal dydį kolektoriai skirstomi į aukštos, vidutinės ir žemos temperatūros. Namuose neįmanoma pasigaminti aukštos temperatūros prietaisų. Jie sukurti naudojant sudėtingas technologijas, skirtas eksploatuoti dideliuose pramoniniuose objektuose. Vidutinės temperatūros konstrukcijos, sukaupiančios pakankamą saulės energijos kiekį, gali būti naudojamos gyvenamųjų namų šildymui, o žemos temperatūros konstrukcijos – vandens šildymui. Šių dviejų tipų kolektorių visiškai įmanoma pasigaminti patiems.

Mus dominantys įrenginiai skirstomi į šiuos tipus:

  • butas;
  • kaupiamasis;
  • oras;
  • skystis.

Plokščiasis kolektorius yra metalinės dėžutės pavidalo konstrukcija su plokšte, skirta saulės šviesai sugerti. Jis padengtas stikliniu dangteliu su nedideliu geležies kiekiu, dėl kurio beveik visa saulės šviesa patenka ant šilumą priimančios plokštės. Konstrukcija turi būti termiškai izoliuota. Tokio kolektoriaus efektyvumas objektyviai mažas – apie 10 proc.. Jį galima padidinti uždedant ant plokštelės specialų puslaidininkį su amorfinėmis savybėmis. Tokie prietaisai tinka vandens šildymui namuose.

Termosifoninis (sandėliavimo) kolektorius laikomas efektyvesniu. Jis naudojamas vandeniui šildyti ir tam tikrą laiką palaikyti tam tikrą temperatūrą patalpoje. Struktūriškai jis pagamintas iš 1–3 talpyklų, sumontuotų dėžutėje su šilumos izoliacija. Kaip ir plokščias prietaisas, jis uždengtas stikliniu dangteliu. Tokį kolektorių sunku naudoti šaltu oru. Tačiau vasarą, kai saulės šviesa labai stipri, ją galima naudoti namuose.

Skystos saulės konstrukcijos naudoja vandenį kaip aušinimo skystį. Jie gaminami atviro arba uždaro šilumos mainų principu, gali būti be stiklo arba glazūruoti. Tokių prietaisų veikimas yra kupinas nepatogumų - jie dažnai nuteka ir žiemos mėnesiais gali užšalti. Oro kolektoriai, kurie dažniausiai naudojami vaisiams, daržovėms ir palyginti nedideliems kitų žemės ūkio produktų kiekiams džiovinti, šių problemų neturi. Lėktuvas yra struktūriškai paprastas ir lengvai prižiūrimas, todėl jis yra pelnytas populiarumas.

Kaip veikia kolektorius – tai paprasta

Bet kuris iš straipsnyje aptartų konstrukcijų, skirtų saulės energiją paversti šilumine energija, turi du pagrindinius komponentus – šilumokaitį ir šviesą renkantį akumuliatoriaus įrenginį. Antrasis skirtas užfiksuoti saulės spindulius, pirmasis - modifikuoti juos į šilumą.

Progresyviausias kolektorius yra vakuuminis. Joje viena į kitą įkišamos vamzdinės baterijos, tarp jų susidaro beorė erdvė. Iš esmės mes susiduriame su klasikiniu termosu. Vakuuminis kolektorius dėl savo konstrukcijos užtikrina idealią įrenginio šilumos izoliaciją. Vamzdžiai jame, beje, yra cilindro formos. Todėl saulės spinduliai į juos patenka statmenai, o tai garantuoja, kad kolektorius gaus didelį energijos kiekį.

Yra paprastesnių įrenginių – vamzdinių ir plokščių. Vakuuminis kolektorius juos pranoksta visais atžvilgiais. Vienintelė problema yra gana didelis gamybos sudėtingumas. Tokį įrenginį galite surinkti ir namuose, tačiau tam reikės įdėti daug pastangų.

Nagrinėjamuose saulės kolektoriuose esantis aušinimo skystis yra vanduo, kuris, skirtingai nei bet kuris šiuolaikinis kuras, kainuoja nedaug ir į aplinką neišskiria anglies dvideginio. Saulės spindulių fiksavimo ir konvertavimo prietaisas, kurį galite pasigaminti ir kurio geometriniai parametrai yra 2x2 kvadratiniai metrai, gali tiekti apie 100 litrų šilto vandens kasdien 7–9 mėnesius. O namo šildymui gali būti naudojamos didelės konstrukcijos.

Jei norite pagaminti kolektorių, skirtą naudoti ištisus metus, ant jo turėsite sumontuoti papildomus šilumokaičius, dvi grandines su antifrizo medžiaga ir padidinti jo paviršių. Tokie prietaisai suteiks jums šilumos tiek saulėtu, tiek debesuotu oru.

Stanilovo instaliacija - kaip tai padaryti patiems?

Europoje paklausūs namų šildymo įrenginiai, pagaminti pagal garsaus išradėjo ir inžinieriaus iš Bulgarijos Stanislavo Stanilovo brėžinius. Tokį saulės kolektorių galite surinkti savo rankomis, vadovaudamiesi šia darbo eigos schema:

  1. Paimame medines lentas, kurių pjūvis yra 12x2,5 (3) cm, iš jų sumušame dėžutę, jos dugną papildomai sutvirtindami 5x3 cm kaladėlėmis.
  2. Ant gautos dėžutės dugno dedame šilumą izoliuojančią medžiagą - mineralinę vatą, putų polistireną arba putplasčio plokštes, o ant viršaus - skardos lakštą arba įprastą geležį.
  3. Iš plieninių vamzdžių reikės pagaminti vamzdinį radiatorių (suvirinti kelis vamzdžių gaminius) ir sumontuoti dėžėje.
  4. Atsargiai sutvirtiname radiatorių plienu, uždengiame dėžėje esančius plyšius ir tarpus, užsandariname.
  5. Išorinius konstrukcinius elementus dažome baltai arba sidabriškai (taip žymiai sumažiname šilumos nuostolius), radiatorius ir dėžutės apačia juoda.

Po to turėsite pagaminti šilumos kaupimo įrenginį ir specialią priekinę kamerą. Pirmojo funkciją gali atlikti bet koks sandarus 150–400 litrų talpos indas. Leidžiama paimti keletą bakų ir sujungti juos kartu. Iš indo (būtinai sandaraus), kurio tūris yra 40 litrų ar daugiau, nesunku pasidaryti priekinę kamerą. Į jį reikia įdėti įprastą krano rutulį, naudojamą . Kameroje būtina suformuoti nedidelį, bet pastovų slėgį.

Naminio namo šildymo prietaiso akumuliacinė talpa yra termiškai izoliuota ir dedama į iš anksto paruoštą faneros dėžę. Atstumas tarp jo sienelių ir rezervuaro užpildytas putplasčiu ir mineraline vata. Kai kurie meistrai izoliacijai naudoja ir įprastas pjuvenas, kad sumažintų konstrukcijos kainą. Dabar galite pradėti surinkti ir montuoti kolektorių. Pirmiausia sumontuokite priekinę kamerą ir saugojimo įrenginį vienoje konstrukcijoje. Vandens lygis rezervuare turi būti 0,8–0,9 metro žemesnis, palyginti su lygiu priekinėje kameroje.

Tada prijungiate vamzdžius prie kolektoriaus komponentų: akumuliacinės talpos papildymo, vandens tiekimo (karštas) prie maišytuvų, vandens tiekimo (šalto) prie priekinės kameros ir maišytuvų, šalto vandens įvado ir dviejų drenažo vamzdžių. - priekinei kamerai ir talpyklai. Vietose, kuriose yra mažas vandens slėgis, rekomenduojama montuoti vamzdžių gaminius, kurių skerspjūvis yra 1 colis, o vietose, kuriose yra didelis slėgis - 1/2 colio. Vamzdžiams sujungti naudojami posūkiai, trišakiai, adapteriai ir jungiamosios detalės. Čia reikia pažvelgti į situaciją, kokius elementus įsigyti montuojant kolektorių privačiam namui šildyti.

Surinkta konstrukcija dedama ant pietinės pastato pusės stogo. Horizonto atžvilgiu jo pasvirimo kampas turi būti maždaug 45°.

Kaip surinkti oro kolektorių namui iš kanalizacijos vamzdžių?

Dar paprasčiau ir pigiau pagaminti įrenginį, kuris vietoj vandens kaip aušinimo skystį naudoja orą. Oro kolektorius vandens šildymui ir namo šildymui pagamintas taip:

  1. Iš 3-4 cm lentų surenkamas karkasas. Prie jo galinės sienelės papildomai tvirtinamas faneros lakštas (apie 1 cm storio), pasižymintis didelėmis drėgmei atsparumo savybėmis.
  2. Surinktos dėžės šoninius paviršius šiltiname putų polistirenu, o galinę sienelę – mineraline vata.
  3. Absorberis, kuris bus mūsų oro kolektoriuje, pagamintas iš plono aliuminio lakšto, aliuminio nutekėjimo vamzdžių ir spaustuvų šiems elementams tvirtinti į vieną sistemą. Lakštas dedamas į korpusą, prie jo pritvirtinami vamzdžiai. Pastarieji papildomai tvirtinami medine pertvara.
  4. Vienoje korpuso pusėje gaminame įvadą ir išėjimą vamzdžiams.
  5. Oro kolektorių dažome juodai.

Prie priekinės konstrukcijos dalies pritvirtiname korinio polikarbonato lakštą. Dabar galite sumontuoti pagamintą oro kolektorių. Ši procedūra atliekama ant stabilių atramų (prietaisas bus gana sunkus) pietinėje pastato pusėje. Tuomet tereikia oro kolektorių prijungti prie pastato vėdinimo sistemos.

Visa procedūra aiškiai matoma vaizdo įraše. Pasinaudokite alternatyva – praktiškai nemokama saulės energija – savo sveikatai!

Privataus namo šildymas gali būti organizuojamas įvairiais būdais. Dažniausiai tai yra prijungimas prie centrinio šildymo sistemos arba atskirų šildymo prietaisų, kurie šildo aušinimo skystį deginant dujas, skystą ar kietą kurą, įrengimas. Rečiau mažų kotedžų savininkai šildymui naudoja elektrinius katilus ir įvairių tipų šildytuvus, nukreipiančius oro srautą į gyvenamąją erdvę.

Šiandien yra alternatyvių šildymo būdų, pavyzdžiui, prietaisų, kurie saulės spinduliuotę paverčia šilumine energija. Saulės kolektoriai, skirti namo šildymui, yra gana efektyvūs, visiškai nekenksmingi aplinkai ir nereikalauja ypatingos priežiūros.

Kodėl saulės šildymas naudingas?

Šildymo sistema iš saulės kolektorių turi keletą labai reikšmingų privalumų:

  • saulės šiluma yra nemokama ir gali būti naudojama visuose planetos kampeliuose, nepriklausomai nuo klimato sąlygų;
  • saulės energijos naudojimas susijęs tik su įrenginio įsigijimu, likusį laiką saulės kolektorius veikia visiškai autonomiškai;
  • Autonominės šildymo sistemos su saulės kolektoriumi konstrukcija yra gana paprasta, todėl tai galite padaryti net patys.

Svarbu suprasti, kad savadarbis kolektorius ir šiluminės energijos akumuliatorius, palyginti su pramoniniu dizainu, bus gana žemo efektyvumo, tačiau vis tiek leis gerokai sutaupyti karšto vandens tiekimo namuose.

Paprasčiausias skaičiavimas rodo, kad 3 m2 kolektoriaus pakanka ne tik sukurti karšto vandens šaltinį mažame privačiame name, bet ir jį šildyti ne sezono metu. Tai žymiai sumažina energijos išteklių naudojimo išlaidas, taigi ir jūsų šeimos biudžetą.

Saulės energijos montavimo įrenginys

Saulės kolektoriai, skirti šildymui ir karšto vandens tiekimui į namus, susideda iš šių komponentų:

  • vandens ar kito aušinimo skysčio šildymo prietaisas;
  • šiluminės energijos akumuliatorius;
  • grandinė šiluminei energijai perkelti aušinimo skysčiu.


Šildymui skirtas saulės kolektorius – tai vamzdžių sistema su aušinimo skysčiu, kuris yra oras, vanduo, propilenglikolis ar bet koks kitas neužšąlantis skystis. Šiluminės energijos akumuliatorius – tai talpa su spirale, per kurią cirkuliuoja iš kolektoriaus tiekiamas aušinimo skystis. Šiluminė grandinė naudojama vandens, oro ar antifrizo šildymo prietaisui sujungti su šilumos akumuliatoriumi.

Saulės energija patenka į kolektorių, kur šildo aušinimo skystį, kuris cirkuliuoja saulės instaliacijoje. Po šildymo jis patenka į šilumos akumuliatorių, kur vyksta šilumos mainai tarp gyvatuko ir vandens. Šildomas vanduo iš akumuliatoriaus patenka į namo šildymo arba karšto vandens tiekimo sistemą.


Vandens cirkuliacija saulės sistemoje vyksta gravitacijos būdu arba naudojant cirkuliacinį siurblį (priklausomai nuo sistemos paskirties ir akumuliacinės talpos įrengimo būdo kolektoriaus atžvilgiu).

Natūralus vandens ar oro judėjimas grandinėje atsiranda dėl konvekcijos principo, kai po šildymo skystis linksta aukštyn iš kolektoriaus į šilumos akumuliatorių.

Jeigu atsižvelgsime į tai, kad saulės sistema bus naudojama tik karšto vandens tiekimui, tai nieko daugiau, išskyrus saulės kolektorių ir šilumos akumuliatorių, nereikia. Jei sistemą planuojama naudoti namui šildyti, gali prireikti siurblio, kuris siurbtų aušinimo skystį per radiatorius.

Šilumos šaliklių tipai

Šiuolaikinė pramonė įvaldė kelių tipų šildymo šilumokaičių saulės šildymo sistemoms gamybą:


  • oras;
  • butas;
  • vakuumas.

Jie visi veikia tuo pačiu principu, tačiau turi tam tikrų dizaino ypatybių ir efektyvumo skirtumų. Norint teisingai pasirinkti vieną ar kitą saulės energijos instaliacijos tipą, reikia žinoti jų ypatybes ir kompetentingus skaičiavimus. Pažvelkime į kiekvieną saulės kolektorių tipą išsamiau.

Plokščias šildymo šilumokaitis

Šio tipo saulės kolektorius šildymui susideda iš plokščios dėžutės, termiškai izoliuotos iš trijų pusių, užpildytos šilumą sugeriančia medžiaga. Šios medžiagos viduje yra iš plonasienių metalinių vamzdžių pagamintas šilumokaitis, per kurį cirkuliuoja vanduo arba propilenglikolis.


Plokščiojo saulės energijos absorberio konstrukcija ir reikiamų jo parametrų apskaičiavimas yra gana paprastas, todėl būtent šio tipo „šildytuvas“ naudojamas saulės šildymo sistemai gaminti savo rankomis.

Vakuuminis šilumos sugėriklis susideda iš stiklinių vamzdžių, kurių viduje yra mažesnio skersmens vamzdeliai su adsorbentu, akumuliuojančiu saulės šilumą. Vamzdžių su adsorbentu viduje yra metaliniai vamzdeliai, kuriais juda aušinimo skystis.


Tarp didelio skersmens stiklinio vamzdžio ir vamzdžio, kuriame yra šilumą akumuliuojanti medžiaga, susidaro vakuumas, kuris neleidžia šilumai iš adsorbento išeiti į atmosferą.

Tokio įrenginio efektyvumas yra didžiausias tarp visų saulės kolektorių tipų. Remiantis prietaiso galia, apskaičiuojamas reikalingas plotas aušinimo skysčiui šildyti.

Oro kolektorius namo šildymui

Tokiame įrenginyje kaip aušinimo skystis naudojamas oras, kurio cirkuliacija vykdoma tiek natūraliai, tiek naudojant ventiliatorių. Paprastai oro kolektorius naudojamas tik mažiems kaimo namams šildyti ne sezono metu, nes šios konstrukcijos efektyvumas yra gana mažas. Be to, ši instaliacija netinka vandens šildymui ir karšto vandens tiekimui namuose, todėl ją mūsų tautiečiai naudoja itin retai.


Nepaisant mažo efektyvumo, oro absorberis turi du privalumus: paprasta konstrukcija ir aušinimo skysčio (vandens) nebuvimas, o kartu su korozija, nesandarumu, užšalimo problemomis ir kt.

Savo rankomis pasigaminti saulės kolektorių

Norint sukurti plokščią saulės šilumos sugėriklį, reikės gana sudėtingai apskaičiuoti reikiamą šilumokaičio plotą, konteinerio tūrį ir grandinės ilgį. Nepriklausomam skaičiavimui reikia atitinkamų žinių, patirties ir pradinių duomenų. Norėdami supaprastinti užduotį, jums bus pateikti trys pagrindiniai saulės sistemų dydžiai:


  • akumuliatoriaus bako tūris 100-150 l, šilumokaičio vamzdžio ilgis 7 m, kolektoriaus plotas 2 m2;
  • akumuliatoriaus bako tūris 150-300 l, šilumokaičio vamzdžio ilgis 9 m, kolektoriaus plotas 3 m2;
  • akumuliatoriaus bako tūris 200-400 l, šilumokaičio vamzdžio ilgis 12 m, kolektoriaus plotas 4 m2.

Savarankiško surinkimo instrukcijos.

Dėžė

Jis gali būti pagamintas iš faneros arba plastiko lakšto ir medinių lentjuosčių, pritvirtintų išilgai jo perimetro kaip šonai.

Norint jį pagaminti, reikia suvirinti groteles arba išlenkti iš metalinių vamzdžių, kurie bus naudojami aušinimo skysčiui šildyti. Pritvirtinkite gatavą gaminį kabėmis prie antrojo plastiko arba faneros lakšto ir nudažykite jį matiniais juodais dažais.


Klijuokite izoliaciją visame dėžutės plote.

Surinkimas

Sumontuokite šilumokaitį į paruoštą dėžę. Padėkite stiklą ant absorberio viršaus, prieš tai vietas, kur jis liečiasi su dėžute, padengę silikono pagrindu pagamintu sandarikliu. Naminis saulės šilumos sugėriklis yra paruoštas.

Šilumos akumuliatoriaus gamyba

Iš varinio vamzdžio reikia pagaminti gyvatę, o po to sudėti į paruoštą indą, prieš tai padarius skylutes aušinimo skysčio įleidimo ir išleidimo angai. Ištraukite šilumokaičio galus iš akumuliatoriaus per sandariklius.

Izoliacija

Sandėliavimo baką būtina kruopščiai izoliuoti mineraline vata.

Norėdami išsaugoti izoliacijos sluoksnį, uždenkite jį cinkuoto metalo lakštu, sukurdami savotišką „dangą“.

Montavimas

Šilumos akumuliatoriui reikia padaryti laikančią konstrukciją, o šalia jos įrengti jau paruoštą saulės kolektorius. Po to visus įrenginius prijunkite prie šiluminės grandinės.

Sistemos paleidimas

Norint pašildyti vandenį ir tiekti jį į pastatą, sistema turi būti užpildyta antifrizu, o šilumos akumuliatorius – vandeniu. Po 20-30 minučių bake esantis vanduo pradės kaisti, o po to jį bus galima naudoti kambario šildymui ar kitiems poreikiams.



Alternatyvūs atsinaujinančios energijos šaltiniai yra itin populiarūs. Kai kuriose ES šalyse autonominis šilumos tiekimas patenkina daugiau nei 50 % energijos poreikio. Rusijos Federacijoje saulės kolektoriai dar nėra plačiai paplitę. Viena iš pagrindinių priežasčių: didelė įrangos kaina. Už vietinio gamintojo saulės bateriją turėsite sumokėti mažiausiai 16-20 tūkstančių rublių. Europos prekių ženklų gaminiai kainuos dar daugiau, pradedant nuo 40–45 tūkstančių rublių.

Pasigaminti saulės kolektorių savo rankomis bus bent perpus pigiau. Namų gamybos saulės kolektorius suteiks pakankamai šilumos dušo vandeniui pašildyti 3-4 žmonėms. Jam pagaminti reikės statybinių įrankių, išradingumo ir turimų medžiagų.

Iš ko galima sukurti saulės sistemą?

Pirmiausia turite suprasti, kokį veikimo principą naudoja saulės vandens šildytuvas. Vidinę bloko struktūrą sudaro šie komponentai:
  • rėmas;
  • absorberis;
  • šilumokaitis, kuriame cirkuliuos aušinimo skystis;
  • atšvaitai, skirti sutelkti saulės spindulius.
Gamyklinis saulės vandens šildymo kolektorius veikia taip:
  • Šilumos sugėrimas – saulės spinduliai prasiskverbia pro stiklą, esantį korpuso viršuje, arba per vakuuminius vamzdelius. Vidinis sugeriantis sluoksnis, besiliečiantis su šilumokaičiu, nudažytas selektyviniais dažais. Kai saulės spinduliai patenka į absorberį, išsiskiria didelis šilumos kiekis, kuris surenkamas ir naudojamas vandeniui šildyti.
  • Šilumos perdavimas - absorberis yra glaudžiai susijęs su šilumokaičiu. Absorberio sukaupta ir į šilumokaitį perduodama šiluma šildo skystį, judantį vamzdžiais į gyvatuką, esantį šilumos kaupimo bako viduje. Vandens cirkuliacija vandens šildytuve vykdoma priverstiniu arba natūraliu būdu.
  • Karštas vanduo – naudojami du karšto vandens šildymo principai:
    1. Tiesioginis šildymas – karštas vanduo po šildymo tiesiog išleidžiamas į termoizoliuotą talpą. Monoblokinėje saulės sistemoje įprastas buitinis vanduo naudojamas kaip aušinimo skystis.
    2. Antrasis variantas – karšto vandens tiekimas pasyviuoju vandens šildytuvu, paremtu netiesioginio šildymo principu. Aušinimo skystis (dažnai antifrizas) esant slėgiui siunčiamas į saulės kolektoriaus šilumokaitį. Įkaitęs skystis po šildymo tiekiamas į akumuliacinį rezervuarą, kurio viduje įmontuotas gyvatukas (atliekantis šildymo elemento vaidmenį), apsuptas vandens karšto vandens tiekimo sistemai.
      Aušinimo skystis įkaitina gyvatuką, taip perduodamas šilumą vandeniui talpykloje. Atidarius čiaupą, pašildytas vanduo iš šilumą kaupiančios talpos teka į vandens surinkimo tašką. Saulės sistemos su netiesioginiu šildymu ypatumas yra galimybė veikti ištisus metus.
Brangiose gamyklinėse saulės sistemose naudojamas veikimo principas nukopijuojamas ir kartojamas „pasidaryk pats“ kolektoriuose.

Saulės vandens šildytuvų darbo konstrukcijos turi panašią struktūrą. Jie gaminami tik iš laužo medžiagų. Yra kolektorių gamybos schemos iš:

  • polikarbonatas;
  • Vakuuminė lempa;
  • PET buteliai;
  • alaus skardinės;
  • šaldytuvo radiatorius;
  • variniai vamzdžiai;
  • HDPE ir PVC vamzdžiai.
Sprendžiant iš diagramų, šiuolaikiniai „Kulibinai“ teikia pirmenybę naminėms sistemoms su natūralia cirkuliacija, termosifono tipo. Sprendimo ypatumas yra tas, kad akumuliacinė talpa yra viršutiniame karšto vandens tiekimo sistemos taške. Vanduo sistemoje cirkuliuoja gravitacijos būdu ir tiekiamas vartotojui.

Polikarbonato kolektorius

Jie pagaminti iš korio plokščių, turinčių geras šilumos izoliacijos savybes. Lakšto storis nuo 4 iki 30 mm. Polikarbonato storio pasirinkimas priklauso nuo reikalingo šilumos perdavimo. Kuo storesnis lapas ir jame esančios ląstelės, tuo daugiau vandens gali sušildyti įrenginys.

Norėdami patys pasidaryti saulės sistemą, ypač naminį saulės vandens šildytuvą, pagamintą iš polikarbonato, jums reikės šių medžiagų:

  • du srieginiai strypai;
  • propileno kampai, jungiamosios detalės turi turėti išorinę srieginę jungtį;
  • PVC plastikiniai vamzdžiai: 2 vnt, ilgis 1,5 m, skersmuo 32;
  • 2 kištukai.
Vamzdžiai klojami lygiagrečiai korpusui. Prijunkite prie karšto vandens tiekimo per uždarymo vožtuvus. Išilgai vamzdžio padarytas plonas pjūvis, į kurį galima įkišti polikarbonato lakštą. Dėl termosifono principo vanduo savarankiškai tekės į lakšto griovelius (ląsteles), įkais ir pateks į akumuliacinį baką, esantį visos šildymo sistemos viršuje. Į vamzdį įkišamų lakštų sandarinimui ir tvirtinimui naudojamas termiškai atsparus silikonas.


Siekiant padidinti korinio polikarbonato kolektoriaus šiluminį efektyvumą, lakštas padengiamas bet kokiais selektyviais dažais. Vandens pašildymas po selektyvios dangos paspartėja maždaug du kartus.

Vakuuminio vamzdžio kolektorius

Tokiu atveju nepavyks išsiversti vien improvizuotomis priemonėmis. Norėdami pagaminti saulės kolektorių, turėsite nusipirkti vakuuminius vamzdžius. Juos parduoda įmonės, užsiimančios saulės sistemų priežiūra, ir tiesiogiai saulės vandens šildytuvų gamintojai.

Nepriklausomai gamybai geriau pasirinkti kolbas su plunksnų strypais ir šilumos vamzdžio terminiu kanalu. Vamzdžius lengviau sumontuoti ir prireikus pakeisti.

Taip pat reikia įsigyti koncentratoriaus bloką vakuuminiam saulės kolektoriui. Rinkdamiesi atkreipkite dėmesį į mazgo našumą (nustatoma pagal ragelių, kuriuos vienu metu galima prijungti prie įrenginio, skaičių). Rėmas gaminamas savarankiškai, surenkant medinį karkasą. Sutaupymas gaminant namuose, atsižvelgiant į gatavų vakuuminių vamzdžių pirkimą, bus bent 50%.

Saulės sistema pagaminta iš plastikinių butelių

Paruošimui reikės apie 30 vnt. PET buteliai. Surenkant patogiau naudoti tokio pat dydžio, 1 arba 1,5 litro talpas. Parengiamajame etape nuo butelių nuimamos etiketės, o paviršius kruopščiai nuplaunamas. Be plastikinių indų, jums reikės:
  • 12 m žarna augalams laistyti, skersmuo 20 mm;
  • 8 T formos adapteriai;
  • 2 keliai;
  • tefloninės plėvelės ritinys;
  • 2 rutuliniai vožtuvai.
Gaminant saulės kolektorius iš plastikinių butelių, pagrindo apačioje padaroma skylutė, lygi kaklelio skersmeniui, į kurią įkišama guminė žarna arba PVC vamzdis. Kolektorius surenkamas 5 eilėmis po 6 butelius kiekvienoje eilutėje.


Giedrą dieną per 15 min. vanduo įkais iki 45°C temperatūros. Atsižvelgiant į aukštą našumą, tikslinga saulės vandens šildytuvą, pagamintą iš plastikinių butelių, prijungti prie 200 litrų talpos. Pastarasis yra gerai izoliuotas, kad būtų išvengta šilumos nuostolių.

Aliuminio alaus skardinių surinkėjas

Aliuminis turi geras šilumines charakteristikas. Nenuostabu, kad šildymo radiatoriams gaminti naudojamas metalas.

Aliuminio skardines galima naudoti gaminant namines saulės energijos sistemas. Skardinės iš skardos ar kito metalo gamybai netinka.

Vienai saulės baterijai reikės šių komponentų:

  • stiklainių, apie 15 vnt. vienoje eilutėje korpusas talpina 10-15 eilučių;
  • šilumokaitis - naudojamas kolektorius, pagamintas iš guminės žarnos arba plastikinių vamzdžių;
  • klijai skardinių klijavimui;
  • selektyvūs dažai.
Skardinių paviršius nudažytas tamsiai. Dėžutė padengta storu stiklu arba polikarbonatu.


Oro šildymui dažnai gaminamas saulės kolektorius iš aliuminio skardinių. Naudojant vandens aušinimo skystį, prietaiso šiluminis efektyvumas mažėja.

Saulės sistema iš šaldytuvo

Kitas populiarus sprendimas, reikalaujantis minimalaus laiko ir pinigų. Saulės kolektorius pagamintas iš seno šaldytuvo radiatoriaus. Ritė jau nudažyta juodai. Pakanka tik įdėti groteles į medinį korpusą su izoliacija ir prijungti prie karšto vandens tiekimo litavimo būdu.

Yra galimybė pagaminti oro kondicionierių iš kondensatoriaus. Norėdami tai padaryti, keli radiatoriai sujungiami į vieną tinklą. Jei yra galimybė pigiai įsigyti apie 8 vnt. kondensatoriai, pagaminti kolektorių yra visiškai įmanoma.

Varinių vamzdžių kolektorius

Varis turi geras šilumines savybes. Gaminant varinį saulės kolektorius naudojamas:
  • vamzdžiai, kurių skersmuo 1 1/4", naudojami montuojant šildymo ir karšto vandens tiekimo sistemas;
  • 1/4" vamzdžiai naudojami oro kondicionavimo sistemose;
  • dujų degiklis;
  • lydmetalis ir srautas.
Radiatoriaus grotelių korpusas surenkamas iš didelio skersmens varinių vamzdžių. Į paviršių išgręžiamos skylės, lygios 1/4". Į gautus griovelius įkišti atitinkamo skersmens vamzdžiai. Radiatorius padengtas stiklu arba polikarbonatu. Varis dažomas selektyviniais dažais.








Saulės katilas iš HDPE vamzdžių ir PVC žarnų

Saulės sistemų gamyboje naudojama beveik bet kokia turima medžiaga. Yra sprendimų, kurie leidžia pagaminti kolektorių iš gofruotos žarnos, guminės žarnos, naudojamos augalams laistyti.

Saulės sistemos nėra pagamintos iš metalo-plastikinių vamzdžių dėl guminių jungiamųjų detalių, kurios negali atlaikyti stipraus karščio. Esant intensyviam saulės spinduliavimui, įkaitimas kolektoriuje siekia 300°C. Perkaitus tarpinės tikrai nutekės.

Galima pagaminti saulės kolektorių iš gofruoto nerūdijančio vamzdžio. Sprendimo populiarumą lemia montavimo greitis ir paprastumas. Gofruotas nerūdijančio plieno vamzdis klojamas žiedais arba gyvatėmis. Trūkumas yra santykinai didelė nerūdijančio gofruoto vamzdžio kaina.

Nepaisant aukščiau aprašytų esamų variantų, saulės kolektoriai iš propileno ir HDPE vamzdžių išlieka populiariausi. Kiekviena parinktis turi savo privalumų:

  • Saulės kolektorius iš HDPE vamzdžių- gamybai rinkitės karščiui atsparią medžiagą. Parduodama daug jungiamųjų detalių, palengvinančių šilumą kaupiančio radiatoriaus surinkimą. Vamzdžiai iš mažo tankio polietileno iš pradžių būna juodos arba tamsiai mėlynos spalvos, todėl jų dažyti nereikia.
  • Saulės kolektorius iš PVC vamzdžių- sprendimo populiarumas slypi paprastume montuoti konstrukciją, atliekamą lituojant. Daugybė kampų, trišakių, amerikietiškų moteriškų ir kitų jungiamųjų detalių palengvina surinkimo procesą. Naudodami litavimą, galite sukurti bet kokios konfigūracijos kolektoriaus šilumokaitį.




Saulės karšto vandens kolektoriaus gamyba iš PEX vamzdžio:












Visi aprašyti vamzdžiai skirtingu efektyvumu naudojami kaip šerdis gaminant naminį saulės kolektorių iš plastikinių butelių ir aliuminio skardinių.

Kaip pasidaryti selektyvią dangą

Labai efektyvus kolektorius turi aukštą saulės energijos sugerties laipsnį. Spinduliai patenka į tamsų paviršių ir tada įkaista. Kuo mažiau spinduliuotės atstumia iš saulės kolektoriaus absorberio, tuo daugiau šilumos lieka saulės sistemoje.

Norint užtikrinti pakankamą šilumos akumuliaciją, būtina sukurti selektyvinę dangą. Yra keletas gamybos variantų:

  • Naminė selektyvinė kolektorinė danga- naudokite bet kokius juodus dažus, kurie po džiovinimo palieka matinį paviršių. Yra sprendimų, kai kaip kolektoriaus sugėriklis naudojamas nepermatomas tamsus audinys. Ant šilumokaičio vamzdžių, skardinių ir butelių paviršiaus padengiamas juodas emalis su matiniu efektu.
  • Specialios sugeriančios dangos- galite eiti kitu keliu, įsigiję specialius selektyvinius dažus kolektoriui. Selektyviuose dažuose ir lakuose yra polimerinių plastifikatorių ir priedų, kurie užtikrina gerą sukibimą, atsparumą karščiui ir aukštą saulės šviesos sugerties laipsnį.


Saulės sistemos, naudojamos tik vandeniui šildyti vasarą, lengvai pasiekiamos nudažius absorberį juodai įprastais dažais. Naminiai saulės kolektoriai, skirti šildyti namą žiemą, turi būti su kokybiška selektyvine danga. Jūs negalite taupyti dažams.

Naminė ar gamyklinė saulės sistema – kas geriau?

Namuose gaminti saulės kolektorių, kuris pagal technines charakteristikas ir eksploatacines savybes būtų lyginamas su gamykliniais gaminiais, yra nerealu. Kita vertus, jei jums tiesiog reikia tiekti pakankamai vandens vasaros dušui, saulės energijos užteks paprastam naminiam vandens šildytuvui.

Kalbant apie skysčių kolektorius, veikiančius žiemą, net ne visos gamyklinės saulės sistemos gali veikti žemoje temperatūroje. Visą sezoną veikiančios sistemos dažniausiai yra įrenginiai su vakuuminiais šilumos vamzdžiais, padidinto efektyvumo, galintys veikti iki –50°C temperatūroje.

Gamykliniuose saulės kolektoriuose dažnai būna sumontuotas sukamasis mechanizmas, kuris automatiškai reguliuoja skydo pasvirimo kampą ir kryptį prie pagrindinių taškų, priklausomai nuo Saulės vietos.

Veiksmingas saulės vandens šildytuvas yra tas, kuris visiškai atitinka numatytą paskirtį. Norėdami vasarą pašildyti vandenį 2–3 žmonėms, galite naudoti įprastą saulės kolektorių, pagamintą savo rankomis iš improvizuotų medžiagų. Šildymui žiemą, nepaisant pradinių išlaidų, geriau įrengti gamyklinę saulės sistemą.

Vaizdo kursas apie skydinio saulės vandens šildytuvo gaminimą






Visada buvo svajonė panaudoti saulės energiją buitinėms reikmėms. Ši idėja ypač sparčiai pradėjo vystytis per pastaruosius penkiasdešimt metų, kai atsirado naujų medžiagų, kurios leido sukurti gana efektyvias konstrukcijas. Taip pat atsirado įrankių, kuriais galima namuose gaminti sudėtingas technologines konstrukcijas.

Idėja šildyti vandenį saulės pagalba buvo įgyvendinta senovėje. Įprastos statinės, veikiamos saulėje ar šešėlyje, tam tikrą laiką sugerdavo šilumos srautą iš aplinkos. Skysčio temperatūra didėjo didėjant saulės spinduliavimo intensyvumui.

Septintajame ir devintajame XIX amžiaus dešimtmetyje Josephas Stefanas ir Ludwigas Boltzmannas atrado šiluminės spinduliuotės dėsnį. Jie išvedė skaičiavimo formules, kuriomis remiantis nustatomas iš Saulės gaunamas šilumos srautas Žemės paviršiuje. Žemėje esantiems objektams naudokite šią formulę:

Kur σ = 5,670367·10 -4, W/(m 2 ·K 4) ​​– Stefano-Boltzmanno konstanta;

F – šilumą sugeriančio paviršiaus plotas, m2;

C 2 – šilumos suvokimo paviršiaus spinduliavimo laipsnis;

T 1 yra šilumos skleidėjo temperatūra, o Saulės paviršiui visuotinai priimta, kad ji yra T 1 = 6000 K;

T 2 – aušintuvo temperatūra – tai saulės spinduliuotės šildomas paviršius, (T 2 = t 2 + 273), K;

čia t 2 yra šilumnešio (kūno Žemėje) temperatūra, °C;

ϕ – saulės spindulių kritimo kampas, °.

Kas yra kolektorius ir saulės kolektorių paskirtis

Saulės kolektorius – tai įrenginys, kuris surenka spinduliuotės energiją, o vėliau perduoda sukauptą šilumą vartotojams. Praktikoje vartojamas kitas terminas – saulės kolektorius.

Pagal paskirtį saulės energijos įrenginiai (saulės įrenginiai) skirstomi į:

  • saulės koncentratoriai yra įrenginiai, kurie surenka saulės energiją į siaurą srautą. Jie naudojami metalo lydymui. NPO Fizikos-Saulės institute (Taškentas) buvo sukurtos ir gaminamos lydymosi krosnys, kuriose buvo pasiekta aukštesnė nei 5000...5500 °C temperatūra;
  • saulės baterijos – įrenginiai, skirti saulės spinduliuotę paversti elektros energija;
  • Saulės gėlinimo įrenginiai – mašinos, skirtos gaminti gėlą vandenį iš vandens, kuriame yra daug mineralinių druskų;
  • saulės džiovyklos – tai šiluminiai įrenginiai, šalinantys drėgmę iš daržovių ir vaisių naudojant saulės energiją;
  • saulės šildytuvai (oro saulės kolektorius) – įrenginiai, skirti šilumos srautui iš infraraudonųjų spindulių perduoti aušinimo skysčiams.

Kaip veikia saulės kolektorius?

Be matomos šviesos, saulės spinduliuotė turi ir nematomą infraraudonųjų spindulių spektrą. Būtent jis perduoda šiluminę energiją. Remiantis tyrimais, nustatyta, kad vidutinio klimato zonoje šiluminės spinduliuotės intensyvumas vidurdienį siekia daugiau kaip 5 kW/m2. Fig. 1 paveiksle parodyta visos insoliacijos priklausomybė 48° šiaurės platumos.

Ryžiai. 1 Bendra saulės spinduliuotės insoliacija įvairiais Europos vidutinio klimato zonos laikotarpiais

Maisto apmąstymams! Šiluminė spinduliuotė skirstoma į: tiesioginę ir difuzinę. Todėl net ir debesuotą dieną jaučiamas saulės šilumos srauto srautas. Iš pateiktos iliustracijos matyti, kad gaunamos šilumos kiekis vasaros ir žiemos periodais turi didelių skirtumų. Todėl projektuojant įrenginius atsižvelgiama į galimą efektyvumą, atsižvelgiant į išlaidas.

Saulės kolektoriaus schema parodyta fig. 2. Saulės spinduliuotė į kolektorių patenka per permatomą tvorą. Priėmimo skydelis, nudažytas juodai, sugeria šilumą. Dėl to juodas kūnas įkaista. Tolesnis šilumos perdavimo procesas vyksta konvekcija. Iš šildomos sienos šiluma perduodama vamzdynais judančiam skysčio (dujų) srautui. Judanti terpė įkaista.

Dėmesio! Siekiant išvengti šilumos nuostolių, kolektoriaus korpusas yra termiškai izoliuotas. Kadangi viduje gaunama šiluma naudojama srautui šildyti, atspindėtos spinduliuotės intensyvumas nuo spinduliuotę priimančios plokštės yra mažas.

Visų rūšių saulės kolektoriai kuriami naudojant naujausias technologijas ir šiuolaikines medžiagas. Tokių įrenginių dėka taip atsitinka saulės energijos konversija. Gauta energija gali šildyti vandenį, šildyti patalpas, šiltnamius ir šiltnamius.

Prietaisai galima montuoti ant sienų, privataus namo stogų, šiltnamio. Didelėms patalpoms rekomenduojama įsigyti gamykloje pagamintus prietaisus. Dabar saulės sistemos nuolat tobulinamos. Todėl saulės baterijos brangsta, patraukdamos vartotojų dėmesį. Gamykloje pagamintų prietaisų kaina yra beveik lygi finansinėms išlaidoms, išleistoms jų gamybai. Kainos kyla tik dėl perpardavėjų finansinio antkainio. Kolektoriaus kaina yra proporcinga grynųjų pinigų išlaidoms, kurių reikės norint įrengti klasikinę šildymo sistemą.

Įrenginius galite sukurti patys.

Šiandien tokių prietaisų gamyba įgauna vis didesnį populiarumą. Verta paminėti, kad uh Namų gamybos prietaiso efektyvumas yra daug prastesnis nei gamyklinių prietaisų. Tačiau „pasidaryk pats“ įrenginys gali lengvai ir greitai apšildyti nedidelį kambarį, privatų namą ar ūkinius pastatus.

Įvadinis vaizdo įrašas apie vandens šildytuvo dizainą

Veikimo principas

Iki šiol buvo sukurti įvairių tipų saulės kolektoriai.

Tačiau vandens šildymo principas yra identiškas - visi įrenginiai veikia pagal tą pačią suprojektuotą schemą. Esant geram orui, saulės spinduliai pradeda šildyti aušinimo skystį. Jis praeina per plonus elegantiškus vamzdelius, patenka į skysčio baką. Aušinimo skystis ir vamzdeliai dedami išilgai viso bako vidinio paviršiaus. Dėl šio principo skystis aparate pašildomas. Vėliau pašildytą vandenį leidžiama naudoti buitinėms reikmėms. Taigi galite šildyti kambarį, o šildomą skystį naudoti dušo kabinoms kaip karšto vandens tiekimą.

Vandens temperatūrą galima valdyti sukurtais jutikliais. Jei skystis per daug atvės, žemiau iš anksto nustatyto lygio, automatiškai įsijungs specialus atsarginis šildymas. Saulės kolektorių galima prijungti prie elektrinio arba dujinio katilo.

Pateikta veikimo schema, tinkanti visiems saulės vandens šildytuvams. Šis prietaisas puikiai tinka nedidelio privataus namo šildymui. Iki šiol buvo sukurti keli įrenginiai: plokšti, vakuuminiai ir oro įrenginiai. Tokių įrenginių veikimo principas yra labai panašus. Aušinimo skystis pašildomas nuo saulės spindulių, toliau išleidžiant energiją. Tačiau darbe yra daug skirtumų.

Vaizdo įrašas apie įvairių tipų alternatyvius šildymo šaltinius

Plokščiasis kolektorius

Aušinimo skysčio šildymas tokiame įrenginyje vyksta dėl plokštelinio absorberio. Tai plokščia karščiui intensyvaus metalo plokštė. Viršutinis plokštės paviršius nudažytas tamsiu atspalviu specialiai sukurtais dažais. Prie prietaiso dugno privirinamas serpantino vamzdelis.