Domov dizajn krajiny

Solárne panely na ohrev vody vlastnými rukami. Urob si svojpomocne solárny ohrievač vody – teplo berieme zo slnka. Komentáre pod videom

Energetické zdroje. Bezplatná solárna energia bude schopná zabezpečiť teplú vodu pre potreby domácnosti najmenej 6-7 mesiacov v roku. A v zostávajúcich mesiacoch - tiež pomôcť vykurovaciemu systému.

Ale čo je najdôležitejšie, jednoduchý solárny kolektor (na rozdiel napríklad od) môže byť vyrobený nezávisle. Na to budete potrebovať materiály a nástroje, ktoré je možné zakúpiť vo väčšine obchodov s hardvérom. V niektorých prípadoch bude stačiť aj to, čo sa nachádza v bežnej garáži.

V projekte bola použitá technológia montáže solárneho ohrievača uvedená nižšie "Zapnite slnko - žite pohodlne". Špeciálne pre tento projekt ho vyvinula nemecká spoločnosť Solar Partner Žalovaný, ktorá sa profesionálne zaoberá predajom, montážou a servisom slnečných kolektorov a fotovoltických systémov.

Hlavnou myšlienkou je, že všetko by malo byť lacné a veselé. Na výrobu kolektora sa používajú pomerne jednoduché a bežné materiály, ale jeho účinnosť je pomerne vysoká prijateľnú úroveň. Je nižšia ako pri fabrických modeloch, no rozdiel v cene tento nedostatok plne kompenzuje.

Slnečné lúče prechádzajú sklom a ohrievajú kolektor, pričom zasklenie zabraňuje úniku tepla. Sklo tiež bráni pohybu vzduchu v absorbéri, bez neho by kolektor rýchlo strácal teplo vplyvom vetra, dažďa, snehu alebo nízkych vonkajších teplôt.

Rám by mal byť ošetrený antiseptikom a náterom na vonkajšie použitie.

V kryte sú vytvorené priechodné otvory na prívod chladu a odvod ohriatej kvapaliny z kolektora.

Samotný absorbér je natretý tepelne odolným náterom. Bežné čierne farby sa pri vysokých teplotách začnú odlupovať alebo vyparovať, čo vedie k stmavnutiu skla. Pred umiestnením skleneného krytu musí byť farba úplne suchá (aby sa zabránilo kondenzácii).

Pod absorbérom je položený ohrievač. Najčastejšie používaná minerálna vlna. Hlavné je, aby toho dosť vydržal vysoké teploty počas leta (niekedy cez 200 stupňov).

Rám je v spodnej časti uzavretý OSB doska, preglejky, dosky atď. Hlavnou požiadavkou pre túto fázu je zabezpečiť, aby dno kolektora bolo spoľahlivo chránené pred vniknutím vlhkosti dovnútra.

Na upevnenie skla v ráme sa vytvoria drážky alebo sa na vnútornú stranu rámu pripevnia lišty. Pri výpočte rozmerov rámu treba brať do úvahy, že pri zmene počasia (teplota, vlhkosť) v priebehu roka sa mierne zmení jeho konfigurácia. Preto je na každej strane rámu ponechaných niekoľko milimetrov okraja.

Gumové tesnenie okna (v tvare D alebo E) je pripevnené k drážke alebo lište. Na ňu sa položí sklo, na ktoré sa rovnakým spôsobom nanesie tmel. Zhora je to všetko upevnené pozinkovaným cínom. Sklo je teda bezpečne upevnené v ráme, tesnenie chráni absorbér pred chladom a vlhkosťou a sklo sa nepoškodí, keď drevený rám „dýcha“.

Spoje medzi tabuľami skla sú izolované tmelom alebo silikónom.

Organizovať solárne vykurovanie potrebujete doma akumulačnú nádrž. Tu sa ukladá voda ohriata kolektorom, preto by ste sa mali postarať o jej tepelnú izoláciu.

Ako nádrž môžete použiť:

nefunkčné elektrické kotly
rôzne plynové fľaše
sudy na potravinárske účely

Hlavná vec na zapamätanie je, že tlak sa vytvorí v utesnenej nádrži v závislosti od tlaku vodovodného systému, ku ktorému bude pripojený. Nie každá nádoba je schopná odolať tlaku niekoľkých atmosfér.

V nádrži sú vytvorené otvory pre vstup a výstup výmenníka tepla, vstup studenej vody a prívod ohriatej vody.

V nádrži je umiestnený špirálový výmenník tepla. Používa sa na to meď, nehrdzavejúca oceľ alebo plast. Voda ohriata cez výmenník tepla bude stúpať hore, preto by mala byť umiestnená na dne nádrže.

Kolektor je pripojený k nádrži pomocou rúrok (napríklad kov-plastových alebo plastových) ťahaných z kolektora do nádrže cez výmenník tepla a späť do kolektora. Tu je veľmi dôležité zabrániť úniku tepla: cesta od zásobníka k spotrebiteľovi musí byť čo najkratšia a potrubia musia byť veľmi dobre izolované.

Expanzná nádrž je veľmi dôležitý prvok systémov. Ide o otvorený zásobník umiestnený v najvyššom bode okruhu cirkulácie tekutiny. Pre expanznú nádrž môžete použiť kovové aj plastové nádoby. S jeho pomocou je tlak v potrubí riadený (vzhľadom na skutočnosť, že kvapalina sa pri zahrievaní rozťahuje, potrubia môžu prasknúť). Aby sa znížili tepelné straty, nádrž musí byť tiež izolovaná. Ak je v systéme prítomný vzduch, môže tiež vychádzať cez nádrž. Cez expanznú nádrž je kolektor tiež naplnený kvapalinou.

Teplá voda vo vidieckom dome alebo v súkromnom dome je žiaducim luxusom, ktorý sa doteraz nemôže pochváliť každý. Našťastie si môžete vytvoriť solárny ohrievač vody vlastnými rukami s minimálnymi nákladmi, ktorý poskytne potrebné množstvo teplej vody a zároveň bude voľne fungovať. Príjemným bonusom je šetrnosť takéhoto zariadenia k životnému prostrediu.

Čo je solárny ohrievač vody?

Pre solárne ohrievače vody už dlho existuje pojem - solárny kolektor. Ale keďže takéto továrenské vybavenie stojí okolo 300 - 400 dolárov, nezískalo distribúciu a používa ho iba niekoľko. Vyrobiť solárny ohrievač však zvládne takmer každý. Zároveň je veľkosť úspor kolosálna, domáce zariadenie bude stáť 10-krát menej.

Princíp činnosti solárneho ohrievača vody je neuveriteľne jednoduchý: jeho tmavý (najlepšie čierny) povrch sa zahrieva, to znamená, že absorbuje teplo a potom ho dáva vode. Najčastejšie sa takéto konštrukcie používajú v letných sprchách a sú tiež inštalované na strechách domov, privedené do umývadla v kuchyni alebo do kúpeľne, ak existuje.

Je pozoruhodné, že prevádzka domáceho solárneho kolektora nevyžaduje čerpadlo, nie je napájaná z elektrickej siete, to znamená, že je úplne autonómna. Na ohrev vody je potrebná iba prítomnosť slnka a v Rusku pravidelne jasne svieti 5-7 mesiacov v roku. Aj v zime dokáže domáca solárna batéria dobre zohriať vodu.

Továrenský kolektor je obdĺžniková čierna doska s plastovým alebo skleneným povrchom, vo vnútri ktorej je kovová doska (plochý kolektor) alebo výmenník tepla - kovové / plastové rúrky s kvapalinou (zberač kvapalín). Keďže potrebujeme ohrievač vody, druhá možnosť je ideálna a zvážime, ako presne sa vyrába.

Pomocou solárneho ohrievača vody môžete ohriať vodu v nádrži až na 50 stupňov, čo je viac ako dosť na umývanie riadu alebo hygienické postupy.

Dizajn solárneho ohrievača vody

Konštrukcia solárneho ohrievača vody je neuveriteľne jednoduchá:

rám (karoséria);
absorbér (absorbér);
výmenník tepla;
sklo.

Ujasnime si, že kedy správna inštalácia solárny ohrievač vody nie je potrebné použiť čerpadlo. Pohyb vody je spôsobený konvekciou. Samotná teplá kvapalina stúpa hore systémom a ustupuje studenej vode z nádrže.

Vytvorenie krytu pre ohrievač vody

Spravodlivo objasňujeme, že prítomnosť krytu v zásade nie je potrebná, ak má byť ohrievač vody inštalovaný na jednom konkrétnom mieste navždy. Ale keďže nič nie je večné, a in rôzne obdobia roku je potrebné inštalovať solárny kolektor v rôznych uhloch tak, aby jeho povrch bol kolmý na slnečné lúče, je lepšie vytvoriť model s puzdrom. Nevyžaduje to veľa úsilia a výhody budú väčšie.
Ak má farma nepotrebný okenný rám - je to hotové puzdro na solárny ohrievač vody. Ak nie je rám, môžete si ho rýchlo vyrobiť sami.

Prvá vec, ktorú musíte rozhodnúť, je veľkosť puzdra. Existuje veľa možností, ale najčastejšie je šírka 40 - 80 cm a výška 60 - 200 cm. Môžete si však vybrať akékoľvek iné parametre, ktoré sú vhodnejšie pre zamýšľané podmienky použitia.

Rám je vhodne vyrobený z plastu, kovu alebo dreva. Všetko, čo je po ruke, sa zmestí. Zároveň by výška profilu mala byť 3-6 cm, aby bolo vo vnútri dostatok miesta na upevnenie výmenníka tepla.

Keď je rám pripravený, spodok je k nemu pripevnený: na výber plech, plast, preglejka atď.

Vytvorenie absorbéra

Pohlcovač alebo pohlcovač je v podstate dnom nášho puzdra. Má dve úlohy: držať výmenník tepla na mieste a absorbovať slnečné teplo. Aby sa úloha absorpcie vykonávala lepšie, stojí za to vykonať nasledujúce kroky:

na dno položte vrstvu tepelne izolačného materiálu;
položte na tepelnú izoláciu pozinkovaný plech (medený plech je lepší, ale je oveľa drahší);
natrite kov matnou čiernou farbou pre najlepšiu absorpciu tepla.

Keď farba zaschne, pristúpime k vytvoreniu výmenníka tepla.

Možnosti výmenníka tepla pre solárny ohrievač vody

Pri vytváraní solárneho kolektora existuje niekoľko možností pre výmenníky tepla:

medený (kovový) radiátor;
"had" z plastovej rúrky;
komôrkový polypropylén s pozdĺžnymi bunkami.

Najvyššiu účinnosť má medený radiátor, pozostávajúci z dvoch medených rúrok s priemerom palca, medzi ktorými je veľa rúrok menšieho priemeru navzájom rovnobežných (ako rebrík).

Ale takýto výmenník tepla má veľa nevýhod: vysoké náklady na meď, zložitosť tvorby (všetky rúrky musíte spájkovať sami alebo zaplatiť za prácu zvárača).

Na vytvorenie výmenníka tepla vyrobeného z polypropylénu je potrebný extrudér, takže v konečnom dôsledku bude výrobok tiež drahý.

Preto je pre domáce použitie oveľa pohodlnejšie použiť čierne plastové alebo kovoplastové potrubie s priemerom 1/2 palca. Potrubie PEX alebo PEX-Al-PEX je uložené v "hade" pozdĺž absorbéra, zaistené konzolami. Táto zámková inštalácia môže byť vykonaná v priebehu niekoľkých minút.

Konce rúr sú vyvedené z tela, sú vybavené spojkami, pomocou ktorých budú pripojené k rúram vedúcim do nádrže.

Slnko je najväčším zdrojom bezpečnej a bezplatnej energie. A ak to skôr ľudia nemohli použiť, teraz existujú technológie, ktoré pomáhajú domu vyhrievať a horúca voda len vďaka slnku. Použitie kolektorov je cenovo výhodné a cenovo dostupným spôsobom urobte vidiecky dom pohodlnejším. Stačí si vybrať správny solárny kolektor (alebo si ho vyrobiť svojpomocne) a následne ho zaviesť do existujúceho vykurovacieho systému.

Čo je solárny ohrievač vody

Kolektor (ohrievač vody) je zariadenie, ktoré zbiera energiu slnečných lúčov a premieňa ju na teplo. Slnko ohrieva chladiacu kvapalinu v kolektore, ktorá sa následne využíva na zásobovanie teplou vodou a vykurovanie alebo výrobu elektriny.

Zariadenia spojené s energiou slnka je správne nazývať solárne inštalácie alebo solárne kolektory (v mene starogréckeho boha slnka Helios).

Moderné solárne ohrievače vody môžu byť zložité, ale každý majiteľ súkromného domu si môže vyrobiť zariadenie pre svoje vlastné potreby. Hlavná vec je zistiť, na čo je toto zariadenie určené.

Tri rozdeľovače plne vyhovujú potrebám rodiny v oblasti prípravy teplej vody a vykurovania

Rozsah solárnych zariadení

U nás sa slovné spojenie solárny ohrievač vody stále spája s čiernou nádržou na streche letnej sprchovej kabínky, no táto technológia sa úspešne používa po celom svete. Slnečné kolektory sú bežné v južných oblastiach Európy. Obyvatelia súkromných domov v Taliansku, Španielsku a Grécku sú zo zákona povinní používať solárne ohrievače vody. Nezaostáva za Západom a Čínou. Tam sú solárne ohrievače vody inštalované na strechách mrakodrapov a zabezpečujú teplú vodu do všetkých bytov. V roku 2000 bolo na svete toľko solárnych elektrární, že dokopy by potrebovali viac ako 71 miliónov m 2. Takmer 15 miliónov m 2 z nich by bolo európskych.

Solárne vákuové kolektory takmer úplne zaberajú strechy čínskych nových budov

Takéto zariadenia sa používajú na zásobovanie teplou vodou domácich priestorov a priemyselné budovy, vykurovanie súkromných domov, administratívnych budov, dielní. Najviac sú žiadané v potravinách a textilný priemysel, keďže práve v tejto oblasti existuje veľa výrobných procesov využívajúcich horúcu vodu.

V súkromnom sektore pripadá na každú osobu z Nemecka 0,14 m 2 plochy solárnych kolektorov, z Rakúska - 0,45 m 2, z Cypru - 0,8 m 2 az Ruska - 0,0002 m 2. Intenzita slnečného osvetlenia v Rusku je len o 0,5 kWh/m 2 menšia ako v južnom Nemecku. To znamená, že nízka popularita solárnych kolektorov v severných regiónoch nie je spôsobená geografickými dôvodmi.

Vďaka rozsiahlemu rozdeľovaciemu systému je možné ohrievať aj bazénovú vodu

Typy slnečných kolektorov

Inžinieri vyvinuli ploché, rúrkové vákuové koncentrátory s parabolickými žľabovými reflektormi, vzduchové veže, solárne veže a iné typy inštalácií. Najpopulárnejšie pre domáce účely sú ploché a vákuové ohrievače vody.

Tabuľka: Porovnávacie charakteristiky plochých a vákuových kolektorov

plochý kolektor	vákuové potrubie
Ľahko sa robí vlastnými rukami z improvizovaných materiálov.	Vyrábané v priemyselných podmienkach alebo zostavené z továrenských dielov.
Vypláca sa rýchlo.	Oplatí sa trikrát dlhšie ako plochý.
Menšia pravdepodobnosť prehriatia v horúcom počasí.	Neumožňuje návrat naakumulovaného tepla do okolia.
Účinne funguje v lete alebo v krajinách s horúcim podnebím.	Vhodné do chladných oblastí, funguje v zime pri teplotách do -30°C.
Má vysoký vietor, takže silný nárazový vietor ho môže strhnúť zo strechy.	Vietor voľne prechádza medzi vákuovými trubicami, takže pravdepodobnosť, že kolektor nezasiahne búrka, je vyššia.
Čistí sa od snehu, mrazu a ľadu.	Výkon je 2-3 krát vyšší ako u plochého kolektora (s rovnakými plochami).

Vlastnosti plochých solárnych ohrievačov vody

Zariadenie je panel, vo vnútri ktorého sú medené rúrky s tmavým povlakom. Ohrievajú vodu, ktorá sa následne zhromažďuje v zásobníku a používa sa na TÚV (zásobovanie teplou vodou). Ak si kolektor vyrobíte sami, drahé komponenty je možné nahradiť dostupnými materiálmi:

namiesto medených rúrok si môžete vziať oceľ, polyetylén alebo len radiátor zo starej chladničky;
drevený rám sa môže stať náhradou za kovový, hoci váži viac;
chrómový absorbér nahradí obvyklú čiernu farbu;
ako ochranný kryt dobre poslúži tabuľa skla alebo komôrkový polykarbonát a ako ohrievač poslúži penový polystyrén.

Hlavnou vecou je zabezpečiť tesnosť panelu, ale na to stačí utesniť všetky švy stavebným silikónom. Hlavnou nevýhodou takýchto zariadení je, že ohriata chladiaca kvapalina vyžaruje teplo do vzduchu a pred vstupom do zásobníka sa mierne ochladí. Použitie tepelnej izolácie a utesnenie švov sú určené na boj proti tomuto efektu.

Drahé časti priemyselného rozdeľovača je možné nahradiť lacnejšími náprotivkami, napríklad použiť oceľové rúry namiesto medených rúr a urobiť rám zariadenia dreveným

Ak sa voda neodoberá z plochého kolektora, môže sa za horúceho slnečného dňa zohriať až na 190–210 °C, čo môže viesť k prasknutiu rúrok s chladivom resp. spojovacie prvky. Pre tých, ktorí využívajú solárny ohrievač vody príležitostne, je dôležitá inštalácia zásobníka, ktorý dokáže eliminovať pretlak v potrubí. Ďalšou možnosťou je použiť minerálny olej namiesto vody ako chladič. Jeho bod varu je vyšší, čo znižuje riziko poškodenia systému. V tomto prípade potrebujete výmenník tepla, v ktorom bude olej bez priameho kontaktu odovzdávať naakumulované teplo vode.

Ploché solárne kolektory sú lacnejšie a jednoduchšie na výrobu, ale sú vhodné len na letnú prevádzku vo vidieckom dome alebo ako pomocný ohrievač vody. Používajte ich len na prípravu teplej úžitkovej vody.

Vlastnosti vákuových rozdeľovačov

Solárne ohrievače vody tohto typu pozostávajú zo samostatných trubíc, z ktorých každá je v bezvzduchovom prostredí. Táto konštrukcia umožnila znížiť tepelné straty na ceste z kolektora do zásobníka a zvýšiť účinnosť systému. Vďaka tomu vákuové kolektory perfektne fungujú pri zmene ročných období (jeseň, jar) aj v zime.

Vákuové solárne ohrievače vody využívajú aj medené rúrky, keďže tento materiál zabezpečuje dobrý prenos tepla a zároveň je hygienický. Ostatné prvky sú podobné: sklo (borosilikát pre lepší prenos tepla), pod ním je čierna absorbujúca vrstva, trubica s chladivom a substrát. Je ľahšie zabezpečiť tesnosť systému, pretože existuje iba jeden šev - spojenie medzi rúrou a zásobníkom.

Studená voda sa postupne zohrieva striedavým kontaktom s horúcimi medenými rúrkami. Teplo zo solárneho vákuového systému je odvádzané iba týmto spôsobom, preto je dôležité zabezpečiť mu pravidelný prísun studenej vody, čiže používať teplú vodu počas celého dňa. Pre zvýšenie stability systému sa ako chladivo vo vákuových solárnych kolektoroch používa nemrznúca zmes. Dobre znáša teplo až do 300 ° C a nezamŕza, keď teplota zariadenia klesne na -40 ° C počas zamračeného dňa.

Na celoročnú teplú vodu a kúrenie vidiecky dom je potrebný vákuový solárny kolektor. Je to drahšie, ale efektívnejšie a spoľahlivejšie ako ploché.

Nie je možné vytvoriť plnohodnotný vákuový solárny kolektor vlastnými rukami: výroba hrubostennej trubice z borosilikátového skla je v remeselných podmienkach nemysliteľná. Spoľahlivejšou možnosťou by preto bolo zakúpenie továrenských baniek (v ponuke sú koaxiálne a perové odrody) a montáž solárneho ohrievača vody na mieste. Ale keďže aj takáto práca vyžaduje pozoruhodné zámočnícke zručnosti, je lepšie kúpiť hotový výrobok so zárukou od výrobcu.

Do ktorého systému integrovať solárny ohrievač vody

Aby teplá voda začala tiecť z kohútika, je dôležité nielen vybrať kolektor, ale vytvoriť preň celý systém zo zásobníka, spojovacích potrubí, kohútikov a ďalších prvkov.

Typy obehu

Je potrebné určiť, či môžete akumulačnú nádrž inštalovať nad úroveň kolektora. Závisí to od toho, ktorý z dvoch typov obehu bude v systéme.

Prirodzená cirkulácia je vytvorená v dôsledku rozdielu v hustote studenej a horúcej vody.. Zohriata kvapalina má tendenciu stúpať, čo spôsobuje takéto usporiadanie zásobníka. Ak má strecha zložitú štruktúru, vyberte dobre osvetlené miesto na umiestnenie kolektora a umiestnite nádrž pod hrebeň.
Systémy s núteným obehom fungujú vďaka čerpadlu, ktoré prečerpáva teplú vodu do pripravenej nádrže. V tomto prípade je možné umiestniť prvky systému ďaleko od seba, napríklad umiestniť skladovaciu nádrž v podkroví alebo v suteréne. To je lepšie pre exteriér, vyžaduje menej úsilia na tepelnú izoláciu samotnej nádrže. Ale potrubia vedúce z kolektora do nádrže musia byť vybavené tepelnou izoláciou, inak hrozí strata všetkého tepla po ceste. Nútený obeh vyžaduje použitie elektriny, takže ak v krajine nie je alebo často nie je elektrina, táto možnosť nebude fungovať.

Ak sa rozhodnete použiť chladiaci olej v potrubí, zabezpečte čerpadlo pre nútený obeh. V opačnom prípade kvôli nízkemu koeficientu rozťažnosti oleja systém jednoducho nebude fungovať.

Výber typu cirkulačného okruhu

Bežné sú tri typy systémov:

Otvorená slučka. Toto je najjednoduchší spôsob dodávky teplej vody do vášho domova. Jeho hlavným rozdielom je, že chladivom v kolektore je nevyhnutne voda. Najprv sa ohrieva v rúrach, potom vstupuje do zásobníka a potom priamo do batérie v kuchyni alebo kúpeľni. To znamená, že voda necirkuluje v kruhu, ale v otvorenom okruhu sa zakaždým ohreje nová časť.
Jednookruhový. Pri využití solárneho tepla je vhodnejšie vykurovať dom alebo zlacniť prevádzku elektrického vykurovania. Jeho rozdiel je v tom, že voda ohriata slnkom vstupuje do vykurovacích potrubí. Chladiaca kvapalina sa pohybuje v systéme v kruhu. Toto je uzavretý obehový cyklus. Keďže solárny kolektor sa používa v zime a mimo sezóny, voľte vákuové modely a zaraďte do systému prídavný ohrievač. Elektrický alebo plynový kotol pomáha priviesť chladiacu kvapalinu na požadovanú teplotu v chladných a zamračených dňoch, ako aj v noci.
Dvojitý okruh. Táto možnosť zahŕňa prenos tepla z kolektora do systému cez špeciálny výmenník tepla. Keďže medzi chladiacou kvapalinou a vodou nedochádza k priamemu kontaktu, v kolektore sa používa olej alebo nemrznúca zmes. Systém je optimálny pre vidiecke domy, v ktorých ľudia žijú počas celého roka. V ňom sa kolektor používa na zásobovanie teplou vodou aj vykurovanie súčasne. Spravidla je do nej integrovaný aj kotol a / alebo kotol na prídavný ohrev vody a používa sa niekoľko kolektorov (v závislosti od počtu obyvateľov a klimatických charakteristík regiónu).
V dvojokruhovom cirkulačnom systéme nedochádza k priamemu kontaktu medzi solárnym ohrievačom vody a vodou

Cirkulačný systém s otvoreným okruhom je účinný pre zásobovanie teplou vodou letného sídla, dvojokruhový - pre kompletné zásobovanie (zásobovanie teplou vodou a vykurovanie) vidieckeho domu.

Ako vyrobiť plochý solárny kolektor vlastnými rukami

Na to potrebujete výkres. Budete tiež musieť vypočítať plochu ohrievača vody v súlade s potrebami rodiny. Tento parameter je určený vzorcom: A=K*F*SF/(G*η)AW=1/(G*η)A=K*F*SF*AW, kde:

A - plocha kolektorov, m2;
AW - redukovaná plocha, ktorá je schopná generovať 1 kW*hod za deň, m2*deň/(kW*hod);
Η – účinnosť jedného kolektora, %;
G - celkové slnečné žiarenie za deň, typické pre danú oblasť, kW*h/(m2*deň);
K - koeficient zohľadňujúci veľkosť uhla sklonu kolektorov a ich orientáciu vzhľadom na svetové strany;
F je energia potrebná na ohrev vody za deň, kWh/deň;
SF je podiel slnečnej energie na pokrytí potreby tepla, %.

Na konštrukciu kolektora budete potrebovať podrobný výkres s uvedením počtu a veľkosti dielov

Nástroje a materiály pre prácu

Na výrobu plochého solárneho kolektora s rozmermi 2,28x1,9x0,1 m s kovovo-plastovými rúrkami a dreveným rámom budete potrebovať:

píla alebo priamočiara píla na rezanie dreva a preglejky;
nožnice na kovoplastové rúry;
skrutkovač;
kefy a striekacie pištole alebo farby v spreji na čiernenie namontovaných rúr.

Sekvenovanie:

Krabicu na základňu kolektora poskladajte z dvoch preglejkových dosiek s rozmermi 1,52x1,52 m hrúbky 1 cm, z ktorých jednu vyrežte, aby ste vytvorili boky na diely: 0,76x0,38 m - 4 ks 1 ks.
farba vnútorný povrch výsledná škatuľa s čiernou matnou farbou a vonkajšia - s bielou alebo pokrytá ochranným lakom.
Vytvorte rám na pripevnenie krabice z tyče s prierezom 5x5 cm podľa priloženej schémy. Celkovo bude potrebných 60 m dreva. Pred montážou je dôležité ošetriť diely ochranným prostriedkom na drevo, aby bol materiál chránený pred zrážkami a teplotnými zmenami. Pripevnite diely k sebe skrutkami do dreva pomocou kovových rohov 5x5 cm.
Upevnite krabicu na pripravený stojan a vykonajte ďalšiu montáž na tomto šikmom stojane.
Urobte označenie, kde budú rúry prechádzať, a v správnych upevňovacích bodoch pre ne. Natrite ich aj čiernou farbou, aby sa nezvyšovali tepelné straty.
Narežte 0,5 palca hrubé kovovo-plastové rúry na kusy požadovanej dĺžky. Aby nedošlo k omylu, použite prvý fragment ako referenčnú vzorku. Mali by ste získať 45 kusov po 2,14 m.
Zostavte hada z rúrok na stojane pomocou tvaroviek pre kovoplastové rúry na otáčkach. Celkovo je potrebných 44 lomených kolien typu "matka-matka" a "matka-otec" a 88 adaptérov z kovovo-plastovej rúry na tvarovku. Na utesnenie spojov použite tesniaci závit. Na začiatku a na konci hada upevnite adaptéry na pripojenie prívodnej a odtokovej hadice.
Natrite štruktúru na čierno airbrushom alebo sprejom.
Kolektorová cievka je lakovaná čiernou farbou
Pripojte cievku k čerpadlu a uistite sa, že pri čerpaní vody nedochádza k úniku vody. Ak niektorý spoj nie je dostatočne tesný, vypustite vodu a znova ho zmontujte a potom znova skontrolujte.
Vrch škatule zakryte čírym sklom alebo pevným polykarbonátom. Ak nie je možné použiť jeden list, vytvorte hliníkový rám vo veľkosti existujúcich úlomkov (najlepšie nie viac ako štyri) a bezpečne upevnite panely. Každý spoj opatrne ošetrite transparentným silikónom, aby bol ohrievač vody vzduchotesný.

Podľa opísanej schémy je zostavený kolektor s výkonom 1,6–2 kW.

Na zníženie nákladov na zariadenie sa používa flexibilná rúrka vyrobená zo zosieťovaného polyetylénu. Je pôvodne čierny a namontovaný pomocou hada pomocou iba dvoch kovaní. Ale v tomto prípade voda nepríde do kontaktu s hygienickým kovom (ako v opísanom prípade), ale s plastom. To je nežiaduce, ak je voda určená aj na varenie.

Video: ako vyrobiť plochý solárny ohrievač vody s medenými rúrkami

Inštalácia solárneho kolektora

Zariadenie je inštalované na streche. Táto možnosť je vhodná pre vidiecke domy a výškové budovy. Je lepšie, ak je strecha šikmá a uhol sklonu je blízky zemepisnej šírke tohto regiónu. V tomto prípade budete musieť pripevniť konzoly k doskám na ich južnej strane cez strešný materiál. Kolektor bude umiestnený 15–20 cm nad úrovňou strechy, rovnobežne so sklonom. Toto je najharmonickejšie riešenie, najmä ak sa v dome používa niekoľko ohrievačov vody. Niekedy je kolektor zapustený do strechy tak, aby ochranná clona lícovala s ozdobnou krytinou. Ale táto metóda je oveľa drahšia a môže oslabiť strešnú konštrukciu.

Systém plochých kolektorov je najlepšie namontovať na šikmú strechu

Na plochých strechách sa kolektory montujú na špeciálne konštrukcie, ktoré ich držia v danom uhle. Stojany je možné zakúpiť hotové alebo zvarené nezávisle od rohov. Kovová konštrukcia je pripevnená k základni pomocou veľkých kotevných skrutiek.

Na plochej streche sú kolektory namontované na špeciálnych konštrukciách

V chatkách sú slnečné kolektory inštalované vedľa domu alebo bazéna na otvorenom slnečnom priestranstve. V tomto prípade si vyberú miesto na už vytvorenom mieste alebo samostatne vybavia spoľahlivú základňu. Na to potrebujete obdĺžnikovú plochu so zhutneným objemovým vankúšom, hydroizoláciou a náterom dlažobné dosky, porcelánová kamenina, iný odolný tvrdý a poveternostne odolný materiál. Následne sa naň namontuje kovový alebo drevený stojan, na ktorý sa pripevní solárny kolektor.

Inštalácia solárneho kolektora na podpery, ktoré nemajú spoločnú základňu, sa považuje za menej spoľahlivú možnosť, ale pomáha šetriť miesto

Údržba solárnych kolektorov

Ako každé iné zariadenie, aj zariadenie vyžaduje údržbu. Najčastejšie práce:

Ak bol kolektor zakúpený, pri prvej poruche by ste mali zavolať kapitánovi a počas záručnej doby kontaktovať zástupcu výrobcu. Domáce solárny ohrievač vody bude musieť byť opravený sám, ale nájdenie poruchy a jej oprava v domácom produkte je oveľa jednoduchšie ako v továrni. Skúsenosti opravárov kolektorov naznačujú, že najskôr treba skontrolovať stav ventilov, snímačov, zásobníka a čerpadla, pretože sú menej spoľahlivé ako samotná solárna elektráreň.

V systémoch TÚV so solárnym kolektorom najčastejšie zlyhávajú ventily a snímače.

Video: návod na zostavenie solárneho kolektora z hliníkových plechoviek

Majitelia solárnych kolektorov sú si istí: akonáhle zhodnotíte schopnosti tohto zariadenia, bez neho to jednoducho nebude možné. Teraz môžete svojmu domu alebo chate zabezpečiť lacné a bezpečné teplo.

Dobrí majitelia súkromných domov vždy hľadajú spôsoby, ako ušetriť peniaze na ohrev vody a vykurovanie. Toto sa stáva obzvlášť relevantným v nedávne časy, keď ceny za energie majú takmer každý štvrťrok silne stúpajúcu tendenciu. Na pomoc prichádza samotná príroda so svojím nevyčerpateľným zdrojom energie – slnečným žiarením. Uvádzaním fyzikálnych zákonov do praxe remeselníci nachádzajú zaujímavé spôsoby, ako ušetriť peniaze navrhovaním a montážou solárnych kolektorov, čo pravdepodobne zvládne každý majiteľ domu sám - stačí vynaložiť trochu úsilia a zručnosti.

Urob si svojpomocne solárny kolektor sa dá vyrobiť viacerými spôsobmi a z väčšiny rôzne materiály, niekedy aj z tých, ktoré sa jednoducho „kotúľajú pod nohami.“ Sú skonštruované z obyčajných starých plechoviek od piva, plastové fľaše, hadíc alebo potrubí, s použitím skla, polykarbonátových panelov a iných materiálov.

Niektoré z metód výroby kolektorov budú uvedené nižšie, ale najprv by ste si mali preštudovať schémy zapojenia - spravidla sú približne bežné pre všetky solárne systémy ohrev vody.

Schémy zapojenia solárneho kolektora vody

Efektívna prevádzka solárneho systému na ohrev vody závisí nielen od toho, z čoho je kolektor vyrobený, ale aj od toho, ako správne bude nainštalovaný a pripojený. Existuje veľa možností pre schémy pripojenia, ale nemali by ste hľadať tie najzložitejšie, pretože je celkom možné použiť tie základné, ktoré sú prístupné a zrozumiteľné.

"Letná" verzia dodávky teplej vody zo slnečného kolektora

Táto jednoduchá schéma zapojenia solárnych kolektorov je použiteľná na ohrev vody pre domácnosť aj pre domácnosť. Ak je potrebná teplá voda vonku v letnej budove, potom je nádrž na ňu inštalovaná aj vo vzduchu. V prípade, keď je teplá voda distribuovaná po dome a je tam inštalovaná akumulačná nádrž.

Možnosť pripojenia kolektora "Leto".

Táto schéma zvyčajne zabezpečuje prirodzenú cirkuláciu vody a v tomto prípade je kolektorová batéria inštalovaná o 800 ÷ 1000 mm nižšie ako hladina nádrže, kde bude prúdiť horúca voda - to by malo byť zabezpečené rozdielom v hustote chladu a zahriata kvapalina. Na pripojenie rozdeľovača k nádrži sa používajú rúry s priemerom najmenej ¾ palca. Aby voda v akumulačnej nádrži zostala v horúcom stave, ku ktorému sa dostane z ohriatia denným slnkom, musia byť steny dobre izolované napr. minerálnou vlnou hrúbky 100 mm a polyetylénom (ak nie je nadstavená strecha kotol). Napriek tomu je lepšie poskytnúť kontajneru stacionárny prístrešok, pretože ak izolácia navlhne dažďom, výrazne to zníži jej tepelnoizolačné vlastnosti.

Prirodzená cirkulácia nie je príliš vhodná pre použitie v systéme so solárnym kolektorom, pretože vytvára miernu zotrvačnosť pri pohybe vody v okruhu. A ak sú batéria a nádrž dostatočne ďaleko od seba, voda, ktorá prejde touto cestou, sa postupne ochladí. Preto sa na zvýšenie účinnosti často inštaluje cirkulácia. Táto možnosť je vhodná na ohrev vody iba v teplej polovici roka a na zimu bude potrebné vodu zo systému vypustiť, inak sa pri zamrznutí ľahko zlomí t tony rubínu.

"Zimná" schéma pripojenia solárneho ohrevu vody

Ak plánujete solárny kolektor využívať celoročne, tak aby voda v potrubí pri extrémnom mraze nezamŕzala, namiesto neho sa do okruhu naleje špeciálna nemrznúca zmes, teda nemrznúca kvapalina. Schéma má úplne iný vzhľad - je nainštalovaný nepriamy vykurovací kotol. V tomto prípade nemrznúca zmes ohriata v solárnom kolektore prejde cez výmenník tepla kotla a ohrieva vodu v nádrži.

V tomto systéme je nevyhnutne zabudovaná "bezpečnostná skupina" - automatická odvzdušňovací ventil, manometer a poistný ventil, určený pre požadovaný tlak. Pre neustály pohyb chladiacej kvapaliny sa zvyčajne používa obehové čerpadlo.

Možnosť solárneho ohrevu

Pri využívaní solárnej tepelnej energie na vykurovanie domu sa využíva aj nepriamy vykurovací kotol pripojený ku kolektoru, ako aj na prihrievanie chladiacej kvapaliny - na tuhé palivo alebo plyn. V jesenných alebo jarných dňoch, keď slnko dokáže zohriať chladiacu kvapalinu na požadovanú teplotu, je možné kotol jednoducho vypnúť.

Solárny kolektor - dobrý pomocník pri vykurovaní domácnosti

Ak sú zimy v regióne veľmi chladné, potom by sme od kolektora nemali očakávať veľkú účinnosť, pretože počas tohto obdobia je málo slnečných dní a samotná hviezda je nízko nad obzorom. Preto je potrebné dodatočné zahrievanie chladiacej kvapaliny a teplej vody. Jediný spôsob, ako solárna batéria pomôže ušetriť na palive, je, že do kotla nepotečie studená, ale už trochu ohriata voda, čo znamená, že na jej zohriatie na požadovanú teplotu bude potrebné spáliť menej plynu alebo dreva.

Musíte tiež vedieť, že čím väčší je solárny kolektor, tým viac energie bude schopný absorbovať. Preto, aby takýto systém dokázal generovať dostatok tepla na vykurovanie domu, je potrebné zväčšiť veľkosť kolektorovej plochy na 40 ÷ 45 % Celková plocha doma.

Možnosť dodávky teplej vody a ohrevu zo solárneho kolektora

Pre využitie solárneho kolektora na vykurovanie aj ohrev teplej vody je potrebné v systéme skombinovať obe predchádzajúce možnosti a použiť špeciálny bojler na vodu s prídavnou nádržou s špirálou, cez ktorú cirkuluje chladiaca kvapalina ohriata solárnou batériou. Vzhľadom na to, že vnútorná nádrž je oveľa menšia ako hlavná, voda v nej sa zohrieva z cievky oveľa rýchlejšie a odovzdáva teplo do všeobecnej nádrže.

Zberač je možné zaradiť do spoločný systém"kúrenie - zásobovanie teplou vodou"

Okrem toho musí byť kotol napojený na doplnkový zdroj vykurovania – môže to byť buď elektrokotol, alebo generátor tepla na tuhé palivo.

Teplotná nestabilita vytvorená solárnou batériou môže prispievať k prehrievaniu chladiacej kvapaliny alebo naopak k jej príliš rýchlemu ochladzovaniu vo vykurovacom a vodovodnom okruhu. Aby sa tomu zabránilo, celý systém musí byť riadený automatizáciou. Inštalované v elektroinštalácii ovládač teplota, ktorá môže buď presmerovať toky chladiacej kvapaliny, alebo zapnúť alebo vypnúť obehové čerpadlá, alebo vykonávať iné riadiace operácie.

Vo vyššie uvedenom diagrame je takýto regulátor teploty označený ako regulátor.

Takže so schémami pripojenia (páskovanie) je vo všeobecnosti jasno. A teraz má zmysel zvážiť niekoľko možností vlastnej výroby solárnych kolektorov.

Ceny slnečných kolektorov

Slnečné kolektory

Solárny kolektor z hadice alebo flexibilného potrubia

Tí, ktorí majú súkromný dom so záhradou alebo dačou, samozrejme, vedia, že voda zostávajúca v provizórnych svetelných rozvodoch po polievaní záhonov sa rýchlo zohreje. Toto je pozitívna kvalita hadíc alebo flexibilných potrubí a používali ju remeselníci, ktorí z nich vytvorili solárne výmenníky tepla. Treba poznamenať, že takýto zberač bude stáť mnohokrát lacnejšie ako zakúpený v obchode, ale aby bol výrobný proces úspešný, je potrebné vyvinúť určité úsilie.

Na streche - celá batéria solárnych kolektorov

Takýto kolektor môže pozostávať z jednej alebo viacerých sekcií, v ktorých sú položené a upevnené hadice tesne stočené do špirálového „slimáka“.

"Slimák" - výmenník tepla

Tento dizajn možno nazvať najjednoduchším v dizajne aj inštalácii. Jeho hlavnou nevýhodou je skutočnosť, že je prakticky nemožné ho použiť bez použitia núteného obehu, pretože ak sú obrysy potrubia príliš dlhé hydraulický odpor prekročí silu tlaku vytvorenú teplotným rozdielom. Riešenie otázky inštalácie obehového čerpadla však nie je vôbec ťažké. A takýto systém, nainštalovaný v vidiecky dom, bude výborným pomocníkom a rýchlo sa vyplatí, vrátane nákladov (veľmi zanedbateľných) na napájanie čerpadla.

Podobné kolektory sa používajú aj na ohrev vody v bazénoch. Sú pripojené k filtračnému systému, ktorý je nevyhnutne vybavený čerpadlom. Voda, ktorá cirkuluje potrubím kolektora, má čas na zahriatie pred vstupom do bazéna.

V niektorých prípadoch, vytvorenie celého systému, môžete urobiť bez inštalácie akumulačnej nádrže. To je možné, keď sa teplá voda používa iba počas dňa a v malých množstvách. Napríklad v okruhu 150 m potrubia s vnútorným priemerom 16 mm sa zmestí 30 litrov vody. A ak sa päť alebo šesť týchto „slimákov“ z rúrok zmontuje do jednej batérie, potom sa každý člen rodiny môže počas dňa niekoľkokrát osprchovať a stále bude veľa teplej vody pre domáce potreby.

Ak má niekto stále pochybnosti o účinnosti takéhoto ohrevu vody, odporúčame pozrieť si video, ktoré ukazuje test hadicového zberača:

Video: účinnosť jednoduchého solárneho kolektora

Materiály na výrobu

Na výrobu takéhoto solárneho kolektora vody je potrebné pripraviť nejaké materiály. Nie je vôbec vylúčené, že niektoré z nich nájdete aj v stodole či garáži.

Gumená hadica alebo ohybná čierna plastová rúrka s priemerom 20 ÷ 25 mm je v skutočnosti hlavným prvkom systému, v ktorom dochádza k výmene tepla pri cirkulácii vody. Počet hadíc bude závisieť od veľkosti solárnej batérie - môže to byť 100 alebo 1000 metrov. Uprednostňuje sa čierna farba hadice, pretože absorbuje teplo viac ako všetky ostatné odtiene.

Okamžite treba poznamenať, že kovoplastové rúry nie sú obzvlášť vhodné na výrobu kolektora, aj keď sú pokryté čiernou farbou. Faktom je, že ich plasticita je v tomto prípade nedostatočná - na ohyboch malého polomeru sa lámu a teda aj keď nie je narušená celistvosť stien, intenzita prúdenia vody sa zníži.

Hadice sa predávajú v zvitkoch 50, 100 alebo 200 metrov. Ak plánujete vyrobiť batériu s veľkým objemom, budete si musieť kúpiť niekoľko pozícií. V prípade, že sa plánuje použiť napríklad 50 alebo 100 m hadice v každej sekcii, potom by ste si nemali kupovať celú 200-metrovú zátoku, je lepšie si kúpiť hotovú meranú hadicu. To ušetrí čas počas inštalácie.

Hadica môže byť položená nielen v okrúhlej špirále, ale aj oválna, ako aj vo forme cievky.

Ako dobrú alternatívu môžete vyskúšať aj moderné PEX rúry. Majú dobrú plasticitu, ale ako im dať čiernu farbu, ak nie je v predaji, je ľahké zistiť.

Ak je sklon strechy, na ktorej bude inštalovaná kolektorová batéria, strmý, potom sa vyrábajú špeciálne boxy pre hadicové špirály - z tyčí, preglejky alebo plechu. Vyžaduje si to tyče 40 × 40 alebo 40 × 50 mm, preglejku s hrúbkou 6 mm alebo plech s hrúbkou 1,5–2 mm.

Polotovary budúceho modulu sú spracované (drevo) alebo antikorózne zlúčeniny (kov). Potom sa z nich zostaví krabica do jednej alebo viacerých špirál.

Mimochodom, ako strany krabice môžete použiť staré okenné rámy, na ktorý sa jednoducho namontuje spodná časť.

Na predbežnú úpravu kovu a dreva je potrebné zakúpiť antiseptické, antikorózne a základové zmesi.
Hadice (potrubia) budú vystavené značnému zaťaženiu tak od hmoty chladiacej kvapaliny, ako aj od extrémnych teplôt a vnútorného tlaku. Preto sa pokúsia zlomiť pokládku, deformovať sa, prehýbať sa, takže musíte poskytnúť špeciálne upevňovacie prvky, aby ste ich udržali v pôvodne nastavenej polohe.

Môže to byť kovový pás, ktorý je upevnený medzi rúrkami pomocou samorezných skrutiek.

Ďalšou možnosťou je voľný zväzok s pevnou šnúrkou alebo plastová kravata s krížom alebo priečnikom. Napriek tomu je tento spôsob upevnenia vhodnejší pre plastovú rúrku ako pre hadicu, pretože sa môže prehýbať na šnúre, keď sa guma roztiahne. Ak je pre kolektor zvolená vystužená gumová hadica, potom je táto metóda celkom vhodná na upevnenie.

Ďalšou možnosťou upevnenia vhodnou pre plastovú rúrku alebo vystuženú hadicu môžu byť klince so širokou hlavou. Môžu byť zatĺkané buď do dna krabice (v tomto prípade musí mať hrúbku aspoň 10 mm), alebo na akýsi kríž vyrobený z tyče.

Bude potrebné pripraviť spojovacie prvky pre hadicu alebo potrubia. Existuje veľa druhov takýchto tvaroviek, ale musíte si vybrať presne tie, ktoré sú určené pre vybrané na výrobu zberač materiálu.

Okrem týchto konektorov bude potrebné závitové tvarovky previesť z plastu resp gumené potrubie na obyčajný kov. Takéto spojenie bude potrebné, ak bude kolektor pozostávať z niekoľkých modulov.

Ak chcete vedieť, koľko spojovacích prvkov je potrebných, musíte vopred nakresliť schematický diagram vytváraného systému a vypočítať ich počet na ňom.

Na spojenie všetkých modulov do jednej batérie, dvoch zberač - rez kovová rúrka. Cez jeden z nich, upevnený v spodnej časti batérie, bude prúdiť studená voda do výmenníkov tepla a v druhom, upevnenom hore, sa bude zhromažďovať teplá voda.

Horné potrubie bude pripojené k zásobnej nádrži, to znamená, že pôjde k spotrebiteľovi. Mal by mať priemer 40 ÷ 50 mm.

Inštalácia batérie

Po príprave všetkého, čo potrebujete, sa môžete pustiť do práce.

Najprv musíte ošetriť všetky drevené časti budúcej konštrukcie antiseptikom.
Ďalej, ak je spodná časť modulov vyrobená z kovového plechu, musí byť potiahnutá antikoróznou zmesou. Zvyčajne sa na tento účel používa tmel určený na pokrytie dna automobilov.

Známy všetkým motoristom "antikorózny" - to, čo potrebujete

Po vysušení kompozícií na pripravených prvkoch sa z nich zostavia jednotlivé alebo spoločné moduly.
Potom sa do nich položia hadice, pre ktoré sú upevnené držiaky.

Pre voľný priechod potrubí cez strany modulov sú pre ne vyvŕtané otvory - v jeho hornej časti a spodnej časti. V súlade s tým je prívodné potrubie studenej vody vedené do spodného otvoru a ohrievaný výstup je vedený do horného otvoru.
Ak je vertikálne namontovaných niekoľko modulov alebo jeden spoločný, do ktorého je umiestnených aj niekoľko "slimákov" potrubia nad sebou, potom je spodný koniec každej špirály spojený s horným výstupom spodnej - a celý "stĺpec" sa prepína podľa tohto sekvenčného princípu. Najnižší koniec je pripojený k bežnému kovovému rozdeľovaču, cez ktorý bude prúdiť studená voda. Všetky susedné vertikálne rady sú namontované rovnakým spôsobom - so spoločným pripojením k prívodnému rozdeľovaču.

V súlade s tým sú horné konce hadíc najvyššieho horizontálneho radu modulov pripojené ku kovovej zbernej rúre, cez ktorú sa odvádza horúca voda na spotrebu.
Špirálový kolektorový okruh je možné namontovať aj na plech inštalovaný nie na streche, ale v blízkosti domu, na jeho južnej strane alebo v blízkosti bazéna, ak si vyžaduje vykurovanie. V tomto prípade kovová základňa prispeje k rýchlejšiemu ohrevu vody a udržaniu tepla v potrubiach, pretože má dobrú tepelnú vodivosť a tepelnú kapacitu.

Ďalšou možnosťou pre tepelný solárny kolektor môže byť uloženie okruhu na strešnú rovinu do špeciálnych boxov v dlhých paralelných radoch po celej dĺžke strechy.

Ceny za XLPE rúry

XLPE rúry

Video: jednoduchý lineárny trubicový solárny kolektor

Umocnite efekt pomocou plastových fliaš

Na obrázku je znázornený solárny kolektor z hadíc (potrubia), ktorého účinnosť značne zvyšuje použitie bežných plastových fliaš. Aká je tu "vlastnosť"? A je ich niekoľko:

Pôsobenie plastovej fľaše ako obalu - schematicky

Fľaše zohrávajú úlohu priehľadného obalu a neumožňujú prúdom vzduchu odoberať teplo absolútne zbytočné vzájomná výmena tepla. Okrem toho sa samotné vzduchové komory stávajú akýmsi akumulátorom tepla. Existuje skleníkový efekt, ktorý sa aktívne využíva v poľnohospodárskej technike.
Zaoblený povrch flakónu zohráva úlohu šošovky, ktorá umocňuje účinok slnečného žiarenia.
Ak je spodný povrch fľaše pokrytý reflexným fóliovým materiálom, potom je možné dosiahnuť efekt zaostrenia lúčov v zóne priechodu potrubia. Vykurovaniu to len prospeje.
Ďalší dôležitý faktor. Plastový priehľadný povrch do určitej miery zníži škodlivé negatívne účinky ultrafialových lúčov, ktoré „nemajú radi“ ani guma, ani plast. Takýto okruh by mal vydržať dlhšie.

Na výrobu takéhoto solárneho kolektora budete potrebovať:

1 - Gumená hadica, čierne kovové alebo plastové rúrky - ako výmenník tepla.

2 - Plastové fľaše, ktoré sa stanú plášťom okolo rúrok okruhu.

3 - Do fliaš, do ich polovice, ktorá bude priliehať k základni, môže byť vložená fólia alebo iný reflexný materiál. Reflexná časť by mala smerovať k slnku.

4 - Namontovať stojan z tyče alebo kovovej rúry bude celkom jednoduché.

5 - Zásobník ohriatej vody, ktorý musí byť napojený na odberné miesto - vodovodná batéria, sprcha a pod.

6 - Nádrž na studenú vodu, ktorá sa dá pripojiť k vodovodnému systému.

Inštalácia solárneho kolektora

Montáž verzie znázornenej na hornom obrázku je nasledovná:

Na začiatok je stojan namontovaný z kovovej rúry alebo tyče. Ak je vyrobený z dreva, musí byť potiahnutý antiseptickou kompozíciou, ale ak je vyrobený z kovu, musí byť ošetrený antikoróznym prostriedkom. Je potrebné vypočítať dĺžku tak, aby medzi dvoma stojanmi bol inštalovaný párny počet fliaš.
Na stojane, na diaľkušírka fliaš, sú upevnené vodorovné pásy, na ktorých bude možné vykonať dodatočné upevnenie cievky. Okrem toho prezradia rámu dodatočnú tuhosť.
Ďalej sa pripraví požadovaný počet plastových fliaš - spodná časť sa z nich odreže tak, aby jedna fľaša so stranou hrdla tesne zapadla do výsledného otvoru.

Odoberie sa hadica (rúrka) požadovanej dĺžky, ktorá bude stačiť na pokládku cievkový obvod na pripravenom rámovom stojane.

Odstúpte od okraja hadice 100 ÷ 150 mm a označte miesto jej upevnenia. Potom sa cez tento okraj nasadí na potrubie požadované množstvo pripravené fľaše, ktoré budú stačiť na úplné zakrytie priestoru k opačnému stojanu. Fľaše sú namontované tesne jedna k druhej, takže hrdlo druhej vstupuje do otvoru vyrezaného na dne predchádzajúcej.

Keď je časť potrubia na položenie hornej časti cievky úplne pokrytá krabicou na fľaše, jej okraj je pripevnený k hornej časti ľavého stojana rámu. Na upevnenie môžete použiť držiaky na plastové rúrky so západkou požadovanej veľkosti.

V prípade potreby sa poloha fliaš upraví tak, aby ich fóliová polovica bola dole, v blízkosti rámu zberača.
Potom sa rúra hladko otočí a zapadne späť na sponu.
Ďalším krokom je opätovné nasadenie fliaš na potrubie a už je pripevnené na ľavom stojane. Tento sledovač pokračuje, kým sa celý rám nevyplní kolektorovou cievkou.
Teraz zostáva len „zabaliť“ armatúry, cez ktoré bude výsledný kolektor pripojený k prívodu studenej vody a k zásobníku teplej vody.

Tu je to, čo sa môže stať na konci - nemôžete si to predstaviť jednoduchšie!

Taký zberateľ, ako vidíte, absolútne nie je ťažké vo výrobe, ale môže sa stať dobrým "pomocníkom" v súkromnom dome, ktorý preberá funkcie ohrevu vody.

Mimochodom, slnečnú energiu možno využiť nielen na ohrev vody, ale aj na privádzanie ohriateho vzduchu do miestností. Napríklad, ako to urobiť sami, môžete zistiť, ak kliknete na odkaz na špeciálnu publikáciu nášho portálu.

Video - montáž solárnej elektrárne svojpomocne

Environmentálne problémy neustále diktujú nové životné podmienky. Je to spôsobené jednak čistotou životného prostredia, jednak nedostatkom energetických zdrojov. Podľa svetových organizácií ich počet nie je neobmedzený a na riešenie tohto problému je vyčlenených obrovské množstvo zdrojov. Ide o finančné investície, vedecké projekty a mnohé ďalšie podujatia. Tento prístup prináša svoje ovocie av dôsledku toho sa v živote spoločnosti objavujú kvalitatívne nové zariadenia, nástroje a metódy, ktoré sa zavádzajú tak do výrobných procesov, ako aj do každodenného života ľudí.

Jednou z týchto inovácií sú systémy na úsporu energie, ktoré využívajú alternatívne zdroje energie, z ktorých hlavným a najsilnejším je slnečné žiarenie. Ako pri všetkých zdrojoch energie, aj pri jeho využívaní je množstvo problémov, z ktorých najnaliehavejšie je krátke obdobie používania v chladných klimatických zónach. Napriek tomu ich však existuje niekoľko účinných metód využívajúce princípy akumulácie solárnej energie.

Solárne ohrievače vody od staroveku až po súčasnosť

Existuje mnoho spôsobov, ako využiť slnečnú energiu. Jednou z najpopulárnejších metód používaných v domácich aj priemyselných podmienkach sa stali solárne ohrievače vody. Tieto zariadenia sa používajú po stáročia a s využitím moderné technológie získal nové kolo popularity. Od pradávna a donedávna bola voda, podobne ako iné kvapaliny, ohrievaná slnkom v otvorených alebo uzavretých nádobách tmavej farby, čo prispievalo k najrýchlejšiemu ohrevu.

Teraz, v elektronickom veku, sa čoraz viac používajú modernejšie prvky, ktoré umožňujú nielen ohrievať vodu pomocou slnka, ale aj udržiavať požadovanú teplotu chladiacej kvapaliny. Zahŕňajú množstvo technického vývoja týkajúceho sa použitých konštrukčných prvkov a spôsobov ovládania. Ich dizajn je rôznorodý a z veľkej časti závisí od zamýšľaného účelu zariadenia, ako aj od použitých technológií a materiálov. Niektoré z nich sú vyrábané len priemyselným spôsobom, no druhá časť sa môže vykonávať v remeselných podmienkach.

Typy a klasifikácia zariadení

V praxi sa zaviedlo množstvo princípov, ktoré umožňujú využitie slnečnej energie. Existuje niekoľko možností dizajnu bez ohľadu na to, či je solárny ohrievač vody vyrobený ručne alebo nie. Hlavným kritériom klasifikácie je chladivo. Môže byť tekutý a kovový. Vákuum môže byť použité ako tepelný izolátor. Solárne ohrievače vody môžu byť priame alebo nepriame. V prvom prípade sa voda ohrieva priamo slnkom a v druhom prípade sa to deje premenou slnečnej energie na elektrickú energiu a potom na tepelnú energiu, ktorá ohrieva kvapalinu.

V uzavretom alebo otvorenom okruhu sa tiež môže pohybovať dvoma spôsobmi, v závislosti od typu konštrukcie - násilne pomocou čerpadiel a iných tlakových inštalácií alebo gravitáciou. Môžu byť tiež rozdelené podľa oblasti použitia. Medzi zariadenia s nízkym výkonom patria napríklad solárne ohrievače vody do domácnosti. Sú malých rozmerov. Solárny ohrievač vody pre bazén alebo iné dočasné použitie, určený na trvalý viacúčelový ohrev vody vo veľkých množstvách, má zodpovedajúce rozmery a patrí aj do inej triedy.

Výrobcovia a spotrebitelia

Na trhu je množstvo výrobcov so skúsenosťami s takýmto vývojom a sériovou výrobou takýchto produktov. Hlavnými konkurenčnými firmami sú VIESMANN, SOLVIS, VAILANT. Hlavný spotrebiteľ uvádza - Saudská Arábia, Izrael, Malta a mnohé krajiny EÚ. Okrem toho sa tento smer aktívne propaguje v Číne, Ruskej federácii, USA a Austrálii.

Cenová politika a materiály na výrobu

Solárny ohrievač vody, ktorého cena je vysoká, nebude žiadaný, takže modely propagovaných produktov sú buď vyrobené z lacných materiálov, alebo je ich výkon maximalizovaný, aby sa produkt mohol čoskoro zaplatiť. V južnej Číne ušetrite na tepelných vodičoch. Vyrábajú sa lamelárne, ale výsledok netrpí - sila produktov je dostatočná, pretože Slnko je tu oveľa aktívnejšie ako v severných oblastiach. V chladných krajinách sa používajú drahšie tepelne izolované systémy na báze solárnych panelov. Sú energeticky účinnejšie a zodpovedajú tomu aj náklady.

Trh solárnych kolektorov ponúka spotrebiteľom aj rôzne úpravy hotových systémov. Napríklad jednoduchý model pre domácnosť stojí od 300 dolárov. Existujú však aj modely s dodatočným vybavením, ktoré výrazne zjednodušuje obsluhu. Môžu to byť čerpadlá a rôzne snímače. Cena takýchto zariadení začína od 550 USD.

Solárny ohrievač vody pre domácich majstrov: návrhová schéma

Existuje názor, že zariadenia na vykurovanie zo slnka majú zložitý dizajn. Môžete si však vyrobiť solárny ohrievač vody vlastnými rukami. Obvod kolektora zahrnutý v jeho zložení je jednoduchý. Môže byť zostavený z existujúcich dielov alebo skonštruovaný z nových. Je to cievka vyrobená z tenkého, ľahko zahrievaného kovu, namontovaná na platforme a chránená sklom. Solárny ohrievač vody si môžete postaviť vlastnými rukami za deň. Aby ste to dosiahli, budete musieť pripraviť miesto inštalácie vo forme betónového alebo obkladového náteru. Namontujte naň plošinu z dostupných ľahkých, ale odolných materiálov, napríklad dreva. A nainštalujte ho kotvami pod uhlom k miestu.

Plošina s úchytmi pre cievku je natretá čiernou farbou. Rúry sú inštalované na vrchu a spojené dohromady. Sú aj farbené. Zhora je inštalované obyčajné jednoduché alebo dvojité sklo s hrúbkou 4 mm alebo viac, ktoré je upevnené vo vodidlách na plošine. Žeriavy sú inštalované na výstupných potrubiach cievky a pripojené k čerpadlu pomocou krátkych hadíc.

Vákuový model a jeho vlastnosti

Usporiadanie vákuového solárneho ohrievača vody je úplne odlišné. Je to oveľa zložitejšie a vyžaduje si profesionálne dizajnérske zručnosti. Jeho konštrukcia obsahuje: výmenník tepla s vonkajšou izoláciou a ventilom, k nemu pripojené vákuové trubice, expanzná nádrž inštalovaná vo výmenníku tepla, elektrický ohrievač, spojovacie potrubia a vypúšťací kohút.

V závislosti od zvoleného typu môže obsahovať aj pracovnú stanicu, ovládače a senzory.

Vákuové trubice majú viaczložkovú štruktúru pozostávajúcu zo samotných trubíc vyrobených z nárazuvzdorného skla, absorbérov umiestnených vo vnútri trubíc a množstva ďalších pomocných prvkov. Variant tohto dizajnu je zostavený hlavne z hotovej súpravy. Po zakúpení môžete jednoducho namontovať solárny ohrievač vody. Cena zaň sa pohybuje v závislosti od výstupného výkonu (počet kW).

Výhody a nevýhody pasívnych a aktívnych typov

Solárne ohrievače vody s gravitačným pohybom chladiacej kvapaliny sa nazývajú pasívne. Pri výbere tejto možnosti je potrebné vziať do úvahy problém jej umiestnenia. Pohyb vody tu nastáva v dôsledku rozdielu v hustote studenej a ohriatej chladiacej kvapaliny. Preto by takýto systém mal obsahovať zásobník a premyslený potrubný systém. Takéto solárne systémy majú nízku mieru akumulácie ohriatej kvapaliny a to je ich hlavná nevýhoda. Ale sú v nich prítomné všetky výhody z iných solárnych systémov. Ide o nízku spotrebu energie, absenciu škodlivých výparov a emisií a ekonomickú realizovateľnosť. Preto sa solárne ohrievače vody v prípade použitia prvkov na aktiváciu prietoku kvapaliny stávajú takmer nepostrádateľnými. To si však vyžaduje dodatočné zdroje energie, ktoré ich kŕmia, takže na rozdiel od pasívnych modelov s gravitačným prúdením nie sú energeticky nezávislé.

Výsledky

Stredná trieda nedá dopustiť na vysokoúčinné solárne ohrievače vody. Ich dizajn obsahuje množstvo drahých komponentov, ktorých doba návratnosti sa meria v rokoch. Ale svojpomocne vyrobený neprchavý solárny ohrievač vody nie je vynález. Dá sa ľahko vyrobiť doma. Okrem toho trh ponúka širokú škálu kotlov využívajúcich solárnu energiu od svetových výrobcov. Väčšina týchto solárnych systémov využíva kolektory inštalované na strechách budov a na priľahlom území pod uhlom optimálne zvoleným pre danú klimatickú zónu. Niektoré z týchto produktov sú úplne energeticky nezávislé od iných zdrojov energie. Výber modelu prebieha výlučne podľa kladených požiadaviek na výkon zariadenia a možnosti jeho inštalácie v daných podmienkach. Ich použitie môže byť dočasné alebo trvalé na ohrev vody na konkrétny účel alebo na všeobecné použitie.