Ja esat alternatīvu lētas siltumenerģijas iegūšanas metožu piekritējs, mēģiniet ar savām rokām izgatavot pamata saules kolektoru. Tās ierīce ir salīdzinoši vienkārša, un tās efektivitāte ir diezgan augsta.
Saules kolektoru veidi - kas tie ir?
Kolektori ir ierīces, kas spēj absorbēt saules enerģiju, pārveidot to siltumā un pēc tam nosūtīt dzesēšanas šķidrumam. Standarta saules kolektors ir izgatavots plastmasas vai metāla korpusa veidā, kurā ir uzstādītas melnas metāla plāksnes. Šīs plāksnes var uzkarsēt līdz noteiktai temperatūrai.
Atkarībā no izmēra kolektorus iedala augstas, vidējas un zemas temperatūras kolektoros. Mājās nav iespējams izgatavot augstas temperatūras ierīces. Tie ir izveidoti, izmantojot sarežģītas tehnoloģijas darbam lielās rūpnieciskās iekārtās. Vidējas temperatūras struktūras, kas uzkrāj pietiekamu daudzumu saules enerģija, var izmantot dzīvojamo ēku apkurei, un zemas temperatūras var izmantot ūdens sildīšanai. Šo divu veidu kolektorus ir pilnīgi iespējams izgatavot pats.
Mūs interesējošās ierīces ir sadalītas šādos veidos:
- plakana;
- uzkrājošs;
- gaiss;
- šķidrums.
Plakanais kolektors ir konstrukcija metāla kastes formā ar plāksni saules gaismas absorbēšanai. Tas ir pārklāts ar stikla vāku ar nelielu dzelzs saturu, kura dēļ gandrīz visa saules gaisma nokrīt uz siltumu uztverošās plāksnes. Konstrukcijai jābūt termiski izolētai. Koeficients noderīga darbībašāds rezervuārs ir objektīvi mazs - apmēram 10%. To var palielināt, plāksnei uzliekot īpašu pusvadītāju ar amorfām īpašībām. Šādas ierīces ir piemērotas ūdens sildīšanai mājās.
Termosifona (uzglabāšanas) kolektors tiek uzskatīts par efektīvāku. To izmanto ūdens sildīšanai un temperatūras uzturēšanai noteiktā līmenī telpā kādu laiku. Strukturāli tas ir izgatavots 1–3 tvertņu veidā, kas uzstādītas kastē ar siltumizolāciju. Tāpat kā plakana ierīce, tā ir pārklāta ar stikla vāku. Aukstā laikā ir grūti izmantot šādu kolektoru. Bet vasarā, kad Saules gaisma ir ļoti spēcīga, to var izmantot mājās.
Šķidrās saules baterijas izmanto ūdeni kā dzesēšanas šķidrumu. Tie tiek ražoti ar atvērtu vai slēgtu siltumapmaiņas principu, tie var būt bez stikla vai glazēti. Šādu ierīču darbība ir saistīta ar neērtībām - tās bieži izplūst un ziemas mēnešos var sasalt. Gaisa kolektoriem, kas visbiežāk tiek izmantoti augļu, dārzeņu un salīdzinoši nelielu citu lauksaimniecības produktu žāvēšanai, šādu problēmu nav. Lidmašīna ir strukturāli vienkārša un viegli kopjama, tāpēc tā bauda pelnītu popularitāti.
Kā kolektors darbojas - tas ir vienkārši
Jebkurš no rakstā aplūkotajiem dizainparaugiem saules enerģijas pārveidošanai siltumenerģijā ir divi galvenie komponenti - siltummainis un gaismas savākšanas akumulatora ierīce. Otrais kalpo saules staru uztveršanai, pirmais - to pārveidošanai siltumā.
Progresīvākais kolektors ir vakuuma savācējs. Tajā cauruļu akumulatori tiek ievietoti viens otrā, un starp tiem veidojas bezgaisa telpa. Būtībā mums ir darīšana ar klasisko termosu. Vakuuma kolektors, pateicoties tā konstrukcijai, nodrošina ideālu ierīces siltumizolāciju. Caurules tajā, starp citu, ir cilindriskas formas. Tāpēc saules stari uz tiem trāpa perpendikulāri, kas garantē, ka kolektors saņem lielu enerģijas daudzumu.
Ir vairāk vienkāršas ierīces– cauruļveida un plakana. Vakuuma kolektors tos pārspēj visos aspektos. Tā vienīgā problēma ir salīdzinoši augstā ražošanas sarežģītība. Jūs varat salikt šādu ierīci mājās, taču tas prasīs daudz pūļu.
Saules kolektoru dzesēšanas šķidrums apkurei ir ūdens, kas atšķirībā no jebkura maksā maz mūsdienu sugas degvielu un neizdala oglekļa dioksīdu vidē. Saules staru uztveršanas un pārveidošanas ierīce, kuru varat izgatavot pats, ar ģeometriskiem parametriem 2x2 kvadrātmetri, spēj nodrošināt jums aptuveni 100 litrus silta ūdens dienā 7–9 mēnešus. Mājas apkurei var izmantot arī lielas konstrukcijas.
Ja vēlaties izgatavot kolektoru lietošanai visu gadu, jums būs jāuzstāda papildu siltummaiņi, divas ķēdes ar antifrīzu un jāpalielina tā virsma. Šādas ierīces nodrošinās jums siltumu gan saulainā, gan mākoņainā laikā.
Staņilova instalācija - kā to izdarīt pats?
Eiropā pieprasīti ir mājas siltummezgli, kas ražoti pēc slavenā Bulgārijas izgudrotāja un inženiera Staņislava Staņilova rasējumiem. Jūs varat montēt šādu saules kolektoru ar savām rokām, vadoties pēc šādas darba plūsmas diagrammas:
- Ņemsim to koka dēļi ar šķērsgriezumu 12x2,5 (3) cm, mēs sasitām no tiem kastīti, papildus pastiprinot tās dibenu ar 5x3 cm stieņiem.
- Iegūtās kastes apakšā ievietojam siltumizolācijas materiālu - minerālvati, putupolistirola vai putuplasta plātnes, bet virsū - skārda loksni vai parasto dzelzi.
- Jums būs jāizgatavo cauruļveida radiators no tērauda caurulēm (sametina vairākus cauruļu izstrādājumus) un jāuzstāda kastē.
- Mēs rūpīgi piestiprinām radiatoru ar tēraudu, pārklājam kastē esošās plaisas un spraugas un noblīvējam.
- Ārējos konstrukcijas elementus krāsojam baltā vai sudraba krāsā (tādējādi būtiski samazinot siltuma zudumus), radiators un kastes apakšdaļa ir melni.
Pēc tam jums būs jāizgatavo siltuma uzglabāšanas ierīce un īpaša priekšējā kamera. Pirmā funkciju var veikt jebkurš noslēgts konteiners ar tilpumu 150–400 litri. Ir atļauts ņemt vairākas tvertnes un savienot tās kopā. No trauka (obligāti noslēgta) ar tilpumu 40 litri vai vairāk ir viegli izveidot priekškameru. Tajā jāievieto parastā celtņa bumba. Kamerā ir nepieciešams izveidot nelielu, bet pastāvīgu spiedienu.
Uzglabāšana paštaisīta ierīce Apkurei māja ir siltināta un ievietota iepriekš sagatavotā saplākšņa kastē. Attālums starp tā sienām un uzglabāšanas tvertni ir piepildīts ar putuplastu un minerālvilnu. Daži amatnieki izolācijai izmanto arī parastās zāģu skaidas, lai samazinātu konstrukcijas izmaksas. Tagad jūs varat sākt kolektora montāžu un uzstādīšanu. Vispirms uzstādiet priekšējo kameru un atmiņas ierīci vienā struktūrā. Ūdens līmenim uzglabāšanas tvertnē jābūt par 0,8–0,9 metriem zemākam attiecībā pret līmeni priekšējā kamerā.
Tad jūs savienojat caurules ar kolektora sastāvdaļām: uzglabāšanas tvertnes papildināšana, ūdens padeve (karstā) uz maisītājiem, ūdens padeve (aukstā) uz priekšējo kameru un maisītājiem, aukstā ūdens ievade un divas drenāžas caurules - priekšpusē. kamerai un uzglabāšanas tvertnei. Vietās ar zemu ūdens spiedienu ieteicams uzstādīt cauruļu izstrādājumus ar 1 collu šķērsgriezumu, bet vietās ar augstu spiedienu - 1/2 collu. Cauruļu savienošanai tiek izmantoti līkumi, tējas, adapteri un veidgabali. Šeit jums jāaplūko situācija, kādus elementus iegādāties, uzstādot kolektoru privātmājas apkurei.
Samontētā konstrukcija novietota uz ēkas dienvidu puses jumta. Attiecībā pret horizontu tā slīpuma leņķim jābūt aptuveni 45°.
Kā no kanalizācijas caurulēm salikt mājai gaisa savācēju?
Vēl vienkāršāk un lētāk ir izgatavot ierīci, kas kā dzesēšanas šķidrumu izmanto gaisu, nevis ūdeni. Gaisa kolektors ūdens sildīšanai un mājas apkurei ir izgatavots šādi:
- No 3-4 cm dēļiem tiek salikts rāmis. Pie tās aizmugurējās sienas papildus ir piestiprināta saplākšņa loksne (apmēram 1 cm bieza) ar augstām mitrumizturīgām īpašībām.
- Saliktās kastes sānu virsmas izolējam ar putupolistirolu, bet aizmugurējo sienu – ar minerālvilnu.
- Absorberis, kas atradīsies mūsu gaisa kolektorā, ir izgatavots no plānas alumīnija loksnes, alumīnija notekcaurulēm un skavām šo elementu nostiprināšanai vienā sistēmā. Lapa ir ievietota korpusā, tai ir piestiprinātas caurules. Pēdējie ir papildus nostiprināti ar koka starpsienu.
- Mēs izgatavojam ieplūdi un izvadus caurulēm vienā korpusa pusē.
- Mēs krāsojam savu gaisa kolektoru melnu.
Konstrukcijas priekšējai daļai mēs pievienojam šūnu polikarbonāta loksni. Tagad jūs varat uzstādīt izgatavoto gaisa kolektoru. Šo procedūru veic uz stabiliem balstiem (ierīce būs diezgan smaga) ēkas dienvidu pusē. Tad jums vienkārši jāpievieno gaisa kolektors ventilācijas sistēmaēkas.
Visa procedūra ir skaidri redzama video. Izmantojiet alternatīvu – praktiski bezmaksas saules enerģiju – savai veselībai!
Var organizēt privātmājas apkuri dažādos veidos. Visbiežāk tas ir savienojums ar centrālapkures sistēmu vai atsevišķu apkures ierīču uzstādīšana, kas silda dzesēšanas šķidrumu, sadedzinot gāzi, šķidro vai cieto kurināmo. Retāk izmanto mazo kotedžu īpašnieki elektriskie katli un dažāda veida ventilatora sildītāji, virzot gaisa plūsmu dzīvojamā telpā.
Mūsdienās ir alternatīvas apkures metodes, piemēram, ierīces, kas pārvērš saules starojumu par siltumenerģija. Saules kolektori mājokļa apkurei ir diezgan efektīvi, pilnīgi videi draudzīgi un tiem nav nepieciešama īpaša apkope.
Kāpēc saules apkure ir noderīga?
Apkures sistēmai no saules kolektoriem ir vairākas ļoti būtiskas priekšrocības:
- saules siltums ir bezmaksas, un to var izmantot visos planētas nostūros neatkarīgi no klimatiskajiem apstākļiem;
- saules enerģijas izmantošana ir saistīta tikai ar instalācijas iegādi, pārējā laikā saules kolektors darbojas pilnīgi autonomi;
- sistēmas projektēšana autonoma apkure ar saules kolektoru ir pavisam vienkārši, tāpēc to var izdarīt pat pats.
Ir svarīgi saprast, ka paštaisītam kolektoram un siltumenerģijas akumulatoram būs diezgan zema efektivitāte salīdzinājumā ar rūpniecisko dizainu, taču tas tomēr ļaus ievērojami ietaupīt uz karstā ūdens piegādi mājās.
Vienkāršākais aprēķins parāda, ka ar kolektoru 3 m2 platībā pietiek ne tikai, lai nelielā privātmājā izveidotu karstā ūdens avotu, bet arī lai to apsildītu nesezonas laikā. Tas ievērojami samazina enerģijas resursu izmantošanas izmaksas un līdz ar to arī jūsu ģimenes budžetu.
Saules enerģijas uzstādīšanas ierīce
Saules kolektori mājas apkurei un karstā ūdens piegādes nodrošināšanai sastāv no šādām sastāvdaļām:
- ierīce ūdens vai cita dzesēšanas šķidruma sildīšanai;
- siltumenerģijas akumulators;
- ķēde siltumenerģijas pārvietošanai ar dzesēšanas šķidrumu.
Saules kolektors apkurei ir cauruļu sistēma ar dzesēšanas šķidrumu, kas ir gaiss, ūdens, propilēnglikols vai jebkurš cits nesasalstošs šķidrums. Siltumenerģijas akumulators ir tvertne ar spoli, caur kuru cirkulē no kolektora piegādātais dzesēšanas šķidrums. Termisko kontūru izmanto, lai apvienotu ūdens, gaisa vai antifrīza sildīšanas ierīci ar siltuma akumulatoru.
Saules enerģija nonāk kolektorā, kur tā uzsilda dzesēšanas šķidrumu, kas cirkulē saules instalācijā. Pēc sildīšanas tas nonāk siltuma akumulatorā, kur notiek siltuma apmaiņa starp spoli un ūdeni. Apsildāmais ūdens no akumulatora nonāk mājas apkures vai karstā ūdens apgādes sistēmā.
Ūdens cirkulācija Saules sistēmā notiek ar gravitācijas spēku vai ar palīdzību cirkulācijas sūknis(atkarībā no sistēmas mērķa un uzglabāšanas tvertnes uzstādīšanas metodes attiecībā pret kolektoru).
Dabiskā ūdens vai gaisa kustība pa ķēdi ir saistīta ar konvekcijas principu, kad pēc karsēšanas šķidrums tiecas augšup no kolektora uz siltuma akumulatoru.
Ja ņemam vērā, ka saules sistēma tiks izmantota tikai karstā ūdens apgādei, tad nekas cits kā vien saules kolektors un siltuma akumulators nav vajadzīgs. Ja sistēmu plānots izmantot mājas apkurei, tad var būt nepieciešams sūknis, lai sūknētu dzesēšanas šķidrumu caur radiatoriem.
Siltuma izlietņu veidi
Mūsdienu rūpniecība ir apguvusi vairāku veidu apkures siltummaiņu ražošanu saules apkures sistēmām:
- gaiss;
- plakana;
- vakuums.
Viņi visi darbojas pēc viena principa, bet ir daži dizaina iezīmes un efektivitātes atšķirība. Par pareizā izvēle Vienam vai citam saules enerģijas instalācijas veidam ir nepieciešamas zināšanas par to īpašībām un kompetenti aprēķini. Apskatīsim katru saules kolektora veidu sīkāk.
Plakanās apkures siltummainis
Šāda veida saules kolektori apkurei sastāv no plakanas kastes, kas ir termiski izolētas no trim pusēm un piepildītas ar siltumu absorbējošu vielu. Šīs vielas iekšpusē ir siltummainis, kas izgatavots no plānsienu metāla caurulēm, caur kurām cirkulē ūdens vai propilēnglikols.
Plakanā saules enerģijas absorbētāja dizains un nepieciešamo parametru aprēķins ir diezgan vienkāršs, tāpēc tieši šī veida “sildītājs” tiek izmantots saules apkures sistēmas izgatavošanai ar savām rokām.
Vakuuma siltuma absorbētājs sastāv no stikla caurulēm, kuru iekšpusē atrodas mazāka diametra caurules ar adsorbentu, kas akumulē saules siltumu. Cauruļu iekšpusē ar adsorbentu ir metāla caurules, pa kurām pārvietojas dzesēšanas šķidrums.
Starp liela diametra stikla cauruli un cauruli, kurā atrodas siltumu akumulējošā viela, tiek izveidots vakuums, kas neļauj siltumam izplūst no adsorbenta atmosfērā.
Šādas iekārtas efektivitāte ir visaugstākā starp visiem saules kolektoru veidiem. Pamatojoties uz ierīces jaudu, tiek aprēķināta nepieciešamā platība dzesēšanas šķidruma sildīšanai.
Gaisa kolektors mājas apkurei
Šādā ierīcē gaiss tiek izmantots kā dzesēšanas šķidrums, kura cirkulācija tiek veikta gan dabiski, gan izmantojot ventilatoru. Parasti gaisa savācēju izmanto tikai nelielu lauku māju apkurei ārpus sezonas, jo šim dizainam ir diezgan zema efektivitāte. Turklāt šī iekārta nav piemērota ūdens sildīšanai un karstā ūdens padeves izveidošanai mājās, tāpēc mūsu tautieši to izmanto ārkārtīgi reti.
Neskatoties uz zemo efektivitāti, gaisa absorbētājam ir divas priekšrocības: vienkāršs dizains un dzesēšanas šķidruma (ūdens) trūkums un līdz ar to korozija, noplūdes, sasalšanas problēmas utt.
Saules kolektora izgatavošana ar savām rokām
Lai izveidotu plakanu saules siltuma absorbētāju, būs nepieciešams diezgan sarežģīts vajadzīgā siltummaiņa laukuma, tvertnes tilpuma un ķēdes garuma aprēķins. Neatkarīgam aprēķinam nepieciešamas atbilstošas zināšanas, pieredze un sākotnējie dati. Lai vienkāršotu uzdevumu, jums tiks piedāvāti trīs galvenie saules sistēmu izmēri:
- akumulatora tvertnes tilpums ir 100-150 l, siltummaiņa caurules garums ir 7 m, kolektora laukums ir 2 m2;
- akumulatora tvertnes tilpums ir 150-300 l, siltummaiņa caurules garums ir 9 m, kolektora laukums ir 3 m2;
- akumulatora tvertnes tilpums ir 200-400 l, siltummaiņa caurules garums 12 m, kolektora laukums 4 m2.
Pašmontāžas instrukcijas.
Kaste
To var izgatavot no saplākšņa vai plastmasas loksnes un koka līstēm, kas piestiprinātas gar tās perimetru kā malas.
Lai to izgatavotu, jums ir nepieciešams metināt restīti vai saliekt to no metāla caurulēm, kuras izmantos dzesēšanas šķidruma sildīšanai. Piestipriniet gatavo produktu ar skavām pie otrās plastmasas vai saplākšņa loksnes un krāsojiet to ar matētu melnu krāsu.
Līmējiet izolāciju pa visu kastes laukumu.
Montāža
Uzstādiet siltummaini sagatavotajā kastē. Novietojiet stiklu uz absorbētāja, iepriekš pārklājot vietas, kur tas saskaras ar kārbu, ar silikona bāzes hermētiķi. Pašdarināts saules siltuma absorbētājs ir gatavs.
Siltuma akumulatora ražošana
No vara caurules jāizgatavo spole un pēc tam jāievieto sagatavotā traukā, iepriekš izveidojot caurumus dzesēšanas šķidruma ieplūdei un izplūdei. Izvelciet siltummaiņa galus no akumulatora caur blīvēm.
Izolācija
Ir nepieciešams rūpīgi izolēt uzglabāšanas tvertni ar minerālvilnu.
Lai saglabātu izolācijas slāni, pārklājiet to ar cinkota metāla loksni, izveidojot tādu kā "pārsegu".
Uzstādīšana
Siltuma akumulatoram jāizgatavo nesošā konstrukcija un blakus jāuzstāda gatavs saules kolektors. Pēc tam pievienojiet visas ierīces ar termisko ķēdi.
Sistēmas palaišana
Lai uzsildītu ūdeni un piegādātu to ēkai, sistēmai jābūt piepildītai ar antifrīzu un siltuma akumulatoru ar ūdeni. Pēc 20-30 minūtēm ūdens tvertnē sāks uzkarst, pēc tam to var izmantot telpas apkurei vai citām vajadzībām.
Alternatīvie atjaunojamās enerģijas avoti ir ārkārtīgi populāri. Dažās ES valstīs autonomās apkures piegādes sedz vairāk nekā 50% no enerģijas vajadzībām. Krievijas Federācijā saules kolektori vēl nav kļuvuši plaši izplatīti. Viens no galvenajiem iemesliem: augstās aprīkojuma izmaksas. Par saules bateriju no vietējā ražotāja jums būs jāmaksā vismaz 16-20 tūkstoši rubļu. Eiropas zīmolu produkti maksās vēl vairāk, sākot no 40-45 tūkstošiem rubļu.
Saules kolektora izgatavošana ar savām rokām būs vismaz uz pusi lētāka. Paštaisīts saules kolektors nodrošinās pietiekami daudz siltuma, lai uzsildītu dušas ūdeni 3-4 cilvēkiem. Lai to izgatavotu, būs nepieciešami celtniecības instrumenti, izdoma un pieejamie materiāli.
No kā var izveidot saules sistēmu?
Pirmkārt, jums ir jāsaprot, kādu darbības principu izmanto saules ūdens sildītājs. Bloka iekšējā struktūra satur šādas sastāvdaļas:- rāmis;
- absorbētājs;
- siltummainis, kurā cirkulēs dzesēšanas šķidrums;
- atstarotāji, lai fokusētu saules starus.
- Siltuma absorbcija - saules stari iziet caur stiklu, kas atrodas virs korpusa, vai caur vakuuma caurulēm. Iekšējais absorbējošais slānis, kas saskaras ar siltummaini, ir krāsots ar selektīvo krāsu. Saules gaismai nonākot absorbētājā, izdalās liels daudzums siltuma, kas tiek savākts un izmantots ūdens sildīšanai.
- Siltuma pārnese - absorbētājs atrodas ciešā saskarē ar siltummaini. Absorbera uzkrātais siltums, kas tiek pārnests uz siltummaini, uzsilda šķidrumu, kas pa caurulēm virzās uz spirāli siltuma uzglabāšanas tvertnes iekšpusē. Ūdens cirkulācija ūdens sildītājā tiek veikta ar piespiedu vai dabīgiem līdzekļiem.
- Karstais ūdens - tiek izmantoti divi karstā ūdens sildīšanas principi:
- Tiešā apkure - karstu ūdeni pēc karsēšanas to vienkārši izmet siltumizolētā traukā. Monobloka saules sistēmā parasto sadzīves ūdeni izmanto kā dzesēšanas šķidrumu.
- Otra iespēja ir nodrošināt karstā ūdens padevi ar pasīvo ūdens sildītāju, pamatojoties uz netiešās apkures principu. Dzesēšanas šķidrums (bieži vien antifrīzs) tiek nosūtīts zem spiediena uz saules kolektora siltummaini. Pēc karsēšanas uzkarsētais šķidrums tiek padots uzglabāšanas tvertnē, kuras iekšpusē ir iebūvēta spole (spēlējot sildelements), ko ieskauj ūdens karstā ūdens sistēmai.
Dzesēšanas šķidrums uzsilda spoli, tādējādi pārnesot siltumu uz ūdeni tvertnē. Atverot krānu, uz ūdens savākšanas vietu plūst uzsildītais ūdens no siltumu uzkrājošās tvertnes. Saules sistēmas ar netiešo apkuri īpatnība ir tās spēja darboties visu gadu.
Darba struktūras saules ūdens sildītāji ir līdzīga ierīce. Tie ir izgatavoti tikai no lūžņiem. Ir shēmas kolektoru ražošanai no:
- polikarbonāts;
- Vakuuma caurules;
- PET pudeles;
- Alus kannas;
- ledusskapja radiators;
- vara caurules;
- HDPE un PVC caurules.
Polikarbonāta kolektors
Tie ir izgatavoti no šūnveida paneļiem ar labām siltumizolācijas īpašībām. Loksnes biezums no 4 līdz 30 mm. Polikarbonāta biezuma izvēle ir atkarīga no nepieciešamās siltuma pārneses. Jo biezāka ir loksne un tajā esošās šūnas, jo vairāk ūdens var uzsildīt iekārta.Lai pats izveidotu saules sistēmu, jo īpaši mājās gatavotu saules ūdens sildītāju, kas izgatavots no polikarbonāta, jums būs nepieciešami šādi materiāli:
- divi vītņoti stieņi;
- propilēna stūri, armatūrai jābūt ar ārēju vītņotu savienojumu;
- PVC plastmasas caurules: 2 gab, garums 1,5 m, diametrs 32;
- 2 spraudņi.
Lai palielinātu šūnu polikarbonāta kolektora termisko efektivitāti, loksne ir pārklāta ar jebkuru selektīvu krāsu. Ūdens sildīšana pēc selektīvā pārklājuma uzklāšanas ir aptuveni divas reizes lielāka.
Vakuuma caurules kolektors
Šajā gadījumā nebūs iespējams iztikt tikai ar improvizētiem līdzekļiem. Lai izgatavotu saules kolektoru, jums būs jāiegādājas vakuuma caurules. Tos pārdod uzņēmumi, kas nodarbojas ar saules sistēmu apkopi, un tieši saules ūdens sildītāju ražotāji.Neatkarīgai ražošanai labāk izvēlēties kolbas ar spalvu stieņiem un siltuma caurules termisko kanālu. Caurules ir vieglāk uzstādīt un vajadzības gadījumā mainīt.
Jums ir jāiegādājas arī koncentratora bloks vakuuma saules kolektoram. Izvēloties, pievērsiet uzmanību mezgla veiktspējai (ko nosaka klausuļu skaits, kuras vienlaikus var savienot ar ierīci). Rāmis tiek izgatavots neatkarīgi, saliekot koka rāmi. Ietaupījumi, ražojot mājās, ņemot vērā gatavu vakuuma cauruļu iegādi, būs vismaz 50%.
Saules sistēma izgatavota no plastmasas pudelēm
Lai pagatavotu, jums vajadzēs apmēram 30 gab. PET pudeles. Saliekot, ērtāk ir izmantot vienāda izmēra 1 vai 1,5 litru konteinerus. Sagatavošanas posmā no pudelēm noņem etiķetes un rūpīgi nomazgā virsmu. Papildus plastmasas traukiem jums būs nepieciešams:- 12 m šļūtene augu laistīšanai, 20 mm diametrā;
- 8 T veida adapteri;
- 2 ceļgali;
- teflona plēves rullis;
- 2 lodveida vārsti.
Skaidrā dienā 15 minūšu laikā. ūdens sasils līdz 45°C temperatūrai. Ņemot vērā augsto veiktspēju, ir lietderīgi no plastmasas pudelēm izgatavotu saules ūdens sildītāju pievienot 200 litru uzglabāšanas tvertnei. Pēdējais ir labi izolēts, lai novērstu siltuma zudumus.
Alumīnija alus bundžu savācējs
Alumīnijam ir labas siltuma īpašības. Nav pārsteidzoši, ka apkures radiatoru izgatavošanai izmanto metālu.Alumīnija kannas var izmantot paštaisītu saules sistēmu ražošanā. Skārda vai cita metāla kārbas nav piemērotas ražošanai.
Vienam saules panelim būs nepieciešami šādi komponenti:
- burkas, apmēram 15 gab. vienā rindā korpuss uzņem 10-15 rindas;
- siltummainis - tiek izmantots kolektors, kas izgatavots no gumijas šļūtenes vai plastmasas caurulēm;
- līme kārbu salīmēšanai kopā;
- selektīvā krāsa.
Gaisa sildīšanai bieži tiek izgatavots saules kolektors no alumīnija kārbām. Izmantojot ūdens dzesēšanas šķidrumu, ierīces siltuma efektivitāte samazinās.
Saules sistēma no ledusskapja
Vēl viens populārs risinājums, kas prasa minimālu laiku un naudu. Saules kolektors ir izgatavots no vecā ledusskapja radiatora. Spole jau ir nokrāsota melnā krāsā. Pietiek tikai ievietot režģi koka korpusā ar izolāciju un savienot to ar karstā ūdens padevi, izmantojot lodēšanu.Ir iespēja izgatavot gaisa kondicionieri no kondensatora. Lai to izdarītu, vairāki radiatori ir savienoti vienā tīklā. Ja ir iespēja lēti iegādāties ap 8gab. kondensatori, kolektora izgatavošana ir pilnīgi iespējama.
Vara cauruļu kolektors
Vara ir labas termiskās īpašības. Ražojot vara saules kolektoru, tiek izmantots:- caurules ar diametru 1 1/4", izmanto apkures un karstā ūdens apgādes sistēmu uzstādīšanā;
- 1/4" caurules, ko izmanto gaisa kondicionēšanas sistēmās;
- gāzes deglis;
- lodēt un plūsma.
Saules katls no HDPE caurulēm un PVC šļūtenēm
Saules sistēmu ražošanā tiek izmantots gandrīz jebkurš pieejamais materiāls. Ir risinājumi, kas ļauj izgatavot kolektoru no gofrētas šļūtenes, gumijas šļūtenes, ko izmanto augu laistīšanai.Saules sistēmas nav izgatavotas no metāla-plastmasas caurulēm, jo armatūras ir gumijas blīves, kas nevar izturēt spēcīgu karstumu. Ar intensīvu saules starojumu sildīšana kolektorā sasniedz 300°C. Ja pārkarsīs, blīves noteikti iztecēs.
Ir iespējams izgatavot saules kolektoru no gofrētas nerūsējošās caurules. Risinājuma popularitāte ir saistīta ar uzstādīšanas ātrumu un vienkāršību. Gofrētā nerūsējošā tērauda caurule ir ielikta gredzenos vai čūskās. Trūkums ir nerūsējošās gofrētās caurules relatīvi augstās izmaksas.
Neskatoties uz esošās iespējas Iepriekš aprakstītie saules kolektori no propilēna un HDPE caurulēm joprojām ir populārākie. Katrai opcijai ir savas priekšrocības:
- Saules kolektors no HDPE caurulēm- ražošanai izvēlieties materiālu, kas ir izturīgs pret karstumu. Tiek pārdots liels skaits armatūras, lai atvieglotu siltuma uzglabāšanas radiatora montāžu. Caurules, kas izgatavotas no zema blīvuma polietilēna, sākotnēji ir melnā vai tumši zilā krāsā, tāpēc tām nav nepieciešama krāsošana.
- Saules kolektors no PVC caurulēm- risinājuma popularitāte slēpjas konstrukcijas uzstādīšanas vienkāršībā, ko veic, izmantojot lodēšanu. Daudzu leņķu, tēju, amerikāņu mātīšu un citu piederumu klātbūtne atvieglo montāžas procesu. Izmantojot lodēšanu, jūs varat izveidot jebkuras konfigurācijas kolektora siltummaini.
Saules karstā ūdens kolektora izgatavošana no PEX caurules:
Visas aprakstītās caurules ar atšķirīgu efektivitāti tiek izmantotas kā kodols paštaisīta saules kolektora ražošanā no plastmasas pudelēm un alumīnija kārbām.
Kā izveidot selektīvo pārklājumu
Ļoti efektīvam kolektoram ir augsta saules enerģijas absorbcijas pakāpe. Stari ietriecas tumšā virsmā un pēc tam uzkarsē. Jo mazāk starojuma tiek atvairīts no saules kolektora absorbētāja, jo vairāk siltuma paliek Saules sistēmā.Lai nodrošinātu pietiekamu siltuma uzkrāšanos, ir nepieciešams izveidot selektīvu pārklājumu. Ir vairākas ražošanas iespējas:
- Pašdarināts selektīvā kolektora pārklājums- izmantojiet jebkuras melnas krāsas, kas pēc žāvēšanas atstāj matētu virsmu. Ir risinājumi, ja kā kolektora absorbētājs tiek izmantots necaurspīdīgs tumšs eļļas audums. Siltummaiņa caurulēm, kārbu un pudeļu virsmai tiek uzklāta melna emalja ar matētu efektu.
- Īpaši absorbējoši pārklājumi- varat iet citu ceļu, iegādājoties īpašu kolektora selektīvo krāsu. Selektīvās krāsas un lakas satur polimēru plastifikatorus un piedevas, kas nodrošina labu adhēziju, karstumizturību un augstu saules gaismas absorbcijas pakāpi.
Saules sistēmas, ko vasarā izmanto tikai ūdens sildīšanai, var viegli iegūt, krāsojot absorbētāju melnu ar parasto krāsu. Pašdarinātiem saules kolektoriem mājas apkurei ziemā jābūt ar augstas kvalitātes selektīvo pārklājumu. Jūs nevarat taupīt ar krāsu.
Pašdarināta vai rūpnīcas saules sistēma - kura ir labāka?
Izgatavojiet mājās saules kolektoru, ko var tehniskās specifikācijas un nav iespējams salīdzināt rādītājus ar rūpnīcas produktiem. Savukārt, ja jums vienkārši nepieciešams nodrošināt pietiekami daudz ūdens vasaras dušai, saules enerģijas pietiks, lai darbinātu vienkāršu paštaisītu ūdens sildītāju.Kas attiecas uz šķidruma kolektoriem, kas darbojas ziemā, pat ne visas rūpnīcas saules enerģijas sistēmas var darboties zemā temperatūrā. Vissezonas sistēmas visbiežāk ir iekārtas ar vakuuma siltuma caurulēm, ar paaugstinātu efektivitāti, kas spēj darboties –50°C temperatūrā.
Rūpnīcas saules kolektori bieži ir aprīkoti ar rotējošu mehānismu, kas atkarībā no Saules atrašanās vietas automātiski pielāgo paneļa slīpuma leņķi un virzienu kardinālajiem punktiem.
Efektīvs saules ūdens sildītājs ir tāds, kas pilnībā atbilst paredzētajam mērķim. Lai vasarā uzsildītu ūdeni 2-3 cilvēkiem, jūs varat iztikt ar parastu saules kolektoru, kas izgatavots ar savām rokām no improvizētiem materiāliem. Apkurei ziemā, neskatoties uz sākotnējām izmaksām, labāk ir uzstādīt rūpnīcas saules sistēmu.
Video kurss par paneļa saules ūdens sildītāja izgatavošanu
Vienmēr ir bijis sapnis izmantot saules enerģiju sadzīves vajadzībām. Īpaši steidzami šī ideja sāka attīstīties pēdējos piecdesmit gados, kad parādījās jauni materiāli, kas ļāva uzbūvēt diezgan efektīvas konstrukcijas. Parādījušies arī instrumenti, ar kuriem var izgatavot sarežģītas tehnoloģiskās konstrukcijas mājas apstākļos.
Ideja par ūdens sildīšanu ar saules palīdzību tika īstenota senos laikos. Parastās mucas, kas pakļautas saulei vai ēnai, absorbēja siltuma plūsmu no vidi. Šķidruma temperatūra paaugstinājās, palielinoties intensitātei saules starojums.
19. gadsimta septiņdesmitajos un astoņdesmitajos gados Džozefs Stefans un Ludvigs Bolcmans atklāja termiskā starojuma likumu. Viņi atvasināja aprēķinu formulas, uz kuru pamata nosaka no Saules saņemto siltuma plūsmu uz Zemes virsmas. Objektiem, kas atrodas uz Zemes, izmantojiet šādu formulu:
Kur σ = 5,670367·10 -4, W/(m 2 ·K 4) – Stefana-Bolcmaņa konstante;
F – siltuma absorbcijas virsmas laukums, m2;
C 2 – siltuma uztveres virsmas izstarojuma pakāpe;
T 1 ir siltuma izstarotāja temperatūra Saules virsmai, ir vispārpieņemts, ka tā ir T 1 = 6000 K;
T 2 – siltuma izlietnes temperatūra – tā ir saules starojuma uzkarsēta virsma, (T 2 = t 2 + 273), K;
kur t 2 ir siltuma izlietnes (ķermeņa uz Zemes) temperatūra, °C;
ϕ – saules staru krišanas leņķis, °.
Kas ir kolektors un saules kolektoru mērķis
Saules kolektors ir ierīce, kas savāc starojuma enerģiju un pēc tam nodod uzkrāto siltumu patērētājiem. Praksē tiek lietots cits termins - saules kolektors.
Pēc mērķa saules enerģijas iekārtas(saules iekārtas) lietojumi ir sadalīti:
- saules koncentratori ir ierīces, kas savāc saules enerģiju šaurā plūsmā. Tos izmanto metāla kausēšanai. NPO Fizikas-Saules institūtā (Taškenta) tika izstrādātas un ražotas kausēšanas krāsnis, kurās tika sasniegta temperatūra virs 5000...5500 °C;
- saules paneļi – ierīces Saules starojuma pārvēršanai elektroenerģijā;
- saules enerģijas atsāļošanas iekārtas - iekārtas, kas paredzētas saldūdens ražošanai no ūdens ar augstu minerālsāļu saturu;
- saules žāvētāji ir termiskās ierīces, kas noņem mitrumu no dārzeņiem un augļiem, izmantojot saules enerģiju;
- saules sildītāji (gaisa saules kolektors) – iekārtas siltuma plūsmas pārnešanai no infrasarkanā starojuma uz dzesēšanas šķidrumiem.
Kā darbojas saules kolektors?
Papildus redzamajai gaismai saules starojumam ir arī neredzams infrasarkanais spektrs. Tas ir tas, kurš nodod siltumenerģiju. Pamatojoties uz pētījumiem, konstatēts, ka mērenā klimata joslā termiskā starojuma intensitāte pusdienlaikā sasniedz vairāk nekā 5 kW/m2. Attēlā 1. attēlā parādīta kopējās insolācijas atkarība no 48° ziemeļu platuma.
Rīsi. 1 Kopējā saules starojuma insolācija par dažādi periodi mērenā josla Eiropā
Viela pārdomām! Termiskais starojums sadalīts: tiešā un difūzā. Tāpēc arī mākoņainā dienā ir jūtama saules siltuma plūsmas plūsma. No attēlotās ilustrācijas ir skaidrs, ka ienākošā siltuma daudzumam vasaras un ziemas periodā ir būtiskas atšķirības. Tāpēc, projektējot ierīces, tiek ņemta vērā iespējamā efektivitāte, ņemot vērā izmaksas.
Saules kolektora shematiskā diagramma ir parādīta attēlā. 2. Saules starojums iekļūst kolektorā caur caurspīdīgu žogu. Uztvērējs panelis, krāsots melnā krāsā, absorbē siltumu. Tā rezultātā melnais ķermenis uzsilst. Turpmākais siltuma pārneses process notiek ar konvekciju. Siltums tiek nodots no apsildāmās sienas šķidruma (gāzes) plūsmai, kas pārvietojas pa cauruļvadiem. Kustīgā vide uzsilst.
Uzmanību! Lai novērstu siltuma zudumus, kolektora korpuss ir termiski izolēts. Tā kā iekšpusē saņemtais siltums tiek izmantots plūsmas sildīšanai, atstarotā starojuma intensitāte no paneļa, kas saņem starojumu, ir zema.
Visa veida saules kolektori tiek izstrādāti, izmantojot jaunākās tehnoloģijas un mūsdienīgi materiāli. Pateicoties šādām ierīcēm, tas notiek saules enerģijas pārveide. Iegūtā enerģija var sildīt ūdeni, sildīt telpas, siltumnīcas un siltumnīcas.
Ierīces var montēt uz sienām, privātmājas jumtiem, siltumnīcā. Lielām telpām ieteicams iegādāties rūpnīcā ražotas ierīces. Tagad saules sistēmas tiek pastāvīgi uzlabotas. Tāpēc saules paneļi sadārdzina, piesaistot patērētāju uzmanību. Rūpnīcā ražotu ierīču izmaksas ir gandrīz vienādas ar to izgatavošanai iztērētajām finansiālajām izmaksām. Cenu pieaugums notiek tikai tālākpārdevēju finanšu uzcenojuma dēļ. Kolektora izmaksas ir samērīgas ar skaidras naudas izmaksām, kas būs nepieciešamas klasiskās apkures sistēmas uzstādīšanai.
Ierīces var uzbūvēt pats.
Mūsdienās šādu ierīču ražošana kļūst arvien populārāka. Ir vērts atzīmēt, ka uh Pašmāju ierīces efektivitāte ir daudz zemāka par rūpnīcas ierīču kvalitāti. Bet, lai apsildītu nelielu istabu, privātmāja vai saimniecības ēkas DIY vienību var uzstādīt viegli un ātri.
Iepazīšanās video par ūdens sildītāja dizainu
Darbības princips
Līdz šim ir izstrādāti dažāda veida saules kolektori.Bet ūdens sildīšanas princips ir identisks - visas ierīces darbojas saskaņā ar vienu un to pašu izstrādāto shēmu. IN labs laiks Saules stari sāk sildīt dzesēšanas šķidrumu. Tas iziet cauri plānām elegantām caurulēm, iekrītot šķidruma tvertnē. Dzesēšanas šķidrums un caurules ir novietotas gar visu tvertnes iekšējo virsmu. Pateicoties šim principam, šķidrums aparātā tiek uzkarsēts. Vēlāk var izmantot uzsildītu ūdeni sadzīves vajadzībām. Tādējādi jūs varat sildīt telpu un izmantot apsildāmo šķidrumu dušas kabīnēm kā karstā ūdens padevi.
Ūdens temperatūru var kontrolēt ar izstrādātiem sensoriem. Ja šķidrums atdziest pārāk daudz, zem iepriekš noteikta līmeņa, automātiski ieslēgsies īpaša rezerves apkure. Saules kolektoru var savienot ar elektrisko vai gāzes katlu.
Tiek parādīta darbības shēma, kas piemērota visiem saules ūdens sildītājiem. Šī ierīce ir lieliski piemērota nelielas privātmājas apkurei. Līdz šim ir izstrādātas vairākas ierīces: plakanas, vakuuma un gaisa ierīces. Šādu ierīču darbības princips ir ļoti līdzīgs. Dzesēšanas šķidrums tiek uzkarsēts no saules stariem ar turpmāku enerģijas izdalīšanos. Bet darbā ir daudz atšķirību.
Video par dažādi veidi alternatīvi apkures avoti
Plakanais kolektors
Dzesēšanas šķidruma sildīšana šādā ierīcē notiek, pateicoties plākšņu absorbētājam. Tā ir plakana siltumietilpīga metāla plāksne. Plāksnes augšējā virsma ir nokrāsota tumšā tonī ar īpaši izstrādātu krāsu. Ierīces apakšā ir piemetināta serpentīna caurule.