Kaip savo rankomis pasidaryti saulės kolektorių šildymui: žingsnis po žingsnio vadovas

Oro saulės kolektorius: projektavimo schemos įrenginys

Norint pagaminti orinį saulės kolektorių iš priemonių, kurios yra bet kuriame namų ūkyje, reikia šiek tiek.

Jums reikės:

• Medinės lentos, strypai, fanera;
• savisriegiai varžtai, vinys ar kitos tvirtinimo detalės;
• Geležinės gėrimų skardinės;
• Juodi dažai;
• Stiklas.

Visų pirma reikia paruošti reikiamų išmatavimų (ilgis x plotis) medinę dėžę. Dėžutės gylis turi būti šiek tiek didesnis nei planuojamų naudoti skardinių skersmuo. Dėžės sienelės gali būti tvirtinamos savisriegiais varžtais arba bet kokiais tinkamais tvirtinimo elementais. Tada dėžutės viršuje ir apačioje, atsitraukus 10-15 centimetrų nuo viršutinės ir apatinės sienų, reikia sumontuoti lentynas, kurių per visą ilgį išgręžiamos skylės skardinėms, lygios jų skersmeniui.

Skardinėse būtina išpjauti skylutes, nupjaunant kaklą ir dugną, taip išgaunant vamzdį, kuris atrodo kaip mažas ortakis. Skardines reikia sujungti įkišant antrą skardinę į tuščią pirmosios skardinės dugną, kitą – į ją ir taip per visą dėžės ilgį. Tada gautą vamzdį iš skardinių įkiškite į dėžę per tam išgręžtas skylutes. Taigi, skardinėmis būtina užpildyti visą dėžę, neskaičiuojant tarpo tarp viršutinės sienelės ir viršutinės lentynos, į kurią tvirtinamos skardinės, bei tarpo tarp apatinės lentynos ir apatinės sienelės.

Viršutinės ir apatinės lentynų jungtys su skardinėmis turi būti tvirtinamos savisriegiais varžtais, gręžiant lentyną kartu su skardinės sienele. Oras iš kambario pateks į tarpą tarp viršutinės dėžutės sienelės ir viršutinės lentynos, kuriai būtina padaryti skylutes, geriausia pora. Praeinant pro skardines ir įkaitus, oras pateks į panašią erdvę tarp apatinės lentynos ir sienos, iš kur per skylutes pateks į patalpą, čia reikės pasirūpinti ventiliatoriumi. Taigi turėtų vykti visavertis oro cirkuliacijos ir šildymo procesas.

Pačią dėžę ir sumontuotas skardines reikia nuriebalinti ir nudažyti juodais matiniais dažais (galite naudoti pačius pigiausius), kad susidarytų vientisos konstrukcijos įspūdis ir padidėtų įkaitimo greitis.

Atsakingas surinkimo etapas

Paskutinis žingsnis yra surinkti dėklą, kuris sujungs visus įrenginio komponentus į vieną struktūrą. Naudodami faneros lakštą ir medinius blokus, turite numušti stiprią dėžę. Naudotose medinėse juostose iš anksto išpjaukite griovelius, tada į juos įstatysite polikarbonatinį tinklelį (griovelio gylis apie 0,5 cm). Vamzdžių išleidimo angos gali būti pagamintos sumontavus visus pagrindinius komponentus. Toliau jau surinktoje medinėje dėžėje, kad susidarytų oro kišenė, klojama mineralinės vatos izoliacija. Ant mineralinės vatos sumontuokite plokštę su spirale. Užmaukite vatos kraštus taip, kad spiralė nesiliestų su dėžutės sienelėmis. Šildymo skydas ir polikarbonato plokštė taip pat turi turėti atstumą tarp jų ir neliesti vienas kito.

Paskutinis etapas – kūno apdorojimas specialiu vandeniui atspariu tirpalu ir emaliavimas (išskyrus priekinę dalį).

Saulės kolektorius iš senų rėmų

Tai viskas, pasidaryk pats saulės kolektorius yra paruoštas. Norėdami jį suaktyvinti, padėkite jį ant atraminės konstrukcijos, pasukdami jos priekinę dalį į saulę taip, kad spinduliai kristų ant priekinės dalies stačiu kampu. Ant stogo sumontuokite baką vandens kaupimui, jis tarnaus kaip rezervuaras. Į bako viršų paleiskite žarną, prijungtą prie kolektoriaus viršutinio vamzdžio, iki apatinio vamzdžio apačios. Prijungę vandenį pagal šią schemą, užtikrinsite veikimą natūralios cirkuliacijos režimu.Pagal fizikos dėsnius karštas vanduo kils aukštyn bako kryptimi, o išstumtas šaltas vanduo gyvate pateks į kolektorių šildyti. Nepamirškite, kad prie rezervuaro būtina pritvirtinti žarną ir vožtuvą, kad būtų galima ištraukti vandenį iš bako, taip pat užpildyti jį nauju vandeniu.

Oro kolektorius

Oro kolektorius yra vienas sėkmingiausių patobulinimų. Tačiau oro tipo saulės baterijos yra labai retos. Tokie įrenginiai netinka namų šildymui ar karšto vandens tiekimui. Jie naudojami oro kondicionavimui. Šilumos nešiklis yra deguonis, kuris šildomas veikiant saulės energijai. Šio tipo saulės kolektoriai tapatinami su briaunuota plienine plokšte, nudažyta tamsiu atspalviu. Šio prietaiso veikimo principas – natūralus arba automatinis deguonies tiekimas į privačius namus. Deguonis saulės spindulių pagalba įšyla po skydeliu, taip sukuriant oro kondicionavimą.

Privačiuose namuose, komercinėse patalpose leidžiama įrengti oro kolektorių.

Temperatūros klasifikacija

Saulės įranga namams dažnai klasifikuojama pagal aušinimo skysčio tipą. Šiandien pasaulinėje rinkoje galite rasti skysčių ir oro sistemų. Be to, kolektoriai skirstomi pagal veikimo temperatūros režimą, tai yra, klasifikacija taikoma pagal maksimalią darbinių elementų šildymo temperatūrą. Yra šių tipų sistemos:

• žemos temperatūros – saulės kolektorių šilumnešis įkaista iki 50℃;
• vidutinė temperatūra - cirkuliuojančio skysčio temperatūra neviršija 80 ℃;
• aukšta temperatūra – maksimali šilumą perduodančios medžiagos temperatūra gali pakilti iki 300 laipsnių.

Pirmieji du variantai labiausiai tinka naudoti namuose, o aukštų temperatūrinių kolektorių modeliai dažniau naudojami gamybos ir pramonės sektoriuose. Taip yra dėl to, kad aukštos temperatūros vandens šildymo sistemose saulės energijos pavertimo šiluma procesas yra gana sudėtingas. Tuo pačiu metu tokie saulės įrenginiai užima didelius plotus. Ne kiekvienas „vasarnamio“ nekilnojamojo turto savininkas gali sau leisti tokią prabangą.

Saulės vandens šildytuvų tipai ir jų charakteristikos

Saulės vandens šildytuvai – tai įrangos rinkinys, skirtas vandens šildymui naudojant saulės energiją. Kitas šių įrenginių pavadinimas – saulės kolektoriai. Skirtingai nuo fotovoltinių plokščių, naudojančių saulės šviesą elektrai gaminti, saulės šildytuvai iš karto gauna šiluminę energiją, kurią perduoda aušinimo skysčiui (vandeniui, antifrizui ir kt.).

Jie sudaro visą sistemą, kurią sudaro šie elementai:

• Kolekcininkas. Skydas, kuris gauna šiluminę energiją ir perduoda ją aušinimo skysčiui.
• Sandėliavimo bakas. Talpykla, kurioje kaupiamas pašildytas vanduo, o atvėsęs aušinimo skystis pakeičiamas šviežiai pašildytu srautu.
• Šildymo kontūras. Įprasta radiatorių sistema arba grindinis šildymas, realizuojantis aušinimo skysčio energiją. Kai kurių tipų sistemose šildymo kontūras nėra įtrauktas į kolektoriaus sistemos tūrį, gaunant energiją į akumuliacinį baką, kuris šiuo atveju yra šilumokaitis.

Pagal apyvartos tipą

Aušinimo skysčio cirkuliacija leidžia gauti šiluminę energiją mainais už energiją, išleistą į vidinę namo atmosferą. Yra du tipai:

1. Natūralus. Naudojamas šildomų skysčių sluoksnių judėjimas aukštyn, juos pakeičiant šaltesniais sluoksniais. Tam nereikia jokių prietaisų ar elektros energijos naudojimo, o priklauso nuo daugelio faktorių – santykinės kolektoriaus padėties, saugyklos ir kitų sistemos elementų, temperatūros ir kt. Skysčių judėjimas yra nestabilus, gali didėti ir mažėti.
2. Priverstas. Srautas nukreipiamas cirkuliaciniu siurbliu. Yra stabilus režimas su pastoviu debitu, kuris leidžia užtikrinti stabilų namo šildymo režimą.

Pagal kolektoriaus tipą

Yra įvairių konstrukcijų kolektorių, turinčių skirtingą efektyvumą, galimybes ir šilumos perdavimo būdą. Tarp jų:

1. Atviras. Plokšti ilgi padėklai arba latakai iš juodo plastiko, kuriuose cirkuliuoja vanduo. Atvirų kolektorių efektyvumas labai žemas, tačiau prie jų populiarumo prisideda paprastumas ir pigumas. Naudojamas lauko dušo ar baseino vandeniui šildyti.
2. Vamzdinis (termosifonas). Pagrindinis elementas yra koaksialinis vamzdis su vakuuminiu sluoksniu tarp išorinių sluoksnių, kuris patikimai izoliuoja vamzdžių turinį. Dizainas yra efektyvus, bet brangus ir nepataisomas.
3. Butas. Tai uždari konteineriai su skaidriu viršutiniu skydeliu. Vidinis paviršius padengtas šiluminės energijos imtuvo sluoksniu, kuris perduoda jį vandeniui, kuris juda prie imtuvo lituotų vamzdžių viduje. Paprastas ir efektyvus dizainas, kuriame, siekiant didesnio efekto, kartais sukuriamas vakuumas šilumos izoliacijai.

Pagal cirkuliacijos grandinės tipą

1. Atviras – naudojamas karšto vandens tiekimui į gyvenamąjį rajoną. Šilumos nešiklis šiuo atveju yra vanduo, kuris naudojamas įvairioms buitinėms reikmėms ir atitinkamai nebepatenka į grandinę.
2. Vieno kontūro sistema – naudojama namų šildymui. Taip pašildytas aušinimo skystis naudojamas kaip priedas prie aušinimo skysčio, kuris buvo šildomas tradiciniu būdu. Šiuo atveju šildomas aušinimo skystis patenka į šildymo sistemą, o po to vėl perduodamas į priėmimo baką ir į kolektorių.
3. Dvigubos grandinės šildymo sistema yra pati universaliausia. Galima naudoti šildymui žiemą arba vandens tiekimui.

Dvigrandė vandens tiekimo ir šildymo sistema

Taip pat galite rinktis vieną iš galimų aušinimo skysčių – vandenį, alyvą ar antifrizą. Po kolektoriaus aušinimo skystis praeina per šilumokaitį, kuriame šiluma perduodama į antrą grandinę. Antrasis naudojamas aušinimo skystis jau naudojamas pagal paskirtį – šildymui ar vandens tiekimui.

aušinimo skystis

Tokiems vandens šildytuvams naudojami įvairūs aušinimo skysčiai: antifrizas, tepimo skystis ir vanduo.

Taikymas

Saulės sistemos pamažu populiarėja. Su jų pagalba jie išsprendžia daugybę problemų:

• Skysčio pašildymas iki reikiamos temperatūros.
• Šildymo sistemos veikimo gerinimas.
• Vandens šildytuvas baseinui, vasaros dušui.
• Skysčio šildymas kitiems poreikiams.

Absorber, svarbiausia sistemos dalis

Saulės kolektoriaus dalis, kuri priima, kaupia ir perduoda šilumą aušinimo skysčiui, vadinama absorberiu.Būtent nuo šio elemento priklauso visos sistemos efektyvumas.

Šis elementas pagamintas iš vario, aliuminio arba stiklo, po kurio dengiama danga. Absorberio efektyvumas labiau priklauso nuo dangos, o ne nuo medžiagos, iš kurios jis pagamintas. Žemiau, nuotraukoje, matote, kokios dangos yra ir kaip efektyviai jos gali sugerti šilumą.

Sistemos aprašyme nurodyta maksimali galima saulės energijos, patenkančios ant absorberio, sugertis. "α" yra didžiausias galimas absorbcijos procentas. "ε" yra atspindėtos šilumos procentas.

Pagal pastato tipą

Absorberiai taip pat skiriasi pagal įrenginio tipą, dabar yra tik du tipai:

Plunksna - išdėstyta taip. Plokštės sujungia vamzdžius su aušinimo skysčiu viena su kita. Patys vamzdžiai gali būti sujungti į vieną sistemą keliais būdais. Tai paprastas sugėriklio tipas, kurį galite pasigaminti patys.

Cilindrinis - šiuo atveju danga padengiama stikliniu kolbos paviršiumi ir naudojama vakuuminiuose kolektoriuose. Šio prietaiso dėka šiluma labiau koncentruojama ties vamzdžio centre, kur yra šilumos šaliklis arba strypas. Ši sistema veikia efektyviau nei rašiklio sistema.

Ar galima naudoti saulės kolektorių žiemą

Norint naudoti įrenginį ištisus metus, reikia daugiau sužinoti, kaip veikia saulės kolektorius žiemą. Pagrindinis skirtumas yra aušinimo skystis. Kadangi vanduo gali užšalti grandinės vamzdžiuose, jį reikia pakeisti antifrizu. Netiesioginio šildymo principas veikia sumontavus papildomą katilą. Toliau diagrama yra tokia:

• Kai antifrizas pašildomas, jis pateks iš baterijos, esančios lauke, į vandens rezervuaro ritę ir įkais.
• Tada į sistemą bus tiekiamas šiltas vanduo, atvėsinamas atgal.
• Būtinai sumontuokite slėgio jutiklį (slėgio matuoklį), oro išleidimo angą, išsiplėtimo vožtuvą, kad sumažintumėte perteklinį slėgį.
• Kaip ir vasaros versijoje, norint pagerinti cirkuliaciją, būtina numatyti cirkuliacinį siurblį.

Saulės kolektorius ant namo stogo žiemą

Kaip savo rankomis pasidaryti saulės vandens šildytuvą

Prietaisas yra 1 colio skersmens vamzdinis radiatorius, įdėtas į medinę dėžę. Konstrukcija gali būti termoizoliuota putomis. Cinkuoto geležies lakšto pagalba būtina papildomai apšiltinti įrenginio dugną. Būtinai nudažykite medžiagas juodai, kad pagreitintumėte kaitinimo procesą, išskyrus stiklinį dangtelį, kuris nudažytas baltai.

Kaip vandens indą galite naudoti didelę geležinę statinę, kuri įdedama į dėžutę iš medžio ar faneros. Tuščia vieta turi būti užpildyta. Tam tinka pjuvenos, smėlis, keramzitas ir kt.

„Pasidaryk pats“ įrankiai ir medžiagos vandens šildytuvui

Saulės vandens šildytuvo statybai reikalingos šios medžiagos ir įrankiai:

• stiklas su rėmeliu;
• statybinis kartonas po dugnu;
• mediena arba fanera dėžutei po statine;
• sukabinimas;
• užpildas tuščiai vietai (smėlis, pjuvenos ir kt.);
• geležiniai pamušalo kampai;
• vamzdis radiatoriui;
• tvirtinimo detalės (pavyzdžiui, spaustukai);
• cinkuotas geležies lakštas;
• didelio tūrio geležies bakas (pakanka 300 litrų);
• dažai juodi, balti ir sidabruoti;
• mediniai strypai.

Saulės vandens šildytuvo gamybos procesas

Saulės kolektoriaus gamybos procesas savo rankomis yra ne tik įdomus, bet ir duoda daug naudos. Sukurtas įrenginys leis racionaliai panaudoti saulės spinduliuotę sprendžiant įvairias ekonomines problemas. Kolekcionieriaus kūrimo etapais specifika yra tokia:

1. Pirmiausia reikia padaryti bako dėžutę, kurią reikia sutvirtinti strypais.
2. Iš apačios uždedama termoizoliacinė medžiaga, ant kurios sumontuotas metalinis lakštas.
3. Ant viršaus uždedamas radiatorius, kuris turi būti tinkamai pritvirtintas paruoštomis tvirtinimo detalėmis.
4. Smulkiausius plyšius konstrukcijos korpuse reikia ištepti ir užsandarinti.
5. Vamzdžiai ir metalo lakštai turi būti nudažyti juodai.
6. Statinė ir dėžė nudažyti sidabru, o po džiovinimo bakas sumontuotas medinėje konstrukcijoje.
7. Tuščia vieta užpildoma paruoštu užpildu.
8. Norėdami užtikrinti nuolatinį slėgį, galite įsigyti vandens kamerą su plūde, kuri yra sumontuota vandens rezervuare.
9. Dizainas turėtų būti dedamas saulėtoje erdvėje kampu į horizontą.
10. Be to, sistema yra sujungta vamzdžiais (jų skaičius ir medžiaga priklauso nuo projekto dydžio ir tipo).
11. Kad nesusidarytų oro kišenės, pildymą reikia pradėti nuo radiatoriaus apačios.
12. Pagal tokią sistemą šildomas vanduo juda aukštyn, taip išstumdamas šaltą vandenį, kuris vėliau patenka į radiatorių ir įšyla.

Jei viskas teisingai paskaičiuota, po kurio laiko iš išleidimo vamzdžio išeis šiltas vanduo. Nepamirškite, kad saulėtas oras yra būtina sąlyga. Taigi, vandens šildytuvo sistemos viduje temperatūra gali būti apie 70 laipsnių.Vandens temperatūros skirtumas įleidimo ir išleidimo angoje bus 10-15 laipsnių. Naktį rekomenduojama užblokuoti vandens patekimą, kad būtų išvengta šilumos nuostolių.

Tokio prietaiso našumas yra žymiai prastesnis nei parduotuvių šildytuvų. Namuose pagaminto įrenginio efektyvumas bus daug mažesnis, tačiau jei nereikia pirkti tokios brangios sistemos, viską galite padaryti patys.

Saulės energija yra alternatyvus šilumos šaltinis

Idėja naudoti saulės energiją šildymui nėra nauja. Be to, jo naudojimo tikslingumą įrodė amerikiečiai, kinai, ispanai, izraeliečiai ir japonai.

Rinkoje gausu įvairių saulės energijos konvertavimo ir tolesnio panaudojimo namų ūkio reikmėms įrenginių pasiūlymų.

Saulės sistemos yra aktyviai naudojamos kaip pagrindinis šilumos šaltinis daugelyje pasaulio šalių. Mūsų platumose jis vis dar naudojamas kaip priedas prie šildymo sistemos.

Sistemų kaina priklauso nuo jų tipo, ploto, gamyboje naudojamos medžiagos. Kasmet pastebima nuolatinė visų saulės energijos įrenginių – saulės sistemų – kainų mažėjimo tendencija.

Tai daro juos labiau prieinamus plačiajai visuomenei. Tik ne visi yra pasirengę tokiam pirkiniui.

Tačiau, jei norite, galite savo rankomis sukurti efektyvią saulės šildymo sistemą, išleisdami žymiai mažiau pinigų.

Jau daugelį metų puikiai savo funkcijas atliekanti pažįstama šildymo sistema vis brangsta. To priežastis – pasaulinis energijos išteklių brangimas visame pasaulyje. Natūralus savininko noras yra sutaupyti šildymui, kuris suvalgo didelę šeimos biudžeto dalį.

Taigi saulės šildymo sistema gali pilnai pakeisti įprastą kietąjį kurą, dujas ar bet kurį kitą. Viskas priklauso nuo kambario, kuriame jis bus naudojamas, tipo ir dydžio.

Kvartui tinkamas variantas netinka gyvenamajam pastatui, o vasarnamio poreikius atitinkanti sistema nesusitvarko su 2 aukštų dvaro šildymu.

Visiškas tradicinio šildymo pakeitimas saulės šildymu kartais kelia problemų. Savininkas baiminasi, kad sistema gali nesusitvarkyti arba neužtenka vietos sumontuoti reikiamą skaičių plokščių.

Todėl dažnai naudojama kombinuota šildymo sistema, visiškai neatsisakant sumontuotos dujinės (elektros ar kitos) įrangos. Įprasto šildymo pakeitimo saulės šildymu lygis gali siekti 90%.

Taip pat svarbus metinis saulėtų dienų skaičius vietovėje, kurioje yra būstas. Be to, vidutinė paros temperatūra nėra tokia svarbi.

Daugelis įrenginių efektyviai sugeria šviesą šaltomis žiemos dienomis (saulės kolektoriai kaip aušinimo skystį naudoja antifrizą).

Be šildymo, saulės kolektorių sistema gali aprūpinti namus šiltu vandeniu ir elektra.

Gamyklinės technikos kainos

Liūto dalis finansinių išlaidų, susijusių su tokios sistemos statyba, tenka kolektorių gamybai. Tai nenuostabu, net pramoniniuose saulės sistemų pavyzdžiuose apie 60% išlaidų tenka šiam konstrukciniam elementui. Finansinės išlaidos priklausys nuo konkrečios medžiagos pasirinkimo.

Pažymėtina, kad tokia sistema nepajėgi šildyti patalpos, ji tik padės sutaupyti išlaidų, nes padės šildyti vandenį šildymo sistemoje. Atsižvelgiant į gana dideles energijos sąnaudas, kurios išleidžiamos vandens šildymui, į šildymo sistemą integruotas saulės kolektorius tokias išlaidas žymiai sumažina.

Saulės kolektorius gana paprastai integruotas į šildymo ir karšto vandens tiekimo sistemą (+)

Jo gamybai naudojamos gana paprastos ir prieinamos medžiagos. Be to, ši konstrukcija yra visiškai nepastovi ir nereikalauja priežiūros. Sistemos priežiūra apsiriboja periodine patikra ir kolektoriaus stiklo valymu nuo užteršimo.

Privalumai ir trūkumai

Visų tipų įrenginiai turi savo teigiamų ir neigiamų savybių. Saulės kolektoriams taip pat yra rodiklių.

Privalumai:

1. Saulės šildymo sistema taupo energiją karštam vandeniui ruošti.
2. Dalį šildymo išlaidų žiemą galima sumažinti naudojant saulės spinduliuotę.

Minusai:

1. Tam reikės pagaminti visiškai naują šilumos tiekimo sistemą, kuri turi būti montuojama į tradicinius šildymo įrenginius ir karšto vandens įrenginius.
2. Saulės sistemos negali garantuoti didžiausių šalčių. Čia patalpoms šildyti reikės naudoti kurą deginančius įrenginius arba elektros instaliaciją.

Kaip tai veikia žiemą?

Šildymo sistemose, kaip taisyklė, naudojami vakuuminiai kolektoriai, tai lemia jų techninės charakteristikos ir eksploatavimo sąlygos.

Pagrindinis vakuumo elementas saulės kolektorius yra vakuuminis vamzdis, kurį sudaro:

• Izoliacinis vamzdis iš stiklo ar kitos medžiagos, praleidžiantis saulės spindulius minimaliai prarandant jų galią;
• Varinis, šilumos vamzdis įdėtas į izoliacinio vamzdžio vidų;
• Aliuminio folija ir sugeriantis sluoksnis, esantis tarp vamzdelių;
• Izoliacinio vamzdžio dangtelis, kuris yra sandarinimo tarpiklis, užtikrinantis vakuumą vidinėje įrenginio erdvėje.

Sistema veikia taip:

1. Veikiamas saulės energijos, vamzdžio kontūro šilumnešis išgaruoja ir kyla į viršų, kur kondensuojasi kolektoriaus šilumokaityje, perduoda savo šilumą išorinės grandinės aušinimo skysčiui, o po to teka žemyn, o procesas kartojasi.
2. Išorinės grandinės šilumnešis, iš saulės kolektoriaus šilumokaičio, tiekiamas į akumuliacinį rezervuarą, kuriame gauta šiluminė energija perduodama į šildymo ir karšto vandens tiekimo sistemos šilumnešį.
3. Išorinės grandinės aušinimo skysčio cirkuliacija atliekama įrengiant cirkuliacinį siurblį ir automatikos sistemas, kurios užtikrina sistemos veikimą automatiniu režimu.
4. Automatikos sistemų kompleksą sudaro valdiklis, jutikliai ir valdikliai, kurie suteikia nustatytus sistemos veikimo parametrus (temperatūra, skysčio srautas karšto vandens sistemoje ir kt.)

Kad ši sistema veiktų efektyviai ir susidorotų su keliamais uždaviniais, taip pat ir žiemos laikotarpiu, sistemoje numatyta įrengti perteklinius energijos šaltinius.Tai gali būti papildoma šildymo sistema naudojant šilumnešį, kaip ir aukščiau esančioje diagramoje, kai papildomo kontūro šilumnešis šildomas naudojant įvairių rūšių kurą (dujas, biokurą, elektrą). Taip pat panašią užduotį galima atlikti sumontavus elektrinius šildymo elementus tiesiai į akumuliacinį baką. Atsarginių energijos šaltinių veikimą kontroliuoja automatikos sistema, prireikus įtraukiant ir šiuos veikiančius įrenginius.

Kaip veikia saulės kolektorius?

Kolektoriaus veikimo principas pagrįstas saulės šiluminės energijos sugėrimu (absorbcija) specialiu priėmimo įrenginiu ir jos perdavimu su minimaliais nuostoliais į aušinimo skystį. Kaip imtuvai naudojami juodai nudažyti variniai arba stikliniai vamzdeliai.

Juk žinoma, kad daiktus, kurie turi tamsią arba juodą spalvą, geriausiai sugeria šiluma. Aušinimo skystis dažniausiai yra vanduo, kartais oras. Pagal konstrukciją namų šildymo ir karšto vandens tiekimo saulės kolektoriai yra šių tipų:

• oras;
• vandens butas;
• vandens vakuumas.

Be kita ko, orinis saulės kolektorius išsiskiria paprastu dizainu ir atitinkamai žemiausia kaina. Tai skydelis – saulės spindulių imtuvas iš metalo, uždarytas sandariame korpuse. Plieno lakštas, užtikrinantis geresnį šilumos perdavimą, yra su briaunomis nugarinėje pusėje, o apačioje – su šilumos izoliacija. Priekyje sumontuotas skaidrus stiklas, o korpuso šonuose yra angos su flanšais, skirtomis ortakiams ar kitoms plokštėms sujungti, kaip parodyta diagramoje:

Turiu pasakyti, kad saulės kolektorių su oro šildymu įrengimas turi savo ypatybes.Dėl mažo efektyvumo patalpų šildymui turi būti naudojamos kelios panašios plokštės, sujungtos į bateriją. Be to, jums tikrai prireiks ventiliatoriaus, nes įkaitęs oras iš ant stogo esančių kolektorių pats nenusileis žemyn. Oro sistemos schema parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje:

Tai įdomu: Baldakimas verandai iš polikarbonato: mes nurodome visus niuansus

Kaip veikia saulės kolektorius?

Kolektoriaus veikimo principas pagrįstas saulės šiluminės energijos sugėrimu (absorbcija) specialiu priėmimo įrenginiu ir jos perdavimu su minimaliais nuostoliais į aušinimo skystį. Kaip imtuvai naudojami juodai nudažyti variniai arba stikliniai vamzdeliai.

Juk žinoma, kad daiktus, kurie turi tamsią arba juodą spalvą, geriausiai sugeria šiluma. Aušinimo skystis dažniausiai yra vanduo, kartais oras. Pagal konstrukciją namų šildymo ir karšto vandens tiekimo saulės kolektoriai yra šių tipų:

• oras;
• vandens butas;
• vandens vakuumas.

Be kita ko, orinis saulės kolektorius išsiskiria paprastu dizainu ir atitinkamai žemiausia kaina. Tai skydelis – saulės spindulių imtuvas iš metalo, uždarytas sandariame korpuse. Plieno lakštas, užtikrinantis geresnį šilumos perdavimą, yra su briaunomis nugarinėje pusėje, o apačioje – su šilumos izoliacija. Priekyje sumontuotas skaidrus stiklas, o korpuso šonuose yra angos su flanšais, skirtomis ortakiams ar kitoms plokštėms sujungti, kaip parodyta diagramoje:

Turiu pasakyti, kad saulės kolektorių su oro šildymu įrengimas turi savo ypatybes.Dėl mažo efektyvumo patalpų šildymui turi būti naudojamos kelios panašios plokštės, sujungtos į bateriją. Be to, jums tikrai prireiks ventiliatoriaus, nes įkaitęs oras iš ant stogo esančių kolektorių pats nenusileis žemyn. Oro sistemos schema parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje:

Oro saulės kolektoriaus įtaisas ir veikimo principas

Saulės oro kolektorius susideda iš kelių pagrindinių dalių:

Oro saulės kolektoriaus darbo schema

• Visa kolektoriaus konstrukcija dedama į patvarų ir sandarų korpusą, kuriame būtinai turi būti šilumos izoliatorius. Į kolektoriaus vidų patekusi šiluma neturėtų „ištekėti“ į išorę.
• Pagrindinė bet kurio kolektoriaus dalis yra saulės baterija, kuri dar vadinama absorberiu arba absorberiu. Šios plokštės užduotis – priimti saulės energiją, o vėliau ją perduoti į orą, todėl ji turi būti pagaminta iš didžiausio šilumos laidumo medžiagos. Tokios savybės kasdieniame gyvenime yra varis ir aliuminis, rečiau plienas. Geresniam šilumos perdavimui apatinė absorberio dalis daroma kuo didesnė, todėl gali būti naudojami briaunos, banguotas paviršius, perforacija ir kiti būdai. Siekiant geresnio saulės energijos įsisavinimo, absorberio priimančioji dalis yra nudažyta tamsia matine spalva.
• Viršutinė kolektoriaus dalis hermetiškai uždaryta permatoma izoliacija, kuri gali būti grūdintas stiklas arba organinis stiklas, arba polikarbonatinis stiklas.

Saulės kolektorius orientuotas į pietus, o paviršius pasviręs taip, kad į paviršių patektų didžiausias saulės energijos kiekis.Kaip sako specialistai – maksimaliai insoliacijai. Šaltas lauko oras natūraliai arba priverstinai patenka į priimančiąją dalį, praeina per absorberio briaunas ir išeina iš kitos dalies, turinčios flanšą, skirtą susijungti su ortakiu, vedančiu į šildomą patalpą. Pažymėtina, kad saulės kolektorių projektavimo variantų yra labai daug, o aukščiau pavaizduota tik kaip pavyzdys.

Oro šildymas saulės kolektorių pagalba negali visiškai pakeisti pagrindinio šildymo mūsų klimato zonoje, tačiau bus labai gera pagalba net ir šaltomis žiemos saulėtomis dienomis.

Kaip veikia kolektorius – tai paprasta

Bet kuri iš straipsnyje aptartų konstrukcijų, skirtų saulės energiją paversti šilumine energija, turi du pagrindinius komponentus – šilumokaitį ir šviesą gaudantį akumuliatoriaus įtaisą. Antrasis skirtas fiksuoti saulės spindulius, pirmasis - modifikuoti juos į šilumą.

Progresyviausias kolektorius yra vakuuminis. Jame akumuliatoriai-vamzdžiai įkišti vienas į kitą, tarp jų susidaro beorė erdvė. Tiesą sakant, mes susiduriame su klasikiniu termosu. Vakuuminis kolektorius dėl savo konstrukcijos užtikrina idealią įrenginio šilumos izoliaciją. Jame esantys vamzdžiai, beje, yra cilindro formos. Todėl Saulės spinduliai į juos patenka statmenai, o tai garantuoja, kad kolektorius gaus didelį energijos kiekį.

Progresyvūs vakuuminiai prietaisai

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

Aptariamuose saulės kolektoriuose šildymui skirtas aušinimo skystis yra vanduo, kuris, skirtingai nei bet kuris šiuolaikinis kuras, kainuoja mažai ir į aplinką neišskiria anglies dvideginio. Saulės spindulių fiksavimo ir konvertavimo prietaisas, kurį galite pasigaminti ir kurio geometriniai parametrai yra 2x2 kvadratiniai metrai, gali tiekti apie 100 litrų šilto vandens kasdien 7–9 mėnesius. O didelių gabaritų konstrukcijas galima panaudoti ir namo šildymui.

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

Skirtumas tarp saulės baterijų ir kolektorių

Prieš tęsdami vandens šildymo saulės sistemų pagrindinių charakteristikų ir apimties aprašymą, turite suprasti, kuo saulės baterijos skiriasi nuo kolektorių.

1) Saulės baterija – įrenginys, kuri gamina elektros energiją iš Saulės energijos labai jautrių fotoelementų pagalba, sujungta į vieną autonominę sistemą. Kadangi fotovoltiniai keitikliai gamina nuolatinę srovę, papildomai naudojamas inverteris, kuris leidžia gauti kintamąją srovę, tinkamą buitinėms reikmėms: elektrai ir apšvietimui.

2) Saulės kolektorius – funkcinė padalinta sistema, kurios pagrindinė užduotis yra artimosios infraraudonosios spinduliuotės ir matomos saulės šviesos sugertis. Baterijos generuoja srovę, o kolektoriai šildo skystį vamzdeliuose. Tai yra pagrindinis jų skirtumas.

Aušinimo skystis saulės kolektoriams parenkamas atsižvelgiant į metų laiką, taip pat į veikimo ypatumus. Daugiafunkcinėms konstrukcijoms dažniausiai naudojamas antifrizas (antifrizas), o sezoninio tipo sistemos užpildomos vandeniu. Šiandien galite įsigyti universalesnį variantą – hibridinį saulės kolektorių. Šis įrenginys patrauklus tuo, kad vienu metu gamina elektrą ir šildo vandenį. Jo panaudojimo privalumai akivaizdūs: fotovoltiniai moduliai aušinami aktyvia šilumos šalinimo sistema, dėl kurios pagaminama dvigubai daugiau elektros energijos, o šilumos resursų perteklius išleidžiamas vandens šildymui.

Kaip savo rankomis pasidaryti saulės kolektorių

galima pagaminti saulės kolektorių savo rankomis, taip įsigydami natūralų šildytuvą ir sutaupydami nemažą sumą mokėdami už elektrą.

Gamyba susideda iš kelių etapų:

• Tikslo apibrėžimas – tai bus oro kolektorius (šildymui) arba vandens kolektorius (vandeniui pašildyti);
• Būsimo kolektoriaus reikalingų matmenų pašalinimas, projektinės schemos parengimas;
• Korpuso gamyba, jo izoliacija;
• Sudedamųjų kolektoriaus elementų (vakuuminių vamzdžių, kurie yra savadarbis šilumokaitis) montavimas;
• Įėjimo/išėjimo angų įtaisas;
• Užbaigtos konstrukcijos įstiklinimas (taip pat galite naudoti polikarbonatą ar plėvelę, bet stiklas vis tiek geriau).

Galite naudoti daugumą namuose turimų medžiagų, pavyzdžiui, kaip sugėriklį, dažnai naudojamas juodai nudažytas gofruotas kartonas.

Saulės kolektoriaus dizainas

Saulės kolektoriaus dizainas

Nagrinėjami vienetai turi gana paprastą dizainą.Apskritai sistemą sudaro pora kolektorių, priekinė kamera ir akumuliacinė talpa. Saulės kolektoriaus darbas atliekamas pagal paprastą principą: saulės spinduliams leidžiant pro stiklą, jie paverčiami šiluma. Sistema sutvarkyta taip, kad šie spinduliai nepajėgtų išeiti iš uždaros erdvės.

Įrenginys veikia pagal termosifono principą. Kaitinant, šiltas skystis veržiasi aukštyn, išstumdamas šaltą vandenį iš ten ir nukreipdamas jį į šilumos šaltinį. Tai leidžia net atsisakyti siurblio naudojimo, nes. skystis cirkuliuos pats. Įrenginys kaupia saulės energiją ir ilgą laiką saugo ją sistemos viduje.

Aptariamo įrenginio surinkimo komponentai parduodami specializuotose parduotuvėse. Tokio kolektoriaus šerdyje yra vamzdinis radiatorius, sumontuotas specialioje dėžutėje, pagamintoje iš medžio, kurios vienas iš paviršių yra stiklinis.

Minėto radiatoriaus gamybai naudojami vamzdžiai. Plienas yra tinkamiausia vamzdžių medžiaga. Įleidimo ir išleidimo angos yra pagamintos iš vamzdžių, tradiciškai naudojamų vandentiekyje. Paprastai naudojami ¾ colio vamzdžiai, 1 colio gaminiai taip pat gerai veikia.

Grotelės pagamintos iš mažesnių vamzdžių plonesnėmis sienelėmis. Rekomenduojamas skersmuo – 16 mm, optimalus sienelės storis – 1,5 mm. Kiekvienoje radiatoriaus grotelėje turi būti 5 160 cm ilgio vamzdžiai.

Saulės kolektoriai

Prietaiso gamyba iš gofruoto kartono

Tai dar paprastesnis saulės kolektoriaus dizainas. Sukursite jį daug greičiau.

Pirmas lygmuo.Pirmiausia padarykite medinę dėžę taip pat, kaip ir ankstesnėje versijoje. Tada išilgai galinės sienos perimetro padėkite siją (maždaug 4x4 cm), o apačioje padėkite mineralinę vatą.

Antrasis etapas. Apatinėje dalyje padarykite išėjimo angą.

Trečias etapas. Ant sijos uždėkite gofruotą lentą ir pastarąją perdažykite juodai. Žinoma, jei iš pradžių ji buvo kitos spalvos.

Ketvirtasis etapas. Orui srautui padarykite perforacijas visame gofruotojo kartono plote.

Penktas etapas. Jei pageidaujate, visą konstrukciją galite glazūruoti polikarbonatu – tai padidins absorberio šildymo temperatūrą. Tačiau nepamirškite, kad taip pat turite numatyti oro srauto išleidimo angą iš išorės.

Papildomos veiklos išlaidos

Jos naudojimas nereiškia jokios priežiūros ar priežiūros, išskyrus periodinį nešvarumų ir sniego valymą žiemą (jei jis pats neattirpsta). Tačiau bus tam tikrų susijusių išlaidų:

Remontas, viskas kas gali būti keičiama pagal garantiją, gamintojas gali būti pakeistas be problemų, svarbu pirkti įgaliotą atstovą ir turėti garantinius dokumentus.
Elektra, jos išleidžiama nemažai siurbliui ir valdikliui. Pirmajam galima dėti tik 1 saulės bateriją prie 300 W ir užteks (net be baterijų sistemos).
Ritės praplovimas, tai reikės atlikti kartą per 5-7 metus

Viskas priklauso nuo vandens kokybės (jei jis naudojamas kaip šilumos nešiklis).