Ηλιακός συλλέκτης από πλαστικά μπουκάλια: ένας βήμα προς βήμα οδηγός για τη συναρμολόγηση μιας ηλιακής συσκευής

Τι είναι ο ηλιακός συλλέκτης

Ένας αριθμός σχεδίων έχει αναπτυχθεί και κατοχυρωθεί με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας:

1. Διαμέρισμα.
2. Σωληνοειδής.
3. σωλήνες κενού.
4. Θερμοσύφωνα.

Ένας ηλιακός συλλέκτης «φτιάξ' το μόνος σου» είναι πιο εύκολο να κατασκευαστεί σε επίπεδο ή σωληνωτό σχέδιο.

Πώς να συναρμολογήσετε την εγκατάσταση; Ένα μπλοκ συλλεκτών (ο αριθμός τους είναι ήδη περίπου γνωστός από τους υπολογισμούς που πραγματοποιήθηκαν σύμφωνα με την παραπάνω μέθοδο) αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία:

• Ένα σύνολο σωληνοειδών στοιχείων από χαλκό ή αλουμίνιο.
• απορροφητική πλάκα?
• Σφραγισμένο θερμομονωμένο περίβλημα.
• Καπάκια, τα οποία μπορούν να κατασκευαστούν από διαφανές ανθεκτικό στη θερμότητα πολυμερές ή σκληρυμένο γυαλί.

Η αποτελεσματικότητα της μόνωσης καθορίζει την απόδοση του συλλέκτη. Μπορεί να αυξηθεί εάν παρέχεται ένα κύκλωμα αποθήκευσης στο κύκλωμα, το οποίο μπορεί να παρέχει θερμότητα σε ημέρες με συννεφιά ή για τη λειτουργία συστημάτων ψύξης.

Η διαδικασία κατασκευής και η επακόλουθη εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών είναι δυνατή όχι μόνο για την οροφή, αλλά και για τους νότιους τοίχους του κτιρίου. Σε αυτή την περίπτωση, τα περιβλήματα είναι εφοδιασμένα με διατρήσεις για τη διευκόλυνση της ροής του αέρα. Καθώς ο θερμαινόμενος αέρας ανεβαίνει στην κορυφή του τοίχου, θα κατευθυνθεί στους αγωγούς εξαερισμού του κτιρίου για διανομή.

Τύποι ηλιακών συλλεκτών

Η τυπική συσκευή έχει τη μορφή μεταλλικής πλάκας, η οποία τοποθετείται σε πλαστική ή γυάλινη θήκη. Η επιφάνεια αυτής της πλάκας συσσωρεύει ηλιακή ενέργεια, διατηρεί τη θερμότητα και τη μεταφέρει για διάφορες οικιακές ανάγκες: θέρμανση, θέρμανση νερού κ.λπ. Υπάρχουν διάφοροι τύποι ενσωματωμένων συλλεκτών.

Σωρευτικός

Οι συλλέκτες αποθήκευσης ονομάζονται επίσης θερμοσύφωνα. Ένας τέτοιος ηλιακός συλλέκτης χωρίς αντλία είναι ο πιο κερδοφόρος. Οι δυνατότητές του επιτρέπουν όχι μόνο τη θέρμανση του νερού, αλλά και τη διατήρηση της θερμοκρασίας στο απαιτούμενο επίπεδο για κάποιο χρονικό διάστημα.

Ένας τέτοιος ηλιακός συλλέκτης για θέρμανση αποτελείται από πολλές δεξαμενές γεμάτες με νερό, οι οποίες βρίσκονται σε ένα θερμομονωτικό κουτί. Οι δεξαμενές καλύπτονται με ένα γυάλινο καπάκι, μέσω του οποίου οι ακτίνες του ήλιου διαπερνούν και θερμαίνουν το νερό. Αυτή η επιλογή είναι η πιο οικονομική, εύκολη στη λειτουργία και τη συντήρηση, αλλά η απόδοσή της το χειμώνα είναι σχεδόν μηδενική.

διαμέρισμα

Το P αντιπροσωπεύει μια μεγάλη μεταλλική πλάκα - απορροφητή, η οποία βρίσκεται μέσα σε μια θήκη αλουμινίου με γυάλινο καπάκι. Ένας επίπεδος ηλιακός συλλέκτης do-it-yourself θα είναι πιο αποτελεσματικός όταν χρησιμοποιείτε γυάλινο κάλυμμα. Απορροφά την ηλιακή ενέργεια μέσω γυαλιού που είναι ανθεκτικό στο χαλάζι, το οποίο μεταδίδει καλά το φως και πρακτικά δεν το αντανακλά.

Στο εσωτερικό του κουτιού υπάρχει θερμομόνωση, η οποία μπορεί να μειώσει σημαντικά την απώλεια θερμότητας. Η ίδια η πλάκα έχει χαμηλή απόδοση, επομένως είναι επικαλυμμένη με έναν άμορφο ημιαγωγό, ο οποίος αυξάνει σημαντικά τον ρυθμό συσσώρευσης θερμικής ενέργειας.

Όταν φτιάχνετε έναν ηλιακό συλλέκτη για μια πισίνα με τα χέρια σας, προτιμάται συχνά μια επίπεδη ενσωματωμένη συσκευή. Ωστόσο, δεν αντιμετωπίζει χειρότερα άλλες εργασίες, όπως: θέρμανση νερού για οικιακές ανάγκες και θέρμανση χώρων. Το Flat είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη επιλογή. Είναι προτιμότερο να φτιάξετε έναν απορροφητή μόνοι σας για ηλιακό συλλέκτη από χαλκό.

υγρό

Από το όνομα είναι σαφές ότι το κύριο ψυκτικό σε αυτά είναι το υγρό. Ένας ηλιακός συλλέκτης νερού do-it-yourself κατασκευάζεται σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα. Μέσω μιας μεταλλικής πλάκας που απορροφά την ηλιακή ενέργεια, η θερμότητα μεταφέρεται μέσω σωλήνων που συνδέονται σε αυτήν σε μια δεξαμενή με νερό ή μη παγωμένο υγρό ή απευθείας στον καταναλωτή.

Υπάρχουν δύο σωλήνες προσαρτημένοι στην πλάκα. Μέσω ενός από αυτά, τροφοδοτείται κρύο νερό από τη δεξαμενή και μέσω του δεύτερου, ήδη θερμαινόμενο υγρό εισέρχεται στη δεξαμενή. Οι σωλήνες πρέπει να έχουν ανοίγματα εισόδου και εξόδου. Ένα τέτοιο σύστημα θέρμανσης ονομάζεται κλειστό.

Όταν το θερμαινόμενο νερό παρέχεται απευθείας για να καλύψει τις ανάγκες του χρήστη, ένα τέτοιο σύστημα ονομάζεται ανοιχτό.

Τα χωρίς τζάμια χρησιμοποιούνται συχνότερα για τη θέρμανση του νερού στην πισίνα, επομένως η συναρμολόγηση τέτοιων θερμικών ηλιακών συλλεκτών με τα χέρια σας δεν απαιτεί την αγορά ακριβών υλικών - το καουτσούκ και το πλαστικό θα κάνουν. Τα τζάμια έχουν υψηλότερη απόδοση, επομένως μπορούν να θερμάνουν το σπίτι και να παρέχουν στον καταναλωτή ζεστό νερό.

Αέρας

Οι συσκευές αέρα είναι πιο οικονομικές από τα παραπάνω ανάλογα που χρησιμοποιούν νερό ως φορέα θερμότητας. Ο αέρας δεν παγώνει, δεν διαρρέει και δεν βράζει όπως το νερό. Εάν συμβεί μια διαρροή σε ένα τέτοιο σύστημα, δεν φέρνει τόσα πολλά προβλήματα, αλλά είναι αρκετά δύσκολο να προσδιοριστεί πού συνέβη.

Η παραγωγή μόνος σου δεν είναι ακριβή για τον καταναλωτή. Το ηλιακό πάνελ, το οποίο είναι καλυμμένο με γυαλί, θερμαίνει τον αέρα που βρίσκεται μεταξύ αυτού και της θερμομονωτικής πλάκας. Σε γενικές γραμμές, πρόκειται για έναν επίπεδο συλλέκτη με χώρο για αέρα μέσα. Ο κρύος αέρας εισέρχεται στο εσωτερικό και, υπό την επίδραση της ηλιακής ενέργειας, θερμός αέρας παρέχεται στον καταναλωτή.

Τέτοιες επιλογές είναι ανθεκτικές και αξιόπιστες και ευκολότερες στη συντήρηση από τις συσκευές που χρησιμοποιούν υγρό ως ψυκτικό. Για να διατηρήσετε την επιθυμητή θερμοκρασία αέρα στο κελάρι ή να θερμάνετε το θερμοκήπιο με ηλιακό συλλέκτη, ακριβώς μια τέτοια επιλογή είναι κατάλληλη.

Εύκαμπτη κατασκευή σωλήνων

Για τη δημιουργία ενός αξιόπιστου ηλιακού συλλέκτη, χρησιμοποιούνται μόνο υλικά υψηλής ποιότητας. Για το σκοπό αυτό, είναι κατάλληλοι μεταλλικοί πλαστικοί σωλήνες ή συνηθισμένοι σωλήνες που χρησιμοποιούνται για άρδευση. Ο συλλέκτης μπορεί να αποτελείται από πολλές μονάδες. Οι σωλήνες πρέπει να τοποθετηθούν και να στερεωθούν σφιχτά σε αυτούς.

Αυτό το σχέδιο είναι το πιο απλό. Το βασικό του μειονέκτημα είναι η ανάγκη χρήσης αντλίας.Δεδομένου ότι η φυσική κυκλοφορία είναι αδύνατη σε ένα τέτοιο σχέδιο. Εάν οι σωλήνες είναι πολύ μεγάλοι, η υδραυλική αντίσταση θα είναι μεγαλύτερη από τη δύναμη κεφαλής που δημιουργείται από τη διαφορά θερμοκρασίας.

Σημειώστε ότι η εγκατάσταση της αντλίας δεν παρουσιάζει κανένα πρόβλημα. Επιπλέον, ένα τέτοιο σύστημα αποδίδει αρκετά γρήγορα.

Εγκατάσταση πισίνας

Η εξεταζόμενη έκδοση του συλλέκτη μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη θέρμανση νερού στην πισίνα. Πρέπει να συνδεθεί σε σύστημα φιλτραρίσματος με εξοπλισμό άντλησης. Το υγρό που κυκλοφορεί μέσα θα θερμανθεί πριν εισέλθει στη δεξαμενή της πισίνας.

Υπάρχουν επιλογές στις οποίες επιτρέπεται να αρνηθεί κανείς την εγκατάσταση δεξαμενής αποθήκευσης. Αυτή η προσέγγιση μπορεί να εφαρμοστεί εάν το θερμαινόμενο νερό προορίζεται αποκλειστικά για χρήση κατά τη διάρκεια της ημέρας σε μικρό όγκο. Για παράδειγμα, το μήκος του κυκλώματος είναι εκατόν πενήντα μέτρα. Σε αυτή την περίπτωση, ο δείκτης της εσωτερικής διαμέτρου είναι δεκαέξι χιλιοστά. Σε αυτό το σχέδιο τοποθετούνται τριάντα λίτρα υγρού. Εάν ο σχεδιασμός αποτελείται από πολλά διαμερίσματα συνδεδεμένα σε ένα σύστημα, θα υπάρχει πολύ περισσότερο θερμαινόμενο νερό.

Ηλιακός συλλέκτης - νερό ή αέρας

Καθένας από τους θερμαντήρες είναι αποτελεσματικός, μόνο ο κύριος σκοπός και η αρχή λειτουργίας διαφέρουν:

• Συλλέκτης νερού - χρησιμοποιείται για την κάλυψη των αναγκών για ζεστό νερό και συστήματα ενδοδαπέδιας θέρμανσης χαμηλής θερμοκρασίας. Η απόδοση της εργασίας τη χειμερινή περίοδο μειώνεται σημαντικά. Έμμεσα θερμαινόμενοι συλλέκτες κενού και πάνελ που συνδέονται σε μια δεξαμενή απομόνωσης συνεχίζουν να συσσωρεύουν θερμότητα καθ' όλη τη διάρκεια του έτους.Το κύριο μειονέκτημα είναι το υψηλό κόστος του ηλιακού συλλέκτη, της εγκατάστασης και των σωληνώσεων.
• Πολλαπλή εξαερισμού αέρα - έχει απλό σχεδιασμό και συσκευή που, εάν θέλετε, μπορεί να κατασκευαστεί ανεξάρτητα. Κύριος σκοπός: θέρμανση χώρου. Φυσικά, υπάρχουν σχέδια που επιτρέπουν τη χρήση της λαμβανόμενης θερμότητας για παροχή ζεστού νερού, αλλά ταυτόχρονα, η απόδοση των συλλεκτών αέρα πέφτει σχεδόν στο μισό. Πλεονεκτήματα: χαμηλό κόστος κιτ και εγκατάσταση.

Τα ηλιακά συστήματα θέρμανσης αέρα λειτουργούν μόνο κατά τη διάρκεια της ημέρας. Η θέρμανση του αέρα ξεκινά ακόμα και σε συννεφιασμένο καιρό, με έντονη νέφωση και κατά τη διάρκεια βροχής. Η λειτουργία των αερόθερμων το χειμώνα δεν σταματά.

Αυτό είναι ενδιαφέρον: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός ρωσικού λουτρού και μιας φινλανδικής σάουνας (βίντεο)

Από χαλκοσωλήνες

Εξαιρετικά αποτελεσματικός είναι ένας συλλέκτης με χάλκινη σερπεντίνη, επενδεδυμένος εσωτερικά με φύλλα από το ίδιο υλικό. Ίσως τα πιο αποτελεσματικά από αυτά που βρήκαμε στο διαδίκτυο. Οι σωλήνες και οι λωρίδες συγκολλούνται με ειδικό αυτογενές συγκολλητικό σίδερο στις ραφές, τις ενώσεις, έτσι ο χάλκινος απορροφητής ήταν το πιο χρονοβόρο στάδιο, το οποίο χρειάστηκε 2 ημέρες.

Ο χαλκός μαύρισε τοποθετώντας τον σε λουτρό υπερθειικού καλίου:

Η θήκη ήταν μονωμένη, ένα φύλλο ήταν στερεωμένο στον πίσω τοίχο για να αντανακλά τη θερμότητα. Όλα τα κενά σφραγίζονται προσεκτικά:

Η δομή μεταφέρθηκε στη θέση της, γι 'αυτό τυλίχτηκε με συνηθισμένη μεμβράνη και μόνο μετά τη μεταφορά και τη σύνδεση τοποθετήθηκε γυαλί:

Αποτέλεσμα: σε ένα ζεστό νότιο κλίμα, κάτω από άμεσες ακτίνες, ο χαλκός έγινε ζεστός, το νερό θερμάνθηκε μέχρι να βράσει, υπήρχαν ακόμη και αισθητά ίχνη τήξης των δομικών στοιχείων του πολυμερούς. Συνιστάται η ανάμιξη κρύου υγρού σε ένα ντους με ηλιακό απορροφητή αυτού του τύπου, για τον οποίο είναι απαραίτητο να παρέχεται ξεχωριστό βαρέλι μαζί του ή παροχή από βρύση.

Κατασκευή απορροφητών

Συναρμολογούμε τους σωλήνες ως εξής:

1. Ο τοίχος που καλύπτει την κορυφή του βάζου (στο οποίο υπάρχει μια τρύπα) κόβεται με μεταλλικό ψαλίδι σε «πέταλα», τα οποία είναι λυγισμένα προς τα μέσα. Είναι βολικό να λυγίζετε τα «πέταλα» τοποθετώντας το δοχείο σε πλαστικό σωλήνα της μέγιστης δυνατής διαμέτρου (για να περάσει μέσα στο κουτί).
2. Στο κάτω μέρος κάθε κουτιού με ένα κωνικό τρυπάνι, πρέπει να κάνετε 3 τρύπες με διάμετρο 20 mm, έτσι ώστε τα κέντρα τους να βρίσκονται στις κορυφές ενός ισόπλευρου τριγώνου.
3. Τώρα μπορείτε να συλλέξετε σωλήνες από κουτιά - 8 τεμ. σε κάθε. Οι αρμοί κονσερβών θα πρέπει να σφραγίζονται με στεγανωτικό καμινάδας υψηλής θερμοκρασίας όπως κονίαμα υψηλής θερμότητας. Αυτή η σύνθεση πρέπει να εφαρμόζεται σε μια επιφάνεια που έχει προηγουμένως απολιπανθεί και έχει υγρανθεί. Η σύνθεση ισοπεδώνεται με τα δάχτυλα, φορώντας λαστιχένια γάντια, τα οποία πρέπει επίσης να βρέχονται με νερό.

Προκειμένου οι σωλήνες να είναι απόλυτα ομοιόμορφοι, κατά τη συναρμολόγηση, τα δοχεία πρέπει να τοποθετηθούν σε ένα πρότυπο γκρεμισμένο από δύο σανίδες και να έχει σχήμα γωνίας ίσης γωνίας. Τοποθετείται σε μια μικρή γωνία προς την κατακόρυφο (μπορείτε να ακουμπήσετε στον τοίχο).

Στον πρόσφατα συναρμολογημένο σωλήνα, που βρίσκεται στο πρότυπο, από πάνω, μέχρι να σκληρυνθεί πλήρως το στεγανωτικό, πρέπει να εγκαταστήσετε το βάρος.

Τι είναι ο ηλιακός συλλέκτης;

Στον πυρήνα του, αυτός είναι ο κλιματικός εξοπλισμός που χρησιμοποιείται για την παραγωγή ζεστού νερού με τη μετέπειτα χρήση του στα υδραυλικά και συστήματα θέρμανσης. Η αρχή λειτουργίας ενός τέτοιου συστήματος είναι η αλλαγή της πυκνότητας του νερού κατά τη θέρμανση του, λόγω της οποίας το ζεστό υγρό ωθείται προς τα πάνω.

Η κύρια διαφορά μεταξύ τέτοιων συστημάτων είναι ότι οι φυσικοί πόροι χρησιμοποιούνται για θέρμανση, ιδίως η ηλιακή ενέργεια, η οποία είναι απολύτως δωρεάν. Και ένας σωστά σχεδιασμένος ηλιακός συλλέκτης σάς επιτρέπει να εξάγετε αυτήν την ενέργεια ακόμα και σε μια παγωμένη μέρα ή σε συννεφιασμένο καιρό. Επομένως, η χρήση μιας τέτοιας συσκευής είναι δυνατή όχι μόνο το καλοκαίρι, αλλά ακόμη και το φθινόπωρο και το χειμώνα.

Συσκευή ηλιακού συλλέκτη

Ο σχεδιασμός ενός πλήρους συστήματος ηλιακών συλλεκτών περιλαμβάνει απαραίτητα πολλά βασικά στοιχεία - αυτά είναι:

• μια συσκευή εξαγωγής ηλιακής ενέργειας.
• δοχείο για τη συσσώρευση ζεστού νερού.
• εναλλάκτης θερμότητας?
• θερμομονωτική δομή, η οποία μειώνει τον ρυθμό ψύξης του ψυκτικού.

Κατασκευή συσκευής από κυματοειδές χαρτόνι

Αυτό είναι ένα ακόμη πιο απλό σχέδιο ηλιακού συλλέκτη. Θα το φτιάξεις πολύ πιο γρήγορα.

Πρώτο στάδιο. Αρχικά, φτιάξτε ένα ξύλινο κουτί με τον ίδιο τρόπο όπως στην προηγούμενη έκδοση. Στη συνέχεια, τοποθετήστε μια δοκό κατά μήκος της περιμέτρου του πίσω τοίχου (περίπου 4x4 cm) και απλώστε ορυκτοβάμβακα στο κάτω μέρος.

Δεύτερη φάση. Κάντε μια τρύπα εξόδου στο κάτω μέρος.

Τρίτο στάδιο. Τοποθετήστε κυματοειδές χαρτόνι στο δοκάρι και βάψτε το τελευταίο σε μαύρο χρώμα. Φυσικά, αν αρχικά ήταν διαφορετικό χρώμα.

Τέταρτο στάδιο. Κάντε διατρήσεις σε ολόκληρη την περιοχή της κυματοειδούς σανίδας για ροή αέρα.

Πέμπτο στάδιο. Εάν θέλετε, μπορείτε να γυαλίσετε ολόκληρη τη δομή με πολυανθρακικό - αυτό θα αυξήσει τη θερμοκρασία θέρμανσης του απορροφητή. Αλλά μην ξεχνάτε ότι πρέπει επίσης να παρέχετε μια έξοδο για τη ροή του αέρα από το εξωτερικό.

Χαρακτηριστικά ηλιακού συλλέκτη κενού για θέρμανση σπιτιού το χειμώνα

Ο ηλιακός συλλέκτης κενού είναι μια αρκετά περίπλοκη συσκευή.Το κύριο στοιχείο εργασίας αντιπροσωπεύεται από έναν ακριβό λαμπτήρα που απορροφά το φως με μια διαφανή επιφάνεια, στην οποία βρίσκεται ο σωλήνας. Η βάση του έργου είναι η αρχή ενός θερμού. Η φιάλη κενού επιτρέπει στο ηλιακό φως να περάσει στον εσωτερικό σωλήνα, όπου δεν υπάρχει αέρας, γεγονός που σας επιτρέπει να εξοικονομήσετε έως και 95% της θερμότητας.

Ηλιακοί συλλέκτες κενού. Πιο ακριβό, αλλά δουλειά ακόμα και το χειμώνα

Το κάτω μέρος του εσωτερικού κενού σωλήνες για ηλιακό συλλέκτη καταλαμβάνει αντιψυκτικό, το οποίο περνά σε αέρια κατάσταση όταν θερμαίνεται. Στο πάνω μέρος του, η θερμότητα μεταφέρεται σε συλλέκτη με ψυκτικό. Ταυτόχρονα, το αντιψυκτικό ψύχεται και συμπυκνώνεται, επιστρέφοντας στην αρχική του κατάσταση.

Ο ηλιακός συλλέκτης κενού χαρακτηρίζεται από υψηλή απόδοση σε συνθήκες κακού φωτισμού και θερμοκρασίες κάτω των -37 °C. Έχει σχεδιαστεί ειδικά για βόρεια γεωγραφικά πλάτη και μπορεί να λειτουργήσει απουσία άμεσης ηλιακής ακτινοβολίας. Για αποτελεσματική λειτουργία, η κατασκευή χρειάζεται συνεχή φροντίδα, η οποία συνίσταται στον καθαρισμό της επιφάνειάς της από μόλυνση.

Το κύριο μειονέκτημα είναι το υψηλό κόστος κατασκευής. Εάν τουλάχιστον ένας σωλήνας αποτύχει, η επισκευή θα είναι προβληματική, καθώς όλα τα προϊόντα είναι τοποθετημένα σε σειρά.

Σχέδιο «Καλοκαίρι».

Αυτή η επιλογή είναι βολική για ένα καλοκαιρινό ντους. Εάν θα βρίσκεται στο δρόμο, τότε το δοχείο που συσσωρεύει ζεστό νερό θα πρέπει να τοποθετηθεί εκεί.

Αν μιλάμε για καλωδίωση μέσα στο κτίριο, τότε το δοχείο με το υγρό πρέπει να εγκατασταθεί στο σπίτι.

Το υπό εξέταση σύστημα λειτουργεί με βάση τη φυσική κυκλοφορία.Ο συλλέκτης πρέπει να τοποθετηθεί κάτω από τη δεξαμενή, όπου θα συσσωρευτεί ζεστό νερό, περίπου ένα μέτρο. Αυτό οφείλεται στις διαφορετικές πυκνότητες κρύων και ζεστών υγρών. Για τη σύνδεση του συλλέκτη στη δεξαμενή, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν σωλήνες με διατομή 0,75 ίντσες και άνω.

Για να διατηρείται αποτελεσματικά το νερό σε ζεστή κατάσταση, τα τοιχώματα της δεξαμενής πρέπει να είναι μονωμένα. Για το σκοπό αυτό είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε ορυκτοβάμβακα. Το πάχος του πρέπει να είναι τουλάχιστον δέκα εκατοστά. Εάν μια οροφή βρίσκεται πάνω από το λέβητα, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε επιπλέον πολυαιθυλένιο για μόνωση.

Αυτό το σχέδιο δεν ονομάζεται "καλοκαίρι" για το τίποτα. Είναι σε θέση να θερμάνει νερό μόνο στη ζεστή εποχή. Κατά τη διάρκεια της ψυχρής περιόδου, το υγρό πρέπει να αποστραγγιστεί από το σύστημα. Διαφορετικά, η κατάψυξή του μπορεί να βλάψει τον χρησιμοποιημένο αγωγό.

Η διαδικασία συναρμολόγησης ενός σπιτικού ηλιακού συλλέκτη

Η αρχή της συναρμολόγησης αυτού του προϊόντος ηλιακής ενέργειας ξεκινά με την κατασκευή του πηνίου. Εάν καταφέρατε να σηκώσετε ένα έτοιμο πηνίο, η τελική συναρμολόγηση θα πάρει πολύ λιγότερο χρόνο. Το επιλεγμένο πηνίο πρέπει να πλυθεί πολύ καλά κάτω από τρεχούμενο νερό (κατά προτίμηση ζεστό) για να πλυθούν όλα τα μπλοκαρίσματα από το εσωτερικό και να απαλλαγούμε από τα υπολείμματα φρέον. Εάν δεν βρήκατε κατάλληλους σωλήνες, τότε μπορείτε να αγοράσετε τη σωστή ποσότητα στο κατάστημα. Αλλά σε αυτή την περίπτωση, θα πρέπει να φτιάξετε το ίδιο το πηνίο. Για να το φτιάξετε, κόψτε τους σωλήνες στο απαιτούμενο μήκος. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας γωνιακές μεταβάσεις, συγκολλήστε τις με τη μορφή μιας δομής πηνίου. Περαιτέρω, έτσι ώστε ο συλλέκτης να μπορεί να συνδεθεί στο σύστημα παροχής νερού, η συγκόλληση ¾ των υδραυλικών εγκαταστάσεων μεταβαίνει στις άκρες του πηνίου.Υπάρχουν πολλές επιλογές για το σχήμα και το σχέδιο του πηνίου, για παράδειγμα, μπορείτε να συγκολλήσετε σωλήνες με τη μορφή "σκάλας" (αν πρόκειται να εφαρμόσετε αυτήν την επιλογή, τότε αγοράστε μη γωνιακούς προσαρμογείς, θα χρειαστείτε μπλουζάκια) .

Συγκρότημα ηλιακού συλλέκτη

Στη συνέχεια, σε ένα προπαρασκευασμένο φύλλο μετάλλου, εφαρμόζετε μια επιλεκτική επίστρωση με μαύρο ματ χρώμα, συνιστάται να το κάνετε αυτό σε τουλάχιστον δύο στρώσεις. Περιμένετε μέχρι η ροή του αέρα να στεγνώσει το χρώμα και ξεκινήστε τη συγκόλληση του πηνίου (άβαφη πλευρά). Ολόκληρη η δομή του πηνίου πρέπει να συγκολληθεί σε όλο το μήκος των σωλήνων. Με αυτόν τον τρόπο, εγγυάστε την πιο αποτελεσματική μεταφορά θερμότητας και, ως αποτέλεσμα, τη μέγιστη μεταφορά θερμότητας στο σύστημα παροχής νερού. Εάν τα κάνετε όλα σωστά, ο ηλιακός συλλέκτης που έχετε συναρμολογήσει θα λειτουργήσει όπως προβλεπόταν.

Επίπεδοι συλλέκτες

Οι επίπεδοι ηλιακοί συλλέκτες είναι ένας μεταλλικός σκελετός στον οποίο, όταν τους βλέπουμε από κάτω προς τα πάνω, στερεώνονται:

• Πλάκα σώματος?
• θερμομονωτικό στρώμα?
• ανακλαστικό στρώμα (δεν υπάρχει σε όλα τα μοντέλα).
• πλάκα συλλέκτη θερμότητας (ψύκτη θερμότητας ή επίσης αποκαλούμενη πλάκα προσρόφησης), στην οποία συγκολλούνται σωλήνες ανταλλαγής θερμότητας.
• διαφανές κάλυμμα που μεταδίδει φως (σκληρυμένο γυαλί με 95% διαπερατότητα φωτός ή όχι λιγότερο διαφανές πολυανθρακικό).

Επίσης στο σώμα υπάρχει μια έξοδος και ένας σωλήνας εισόδου - το ψυκτικό κυκλοφορεί μέσα από αυτά.

Υπάρχουν μοντέλα ανοιχτά - χωρίς κάλυμμα. Το μόνο τους πλεονέκτημα είναι η χαμηλή τους τιμή, αλλά είναι πολύ αναποτελεσματικά και εντελώς μη λειτουργικά σε χαμηλές θερμοκρασίες.Λόγω του γεγονότος ότι δεν υπάρχει κάλυμμα, η επικάλυψη απορρόφησης καταστρέφεται γρήγορα, επομένως οι ανοιχτοί συλλέκτες λειτουργούν για αρκετές εποχές και λόγω των χαρακτηριστικών τους μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη θέρμανση νερού σε πισίνα ή ντους. Είναι άχρηστα για θέρμανση.

Η αρχή λειτουργίας ενός επίπεδου ηλιακού συλλέκτη είναι η εξής: οι ακτίνες του ήλιου περνούν σχεδόν πλήρως μέσα από το επάνω προστατευτικό γυαλί. Από αυτές τις ακτίνες, η ψύκτρα θερμαίνεται. Η θερμότητα, φυσικά, ακτινοβολείται, αλλά σχεδόν δεν βγαίνει: το γυαλί είναι διαφανές στις ακτίνες του ήλιου, δεν αφήνει τη θερμότητα να περάσει (θέση "c" στα διαγράμματα). Αποδεικνύεται ότι η θερμική ενέργεια δεν διαχέεται, αλλά αποθηκεύεται στο εσωτερικό του πίνακα. Από αυτή τη θερμότητα, οι σωλήνες ανταλλαγής θερμότητας θερμαίνονται και από αυτούς η θερμότητα μεταφέρεται στο ψυκτικό που κυκλοφορεί μέσω αυτών.

Κανόνες για τη θέση επίπεδων συλλεκτών

Οι συλλέκτες αυτού του τύπου πρέπει να τοποθετούνται υπό γωνία 90o ως προς τις προσπίπτουσες ακτίνες φωτός. Όσο ακριβέστερα ρυθμιστεί αυτή η γωνία, τόσο περισσότερη θερμότητα συλλέγει το σύστημα. Είναι σαφές ότι δεν είναι ρεαλιστικό να διατηρείτε συνεχώς αυτή τη γωνία σε μια σταθερή οροφή, αλλά πρέπει να τοποθετήσετε το πάνελ έτσι ώστε το φως να πέφτει πάνω του για όσο το δυνατόν περισσότερο. Υπάρχουν αρκετά ακριβές συσκευές που αλλάζουν τη θέση του πάνελ σε σχέση με τον ήλιο, διατηρώντας τη βέλτιστη γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων του ήλιου. Ονομάζονται συστήματα παρακολούθησης.

Από τι εξαρτάται η τιμή

Η τιμή ενός επίπεδου συλλέκτη εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τα υλικά που χρησιμοποιούνται. Έτσι το σώμα μπορεί να είναι αλουμίνιο ή γαλβανισμένο ατσάλι. Προτιμάται το σώμα από αλουμίνιο, αλλά κοστίζει περισσότερο. Υπάρχουν και πολυμερείς θήκες. Χαρακτηρίζονται από υψηλή αντοχή και αξιοπιστία.

Οι σωλήνες ανταλλαγής θερμότητας και το υλικό της πλάκας συλλέκτη θερμότητας έχουν μεγάλη επίδραση στην απόδοση. Είναι αλουμίνιο (τέτοια πάνελ είναι φθηνότερα) και χαλκό. Τα χάλκινα είναι πιο ακριβά, αλλά και πιο ανθεκτικά, έχουν και μεγαλύτερη απόδοση. Για τη Ρωσία, ακόμη και για τις νότιες περιοχές της, είναι επιθυμητό να τα χρησιμοποιήσετε. Δεδομένου ότι η ηλιακή ακτινοβολία, ακόμη και στο νότο, είναι σπάνια υπερβολική, μάλλον δεν είναι πάντα αρκετή για θέρμανση.

Η επίστρωση της πλάκας συλλέκτη θερμότητας είναι επίσης σημαντική: όσο πιο κοντά είναι στο απόλυτο μαύρο, τόσο λιγότερες ακτίνες θα αντανακλώνται και θα προκύψει περισσότερη θερμότητα. Ως εκ τούτου, οι τεχνολόγοι εργάζονται συνεχώς για τη βελτίωση αυτής της επίστρωσης.

Στα πρώτα μοντέλα ήταν μια κανονική μαύρη βαφή, αλλά σήμερα είναι μια μαύρη επίστρωση νικελίου.

Πλαστικές πολλαπλές

Σε ξεχωριστό τύπο διακρίνονται οι πλαστικοί ηλιακοί συλλέκτες. Στην απλούστερη έκδοση, πρόκειται για δύο πολυανθρακικά πάνελ που είναι τοποθετημένα σε πλαίσιο αλουμινίου. Ανάμεσά τους συγκολλούνται ή συγκολλούνται νευρώσεις, δημιουργώντας έναν λαβύρινθο για τη ροή του νερού στο πάνελ. Η είσοδος βρίσκεται στο επάνω μέρος του πίνακα και η έξοδος βρίσκεται στο κάτω μέρος. Στον πάνω χύνεται κρύο νερό, το οποίο περνώντας μέσα από τον λαβύρινθο θερμαίνεται και βγαίνει με μεγαλύτερη θερμοκρασία από τον κάτω. Το σύστημα χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του νερού το καλοκαίρι. Λόγω της χαμηλής υδραυλικής αντίστασης, λειτουργεί πολύ καλά σε ένα σύστημα βαρυτικής ροής. Αυτός ο τύπος ηλιακού θερμοσίφωνα αποτελεί ιδανική επιλογή για παροχή ζεστού νερού σε εξοχική κατοικία κατά την περίοδο του κήπου.

Αλλά μερικές φορές οι πλήρεις συλλέκτες για θέρμανση ονομάζονται πλαστικοί ηλιακοί συλλέκτες.Απλώς σε αυτά το επάνω κάλυμμα δεν είναι από γυαλί, αλλά από το ίδιο πολυανθρακικό ή άλλο πλαστικό που μεταδίδει καλά το ηλιακό φως. Τέτοια μοντέλα κινδυνεύουν λιγότερο: τα πλαστικά είναι πιο ανθεκτικά από το γυαλί (ακόμη και μετριασμένο).

Εξοπλισμός συστημάτων που λειτουργούν με ηλιακούς συλλέκτες με αυτοματισμό

Οι ιδιαιτερότητες της λειτουργίας των ηλιακών εγκαταστάσεων, τα διαρκώς μεταβαλλόμενα αρχικά δεδομένα (εποχή, καιρικές συνθήκες κ.λπ.) δεν διασφαλίζουν τη σταθερότητα των παραμέτρων (θερμοκρασία, ροή φορέα θερμότητας και άλλα), η οποία απαιτεί τη συμπερίληψη συστημάτων ελέγχου στο σχέδιο εγκατάστασης.

Ηλεκτρονικές συσκευές όπως ένας ελεγκτής, με βάση την ανάλυση της θερμοκρασίας σε ορισμένα σημεία του διαγράμματος εγκατάστασης, δίνουν εντολές για άνοιγμα / κλείσιμο βαλβίδων, ενεργοποίηση / απενεργοποίηση μονάδων άντλησης για επιλογή της βέλτιστης κίνησης του ψυκτικού κατά μήκος του κυκλώματος. Έτσι, για παράδειγμα, εάν ξεπεραστεί η θερμοκρασία του νερού στη δεξαμενή αποθήκευσης του ψυκτικού υγρού, ο ελεγκτής θα σταματήσει την κίνησή του κατά μήκος του κυκλώματος, σταματώντας την απώλεια θερμότητας που θα μπορούσε να εκκενωθεί στο περιβάλλον μέσω του συλλέκτη.

Αρχή λειτουργίας ηλιακών θερμοσιφώνων

Πριν ξεκινήσετε την κατασκευή ενός οικιακού ηλιακού συστήματος, αξίζει να μελετήσετε τον σχεδιασμό των εργοστασιακών ηλιακών συλλεκτών - αέρα και νερό. Τα πρώτα χρησιμοποιούνται για άμεση θέρμανση χώρων, τα δεύτερα χρησιμοποιούνται ως θερμοσίφωνες ή μη παγωμένο ψυκτικό - αντιψυκτικό.

Το κύριο στοιχείο του ηλιακού συστήματος είναι ο ίδιος ο ηλιακός συλλέκτης, ο οποίος προσφέρεται σε 3 εκδόσεις:

1. Επίπεδος θερμοσίφωνας. Είναι ένα σφραγισμένο κουτί, μονωμένο από κάτω. Στο εσωτερικό υπάρχει ένας δέκτης θερμότητας (απορροφητής) από μεταλλικό φύλλο, πάνω στον οποίο στερεώνεται ένα χάλκινο πηνίο.Από πάνω το στοιχείο κλείνει με ισχυρό γυαλί.
2. Ο σχεδιασμός της πολλαπλής θέρμανσης αέρα είναι παρόμοιος με την προηγούμενη έκδοση, μόνο ο αέρας που αντλείται από τον ανεμιστήρα κυκλοφορεί μέσω των σωλήνων αντί του ψυκτικού.
3. Η συσκευή ενός σωληνοειδούς συλλέκτη κενού διαφέρει θεμελιωδώς από τα επίπεδα μοντέλα. Η συσκευή αποτελείται από ανθεκτικές γυάλινες φιάλες, όπου τοποθετούνται χάλκινοι σωλήνες. Τα άκρα τους συνδέονται με 2 γραμμές - τροφοδοσία και επιστροφή, ο αέρας αντλείται από τις φιάλες.

Πρόσθεση. Υπάρχει ένας άλλος τύπος θερμοσίφωνων κενού, όπου οι γυάλινες φιάλες σφραγίζονται καλά και γεμίζονται με ειδική ουσία που εξατμίζεται σε χαμηλή θερμοκρασία. Κατά την εξάτμιση, το αέριο απορροφά μεγάλη ποσότητα θερμότητας που μεταφέρεται στο νερό. Κατά τη διαδικασία ανταλλαγής θερμότητας, η ουσία συμπυκνώνεται ξανά και ρέει στον πυθμένα της φιάλης, όπως φαίνεται στην εικόνα.

Η συσκευή ενός άμεσα θερμαινόμενου σωλήνα κενού (αριστερά) και μιας φιάλης που λειτουργεί με εξάτμιση / συμπύκνωση υγρού

Οι αναφερόμενοι τύποι συλλεκτών χρησιμοποιούν την αρχή της άμεσης μεταφοράς της θερμότητας της ηλιακής ακτινοβολίας (αλλιώς - ηλιοφάνεια) σε ένα ρέον υγρό ή αέρα. Ένας επίπεδος θερμοσίφωνας λειτουργεί ως εξής:

1. Το νερό ή το αντιψυκτικό που αντλείται από μια αντλία κυκλοφορίας κινείται μέσω ενός χάλκινου εναλλάκτη θερμότητας με ταχύτητα 0,3-0,8 m / s (αν και υπάρχουν και μοντέλα βαρύτητας για υπαίθριο ντους).
2. Οι ακτίνες του ήλιου θερμαίνουν το απορροφητικό φύλλο και ο σωλήνας του πηνίου είναι στενά συνδεδεμένος με αυτό. Η θερμοκρασία του ρέοντος ψυκτικού υγρού αυξάνεται κατά 15-80 μοίρες ανάλογα με την εποχή, την ώρα της ημέρας και τον καιρό του δρόμου.
3. Για να αποκλειστούν οι απώλειες θερμότητας, η κάτω και οι πλαϊνές επιφάνειες του σώματος μονώνονται με αφρό πολυουρεθάνης ή εξηλασμένη πολυστερίνη.
4. Το διαφανές επάνω τζάμι εκτελεί 3 λειτουργίες: προστατεύει την επιλεκτική επίστρωση του απορροφητή, δεν επιτρέπει στον άνεμο να φυσά πάνω από το πηνίο και δημιουργεί ένα αεροστεγές στρώμα που συγκρατεί τη θερμότητα.
5. Το ζεστό ψυκτικό εισέρχεται στον εναλλάκτη θερμότητας της δεξαμενής αποθήκευσης - ρυθμιστικό δοχείο ή λέβητα έμμεσης θέρμανσης.

Δεδομένου ότι η θερμοκρασία του νερού στο κύκλωμα της συσκευής κυμαίνεται με την αλλαγή των εποχών και των ημερών, ο ηλιακός συλλέκτης δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για θέρμανση και ζεστό νερό χρήσης απευθείας. Η ενέργεια που λαμβάνεται από τον ήλιο μεταφέρεται στο κύριο ψυκτικό μέσω του πηνίου της δεξαμενής - συσσωρευτή (λέβητας).

Η απόδοση των σωληνοειδών συσκευών αυξάνεται λόγω του κενού και του εσωτερικού ανακλαστικού τοιχώματος σε κάθε φιάλη. Οι ακτίνες του ήλιου περνούν ελεύθερα από το στρώμα χωρίς αέρα και θερμαίνουν τον χάλκινο σωλήνα με αντιψυκτικό, αλλά η θερμότητα δεν μπορεί να ξεπεράσει το κενό και να βγει έξω, επομένως οι απώλειες είναι ελάχιστες. Ένα άλλο μέρος της ακτινοβολίας εισέρχεται στον ανακλαστήρα και εστιάζεται στη γραμμή του νερού. Σύμφωνα με τους κατασκευαστές, η απόδοση της εγκατάστασης φτάνει το 80%.

Όταν το νερό στη δεξαμενή θερμαίνεται στη σωστή θερμοκρασία, οι ηλιακοί εναλλάκτες θερμότητας μεταβαίνουν στην πισίνα χρησιμοποιώντας μια βαλβίδα τριών κατευθύνσεων