Principiul de funcționare și tipuri de colectoare solare
Colectoarele solare sunt schimbătoare de căldură care de captare a energiei solare si transformarea acesteia, în funcție de tipul lor, la energia termică a fluidului sau a aerului care circulă în ele. Lichidul încălzit în rezervor sau aerul folosit pentru alimentare cu apă sau de încălzire case calde direct sau prin schimbătoare de căldură suplimentare, cum ar fi prin cazane de încălzire indirectă. Sarcina principală a unei astfel de colector: cât mai mult posibil pentru a „prinde“ energia solară și cu pierderi minime pentru a transmite agentului de răcire care circulă în ea.
tipuri de colectoare solare
Prin tipul și circulă lichidul de răcire încălzit în ele colectoare solare pot fi:
Pe caracteristici de proiectare și aspectul exterior al suprafeței de schimb de căldură, acestea pot fi:
captatoare solare lichide cum sugerează și numele lor, în starea de funcționare sunt umplute cu fluid, care circulă și încălzită în acesta. Acesta poate fi simplu de apă sau lichid de congelare (antigel). In primul caz, apa încălzită poate fi alimentat direct la sistemul de apă caldă, la rezervorul de colectare sau de cazan de încălzire indirectă, iar în al doilea caz - numai în cazan. Asemenea colectori pot fi utilizate pentru alimentarea cu apă caldă la domiciliu și pentru încălzirea acestuia. Totul depinde de energia solară.
captatoare solare de aer sunt utilizate în principal pentru încălzirea caselor. Aerul rece din încăpere este furnizat unui colector, se încălzește și se alimentează din nou în încăpere prin circulație naturală sau forțată.
Cele mai multe dintre aceste tipuri de colectoare solare pot fi realizate în mod independent. Demonstrarea imaginație, pentru a le face posibilă utilizarea de materiale diferite la îndemână: recipiente din plastic sau metal, țevi, furtunuri, radiatoare b / y și chiar cutii de bere. Mai jos, ne uităm la mai multe modele de colectoare solare, care pot fi făcute cu propriile mâini, folosind aceste și alte materiale disponibile.
colector solar realizate din materiale metalice sau recipient de plastic
Un colector solar simplu pot fi fabricate cu mâinile lor din metal sau volum recipient de plastic de 50-100 l. Acest lucru este cunoscut ca un duș de vară, care este destul de comună în zonele rurale și case de țară.
colector solar pentru a încălzi apa din tobe de oțel
Cel mai bun exemplu de realizare a unui astfel de colector metalic este recipient din oțel inoxidabil, vopsit în exterior, în negru. Cu toate acestea, costul acestei noi capacitate este destul de mare. Prin urmare, puteți utiliza capacitatea de b / y. De exemplu, gatiti o oală de două rezervoare din oțel inoxidabil de la o mașină de spălat vechi. Puteți utiliza, de asemenea container metalic negru, galvanizat sau vopsit cu vopsea rezistenta la apa. Containerele din plastic sunt bune, deoarece acestea sunt ușoare și nu corodeaza, dar ele sunt de scurtă durată, deoarece din plastic nu tolerează lumina ultravioleta.
Barrel este situat pe partea de sud a acoperișului casei, sau direct deasupra unui duș de vară. În cazul în care țeava nu este strâns, furnizarea de rece și încălzit de sub gard. Presiunea apei calde la punctul de gard va fi determinată de setarea de înălțime și nivelul apei din butoi. Acesta este umplut cu apă rece, care este încălzit pentru ceva timp, și apoi utilizate.
Dacă butoiul este închis etanș, apoi apa rece se face de jos și gard cald - de mai sus. Acest recipient este conectat la o apă rece (stație de pompare) și apa încălzită gard intră țeava sistemului rece, deplasarea mai cald în partea superioară.
Avantajul unui astfel de colector solar în simplitate. usor sa de a face propriile mâini. În cazul în care forma baril cilindric, este bine luminată de razele soarelui pe tot parcursul zilei.
Dezavantajele acestui design:
- Utilizați numai în sezonul cald;
- ineficiente în vreme vânt și atunci când soarele este acoperit cu nori;
- inerție mare - încălzirea apei relativ lungă;
- Apa încălzită se răcește în timpul zilei timp de noapte.
Cum de a face și de a asambla un colector solar din țevi metalice
Un colector solar simplu si eficient poate fi făcută cu propriile mâini din tuburi metalice cu pereți subțiri: oțel, cupru sau aluminiu. Este un schimbător de căldură tubular (radiator), care este plasat într-o carcasă izolată de panouri, placaj sau PAL.
Cel mai bun material pentru fabricarea colector solar radiatorului cu siguranță este cupru. Are transfer de căldură excelentă și nu este supusă la coroziune. Dar aceste lucruri este destul de scump. Tuburi din aluminiu, cu toate că cuprul este mai ieftin, dar poate fi dificil atunci când acestea sunt sudate.
Radiator colector solar cu țevi de cupru
Mai ieftin și mai ușor pentru a produce întregul schimbător de căldură de țevi din oțel. Acestea pot fi sudate folosind aparat de sudura convențională. 1 „- ½ țeavă de oțel cu diametrul poate fi utilizat pentru fabricarea unui astfel de radiator. Astfel, pentru alimentarea cu conducta de retragere de apă rece și caldă este utilizat cu un diametru mai mare și o grosime mai mare de perete și pentru schimbătorul de căldură în sine - un diametru mai mic și o grosime a peretelui mai mică.
tuburi radiator Schema colectorului solar
Dimensiunile panoului solar al radiatorului, și, prin urmare, lungimea conductelor depinde de capacitatea dorită. Dar dacă ai face prea mari și voluminoase, este posibil să aveți dificultăți cu asamblarea și instalarea acestuia. Prin urmare, este cel mai bine în cazul în care dimensiunile sunt în intervalul: lățime - 0,8-1 m și o înălțime de 1,5-1,6 m Puterea a colectorului este în intervalul de 1,2-1,4 kW .. Dacă aveți nevoie pentru a crește puterea solară, puteți face unele dintre aceste colectoare, și să le conecteze unii cu alții.
În acest caz, pentru fabricarea radiatorului solare avem nevoie de doi pereți groși cu diametrul țevii ¾ - 1 „în lungime și 12-18 0,8-1m diametru tuburi cu pereți subțiri ½ - ¾» m și o lungime de 1,5-1,6.
Groase cu pereți tuburi care vor servi pentru admisia și drenarea apei, găuri de diametru mai mic tuburi cu pereți subțiri, cu un pas de 3-4,5 cm. Un capăt al acestei pipe este suprimată, iar un alt sudat sau un fir tăiat în acesta.
Conductele sunt sudate într-un singur design de radiator și sunt vopsite negru mat.
Acum aveți nevoie pentru a face o cutie izolată la radiator. Puteți utiliza rezistent la umiditate placaj, PAL, OSB sau panouri tivite. Dar ar fi abordat cel mai bine placaj rezistent la apa (WBP).
Dimensiunile cutiei sunt calculate ținând cont de dimensiunea radiatorului, un strat de izolație, iar golurile dintre ele. Înălțimea laturilor cutiei trebuie să țină cont de grosimea izolației, țevile înseși, iar distanța lor față de partea de jos a cutiei și sticla capac sau policarbonat (10-12 mm). La capătul superior al talonului este eșantionat (canelură) sub sticlă sau policarbonat. Într-unul din pereții laterali sunt găuri pentru conductele pentru alimentarea și evacuarea apei. elemente de cutie într-o singură structură conectată utilizând șuruburi.
Ca un încălzitor poate lua polistiren, normal (spumă) sau extrudat și vată minerală, de densitate nu mai puțin de 25. Un strat de izolație (nu mai puțin de 5 cm), montat în interior pe fundul și părțile laterale ale cutiei. Deasupra este amplasată foaia metalică este galvanizat strat sau folie groasă, care este vopsit negru mat.
Radiatorul este montat în cutia cu cleme sau clipuri, prezența care este necesară pentru a asigura chiar și în etapa de fabricare a cutiei. Localizarea și dimensiunea cleme depinde de proiectarea dimensiunii radiatorului și țeavă.
top box este acoperit cu sticlă sau policarbonat. Acoperirea este prevăzută în caneluri (probă) și fixate în siguranță. Toate cusăturile sunt sigilate.
colector solar cu radiatorul tuburilor metalice
Colectorul solar este gata. Acesta trebuie să fie instalat pe partea de sud a casei, cu o pantă spre orizontul 35-45 ⁰. La baza acestuia poate fi fabricat unitate solară, care include un boiler izolat termic sau boiler 100-200 litri de încălzire indirectă.
Instalarea colectorul solar finit
Colectorul de conducte din material plastic sau metal
colector solar cu propriile sale mâini pot fi, de asemenea, fabricate folosind plastic HDPE sau tevi PP. Transferul de căldură din plastic, deși mai mică decât cea din metal cu 13-15%, dar este mult mai ieftin decât cuprul și nu corodează, ca oțelul de fier.
Pentru fabricarea tuburilor simple, colector solar cu mâinile IPA 13-20 mm diametru poate fi pus într-o cutie în formă de spirală, fixate cu ajutorul clemelor și vopsit negru.
colector solar Varianta de țeavă din plastic HDPE
Tevi polipropilen îndoite prost, dar ei pur și simplu conectați prin lipire, folosind accesorii speciale. pipe subacvatice (colectori orizontale) pot fi formate din diametrul țevii PP de 25 mm, iar tuburile schimbătoare de căldură cu un diametru de 20 mm. Gata radiator solar vopsea neagră și asambla într-o cutie, care este produs, ca și în varianta cu țevi metalice.
De asemenea, este posibil să se fabrice un radiator pentru un colector solar de conducte din material plastic. Astfel, ele pot fi unite folosind fitinguri, același model ca și cel al PP tuburi sau laic zigzag ( „serpentină“) sau ca o elice. A doua opțiune este mai ușor. Dar nu uitați că raza țevilor metalice de îndoire nu trebuie să fie sub 7 diametre ale țevii.
colector solar Varianta de tevi din plastic
colector solar de radiator frigider
Dacă aveți un radiator de la un frigider vechi, acesta poate fi de asemenea utilizat pentru producerea de energie solară mână. Pentru a face acest lucru, se spală bine să îndepărteze resturile freonului. În timpul inundării, de asemenea, ar trebui să-l verificați dacă există scurgeri - nu există scurgeri. Dacă acestea sunt, aceste locuri trebuie să fie sigilate prin sudură la rece sau de lipire.
Radiator de la frigider vechi
Radiatorul trebuie să fie vopsit negru mat.
Acesta trebuie să asigure modul de conectare a tuburilor de admisie și evacuare a rezervorului de stocare solar sau alte elemente, în funcție de tipul acestuia. Pentru acest exemplu, tuburile pot fi lipite la capetele dimensiunea necesară sau un fir trage furtunuri din cauciuc, securizarea gulerele lor.
Astfel radiator solar preparat este fixat cu ajutorul unor cleme din cutia izolate termic, fabricate având în vedere dimensiunea sa. Caseta se poate face în același mod ca și în cazurile anterioare.
colector solar a radiatorului din frigider
captatoare solare de aer pentru încălzirea locuințelor
Pe lângă colectorul solar descris mai sus, în care un fluid încălzit energia solară poate fi făcută cu designul lor mâinile în care este încălzit cu aer. Puteți utiliza un astfel de colector solar pentru încălzirea suplimentară a casei. Aerul rece din camera este alimentat la schimbătorul său de căldură, se încălzește acolo și livrat înapoi în cameră.
schimbător de căldură pentru un solar poate fi realizat din tablă, țevi metalice cu pereți subțiri, și chiar de la cutii de bere sau alte băuturi. Sami proiectarea de colectoare vor fi discutate într-un alt articol din această coloană.