Kategorie

Týdenní Aktuality

1 Kotle
Ohřev vody doma: pracovní technika
2 Čerpadla
Jasné výkresy pro vytvoření co nejúčinnějšího krbu na pečení
3 Radiátory
Typy topných těles v konvektoru
4 Kotle
Vlastní radiátor: vlastnosti registrů, konvektory, olejové radiátory, ohřívače z automobilových radiátorů
Hlavní / Kotle

Říkáme, jak vytvořit solární kolektor pro vytápění vlastním rukama.


Všechny druhy slunečních kolektorů jsou vyvíjeny pomocí nejmodernějších technologií a moderních materiálů. Díky těmto zařízením je přeměna sluneční energie. Přijatá energie může ohřívat vodu, teplo místnosti, skleníky a skleníky.

Přístroje lze posílit na stěnách, střechy soukromého domu, skleníku. U velkých místností se doporučuje zakoupit tovární zařízení. Nyní se heliosystémy neustále zlepšují. Proto jsou solární panely silně dodávány v ceně a přitahují pozornost spotřebitelů. Náklady na továrná zařízení jsou téměř ekvivalentní finančním nákladům vynaloženým na jejich výrobu. K nárůstu ceny dochází pouze kvůli finančnímu podvádění obchodníků. Náklady na sběratele jsou úměrné peněžním nákladům, které budou potřebné k instalaci klasického topného systému.

Dosavadní stav výroby takových zařízení získává rostoucí popularitu. Stojí za zmínku, že účinnost domácího zařízení v jeho kvalitě je mnohem horší než tovární zařízení. Chcete-li zahřát malý pokoj, soukromý dům nebo zemědělské budovy, vyrobené vlastním rukama, můžete snadno a rychle.

Úvodní video o zařízení ohřívače vody

Princip činnosti

Ale princip ohřevu vody je totožný - všechna zařízení pracují podle jednoho vyvinutého schématu. Za dobrého počasí sluneční paprsky začnou ohřívat chladicí kapalinu. Prochází tenkými elegantními trubkami a vniká do nádrže kapalinou. Nosič tepla a trubice jsou umístěny po celém vnitřním povrchu nádrže. Kvůli tomuto principu se kapalina v zařízení ohřívá. Později může být vyhřívaná voda použita pro domácí potřeby. Proto je možné topit místnost, používat teplou vodu pro sprchové kabiny jako teplou vodu.

Teplota vody může být sledována vyvinutými snímači. Pokud dojde k přílišnému ochlazení kapaliny pod předem stanovenou úroveň, automaticky se zapne speciální ohřívač. Solární kolektor lze připojit k elektrickému nebo plynovému kotli.

Představuje pracovní plán, který je vhodný pro všechny solární ohřívače vody. Takové zařízení je ideální pro vytápění malého soukromého domu. Dosud vyvinula několik zařízení: plochá, vakuová a vzduchová svítidla. Princip činnosti těchto zařízení je velmi podobný. Tepelný nosič je vyhříván od slunečních paprsků s dalším návratem energie. Ale v práci je mnoho rozdílů.

Video o různých typech alternativních zdrojů vytápění

Plochý kolektor

Ohřev chladicí kapaliny v takovém zařízení nastává díky absorpční desce. Jedná se o plochou desku z tepelně absorbujícího kovu. Horní povrch desky v tmavém odstínu speciálně vyvinutý nátěr. Na spodní straně zařízení je svařena hadovitá trubka.

S pomocí je cirkulace tekutiny.

Tmavě selektivní lak pokrývající horní povrch desky absorbuje silné sluneční světlo. Odraz slunce je minimalizován. Absorbovaná energie ohřívá chladicí kapalinu pod absorbérem. Chcete-li minimalizovat tepelné ztráty - můžete použít izolaci tělesa s tvrzeným sklem. Tento materiál obsahuje minimální množství oxidů železa. Sklo je upevněno nad absorber. Zařízení slouží jako horní kryt pouzdra. Také tvrzené sklo vytváří "skleníkový efekt" ve formě izolačního skleníku. To výrazně zvyšuje ohřev absorberu a zvyšuje teplotu chladicí kapaliny. Takové zařízení je ideální pro vytápění soukromého domu. Zařízení je také instalováno ve sklenících, sprchách, zahradních sklenících a sklenících.

Vakuový kolektor

Ve srovnání s plochým zařízením má vakuový kolektor jiný design. Hlavní pracovní prvky jsou považovány za odsávané trubky, stejně jako chladiva. Díky vysoce selektivnímu povlékání skleněný povrch zařízení absorbuje velké množství slunce. Sluneční energie začne rychle ohřívat vnitřní chladicí kapalinu. Odstranění tepelných ztrát nastává pomocí vakuové mezivrstvy. Akumulované teplo prochází sběračem tepla a přesune se do samotného systému zařízení.

Výsledná energie může být použita k ohřevu kapaliny v zásobní nádrži.

Pokud považujeme práci za celek, má vakuový kolektor nejvyšší výkon v porovnání s plochým zařízením. Jednotku lze instalovat na střechu soukromého domu, ve sklenících, sklenících, sklenících, letních sprchách.

Vzduchový kolektor

Vzduchový kolektor je jedním z nejúspěšnějších řešení. Ale solární baterie typu vzduch jsou velmi vzácné. Taková zařízení nejsou vhodná pro domácí vytápění nebo ohřev vody. Používají se pro klimatizaci. Chladicí kapalina je kyslík, který je ohříván solární energií. Solární články tohoto typu jsou označeny ocelovou deskou s ozdobným povrchem namalovaným v tmavém odstínu. Princip činnosti tohoto zařízení je přírodní nebo automatické dodávky kyslíku do soukromých domů. Kyslík je ohříván slunečním zářením pod panelem a vytváří tak klimatizaci.

Povolení instalace sběrače vzduchu může být v soukromých domech, v obchodních prostorách.

Doplňuje sluneční soustavy

  • Snížení spotřeby elektrické energie nejméně 2-3krát;
  • Kvůli těžkému vyčerpání přírodních zdrojů se samy vyrobené agregáty mohou stát nenahraditelnými zdroji vytápění;
  • Ve vzdušném přístroji, který má specifické specifické aromatické vlastnosti, je možné přidávat další látky. Nemrznoucí směs se přidává do vody plochého a vakuového kolektoru. Pomáhají udržovat kapalinu v mrazu při nízké atmosférické teplotě;

Video o technickém zařízení a zkušebním zařízení

Nevýhody solárních systémů

  • Nedávné uvedení zařízení do provozu;
  • Nemožnost instalace jednotek v některých oblastech kvůli časovému pásmu, délce dne, umístění terénu, povětrnostním podmínkám;
  • Ve většině případů je zařízení vyrobeno ručně, doporučuje se používat pouze jako dodatečný zdroj energie. Používání solárních panelů pro plné generování tepla je nepraktické;

Schéma připojení solární instalace:

Co je potřeba?

Chcete-li vytvořit vzduchovou, plochou nebo vakuovou jednotku s vlastními rukama, budete potřebovat:

  • Snímače teploty v zařízení a úložném zařízení;
  • Adaptéry pro připojení systému k přívodu studené vody;
  • Odtok pro horkou vodu;
  • Speciální snímače teploty pro ohřev kapaliny;
  • Expanzní nádrž;
  • Cirkulační čerpadlo;
  • Řízení sluneční energie;

Pokyny pro montáž

Především je třeba určit rozměry budoucího zařízení. Proto se doporučuje pečlivě provést přesný výpočet oblasti, na které bude zařízení umístěno. Významným faktorem při výpočtu je stanovení intenzity slunečního záření. V nejchladnějších oblastech sluneční energie je oslabena, v jižních oblastech země - se zvětšila. Výpočty jsou také ovlivněny umístěním domu, skleníku nebo jiných zdrojů, ve kterých bude jednotka umístěna. Dalším důležitým faktorem je materiál topného okruhu. Čím nižší je rychlost materiálu, tím nižší je teplota proudu vzduchu nebo vody.

Předpokládá se, že čím větší je solární přístroj ve svých rozměrech, tím lepší je výkon zařízení. Stojí však za to, že baterie vyrobené ručně mají velmi nízkou účinnost.

Proces montáže

Hlavní etapy práce:

  • Výroba krabic;
  • Výroba speciálního výměníku tepla a chladiče;
  • Výroba skladů a pokročilých;
  • Agregace;

Uvedení do provozu;

Výroba krabic

Pro krabici budete potřebovat výplňovou desku o rozměrech 30x120 mm ± 5 mm. Spodní část krabice dělá textolit a vybavuje ji speciálními žebry. Díky polyfoamu se vytváří dobrá tepelná izolace. Dno je pokryto pozinkovaným plechem.

Je povoleno vyměnit pěnový plast minerální vlnou.

Výroba tepelných výměníků

  • Budete potřebovat kovové trubky. Délka potrubí musí být nejméně 1,6 m. Množství: 15 kusů. Také v práci je třeba použít dva palcové trubky o délce 0,7 m.
  • Ve zhuštěných trubkách by se měly vrtat malé otvory o stejném průměru menších trubek. Otvory potřebují instalovat potrubí. Vyvrtané otvory musí být koaxiální, umístěné na stejné ose. Maximální krok by neměl přesáhnout 4,5 cm.
  • Všechny potřebné pro provoz trubky musí být sestaveny do celé konstrukce. Pro spolehlivost jsou svařeny pomocí svařovacího stroje.
  • Při galvanizaci pokrývající spodní část potrubí namontujte výměník tepla. Pro spolehlivost lze ho upevnit pomocí kovových svorek nebo ocelových svorek.
  • Pro lepší absorpci paprsků je dno konstrukce namalováno v tmavém odstínu. Vnější součásti konstrukce jsou namalovány ve světlém stínu. Dokonalý bílý odstín. Pomáhá snížit tepelné ztráty.
  • V blízkosti oddílů je instalováno krycí sklo. Klouby jsou pečlivě utěsněny.
  • Průměrná vzdálenost mezi konstrukčními prvky je 11 mm.

Výroba pohonů

Povoleno použití jako jednorázový barel a různé svařované konstrukce. Zásobník by měl být izolován před tepelnými ztrátami. Avankamera by měla být vybavena otočným jeřábem - mechanismem, který dodává tekutinu. Objem avantní komory by měl být 36-40 litrů.

Agregace

  • Nejdříve je instalován disk a kamera. Výška vody v kameru musí být o 0,8 m vyšší než v akumulátoru. Je třeba přemýšlet nad zařízení překrývající se tekutiny.
  • Kolektor určený k vytápění je upevněn na konstrukčním rámu. Zařízení určené k ohřevu vody může být umístěno na střeše skleníku, skleníku nebo doma. Pro umístění přístroje zvolte jižní stranu. Instalace by měla mít sklon k horizontu 35-40 °.
  • Vzdálenost mezi výměníkem tepla a pohonem by neměla být větší než 50-70 cm. Jinak ztráta sluneční energie bude velmi patrná.
  • Kolektor by měl být umístěn pod pohonem a pohon pod avantní komorou.

Uvedení do provozu

Pro finální montáž potřebujete speciální ventil ve formě různých adaptérů, průchodů nebo armatur. Vysokotlaké části solárního akumulátoru jsou spojeny speciálními trubkami o průměru 0,5 palce. Pro oblasti s nízkým tlakem se doporučuje použít trubky o průměru 1 palce.

  • Pomocí spodního drenážního otvoru je konstrukce naplněna vodou;
  • Přístroj je připojen k kamerové stanici;
  • Hladiny kapaliny jsou nastaveny;
  • Doporučuje se zkontrolovat únik vody z baterie;

Po sestavení a kontrole návrhu můžete spustit provoz.

Vytvoření nebo nákup řešení na klíč?

Vlastní zařízení určená k vytápění a ohřevu vody mají nízkou účinnost. Proto se doporučuje používat takové struktury pro ohřev skleníku, květinovou konzervatoř, malou soukromou místnost. Vzduchové, ploché nebo podtlakové přístroje mohou výrazně zvýšit úroveň komfortu v zemi nebo ve venkovském domku. Zařízení snižují náklady na elektrickou energii spotřebovanou běžnými zdroji energie. Se zavedením nových technologií se využívá solárních systémů. Ale pro chladné oblasti země by měly být získány tovární struktury.

Hotové solární články mají nejvyšší účinnost ve srovnání s domácími zařízeními.

Solární kolektor: zařízení a princip činnosti

O tom, kolik tepla nám může dát letní proudy slunečního světla, to často přijde na mysl v létě, během období násilného tepla a horkého asfaltu a stěn, které září na slunci. Za jasného počasí v létě na metr čtvereční může klesnout z 600 na 800 W / h. To je hodně. Pokud je vynásobeno plochou sluneční směsi nebo střechy, pomocí slunečního kolektoru můžete sbírat energii srovnatelnou s potřebami pro vytápění domu.

Účel slunečních kolektorů

Solární kolektory poskytují možnost shromažďovat energii a řídit výsledné teplo správným směrem:

  • Poskytování teplé vody pro sprchy, koupelnu a kuchyň;
  • Ohřev prostor malého uzavřeného skleníku nebo zahrady jakéhokoli designu téměř po celý rok;
  • Významný přírůstek topného okruhu domu v chladném počasí a téměř plná opatření na chladných podzimních dnech.

Sběrač je navržen tak, aby sbíral sluneční energii v nejvhodnější formě pro použití. Obvykle podle zařízení solárního kolektoru lze jejich návrhy rozdělit do tří hlavních skupin:

  1. Vícenásobné vakuové nebo ploché zařízení s nucenou nebo přirozenou cirkulací chladicí kapaliny. Nejčastěji jde o stacionární konstrukce určené pro sezónní práci.
  2. Sluneční kolektory vzduchu, nejjednodušší a lehčí. Akumulované teplo je odváděno z ohřívaného povrchu kolektoru proudem vzduchu.
  3. Ve třetí verzi konstrukce solárního kolektoru lze výsledné teplo využít k jeho přeměně na elektřinu, od tepelných chladicích zařízení až po složité stroje s parními elektrickými zařízeními.

Druhá skupina výrobků zřídkakdy nalézá poptávku mezi obyvateli kvůli vysokým nákladům a složitosti služeb.

Jak funguje solární kolektor s plným průtokem?

Nejjednodušší provedení plochého solárního kolektoru je verze s plným průtokem s dvouvrstvým tepelným absorbérem. Samotné zařízení je v zásadě podobné letní verzi letní sprchy, která je založena na barelu, na vnějším povrchu ošetřena asfaltovým tmelem nebo černým nátěrem.

Pro zvýšení množství sběratelné sluneční energie je návrh solárního kolektoru vytvořen ve formě ploché nádoby o relativně malé tloušťce 5-7 cm, šířka a délka zařízení závisí na konkrétních potřebách kolektoru. Jedna stěna je vyrobena z eloxovaného hliníku a malovaná černě jako saze, bez lesku. Jedná se o takzvaný přijímací nebo pracovní povrch kolektoru. Na vnitřní straně pracovní části kolektoru jsou často vyráběny tenké žebra vyrobené z hliníku nebo plastu, které zlepšují odvod tepla energie ze stěny pracovní plochy do chladicí vody nebo nemrznoucí kapaliny.

Pro snížení znečištění a ztrát na pracovním povrchu je instalován tenký průhledný film nebo plastová nebo skleněná deska s dobrými tepelně izolačními vlastnostmi. Zevnitř je tato ochrana postřikována zrcadlovou vrstvou z hliníku, což nakonec umožňuje redukovat tepelné ztráty způsobené odrazem a konvekcí.

Konstrukce plochého slunečního kolektoru může mít namísto obvyklého hliníkového plechu sendvičovou stěnu vyrobenou z práškového grafitu, kovových vláken a vyztužující pryskyřice. Tento materiál má dobrou tepelnou vodivost a vysokou odolnost proti oxidaci.

Takové konstrukce jsou nutně namontovány na zesíleném rámu, obvykle na slunné straně střechy nebo stěny domu.

Vakuové vytápění

Díky své jednoduchosti, spolehlivosti a nízkým nákladům mají ploché solární jednotky poměrně dobrou tepelnou produktivitu pouze za slunečného dne. Pro vyšší zeměpisné šířky nebo na začátku jara - pozdní podzim, jeho tepelná výkonnost klesá o polovinu.

Vakuové systémy mají vyšší účinnost než ploché sluneční kolektory. Návrh je založen na individuálním tepelném prvku - vakuové trubce, princip fungování takového slunečního kolektoru je založen na tepelném potrubí známém ve fyzice - poměrně složité a přiměřené, ale účinné v provozu. Konstrukčním prvkem je velmi vysoká tepelná vodivost, díky níž se veškeré teplo, které dosáhlo jednoho konce trubky, za pár okamžiků shromažďuje a koncentruje na opačném konci.

Podtlakový prvek je podlouhlou zkumavkou z odolného skla, z jejíž vnitřní strany je nanesena zrcadlová vrstva. Díky jednosměrnému zrcadlu proud tepla sluneční energie volně proniká do vnitřku žárovky a nemůže být odtáhnut zpět, je účinně absorbován měděným koncem tepelné trubky umístěné uvnitř těla baňky. Pro snížení ztrát je vzduch ze skleněné baňky vyčerpán. Přijímaný z světelného toku přenáší centrální měděný prvek energii do proudění chladicí kapaliny, obvykle nemrznoucí, nebo přímo do nádrže na vodu.

Výhody vakuových solárních kolektorů

Výhody při přeměně sluneční energie ve verzi s tepelným potrubím:

  1. Účinnost absorpce a přeměny slunečního tepla je 3-4krát vyšší než ploché a vzduchové kolektory;
  2. Pracuje dokonale v teplotním rozmezí 0-50 o C, zatímco ostatní typy solárních kolektorů mají podle zpětné vazby uživatele pracovní interval 20 o C;
  3. Nejmenší citlivost na směr a úhel dopadu slunečního světla. Pro normální provoz solárního kolektoru stačí osvětlení slunečním zářením dokonce i v ostrém úhlu dopadu slunečního světla, zatímco u jiných konstrukcí solárních kolektorů, když výstup dosáhne optimálního úhlu osvětlení o více než 20 °, účinnost klesne o 10% za hodinu.
  4. Nízká hmotnost systému solárního zásobníku umožňuje montáž přímo na střechu, a to i bez speciálního nosného ložiska.

Při plánování akvizice stojí za to odhadnout plochu solárního kolektoru na základě poměru: čtverečný metr dává přibližně 50-55 litrů teplé vody za den, avšak není vroucí voda. Přesnější informace lze nalézt na internetových stránkách společností zabývajících se výrobou solárních kolektorů. Můžete také získat informace o ceně produktů. Každá společnost dokazuje efektivitu a nízké náklady svých výrobků. Vakuové zařízení s 15 prvky bude stát asi 15-20 tisíc. ruble pro topnou kapacitu 1,3-1,5 kW a zásobník 80-100 litrů.

Mezi zajímavé rysy takových systémů solárních kolektorů patří schopnost samostatně testovat výkon každé vakuové žárovky bez zvláštních nástrojů. Nestačí večer, v nepracovním stavu, dát dlaň na spodní konec potrubí. Pokud je prvek studený po dlouhou dobu a v těsnicí oblasti baňky není žádný mrazivý kvet, je zařízení považováno za v dobrém stavu.

Horká voda z nádrže může být dodávána gravitací, ale nejčastěji instalují čerpadlo s nízkým výkonem, které umožňuje rychlé naplnění nádrže po vyčerpání horké vody. U vážnějších návrhů je sluneční kolektor kombinován s akumulátorem tepla a elektronickým řídicím a řídícím systémem pro přívod teplé vody a vytápění. Náklady na tyto systémy jsou nejméně 1000EUR. Záruka na systémy s tepelnými trubkami se zpravidla pohybuje v rozmezí od 5 do 25 let v závislosti na úrovni kvality materiálů používaných v zařízení.

Vzduchové kolektory

Čím složitější je návrh, tím dražší je provoz, tím větší je pravděpodobnost nepředvídatelného rozpadu. V této otázce je design sběratelů s přenosem tepla vzduchu vítězem v jednoduchosti a spolehlivosti. Ve skutečnosti je rozdělovač vzduchu sada vertikálních kanálů nebo trubek s matným černým povlakem. Kolektor využívá princip zrychlení ohřátého vzduchu ve svislé trubce.

Výhody a výhody konstrukce vzduchu by měly zahrnovat:

  • Nejvyšší spolehlivost a jednoduchost designu;
  • Malá hmotnost zařízení, flexibilita nastavení a snadná instalace;
  • Minimální spotřeba energie ventilátoru, v některých případech může být ventilátor vypnut a topení je prováděno gravitací.

Návrh kolektoru se skládá z velkého množství tenkostěnných hliníkových trubek se zatemneným matným povrchem. Baterie potrubí má centrální chladicí kanály pro přívod a odvod studeného vzduchu v chladicím instalovaném odstředivém ventilátoru s nulovým odporem. Je-li to nutné, může být vypnuto av takovém stavu neexistuje prakticky žádný odpor vůči pohybujícímu se proudu vzduchu.

Přístroj má přívod vzduchu, který umožňuje nastavit množství a poměr vzduchu odebíraného zvnějšku a od vytápěné místnosti.

V tepelném výkonu jsou kolektory téměř stejně dobré jako ploché systémy, vyžadují vertikální potrubí a maximální osvětlení sluncem. Výkonem lze snadno nastavit výběr počtu trubek výměníku tepla. Často jsou vzduchové sluneční kolektory nepostradatelné pro vytápění a větrání různých skladů, které se používají k sušení různých rostlinných a ovocných produktů.

Jak vyrobit solární kolektor pro vytápění vlastním rukama

Sluneční kolektor je zařízení, jehož hlavním funkčním účelem je přeměna sluneční energie na teplo. Z technického hlediska je to docela jednoduché.

Proto s určitou úrovní znalostí, aby se solární kolektor pro vytápění vlastními rukama, nebude snadné.

Princip funkce a konstrukční prvky

Moderní solární systémy se používají jako pomocná topná zařízení, která přeměňuje sluneční záření na energii, která je pro majitele domů přínosná. Jsou schopny plně zásobovat teplou vodou a vytápět v chladné sezóně pouze v jižních oblastech. A pak, pokud zabírají dostatečně velký prostor a jsou instalovány na otevřených plochách, které nejsou zastíněny stromy.

I přes velký počet druhů je princip práce stejný. Každý sluneční soustava je obvod se sekvenčním uspořádáním zařízení a dodává tepelnou energii a přenáší ji spotřebiteli. Hlavními pracovními zařízeními jsou solární články na fotovoltaických článcích nebo slunečních kolektorů, jejichž výroba bude popsána v tomto článku.

Sběratelé jsou systém trubek zapojených do série s výstupní a vstupní čárou nebo rozloženými ve formě cívky. Technická voda, proudění vzduchu nebo směs vody s nemrznoucí kapalinou cirkuluje potrubí. Fyzikální jevy stimulují oběh: odpařování, změny tlaku a hustoty od přechodu z jednoho agregačního stavu do jiného, ​​atd.

Sběr a akumulace solární energie vyrobené absorbéry. Jedná se buď o pevnou kovovou desku se zčernalým vnějším povrchem nebo o systém jednotlivých desek připojených k trubkám.

Pro výrobu horní části těla se používá krycí materiál s vysokou schopností přenášet světlo. Může to být plexisklo, podobné polymerní materiály, temperované druhy tradičního skla.

Musím říci, že polymerní materiály poměrně špatně tolerují vliv ultrafialových paprsků. Všechny druhy plastů mají dostatečně vysoký koeficient tepelné roztažnosti, což často vede k odtržení těla. Proto použití těchto materiálů pro výrobu tělesa zásobníku je omezené.

Voda jako nosič tepla může být použita pouze v systémech určených k dodávání dodatečného tepla v období podzim / jaro. Pokud je plánováno celoroční používání solárního systému před prvním chlazením, procesní voda se změní na směs s nemrznoucí kapalinou.

Pokud je solární kolektor instalován k ohřevu malé budovy, která nemá spojení s autonomním vytápěním chatky nebo s centralizovanými sítěmi, je konstruován jednoduchý jednopohonový systém s topným zařízením na začátku. Řetěz neobsahuje oběhová čerpadla a topná zařízení. Schéma je velmi jednoduché, ale může pracovat pouze v slunečném létě.

Se zařazením kolektoru do dvoukruhové technické konstrukce je vše mnohem komplikovanější, ale rozsah dní vhodný pro použití je výrazně vyšší. Sběrač zpracovává pouze jeden okruh. Převažující zátěž je umístěna na hlavní topné jednotce, která je napájena elektrickou energií nebo jakýmkoliv druhem paliva.

I přes přímou závislost výkonu slunečních zařízení na počtu slunečních dní jsou poptávka a poptávka po solárních zařízeních se neustále zvyšuje. Jsou populární mezi řemeslníky, kteří se snaží poslat všemožným přírodním zdrojům energie užitečným směrem.

Klasifikace podle teplotních kritérií

Existuje poměrně velký počet kritérií, podle kterých jsou tyto nebo jiné návrhy heliosystémů klasifikovány. U zařízení, která mohou být vyráběna ručně a která se používá k přívodu a ohřevu teplé vody, bude racionální rozdělení podle typu chladiva. Takže systémy mohou být tekuté a vzdušné. První typ je častěji použitelný.

Kromě toho se často používá klasifikace teploty, do které se mohou ohřívat pracovní tělesa kolektoru:

  • Nízká teplota. Možnosti, které mohou chladicí kapalinu ohřát na teplotu 50 ° C. Používají se k ohřevu vody v zavlažovacích nádržích, v koupelnách a sprchách v létě a ke zvýšení podmínek pohody na chladných jarních a podzimních večerech.
  • Střední teplota. Zajistěte teplotu nosiče tepla při teplotě 80 ° C. Mohou být použity k vytápění místností. Tyto možnosti jsou nejvhodnější pro uspořádání soukromých domů.
  • Vysoká teplota. Teplota chladicí kapaliny v těchto zařízeních může dosáhnout 200-300 ° C. Používá se v průmyslovém měřítku, instaluje se do vytápěcích výrobních závodů, komerčních budov apod.

U vysokoteplotních heliosystémů se používá spíše komplikovaný proces přenosu tepelné energie. Kromě toho zaujímají působivý prostor, který si většina našich milovníků venkovského života nemůže dovolit. Výrobní proces je náročný na pracovní sílu, provedení vyžaduje speciální zařízení. Nezávisle je taková varianta heliosystému téměř nemožná.

Samolepící sběratel

Vytváření solárního zařízení s vlastními rukama je fascinující proces, který přináší mnoho výhod. Díky němu je možné racionálně aplikovat volné sluneční záření, řešit několik důležitých ekonomických problémů. Podívejme se na specifika vytvoření plochého sběrače, který zásobuje ohřívací systém ohřátou vodou.

Materiály pro vlastní montáž

Nejjednodušší a cenově dostupný materiál pro vlastní montáž tělesa solárního kolektoru je dřevěná tyč s deskou, překližkou, deskami OSB nebo podobnými možnostmi. Alternativně můžete použít ocelový nebo hliníkový profil s podobnými listy. Kovová skříň bude stát o něco dražší.

Materiály musí splňovat požadavky na venkovní konstrukce. Životnost solárního kolektoru se pohybuje od 20 do 30 let. Materiály proto musí mít určitou sadu charakteristik výkonu, které umožní konstrukci používat po celou dobu.

Je-li tělo vyrobeno z dřeva, může být trvanlivost materiálu zajištěna impregnací vodou-polymerovými emulzemi a povrchem s lakovacími materiály.

Základním principem, který by měl řídit návrh a montáž solárního kolektoru, je dostupnost materiálů z hlediska ceny a dostupnosti. To znamená, že se mohou nacházet na volném trhu, nebo mohou být nezávisle vyrobeny z dostupných nástrojů.

Nuance tepelné izolace zařízení

Aby se zabránilo ztrátě tepelné energie, izolační materiál je upevněn na spodní straně krabice. Může to být pěna nebo minerální vlna. Moderní průmysl vyrábí poměrně široký sortiment izolačních materiálů.

Pro oteplení krabice můžete použít ocelové verze izolace. Je tedy možné zajistit jak tepelnou izolaci, tak i odraz slunečních paprsků z povrchu potaženého fólií.

Pokud se jako izolační materiál používá deska z pěnové pěny nebo pěnového polystyrenu, mohou být drážky vyříznuty, aby položily systém cívky nebo potrubí. Absorbér kolektoru je obvykle umístěn na vrchu izolace a pevně připevněn ke spodní části skříně způsobem, který závisí na materiálu použitém při výrobě skříně.

Solární kolektor tepelného kolektoru

Jedná se o absorpční prvek. Jedná se o systém trubek, ve kterých je topné médium vyhřívané, a části, nejčastěji z měděného plechu. Nejlepším materiálem pro výrobu chladiče jsou měděné trubky. Domácí majitelé vynalezli levnější variantu - spirálový výměník tepla vyrobený z polypropylenové hadice.

Volba dostupných nástrojů, ze kterých lze vyrobit výměník tepla pro sluneční kolektory, je poměrně široká. Může se jednat o výměník tepla staré chladničky, polyetylénové trubky pro vodovodní potrubí, ocelové panelové radiátory atd. Důležitým kritériem účinnosti je tepelná vodivost materiálu, ze kterého je tepelný výměník vyroben.

Pro vlastní výrobu je nejlepší volbou měď. Má tepelnou vodivost 394 W / m². U hliníku se tento parametr pohybuje od 202 do 236 W / m².

Velký rozdíl v parametrech tepelné vodivosti mezi měděnými a polypropylenovými trubkami však neznamená, že výměník tepla s měděnými trubkami bude produkovat stokrát velké objemy horké vody.

Za stejných podmínek bude výkon výměníku tepla z měděných trubek o 20% účinnější než výkon kovoplastů. Takže výměníky tepla vyrobené z plastových trubek mají právo na život. Takové možnosti budou navíc mnohem levnější.

Bez ohledu na materiál potrubí musí být všechny přípojky, jak svařované, tak závitové, musí být těsné. Trubky mohou být umístěny jak paralelně, tak ve formě cívky. Uspořádání trubek ve formě cívky snižuje počet spojů, což snižuje pravděpodobnost úniku a zajišťuje rovnoměrnější průtok chladicí kapaliny.

Horní část skříně, ve které je výměník tepla umístěna, je pokrytá sklem. Alternativně můžete použít moderní materiály, jako je analogový akrylát nebo monolitický polykarbonát. Průsvitný materiál nemusí být hladký, ale vlnitý nebo matný.

Takové zpracování snižuje odrazivost materiálu. Kromě toho musí tento materiál odolat značným mechanickým zatížením. V průmyslových provedeních těchto solárních systémů se používá speciální solární sklo. Toto sklo je charakterizováno nízkým obsahem železa, který poskytuje méně tepelných ztrát.

Zásobník nebo kamera

Jako zásobní nádrž můžete použít jakýkoli kontejner o objemu od 20 do 40 litrů. Série několika menších tanků spojených potrubím v řadě se hodí. Skladovací nádrž se doporučuje izolovat, protože sluneční voda v nádrži bez izolace rychle ztratí tepelnou energii.

Ve skutečnosti by chladicí kapalina ve vytápěcím heliosystému měla cirkulovat bez akumulace, protože tepelná energie z něj musí být spotřebována během výrobního období. Akumulační kapacita skýtá spíše funkci rozdělovače vytápěné vody a avant komory, čímž se udržuje stabilita tlaku v systému.

Stupně montáže solární soustavy

Po výrobě kolektoru a přípravě všech součástí konstrukčních prvků systému můžete provést přímou instalaci.

Práce začíná instalací kamery typu "avancamera", která je zpravidla umístěna na nejvyšším možném místě: v podkroví, samostatná věž, nadjezd, atd. Během instalace je třeba poznamenat, že po naplnění systému kapalnou chladicí kapalinou bude tato část konstrukce dostatečně velká. Proto byste měli zajistit spolehlivost překrytí nebo jej posílit.

Po instalaci pokračují nádrže k instalaci kolektoru. Tento konstrukční prvek systému je umístěn na jižní straně. Úhel sklonu vzhledem k horizontu by měl být od 35 do 45 stupňů.

Po instalaci jsou všechny prvky jejich spojeny s potrubími a připojeny do jediného hydraulického systému. Těsnost hydraulického systému je důležitým kritériem, na kterém závisí účinná funkce solárního kolektoru.

Pro připojení konstrukčních prvků do jediného hydraulického systému se používají trubky o průměru palce a půl palce. Menší průměr se používá pro nastavení tlakové strany systému. Pod tlakovou částí systému se rozumí vstup vody do odtokové komory a výstup ohřáté chladicí kapaliny v topném systému a přívodu teplé vody. Zbytek je namontován pomocí trubek s větším průměrem.

Aby se předešlo ztrátě tepelné energie, potrubí by mělo být pečlivě zatepleno. K tomuto účelu můžete použít pěnové, čedičové vlny nebo fóliové verze moderních izolačních materiálů. Kumulativní kapacita a kamera jsou rovněž předmětem postupu izolace.

Nejjednodušší a nejdostupnější možností tepelné izolace skladovací nádrže je konstrukce krabice z překližky nebo desek kolem ní. Prostor mezi krabicí a nádobou by měl být vyplněn izolačním materiálem. Mohou to být strusková vlna, směs slámy a jílu, suché piliny atd.

Zkontrolujte před uvedením do provozu

Po instalaci všech prvků systému a izolaci části konstrukcí je možné pokračovat v plnění systému teplonosnou kapalinou. Počáteční plnění systému by mělo být provedeno potrubím umístěným na spodní straně kolektoru. To znamená, že výplň nastává od dolní části směrem nahoru. Díky takovým činnostem je možné vyhnout se případným vzduchovým uzávěrům

Do anankamery vstupuje voda nebo jiná kapalná chladicí kapalina. Proces plnění systému končí, když voda začne proudit z odvodňovacího potrubí předsádkové komory. Pomocí plovákového ventilu můžete nastavit optimální hladinu kapaliny v kameru. Po naplnění systému chladicí kapalinou se začne ohřívat v kolektoru.

Proces zvyšování teploty nastává i za mraků. Zahřátá chladicí kapalina začíná růst v horní části zásobníku. Proces přirozené cirkulace nastává, dokud teplota chladicí kapaliny, která vstupuje do chladiče, není vyrovnána s teplotou nosiče opouštějícího kolektor.

Při průtoku vody v hydraulickém systému bude fungovat plovákový ventil umístěný v kamerové komoře. Tím bude zachována konstantní úroveň. V takovém případě bude studená voda vstupující do systému umístěna ve spodní části zásobníku. Proces míchání horké a studené vody prakticky nedochází.

Hydraulický systém by měl zajišťovat montáž ventilů, které zabrání zpětné cirkulaci chladicí kapaliny z rozdělovače do pohonu. K tomu dojde, když teplota okolí klesne pod teplotu chladicí kapaliny. Takové ventily se obvykle používají v noci a večer.

Přívod do míst pro spotřebu teplé vody se provádí pomocí standardních směšovačů. Obvyklé jednotlivé kohouty by neměly být používány. Za slunečného počasí může teplota vody dosáhnout 80 stupňů. Používání takové vody, která proudí z běžné baterie, je spíše nepohodlná. Míchadla tak výrazně ušetří horkou vodu.

Výkon tohoto solárního ohřívače vody lze zlepšit přidáním dalších částí kolektorů. Konstrukce umožňuje montovat dva na neomezený počet kusů.

Základem takového slunečního kolektoru pro vytápění a teplou vodu je princip skleníkového efektu a takzvaný termosyfonový efekt. Skleněný efekt se používá při konstrukci topného tělesa. Sluneční paprsky volně procházejí průhledným materiálem horní části kolektoru a přeměňují se na tepelnou energii.

Tepelná energie je v uzavřeném prostoru kvůli těsnosti skříňové části kolektoru. Termosifonový efekt se používá v hydraulickém systému, když se zvedá chlazená chladicí kapalina, vytěsňuje studenou chladicí kapalinu a nucuje ji přesunout do topné zóny.

Výkon slunečního kolektoru

Hlavním kritériem ovlivňujícím výkon solárních systémů je intenzita slunečního záření. Množství potenciálně užitečného slunečního záření spadajícího na určitou oblast se nazývá sluneční záření.

Rozsah slunečního záření v různých částech světa se mění v poměrně širokém rozmezí. K určení průměru této hodnoty existují speciální tabulky. Zobrazují průměrnou sluneční sluneční záření pro určitou oblast.

Kromě velikosti slunečního záření ovlivňují oblast a materiál výměníku tepla výkonnost systému. Dalším faktorem ovlivňujícím výkonnost systému je objem zásobníku. Optimální kapacita nádrže se vypočítá na základě plochy adsorbenů kolektoru.

V případě plochého kolektoru se jedná o celkovou plochu potrubí, které jsou v kolektorové skříni. Tato hodnota je v průměru 75 litrů objemu nádrže na čtvereční metr kolektorových trubek. Akumulační kapacita je druh akumulátoru tepla.

Ceny za tovární zařízení

Lví podíl na finančních nákladech na výstavbu takového systému spadá na výrobu sběratelů. Není překvapující, že dokonce i v průmyslových projektech heliosystémů připadá na tento konstrukční prvek přibližně 60% nákladů. Finanční náklady budou záviset na výběru materiálu.

Je třeba poznamenat, že takový systém není schopen vyhřívat místnost, ale jen pomáhá šetřit náklady a pomáhá ohřívat vodu v topném systému. Může přinejmenším plně zásobovat teplou vodu po dobu 6-7 měsíců. Vzhledem k relativně velkým nákladům na energii, které jsou vynaloženy na ohřev vody, solární kolektor integrovaný do topného systému výrazně snižuje tyto náklady.

Pro svou výrobu používá poměrně jednoduché a cenově dostupné materiály. Navíc tento návrh je zcela netěkavý a nevyžaduje údržbu. Péče o systém je omezena na pravidelnou kontrolu a čištění skleněného skla z kontaminace.

Užitečné video k tématu

Proces výroby elementárního slunečního kolektoru:

Jak sestavit a pověřit solární systém:

Přirozeně samozářený solární kolektor nebude schopen konkurovat průmyslovým modelům. Používám materiály po ruce, je obtížné dosáhnout vysoké účinnosti, kterou průmyslové vzory mají. Finanční náklady však budou ve srovnání s akvizicemi průmyslových podniků mnohem nižší. Nicméně vlastní solární kolektor výrazně zvýší úroveň komfortu a sníží náklady na energii, kterou produkují klasické zdroje.

Solární kolektor pro vytápění domu

Sluneční kolektor je technické zařízení používané k přeměně sluneční energie na teplo. Podle typu chladicího média jsou solární kolektory rozděleny na vzduch a kapalinu, přičemž chladicí kapalina je voda nebo jiná kapalná látka (nemrznoucí směs, ethylenglykol a podobně). Podle návrhu jsou tato zařízení plochá a vakuová.

Princip činnosti

Všechny typy solárních kolektorů lze použít k ohřevu obytného domu nebo jiného objektu, ale princip práce, bez ohledu na konstrukci a typ chladiva, je stejný.

Princip fungování solárního kolektoru je založen na schopnosti materiálů absorbovat sluneční energii ve viditelné a neviditelné, lidské oko, rozsahy, a proto uvnitř tohoto materiálu začínají fyzikální procesy, molekuly se začínají pohybovat rychleji, materiál (látka) se ohřívá. Teplo vyzařované materiály vystavenými slunečnímu světlu se přemístí do chladicí kapaliny pro pozdější použití.

Schéma principu fungování různých typů zařízení lze odrážet takto:

  1. Plochý solární kolektor pracující s kapalným chladičem:
  2. Plochý solární kolektor pracující se vzduchem:
  3. Vákuový solární kolektor s kapalným chladičem:

Podle typu konstrukce, typu chladiva a způsobu jeho použití a přenosu tepla jsou solární kolektory:

Podle typu stavby:

  • Ploché - jsou konstrukce ve tvaru obdélníku (krabice), vyrobené z odolného materiálu a slouží jako tělo přístroje. Ve vnitřním prostoru těla osadit izolaci, na jehož povrchu je umístěna absorpční (tepelně absorpční) deska. Ve speciálním výklenku absorbéru namontujte trubku (zpravidla z mědi), do které se v budoucnu dodává chladiva. Z vnější strany je plášť pokryt absorpčním pláštěm a ochranným sklem.
  • Vakuum - v zařízení tohoto typu je určitý počet vakuových trubek kombinován ve společném tělese kolektoru. V případě, že existuje výměník tepla, ve kterém chladicí kapalina, která cirkuluje ve vnitřní smyčce vakuových trubek, přenáší přijatou energii do chladicí kapaliny vnější smyčky.

Podle druhu chladiva:

Způsobem použití chladicí kapaliny:

  • Pasivní - sluneční kolektor se používá společně se zásobní nádrží a používá se k dodávce teplé vody bez instalace dalších prvků inženýrské sítě (cirkulační čerpadlo, ochranné prvky atd.).
  • Aktivní - systém s výjimkou instalace kolektorů je doplněn technickými zařízeními (čerpadlem, pojistnými ventily, zásobníkem, přídavnými topnými tělesy topného média) a může být použit jak pro přívod teplé vody, tak pro vytápění prostoru.

Prostřednictvím přenosu tepla:

  • Nepřímý účinek, pokud je ve vytápěcím systému (zásobování teplou vodou) zásobník (akumulační), v němž dochází k přenosu tepelné energie, přiváděné vnějším okruhem ze slunečních paprsků a přenášeného do vnitřního okruhu, cirkulujícího v systému TUV a topení.
  • Přímý tok - přímý průtok - tato metoda se používá v systémech zásobování teplou vodou, zatímco oběh vody v kolektorovém okruhu je prováděn pod vlivem teplotního rozdílu a instalací dalších prvků (kohoutky, ventily atd.).

Jak funguje zimní?

V systémech vytápění se obvykle používají vakuové kolektory, což je dáno jejich technickými vlastnostmi a provozními podmínkami.

Hlavním prvkem vakuového solárního kolektoru je vakuová trubice, která sestává z:

  • Izolační trubice ze skla nebo jiného materiálu, který přenáší sluneční paprsky s minimální ztrátou výkonu;
  • Měděná tepelná trubka umístěná ve vnitřním prostoru izolační trubky;
  • Hliníková fólie a absorpční vrstva umístěná mezi trubkami;
  • Kryt izolační trubice, což je těsnící těsnění, které vytváří vakuum ve vnitřním prostoru zařízení.

Systém funguje takto:

  1. Pod vlivem sluneční energie se chladicí kapalina obrysu trubky odpařuje a stoupá nahoru, kde kondenzuje v kolektorovém výměníku tepla, přenáší své teplo na chladicí kapalinu vnějšího obrysu, poté proudí dolů a proces se opakuje.
  2. Tepelný nosič vnějšího okruhu z výměníku tepla solárního kolektoru je přiváděn do zásobní nádrže, kde se přiváděné teplo přenáší na tepelný nosič topného systému a přívod teplé vody.
  3. Oběh chladicí kapaliny vnějšího okruhu se provádí instalací cirkulačního čerpadla a automatizačních systémů zajišťujících provoz systému v automatickém režimu.
  4. Komplex automatizačního systému zahrnuje řídicí jednotku, snímače a ovládací prvky, které zajišťují nastavené parametry systému (teplota, průtok tekutin v systému TUV apod.).

Aby tento systém byl účinný a zvládl plnění jeho úkolů, včetně zimního období, systém zajišťuje instalaci záložních zdrojů energie. Může se jednat o přídavný topný systém, který používá chladicí kapalinu, jak je tomu ve výše uvedeném schématu, když se chladicí kapalina přídavného okruhu ohřívá pomocí různých druhů paliva (plyn, biopaliva, elektřina). Stejný úkol lze také dosáhnout instalací elektrických topných elementů přímo do zásobní nádrže. Provoz záložních zdrojů energie je řízen automatizačním systémem, včetně provozu těchto zařízení podle potřeby.

Je to ziskové

Pro určení, zda je výhodné používat sluneční kolektory, každý z nich sám určuje podle oblasti bydliště potřebu tepelné energie a podle finančních možností.
Oblast bydliště je důležitým kritériem při určování účinnosti používání zařízení, které přeměňují solární energii na jiné formy energie. Sluneční aktivita (trvání slunečního svitu) se v různých oblastech naší země liší, jak je vidět na následujícím obrázku.
Tento schéma ukazuje, že nejpříznivější oblasti využívání sluneční energie s dobou sluneční aktivity více než 2000,0 hodin za rok se nacházejí v jižních oblastech země. V těchto oblastech neexistují ani studená a dlouhá zima, která určuje možnost úspěšného využití solárních kolektorů v topných a horkovodních systémech v těchto oblastech Ruska.

Pokud potřebujete vytvořit naprosto nezávislý systém od externích tradičních dodavatelů tepelné energie, je třeba si uvědomit, že instalací pouze kolektoru nebudete schopni vytvořit takový systém, protože pro vytvoření cirkulace tepelného nosiče, pro provoz automatizačního systému je zapotřebí elektrická energie. Proto pro úplnou autonomii je nutné vyřešit otázku nezávislého napájení připojeného objektu. V důsledku toho, aby se vytvořil zcela nezávislý systém, budou vyžadovány dodatečné finanční náklady, což zvýší dobu návratnosti zařízení.

Jak to udělat sami

Nejjednodušší, ale přesto efektivní volbou je plochý solární kolektor, ve kterém je voda používána jako nosič tepla.
Z materiálu, který je po ruce, je zařízení vyrobeno. Může to být dřevo, profil černý nebo neželezný kov. Rozměry rámu jsou určeny místem instalace solárního kolektoru, jeho účelem a dostupností požadovaných materiálů.

Ohřívač je umístěn do vnitřního prostoru pouzdra, na jehož vrcholu je uložena měděná trubka. Pro vytvoření větší absorpční oblasti je trubka uložena ve formě cívky. Pro zvýšení efektivity zařízení může být pod trubku (neznázorněno) umístěna fóliová vrstva, což sníží tepelné ztráty v dolní části zařízení a zvýší teplotu ve vnitřním prostoru skříně.

Na vnější straně je pouzdro uzavřeno ochranným sklem a zásuvky jsou utěsněny. Na místech vstupu a výstupu potrubí jsou instalovány trubky teplé a studené vody.
Takto vyrobené zařízení může být použito pro přívod teplé vody do letní sprchy a pro ohřev vody v bazénu, pro které jsou připojeny potrubí potrubí k vybraným systémům, po které je zařízení připraveno k provozu.

Klady a zápory

Stejně jako jakýkoli jiný technický přístroj, tak i sluneční kolektor má své výhody a nevýhody, pokud je to možné, používat a provozovat, stejně jako další parametry a indikátory. V závislosti na konstrukci zařízení se klady a zápory liší, takže je nutné je zvážit odděleně od sebe.

Ploché sluneční kolektory.

Výhody použití:

  1. Při použití v jižních oblastech s teplým podnebím je nejlepší výkon v poměru cena / výkon;
  2. Když jsou srážky ve formě sněhu, mají schopnost samočistění;
  3. Mají vysokou účinnost při použití v letním období;
  4. Relativně nízké náklady ve srovnání s analogy jiného designu.

Nevýhody jsou:

  1. Významné tepelné ztráty způsobené konstrukčními vlastnostmi zařízení;
  2. Nízká účinnost při práci v období podzim-jaro;
  3. Složitost dopravy a montáže hotových výrobků;
  4. Vysoká konstrukce větru vytváří nebezpečí poškození jeho prvků během provozu;
  5. Složitost a náklady na pracovní sílu při opravách.

Vákuové sluneční kolektory.

Výhody použití:

  1. Při použití v oblastech s chladným a mírným klimatem je nejlepší výkon v poměru cena / výkon;
  2. Menší tepelná ztráta během provozu v porovnání s analogy jiného provedení;
  3. Schopnost pracovat při nízkých a negativních teplotách okolí;
  4. Schopnost pracovat s nízkou sluneční aktivitou v ranních a večerních hodinách, stejně jako při nepřítomnosti přímého slunečního záření (zataženo);
  5. Snadná a pohodlná instalace, přenositelnost návrhů;
  6. Spolehlivost v provozu.

Nevýhody jsou:

  1. Relativně vysoké náklady;
  2. Striktní požadavky na instalaci, které určují umístění kolektoru v prostoru vzhledem k povrchu země.
Top