Cum să faci un colector solar pentru încălzire cu propriile mâini: un ghid pas cu pas

Colector solar de aer: dispozitiv schema de proiectare

Pentru a realiza un colector solar de aer din mijloacele care se află în orice gospodărie, ai nevoie de puțin.

Vei avea nevoie:

• Scânduri din lemn, bare, placaj;
• Șuruburi autofiletante, cuie sau alte elemente de fixare;
• Doze de fier pentru băuturi;
• Vopsea neagră;
• Sticlă.

În primul rând, trebuie să pregătiți o cutie de lemn de dimensiunile necesare (lungime x lățime). Adâncimea cutiei trebuie să fie puțin mai mare decât diametrul cutiilor planificate pentru utilizare. Pereții cutiei pot fi fixați cu șuruburi autofiletante sau orice elemente de fixare adecvate. Apoi, în partea de sus și de jos a cutiei, retrăgându-se la 10-15 centimetri de pereții superiori și inferiori, trebuie să instalați rafturi, pe toată lungimea cărora să găuriți pentru conserve egale cu diametrul lor.

Este necesar să tăiați găuri în cutii, tăind gâtul și fundul, obținând astfel o țeavă de trecere care arată ca un mic canal de aer. Trebuie să conectați cutiile inserând a doua cutie în fundul gol al primei cutii, următoarea în ea și așa mai departe pe toată lungimea cutiei. Apoi introduceți țeava rezultată din cutii în cutie prin găurile găurite pentru aceasta. Astfel, este necesar să umpleți întreaga cutie cu conserve, fără a număra spațiul dintre peretele superior și raftul superior în care sunt atașate conservele și spațiul dintre raftul inferior și peretele inferior.

Îmbinările raftului superior și inferior cu cutiile trebuie fixate cu șuruburi autofiletante prin găurirea raftului împreună cu peretele cutiei. Aerul din cameră va pătrunde în spațiul dintre peretele superior al cutiei și raftul superior, pentru care este necesar să se prevadă găuri, de preferință câteva. Trecand prin cutii si incalzindu-se, aerul va intra intr-un spatiu asemanator intre raftul de jos si perete, de unde va intra in camera prin gauri, aici va fi necesar sa se prevada un ventilator. Astfel, ar trebui să aibă loc un proces cu drepturi depline de circulație a aerului și încălzire.

Cutia în sine și cutiile instalate trebuie degresate și vopsite cu vopsea neagră mată (puteți folosi cea mai ieftină) pentru a crea impresia unei structuri unice și a crește viteza de încălzire.

Etapa de asamblare responsabilă

Pasul final este asamblarea carcasei, care va fixa toate componentele dispozitivului într-o singură structură. Folosind o foaie de placaj și blocuri de lemn, trebuie să doborâți o cutie puternică. În barele de lemn folosite, tăiați caneluri în avans, apoi veți introduce un ecran de policarbonat în ele (adâncimea canelurii este de aproximativ 0,5 cm). Ieșirile pentru tuburi pot fi realizate după ce toate componentele majore au fost instalate. Apoi, în cutia de lemn deja asamblată, pentru a crea un buzunar de aer, așezați izolație din vată minerală. Montați un panou cu bobină peste vata minerală. Îndepărtați marginile vatei astfel încât colacul să nu atingă pereții cutiei. Panoul de incalzire si panoul din policarbonat trebuie sa aiba si o distanta intre ele si sa nu se atinga.

Etapa finală constă în tratarea corpului cu o soluție specială hidrofugă și emailare (cu excepția părții frontale).

Colector solar din rame vechi

Asta e tot, colectorul solar este gata. Pentru a-l activa, așezați-l pe o structură de susținere, întorcându-și partea din față spre soare, astfel încât razele să cadă pe partea din față în unghiul cel mai drept. Pe acoperiș, instalați un rezervor pentru acumularea de apă, acesta va servi drept rezervor. În partea de sus a rezervorului, treceți un furtun conectat la tubul superior al colectorului, la partea inferioară a tubului inferior. Racordand apa dupa aceasta schema, veti asigura functionarea in regim de circulatie naturala.Conform legilor fizicii, apa caldă se va ridica în direcția rezervorului, iar apa rece deplasată va intra în colector pentru încălzire în serpentină. Nu uitați că este necesar să atașați un furtun și o supapă la rezervor pentru a extrage apă din rezervor, precum și pentru a-l umple cu apă nouă.

Colector de aer

Colectorul de aer este una dintre cele mai de succes dezvoltări. Dar panourile solare de tip aer sunt foarte rare. Astfel de dispozitive nu sunt potrivite pentru încălzirea locuinței sau alimentarea cu apă caldă. Sunt folosite pentru aer condiționat. Purtătorul de căldură este oxigenul, care este încălzit sub influența energiei solare. Panourile solare de acest tip sunt identificate cu un panou de oțel nervurat vopsit într-o nuanță închisă. Principiul de funcționare a acestui dispozitiv este o alimentare naturală sau automată cu oxigen către casele private. Oxigenul cu ajutorul radiațiilor solare se încălzește sub panou, creând astfel aer condiționat.

Este permisă instalarea unui colector de aer în case private, spații comerciale.

Clasificarea temperaturii

Echipamentele solare pentru locuință sunt adesea clasificate în funcție de tipul de lichid de răcire. Astăzi, pe piața mondială puteți găsi sisteme lichide și de aer. În plus, colectoarele sunt împărțite în funcție de regimul de temperatură de funcționare, adică clasificarea se aplică în funcție de temperatura maximă de încălzire a elementelor de lucru. Există următoarele tipuri de sisteme:

• temperatură scăzută - purtătorul de căldură pentru colectoarele solare este încălzit până la 50℃;
• temperatura medie - temperatura lichidului circulant nu depășește 80℃;
• temperatură ridicată - temperatura maximă a materialului de transfer termic poate crește până la 300 de grade.

Primele două opțiuni sunt cele mai potrivite pentru uz casnic, în timp ce modelele de colectoare de înaltă temperatură sunt mai des folosite în sectoarele de producție și industriale ale economiei. Acest lucru se datorează faptului că în sistemele de încălzire a apei la temperatură ridicată, procesul de transformare a energiei solare în căldură este destul de complicat. În același timp, astfel de instalații solare ocupă suprafețe mari. Nu orice proprietar de imobiliare „dacha” își poate permite un astfel de lux.

Tipuri de încălzitoare solare de apă și caracteristicile acestora

Încălzitoarele solare de apă sunt un set de echipamente pentru încălzirea apei folosind energia solară. Un alt nume pentru aceste dispozitive este colectoare solare. Spre deosebire de panourile fotovoltaice care folosesc lumina solară pentru a genera electricitate, încălzitoarele solare primesc imediat energie termică, pe care o transferă unui lichid de răcire (apă, antigel etc.).

Ele formează un întreg sistem format din următoarele elemente:

• Colector. Un panou care primește energie termică și o transferă lichidului de răcire.
• Rezervor de stocare. Un recipient în care se acumulează apă încălzită, iar lichidul de răcire răcit este înlocuit cu un flux proaspăt încălzit.
• Circuit de incalzire. Sistem convențional de radiatoare sau încălzire prin pardoseală, realizând energia lichidului de răcire. În unele tipuri de sistem, circuitul de încălzire nu este inclus în volumul sistemului colector, primind energie în rezervorul de stocare, care în acest caz este un schimbător de căldură.

După tipul de circulație

Circulația lichidului de răcire vă permite să primiți energie termică în schimbul energiei eliberate în atmosfera internă a casei. Există două tipuri:

1. Natural. Se folosește mișcarea în sus a straturilor lichide încălzite cu înlocuirea lor cu straturi mai reci.Nu necesită niciun dispozitiv sau utilizarea energiei electrice, dar depinde de mulți factori - poziția relativă a colectorului, stocarea și alte elemente ale sistemului, temperatură etc. Mișcarea fluidului este instabilă, capabilă să crească și să scadă.
2. Forţat. Debitele sunt direcționate de o pompă de circulație. Există un mod stabil cu un debit constant, care vă permite să oferiți un mod stabil de încălzire a casei.

După tipul de colector

Există modele de colectoare cu eficiență, capacități și metode diferite de transfer de căldură. Printre ei:

1. Deschis. Tavi lungi plate sau jgheaburi din plastic negru in care circula apa. Eficiența colectoarelor deschise este foarte scăzută, dar simplitatea și ieftinitatea contribuie la popularitatea lor. Folosit pentru a încălzi apa pentru un duș sau piscină în aer liber.
2. Tubular (termosifon). Elementul principal este un tub coaxial cu un strat de vid între straturile exterioare, care izolează în mod fiabil conținutul tuburilor. Designul este eficient, dar scump și nu poate fi reparat.
3. Apartament. Acestea sunt containere închise cu un panou superior transparent. Suprafața interioară este acoperită cu un strat de receptor de energie termică, care o transferă în apă, care se deplasează în interiorul tuburilor lipite la receptor. Un design simplu și eficient, în care, pentru un efect mai mare, se creează uneori un vid pentru izolarea termică.

După tipul de circuit de circulație

1. Deschis - folosit pentru a furniza apă caldă unei zone rezidențiale. Purtătorul de căldură în acest caz este apa, care este folosită pentru diverse nevoi casnice și, în consecință, nu mai intră în circuit.
2. Sistem cu un singur circuit - folosit pentru încălzirea locuinței. Lichidul de răcire încălzit în acest mod este utilizat ca aditiv pentru lichidul de răcire, care a fost încălzit prin metoda tradițională. În acest caz, lichidul de răcire încălzit trece în sistemul de încălzire, după care este din nou transferat în rezervorul de primire și în colector.
3. Sistemul de încălzire cu dublu circuit este cel mai versatil. Se poate folosi pentru incalzire iarna sau pentru alimentarea cu apa.

Sistem de alimentare cu apă și încălzire cu dublu circuit

De asemenea, puteți alege unul dintre posibilele lichide de răcire - apă, ulei sau antigel. După colector, lichidul de răcire trece printr-un schimbător de căldură, în care căldura este transferată către al doilea circuit. Cel de-al doilea lichid de răcire utilizat este deja utilizat în scopul propus - pentru încălzire sau alimentare cu apă.

lichid de răcire

Pentru astfel de încălzitoare de apă se folosesc diverși agenți de răcire: antigel, lichid lubrifiant și apă.

Aplicație

Sistemele solare câștigă treptat popularitate. Cu ajutorul lor, ei rezolvă multe probleme:

• Încălzirea lichidului la temperatura necesară.
• Îmbunătățirea performanței sistemului de încălzire.
• Incalzitor de apa pentru piscina, pentru un dus de vara.
• Încălzirea lichidului pentru alte nevoi.

Absorber, cea mai importantă parte a sistemului

Partea colectorului solar care primește, acumulează și transferă căldură lichidului de răcire se numește absorbant. De acest element depinde eficiența întregului sistem.

Acest element este realizat din cupru, aluminiu sau sticlă, urmat de o acoperire. Eficacitatea absorbantului depinde mai mult de acoperire decât de materialul din care este fabricat. Mai jos, în fotografie, puteți vedea ce acoperiri sunt disponibile și cât de eficient pot absorbi căldura.

Descrierea sistemului indică absorbția maximă posibilă a energiei solare care cade pe absorbant. „α” este procentul maxim de absorbție posibil. „ε” este procentul de căldură reflectată.

După tipul clădirii

Absorbtoarele diferă și în funcție de tipul de dispozitiv, acum există doar două tipuri:

Pană - dispuse astfel. Plăcile conectează tuburile cu lichidul de răcire între ele. Tuburile în sine pot fi interconectate într-un singur sistem în mai multe moduri. Acesta este un tip simplu de absorbant pe care îl puteți face singur.

Cilindric - în acest caz, învelișul se aplică pe suprafața de sticlă a balonului și se folosește la colectoarele de vid. Datorită acestui dispozitiv, căldura este concentrată mai mult chiar în centrul tubului unde se află dispozitivul de îndepărtare a căldurii, sau tija. Acest sistem funcționează cu o eficiență mai mare decât un sistem stilou.

Este posibil să folosiți un colector solar iarna

Pentru utilizarea dispozitivului pe tot parcursul anului, trebuie să aflați mai multe despre cum funcționează colectorul solar iarna. Principala diferență este lichidul de răcire. Deoarece apa poate îngheța în conductele circuitului, aceasta trebuie înlocuită cu antigel. Principiul încălzirii indirecte funcționează cu instalarea unui cazan suplimentar. În continuare, diagrama este:

• După ce antigelul se încălzește, acesta va curge din bateria aflată în exterior în serpentina rezervorului de apă și o va încălzi.
• Apoi, apă caldă va fi furnizată sistemului, răcită înapoi.
• Asigurați-vă că instalați un senzor de presiune (manometru), un aerisire, o supapă de expansiune pentru a elibera excesul de presiune.
• Ca și în versiunea de vară, pentru a îmbunătăți circulația, este necesar să se prevadă prezența unei pompe de circulație.

Colector solar pe acoperișul casei iarna

Cum să faci un încălzitor solar de apă cu propriile mâini

Aparatul este un calorifer tubular, cu diametrul de 1 inch, plasat intr-o cutie de lemn. Structura poate fi izolată termic cu spumă. Cu ajutorul unei foi de fier galvanizat, este necesar să izolați suplimentar partea inferioară a dispozitivului. Asigurați-vă că vopsiți materialele în negru pentru a accelera procesul de încălzire, cu excepția capacului de sticlă, care este vopsit în alb.

Ca recipient pentru apă, puteți folosi un butoi mare de fier, care este plasat într-o cutie din lemn sau placaj. Spațiul gol trebuie umplut. Pentru aceasta sunt potrivite rumegușul, nisipul, argila expandată etc.

Instrumente și materiale pentru un încălzitor de apă

Pentru a construi un încălzitor solar de apă, sunt necesare următoarele materiale și instrumente:

• sticlă cu cadru;
• carton de construcție sub fund;
• lemn sau placaj pentru o cutie sub butoi;
• cuplare;
• umplutură pentru spațiul gol (nisip, rumeguș etc.);
• colțurile de fier ale căptușelii;
• teava pentru calorifer;
• elemente de fixare (de exemplu, cleme);
• tabla de fier zincat;
• rezervor de fier cu un volum mare (300 de litri este suficient);
• vopsea negru, alb și argintiu;
• bare de lemn.

Procesul de fabricație a încălzitorului solar de apă

Procesul de realizare a unui colector solar cu propriile mâini nu este doar interesant, ci aduce și o mulțime de beneficii. Dispozitivul creat va permite utilizarea rațională a radiației solare pentru rezolvarea diferitelor probleme economice. Specificul creării unui colector în etape este după cum urmează:

1. Mai întâi trebuie să faceți o cutie pentru rezervor, care trebuie întărită cu bare.
2. Materialul termoizolant este aplicat de jos, deasupra căruia este instalată o tablă metalică.
3. Deasupra este plasat un radiator, care trebuie fixat corespunzător cu elemente de fixare pregătite.
4. Cele mai mici fisuri din corpul structurii trebuie să fie mânjite și sigilate.
5. Țevile și tabla trebuie vopsite în negru.
6. Butoiul și cutia sunt vopsite argintiu și după uscare, rezervorul este instalat într-o structură din lemn.
7. Spațiul gol este umplut cu umplutură pregătită.
8. Pentru a asigura o presiune constantă, puteți achiziționa o cameră de apă cu flotor, care este instalată în rezervorul de stocare a apei.
9. Designul trebuie plasat într-un spațiu însorit la un unghi față de orizont.
10. În plus, sistemul este interconectat prin conducte (numărul și materialul acestora depind de dimensiunea și tipul proiectului).
11. Pentru a evita formarea pungilor de aer, trebuie să începeți umplerea din partea de jos a radiatorului.
12. Conform unui astfel de sistem, apa încălzită se deplasează în sus, înlocuind astfel apa rece, care ulterior intră în calorifer și se încălzește.

Dacă totul este calculat corect, după un timp va ieși apă caldă din conducta de evacuare. Nu uitați că vremea însorită este o condiție prealabilă. Deci, temperatura din interiorul sistemului de încălzire a apei poate fi în jur de 70 de grade. Diferența dintre temperatura apei la intrare și la ieșire va fi de 10-15 grade. Noaptea se recomanda blocarea accesului apei, pentru a evita pierderile de caldura.

Performanța unui astfel de dispozitiv este semnificativ inferioară încălzitoarelor de depozitare. Eficiența unui dispozitiv de casă va fi mult mai mică, dar dacă nu este nevoie să achiziționați un sistem atât de scump, puteți face totul singur.

Energia solară este o sursă alternativă de căldură

Ideea de a folosi energia solară pentru încălzire nu este nouă.Mai mult, oportunitatea utilizării sale a fost dovedită de americani, chinezi, spanioli, israelieni și japonezi.

Piața este plină de oferte de diverse instalații pentru conversia energiei solare și utilizarea ulterioară a acesteia pentru nevoile casnice.

Sistemele solare sunt utilizate în mod activ ca principală sursă de căldură în multe țări ale lumii. În latitudinile noastre, este încă folosit ca un plus la sistemul de încălzire.

Costul sistemelor depinde de tipul, suprafața, materialul utilizat în fabricație. De la an la an, există o tendință constantă de scădere a prețurilor pentru toate tipurile de instalații solare - sisteme solare.

Acest lucru le face mai accesibile pentru populația generală. Doar că nu toată lumea este pregătită să facă o astfel de achiziție.

Dar, dacă doriți, puteți construi un sistem eficient de încălzire solară cu propriile mâini, cheltuind semnificativ mai puțini bani.

Un sistem de încălzire familiar care și-a îndeplinit perfect funcțiile de mulți ani devine din ce în ce mai scump. Motivul pentru aceasta este creșterea globală a prețului resurselor energetice din întreaga lume. Dorința naturală care se naște de la proprietar este de a economisi la încălzire, care consumă o parte semnificativă din bugetul familiei.

Astfel, sistemul de încălzire solară poate înlocui complet combustibilul solid obișnuit, gazul sau orice altul. Totul depinde de tipul și dimensiunea încăperii în care va fi folosit.

O opțiune potrivită pentru un hambar nu este potrivită pentru o clădire rezidențială, iar un sistem care satisface nevoile unei reședințe de vară nu poate face față încălzirii unui conac cu 2 etaje.

Înlocuirea completă a încălzirii tradiționale cu încălzirea solară este uneori problematică.Proprietarul se teme că sistemul nu poate face față sau că nu există suficient spațiu pentru a instala numărul necesar de panouri.

Prin urmare, se folosește adesea un sistem de încălzire combinat, fără a abandona complet echipamentul pe gaz (electric sau de altă natură) instalat. Nivelul de înlocuire a încălzirii convenționale cu încălzirea solară poate ajunge la 90%.

De asemenea, este important și numărul anual de zile însorite din zona în care se află locuința. În plus, temperatura medie zilnică nu este atât de importantă.

Multe instalații absorb eficient lumina în zilele geroase de iarnă (colectori solari care folosesc antigel ca lichid de răcire).

Pe lângă încălzire, o instalație solară este capabilă să asigure locuinței apă caldă și electricitate.

Preturi la aparatele din fabrica

Partea leului din costurile financiare pentru construcția unui astfel de sistem revine producției de colecționari. Acest lucru nu este surprinzător, chiar și în mostrele industriale de sisteme solare, aproximativ 60% din cost cade pe acest element structural. Costurile financiare vor depinde de alegerea unui anumit material.

Trebuie remarcat faptul că un astfel de sistem nu poate încălzi camera, va ajuta doar la economisirea costurilor, ajutând la încălzirea apei în sistemul de încălzire. Având în vedere costurile destul de mari cu energia care sunt cheltuite pentru încălzirea apei, un colector solar integrat în sistemul de încălzire reduce semnificativ astfel de costuri.

Colectorul solar este integrat simplu în sistemul de încălzire și alimentare cu apă caldă (+)

Pentru fabricarea sa, se folosesc materiale destul de simple și accesibile. În plus, un astfel de design este complet nevolatil și nu necesită întreținere. Întreținerea sistemului se reduce la inspecția periodică și curățarea sticlei colectorului de contaminare.

Avantaje și dezavantaje

Toate tipurile de instalații au caracteristicile lor pozitive și negative. Și pentru colectoarele solare există indicatori.

Pro:

1. Sistemul de încălzire solară economisește energie pentru apă caldă.
2. O parte din costurile de încălzire în timpul iernii pot fi reduse prin utilizarea radiației solare.

Minusuri:

1. Va necesita fabricarea unui sistem complet nou de alimentare cu căldură, care trebuie instalat în instalațiile tradiționale de încălzire și dispozitivele de apă caldă.
2. Sistemele solare nu pot garanta înghețurile maxime. Aici va trebui să folosiți dispozitive care ard combustibil sau instalații electrice pentru încălzirea spațiului.

Cum funcționează iarna?

În sistemele de încălzire, de regulă, se folosesc colectoare de vid, acest lucru este determinat de caracteristicile lor tehnice și de condițiile de funcționare.

Elementul principal al vidului colectorul solar este un tub vid, care constă din:

• Un tub izolator din sticlă sau alt material care transmite razele solare cu pierderea minimă a puterii acestora;
• Cupru, conductă termică plasată în interiorul tubului izolator;
• Folie de aluminiu si strat absorbant situat intre tuburi;
• Capacul tubului izolator, care este o garnitură de etanșare care asigură vid în spațiul interior al dispozitivului.

Sistemul funcționează după cum urmează:

1. Sub influența energiei solare, purtătorul de căldură al circuitului tubular se evaporă și se ridică, unde se condensează în schimbătorul de căldură al colectorului, își transferă căldura la lichidul de răcire al circuitului extern, apoi curge în jos, iar procesul se repetă.
2. Purtătorul de căldură al circuitului extern, de la schimbătorul de căldură al colectorului solar, este alimentat la rezervorul de stocare, unde energia termică primită este transferată către purtătorul de căldură al sistemului de încălzire și alimentare cu apă caldă.
3. Circulația lichidului de răcire din circuitul extern se realizează prin instalarea unei pompe de circulație și a sistemelor de automatizare care asigură funcționarea sistemului în regim automat.
4. Complexul de sisteme de automatizare include un controler, senzori și comenzi care furnizează parametrii stabiliți ai funcționării sistemului (temperatura, debitul fluidului în sistemul de ACM etc.)

Pentru ca acest sistem să fie eficient și să facă față sarcinilor stabilite, inclusiv în perioada de iarnă, sistemul prevede instalarea de surse de energie redundante. Acesta poate fi un sistem suplimentar de încălzire care utilizează un purtător de căldură, ca în diagrama de mai sus, atunci când purtătorul de căldură al circuitului suplimentar este încălzit prin utilizarea diferitelor tipuri de combustibil (gaz, biocombustibil, electricitate). De asemenea, o sarcină similară poate fi realizată prin instalarea elementelor electrice de încălzire direct în rezervorul de stocare. Funcționarea surselor de energie de rezervă este controlată de sistemul de automatizare, inclusiv aceste dispozitive în funcțiune, după caz.

Cum funcționează un colector solar?

Principiul de funcționare al colectorului se bazează pe absorbția (absorbția) energiei termice a soarelui de către un dispozitiv special de recepție și transferul acesteia cu pierderi minime către lichidul de răcire. Ca receptori se folosesc tuburi de cupru sau sticla vopsite in negru.

La urma urmei, se știe că obiectele care au o culoare închisă sau neagră sunt cel mai bine absorbite de căldură. Lichidul de răcire este cel mai adesea apă, uneori aer.Prin proiectare, colectoarele solare pentru încălzirea locuinței și alimentarea cu apă caldă sunt de următoarele tipuri:

• aer;
• apă plată;
• vid de apă.

Printre altele, colectorul solar de aer se distinge prin designul său simplu și, în consecință, cel mai mic preț. Este un panou - un receptor de radiație solară din metal, închis într-o carcasă etanșă. Tabla de oțel pentru un transfer mai bun de căldură este prevăzută cu nervuri pe partea din spate și este așezată pe fund cu izolație termică. Pe față este instalată sticlă transparentă, iar pe părțile laterale ale carcasei există deschideri cu flanșe pentru conectarea conductelor de aer sau a altor panouri, așa cum se arată în diagramă:

Trebuie sa spun ca instalarea colectoarelor solare cu incalzire cu aer are propriile caracteristici. Datorită eficienței lor scăzute, este necesar să folosiți mai multe panouri similare combinate într-o baterie pentru încălzirea spațiului. În plus, veți avea nevoie cu siguranță de un ventilator, deoarece aerul încălzit de la colectoarele amplasate pe acoperiș nu va coborî singur. Schema circuitului sistemului de aer este prezentată în figura de mai jos:

Este interesant: Baldachin pentru verandă din policarbonat: menționăm toate nuanțele

Cum funcționează un colector solar?

Principiul de funcționare al colectorului se bazează pe absorbția (absorbția) energiei termice a soarelui de către un dispozitiv special de recepție și transferul acesteia cu pierderi minime către lichidul de răcire. Ca receptori se folosesc tuburi de cupru sau sticla vopsite in negru.

La urma urmei, se știe că obiectele care au o culoare închisă sau neagră sunt cel mai bine absorbite de căldură. Lichidul de răcire este cel mai adesea apă, uneori aer. Prin proiectare, colectoarele solare pentru încălzirea locuinței și alimentarea cu apă caldă sunt de următoarele tipuri:

• aer;
• apă plată;
• vid de apă.

Printre altele, colectorul solar de aer se distinge prin designul său simplu și, în consecință, cel mai mic preț. Este un panou - un receptor de radiație solară din metal, închis într-o carcasă etanșă. Tabla de oțel pentru un transfer mai bun de căldură este prevăzută cu nervuri pe partea din spate și este așezată pe fund cu izolație termică. Pe față este instalată sticlă transparentă, iar pe părțile laterale ale carcasei există deschideri cu flanșe pentru conectarea conductelor de aer sau a altor panouri, așa cum se arată în diagramă:

Trebuie sa spun ca instalarea colectoarelor solare cu incalzire cu aer are propriile caracteristici. Datorită eficienței lor scăzute, este necesar să folosiți mai multe panouri similare combinate într-o baterie pentru încălzirea spațiului. În plus, veți avea nevoie cu siguranță de un ventilator, deoarece aerul încălzit de la colectoarele amplasate pe acoperiș nu va coborî singur. Schema circuitului sistemului de aer este prezentată în figura de mai jos:

Dispozitivul și principiul de funcționare a unui colector solar de aer

Colectorul solar de aer este format din mai multe părți principale:

Schema de lucru a unui colector solar de aer

• Întreaga structură a colectorului este plasată într-o carcasă rezistentă și etanșă, care este în mod necesar echipată cu un izolator termic. Căldura care a pătruns în interiorul colectorului nu trebuie să „scurgă” în exterior.
• Partea principală a oricărui colector este un panou solar, care se mai numește și absorbant sau absorbant. Sarcina acestui panou este sa primeasca energia solara si apoi sa o transfere in aer, deci trebuie sa fie realizat dintr-un material cu cea mai mare conductivitate termica. Astfel de proprietăți disponibile în viața de zi cu zi sunt cuprul și aluminiul, mai rar oțelul.Pentru un transfer mai bun de căldură, partea inferioară a absorbantului este făcută cât mai mare posibil, astfel încât se pot folosi nervuri, o suprafață ondulată, perforare și alte metode. Pentru o mai bună absorbție a energiei solare, partea de primire a absorbantului este vopsită într-o culoare mată închisă.
• Partea superioară a colectorului este etanșată ermetic cu izolație transparentă, care poate fi sticlă călită sau plexiglas, sau sticlă policarbonată.

Colectorul solar este orientat spre sud, iar suprafața este înclinată astfel încât cantitatea maximă de energie solară să ajungă la suprafață. După cum spun experții - pentru o insolație maximă. Aerul rece din exterior intră în mod natural sau forțat în partea de primire, trece prin aripioarele absorbantului și iese din cealaltă parte, echipat cu o flanșă de îmbinare cu conducta de aer care duce în camera încălzită. Este demn de remarcat faptul că există o mulțime de opțiuni de proiectare a colectoarelor solare, iar cele de mai sus sunt prezentate doar ca exemplu.

Încălzirea aerului cu ajutorul colectoarelor solare nu poate înlocui complet încălzirea principală din zona noastră climatică, dar va fi un ajutor foarte bun chiar și în zilele geroase și însorite de iarnă.

Cum funcționează colectorul - este simplu

Oricare dintre structurile luate în considerare în articol pentru transformarea energiei solare în energie termică are două componente principale - un schimbător de căldură și un dispozitiv de acumulare care captează lumina. Al doilea servește la captarea razelor soarelui, primul - pentru a le modifica în căldură.

Cel mai progresiv colector este vidul. În ea, țevile acumulatoare sunt introduse unele în altele și se formează un spațiu fără aer între ele. De fapt, avem de-a face cu un termos clasic.Colectorul de vid, datorită designului său, asigură o izolație termică ideală a dispozitivului. Țevile din el, de altfel, au o formă cilindrică. Prin urmare, razele Soarelui cad asupra lor perpendicular, ceea ce garantează că colectorul primește o cantitate mare de energie.

Dispozitive de vid progresiv

Există și dispozitive mai simple - tubulare și plate. Distribuitorul de vid le depășește în toate privințele. Singura sa problemă este complexitatea relativ mare a producției. Puteți asambla un astfel de dispozitiv acasă, dar va fi nevoie de mult efort.

Lichidul de răcire din colectoarele solare pentru încălzire în cauză este apa, care costă puțin, spre deosebire de orice combustibil modern, și nu emite dioxid de carbon în mediu. Un dispozitiv pentru captarea și convertirea razelor Soarelui, pe care îl puteți realiza singur, cu parametri geometrici de 2x2 metri pătrați, este capabil să vă ofere aproximativ 100 de litri de apă caldă zilnic timp de 7-9 luni. Și structurile de dimensiuni mari pot fi folosite și pentru încălzirea unei case.

Dacă doriți să faceți un colector pentru utilizare pe tot parcursul anului, va trebui să instalați schimbătoare de căldură suplimentare pe acesta, două circuite cu un agent antigel și să-i măriți suprafața. Astfel de dispozitive vă vor oferi căldură atât pe vreme însorită, cât și pe vreme înnorată.

Diferența dintre panouri solare și colectoare

Înainte de a continua descrierea principalelor caracteristici și domeniul de aplicare al sistemelor solare pentru încălzirea apei, trebuie să înțelegeți cum diferă panourile solare de colectoare.

1) Baterie solară - dispozitiv, care generează electricitate din energia Soarelui cu ajutorul unor fotocelule extrem de sensibile, combinate într-un singur sistem autonom.Deoarece convertoarele fotovoltaice produc curent continuu, se folosește suplimentar un invertor, care vă permite să obțineți curent alternativ potrivit pentru nevoile casnice: electricitate și iluminat.

2) Colector solar - un sistem divizat funcțional, a cărui sarcină principală este absorbția radiației infraroșii apropiate și a luminii solare vizibile. Bateriile generează curent, iar colectoarele încălzesc fluidul din interiorul tuburilor. Aceasta este principala lor diferență.

Lichidul de răcire pentru colectoarele solare este selectat ținând cont de perioada anului, precum și de caracteristicile de funcționare. Pentru structurile multifuncționale, se utilizează de obicei antigel (antigel), iar sistemele de tip sezonier sunt umplute cu apă. Astăzi puteți cumpăra o opțiune mai versatilă - un colector solar hibrid. Acest dispozitiv este atractiv prin faptul că produce simultan electricitate și încălzește apa. Avantajele utilizării sale sunt evidente: modulele fotovoltaice sunt răcite printr-un sistem activ de îndepărtare a căldurii, datorită căruia se generează de două ori mai multă energie electrică, iar resursele de căldură în exces sunt cheltuite pentru încălzirea apei.

Cum să faci un colector solar cu propriile mâini

se poate realiza colector solar cu propriile mâini, obținând astfel un încălzitor natural și economisind o sumă semnificativă atunci când plătiți pentru electricitate.

Producția va consta în mai multe etape:

• Determinarea scopului - va fi un colector de aer (pentru încălzire) sau un colector de apă (pentru încălzirea apei);
• Îndepărtarea dimensiunilor necesare viitorului colector, pregătirea schemei de proiectare;
• Fabricarea corpului, izolarea acestuia;
• Instalarea elementelor constitutive ale colectorului (tuburi de vid, care sunt un schimbător de căldură autofabricat);
• Dispozitivul deschiderilor unei intrări/ieșiri;
• Vitrarea structurii finite (puteți folosi și policarbonat sau film, dar sticla este totuși mai bună).

Puteți folosi majoritatea materialelor disponibile în casă, de exemplu, ca absorbant, se întâlnește adesea utilizarea cartonului ondulat vopsit în negru.

Design colector solar

Design colector solar

Unitățile considerate au un design destul de simplu. În general, sistemul include o pereche de colectoare, o cameră anterioară și un rezervor de stocare. Lucrarea colectorului solar se desfășoară după un principiu simplu: în procesul de trecere a razelor solare prin sticlă, acestea sunt transformate în căldură. Sistemul este organizat în așa fel încât aceste raze să nu poată ieși din spațiul închis.

Instalația funcționează după principiul termosifonului. În procesul de încălzire, lichidul cald se grăbește în sus, deplasând apa rece de acolo și direcționând-o către sursa de căldură. Acest lucru vă permite să refuzați chiar și utilizarea unei pompe, deoarece. lichidul va circula de la sine. Instalația acumulează energia solară și o stochează în interiorul sistemului pentru o perioadă lungă de timp.

Componentele pentru montarea instalatiei in cauza se vand in magazine specializate. La bază, un astfel de colector este un radiator tubular instalat într-o cutie specială din lemn, una dintre fețele căreia este din sticlă.

Pentru fabricarea radiatorului menționat se folosesc țevi. Oțelul este materialul preferat pentru țevi. Intrarea și ieșirea sunt realizate din țevi folosite în mod tradițional în instalații sanitare. De obicei se folosesc țevi de ¾ inch, și produsele de 1 inch funcționează bine.

Grătarul este realizat din țevi mai mici, cu pereți mai subțiri.Diametrul recomandat este de 16 mm, grosimea optimă a peretelui este de 1,5 mm. Fiecare grătar de radiator trebuie să includă 5 conducte de 160 cm lungime fiecare.

Colectori solari

Realizarea unui dispozitiv din carton ondulat

Acesta este un design și mai simplu de colector solar. Îl vei construi mult mai repede.

Primul stagiu. Mai întâi, faceți o cutie de lemn în același mod ca în versiunea anterioară. Apoi, așezați o bară de-a lungul perimetrului peretelui din spate (aproximativ 4x4 cm) și așezați vată minerală pe fund.

Faza a doua. Faceți o gaură de ieșire în partea de jos.

A treia etapă. Așezați carton ondulat pe grindă și revopsiți-l pe acesta din urmă în negru. Desigur, dacă inițial a fost o culoare diferită.

Etapa a patra. Faceți perforații pe întreaga zonă a cartonului ondulat pentru fluxul de aer.

Etapa a cincea. Dacă doriți, puteți glazura întreaga structură cu policarbonat - aceasta va crește temperatura de încălzire a absorbantului. Dar nu uitați că trebuie să asigurați și o ieșire pentru fluxul de aer din exterior.

Costuri suplimentare de operare

Utilizarea acestuia nu implică nicio îngrijire sau întreținere, în afară de curățarea periodică a murdăriei și zăpezii în timpul iernii (dacă nu se dezgheță singur). Cu toate acestea, vor exista unele costuri asociate:

Reparatie, tot ce se poate schimba in garantie, producatorul poate fi inlocuit fara probleme, important este sa cumperi un dealer autorizat si sa ai documente de garantie.
Electricitate, se cheltuiește destul de mult pe pompă și controler. Pentru primul se poate pune doar 1 panou solar la 300 W si va fi suficient (chiar si fara sistem de baterii).
Spălarea bobinelor, va trebui făcută o dată la 5-7 ani

Totul depinde de calitatea apei (dacă este folosită ca purtător de căldură).