Colector solar realizat din tuburi de aluminiu. Colectori solari pe bază de aer, de făcut singuri. Colector realizat din țevi din plastic sau metal-plastic

Ecologia consumului: Colectorul solar de aer, despre construcția căruia se va discuta, este ceva între un colector de aer cu labirint și un colector din conducte de scurgere. Materialul principal pentru realizarea colectorului de aer solar este conducta din aluminiu ondulat.

Odată cu sosirea vremii reci, toată lumea se gândește la încălzirea casei, camere utilitare, sere etc., cu toate acestea, în fiecare an prețurile la energie sunt în continuă creștere, iar cea mai mare cheltuială în sezonul rece este încălzirea. Cu toate acestea, această cheltuială poate fi redusă dacă utilizați energie solară gratuită ca încălzire suplimentară, folosind un dispozitiv simplu - un colector de aer solar, pe care îl puteți realiza singur.

Colectorul solar de aer, a cărui construcție va fi discutată, este ceva între pe calea aerului colector cu labirintși un colector din țevi de scurgere.

Materialul principal pentru fabricarea colectorului solar de aer este conducta de aluminiu ondulată, al cărei avantaj este că ondularea are:

Suprafață exterioară mai mare pe unitate de lungime, spre deosebire de o țeavă netedă,

Datorită denivelării suprafeței, în interiorul conductei se creează o mișcare turbulentă a aerului, care la rândul său se încălzește mai bine.

Acest colector de aer solar folosește o conductă de aer ondulată din aluminiu cu diametrul de 80 mm. si 10 metri lungime. Toată această țeavă se potrivește într-o cutie de 90x90cm.

Ca izolație pentru pereții din spate și laterali a fost aleasă spumă de polistiren folie de 25 mm grosime. În principiu, cutia originală a fost realizată din acest material.

Pentru a face ca lucrul cu ondulare să fie convenabil, coturile ondulației trebuie fixate cu sârmă pe peretele lateral.

Când ondularea este așezată complet, puteți începe să vopsiți conducta de aer. În aceste scopuri, vom folosi vopsea neagră termorezistentă în cutii, care poate fi achiziționată din piața auto (pentru vopsirea tobelor de eșapament).

Pereții laterali ai colectorului de aer vor servi drept reflectoare (deoarece li se aplică folie de aluminiu), așa că nu trebuie vopsiți și trebuie acoperiți cu ziare atunci când vopsiți.

Deoarece spuma de polistiren nu este deosebit de durabilă, pentru a o proteja va fi necesară asamblarea unei carcase mai rezistente din lemn și placaj și acoperirea întregii structuri cu sticlă.

Pentru ventilația forțată a fost folosit un ventilator de conductă, dar poate fi folosit și un răcitor pentru computer. Ventilatorul a fost ales la 12V pentru a putea fi conectat la un panou solar.

La temperatură ridicată, nu a afectat negativ ventilatorul, acesta trebuie instalat la admisia galeriei de aer.

Testele acestui colector solar de aer au fost efectuate la o temperatură ambiantă de 17° C, iar după o jumătate de oră, temperatura a atins maximul de 39,5° C. Acest lucru nu este, desigur, suficient, dar ce se poate cere de la un colector cu o suprafață de 0,81 mp.

Această zonă de încălzire este perioada de iarna va fi prea mic, așa că dacă doriți să obțineți aer cald suficient pentru a încălzi camera, la temperaturi scăzute în afara ferestrei, ar trebui să măriți suprafața colectorului de aer de cel puțin 4 ori. In plus, este indicat ca aerul sa fie luat din camera si nu din strada, pentru a nu pierde energie in plus la incalzirea aerului foarte rece. publicat econet.ru

Sursele alternative de energie regenerabilă sunt extrem de populare. În unele țări din UE, sursele de încălzire autonome acoperă mai mult de 50% din necesarul de energie. În Federația Rusă, colectoarele solare nu au devenit încă răspândite. Unul dintre principalele motive: costul ridicat al echipamentelor. Pentru un panou solar de la un producător intern, va trebui să plătiți cel puțin 16-20 de mii de ruble. Produsele de la mărci europene vor costa și mai mult, începând de la 40-45 mii de ruble.

Realizarea unui colector solar cu propriile mâini va fi cel puțin pe jumătate mai ieftină. Un colector solar de casă va oferi suficientă căldură pentru a încălzi apa de duș pentru 3-4 persoane. Pentru a-l realiza veți avea nevoie de instrumente de construcție, ingeniozitate și materiale disponibile.

Din ce poate fi făcut un sistem solar?

În primul rând, trebuie să înțelegeți ce principiu de funcționare folosește un încălzitor solar de apă. Structura internă a blocului conține următoarele componente:

• cadru;
• absorbant;
• un schimbător de căldură în interiorul căruia va circula lichidul de răcire;
• reflectoare pentru a focaliza razele soarelui.

Colectorul solar de încălzire a apei din fabrică funcționează după cum urmează:

• Absorbție de căldură - razele soarelui trec prin sticla situată deasupra corpului sau prin tuburi vidate. Stratul absorbant intern în contact cu schimbătorul de căldură este vopsit cu vopsea selectivă. Când lumina soarelui lovește absorbantul, se eliberează o cantitate mare de căldură, care este colectată și utilizată pentru a încălzi apa.
• Transfer de căldură - absorbantul este situat în contact strâns cu schimbătorul de căldură. Căldura acumulată de absorbant și transferată la schimbătorul de căldură încălzește lichidul care se deplasează prin tuburi către serpentina din interiorul rezervorului de stocare a căldurii. Circulația apei în încălzitorul de apă se realizează prin mijloace forțate sau naturale.
• ACM - se folosesc două principii de încălzire a apei calde:
  1. Incalzire directa - apă fierbinte după încălzire, este pur și simplu aruncat într-un recipient termoizolat. Într-un sistem solar monobloc, apa menajeră obișnuită este folosită ca lichid de răcire.
  2. A doua opțiune este de a asigura alimentarea cu apă caldă cu un încălzitor pasiv de apă bazat pe principiul încălzirii indirecte. Lichidul de răcire (adesea antigel) este trimis sub presiune către schimbătorul de căldură al colectorului solar. După încălzire, lichidul încălzit este furnizat într-un rezervor de stocare, în interiorul căruia este construită o bobină (care joacă rolul de element de încălzire), înconjurat de apă pentru sistemul de apă caldă.
     Lichidul de răcire încălzește serpentina, transferând astfel căldura apei din recipient. Când robinetul este deschis, apa încălzită din rezervorul de stocare a căldurii curge către punctul de colectare a apei. Particularitatea unui sistem solar cu încălzire indirectă este capacitatea sa de a funcționa pe tot parcursul anului.

Principiul de funcționare folosit în sistemele solare costisitoare fabricate din fabrică este copiat și repetat în colectoarele de bricolaj.

Proiectele de funcționare ale încălzitoarelor solare de apă au o structură similară. Sunt fabricate numai din materiale vechi. Există scheme pentru producția de colecționari din:

• policarbonat;
• tuburi vid;
• Sticle PET;
• cutii de bere;
• radiator frigider;
• tevi de cupru BINE;
• HDPE și Conducte PVC.

Judecând după diagrame, „Kulibins” moderni preferă sistemele de casă cu circulație naturală, tip termosifon. Particularitatea soluției este că rezervorul de stocare este situat în punctul superior al sistemului de alimentare cu apă caldă. Apa circulă prin sistem prin gravitație și este furnizată consumatorului.

Distribuitor din policarbonat

Sunt realizate din panouri de tip fagure cu proprietăți bune de izolare termică. Grosimea foii de la 4 la 30 mm. Alegerea grosimii policarbonatului depinde de transferul de căldură necesar. Cu cât foaia și celulele din ea sunt mai groase, cu atât instalația poate încălzi mai multă apă.

Pentru a realiza singur un sistem solar, în special un încălzitor de apă solar de casă din policarbonat, veți avea nevoie de următoarele materiale:

• două tije filetate;
• colțuri de propilenă, fitingurile trebuie să aibă un racord exterior filetat;
• Tevi din plastic PVC: 2 buc, lungime 1,5 m, diametru 32;
• 2 mufe.

Țevile sunt așezate paralel cu carcasa. Conectați la alimentarea cu apă caldă prin supape de închidere. Se face o tăietură subțire de-a lungul țevii în care poate fi introdusă o foaie de policarbonat. Datorită principiului termosifonului, apa va curge independent în canelurile (celulele) foii, se va încălzi și va intra în rezervorul de stocare situat în partea de sus a întregului sistem de încălzire. Pentru etanșarea și fixarea foilor introduse în țeavă se folosește silicon rezistent termic.

Pentru a crește eficiența termică a unui colector realizat din policarbonat celular, foaia este acoperită cu orice vopsea selectivă. Încălzirea apei după aplicarea stratului selectiv accelerează de aproximativ două ori.

Distribuitor pentru tub de vid

În acest caz, nu va fi posibil să se descurce doar cu mijloace improvizate. Pentru a face un colector solar va trebui să cumpărați tuburi vidate. Acestea sunt vândute de companiile implicate în întreținerea sistemelor solare și direct de producătorii de încălzitoare solare de apă.

Pentru producția independentă, este mai bine să alegeți baloane cu tije de pene și un canal termic de conductă termică. Tuburile sunt mai ușor de instalat și schimbat dacă este necesar.

De asemenea, trebuie să achiziționați un bloc concentrator pentru un colector solar cu vid. Atunci când alegeți, acordați atenție performanței nodului (determinat de numărul de receptoare care pot fi conectate simultan la dispozitiv). Cadrul este realizat independent prin asamblare cadru de lemn. Economiile la fabricarea la domiciliu, ținând cont de achiziția de tuburi vid gata făcute, vor fi de cel puțin 50%.

Sistem solar realizat din sticle de plastic

Pentru preparare veți avea nevoie de aproximativ 30 buc. Sticle PET. La asamblare, este mai convenabil să folosiți recipiente de aceeași dimensiune, 1 sau 1,5 litri. Pe etapa pregătitoare Etichetele sunt îndepărtate de pe sticle și suprafața este bine spălată. Pe lângă recipientele din plastic, veți avea nevoie de următoarele:

• 12 m furtun pentru udarea plantelor, 20 mm diametru;
• 8 adaptoare T;
• 2 genunchi;
• rola de folie de teflon;
• 2 robinete cu bilă.

La fabricarea colectoarelor solare din sticle de plasticÎn partea de jos a bazei, faceți o gaură egală cu diametrul gâtului, în care este introdus un furtun de cauciuc sau o țeavă din PVC. Colectorul este asamblat în 5 rânduri a câte 6 sticle pe fiecare linie.

Într-o zi senină, în 15 minute. apa se va incalzi pana la o temperatura de 45°C. Având în vedere performanța ridicată, este logic să conectați un încălzitor solar de apă din sticle de plastic la un rezervor de stocare de 200 de litri. Acesta din urmă este bine izolat pentru a preveni pierderile de căldură.

Colector de cutii de bere din aluminiu

Aluminiul are caracteristici termice bune. Nu este surprinzător faptul că metalul este folosit pentru a face radiatoare de încălzire.

Cutiile de aluminiu pot fi folosite la fabricarea sistemelor solare de casă. Cutiile din tablă sau orice alt metal nu sunt potrivite pentru producție.

Pentru un panou solar vor fi necesare următoarele componente:

• borcane, aproximativ 15 buc. pe linie, corpul găzduiește 10-15 rânduri;
• schimbător de căldură - se folosește un colector format dintr-un furtun de cauciuc sau țevi de plastic;
• adeziv pentru lipirea conservelor;
• vopsea selectivă.

Suprafața cutiilor este vopsită culoare închisă. Cutia este acoperită cu sticlă groasă sau policarbonat.

Un colector solar din cutii de aluminiu este adesea realizat pentru încălzirea aerului. Când utilizați lichid de răcire cu apă, eficiența termică a dispozitivului scade.

Sistem solar de la frigider

O altă soluție populară care necesită costuri minime timp si bani. Colectorul solar este realizat din caloriferul unui frigider vechi. Bobina este deja vopsită în negru. Este suficient doar să puneți grila într-o carcasă de lemn cu izolație și să o conectați la sursa de apă caldă folosind lipire.

Există o opțiune pentru a face un aparat de aer condiționat dintr-un condensator. Pentru a face acest lucru, mai multe radiatoare sunt conectate într-o singură rețea. Dacă este posibil să cumpărați ieftin aproximativ 8 buc. condensatoare, fabricarea unui colector este destul de posibilă.

Colector tub de cupru

Cuprul are proprietăți termice bune. La fabricarea unui colector solar din cupru, se folosesc următoarele:

• conducte cu diametrul de 1 1/4”, utilizate la instalarea sistemelor de incalzire si alimentare cu apa calda;
• țevi de 1/4" utilizate în sistemele de aer condiționat;
• arzător cu gaz;
• lipire și flux.

Corpul grilei radiatorului este asamblat din conducte de cupru cu un diametru mare. În suprafață se forează găuri egale cu 1/4". În canelurile rezultate se introduc țevi cu diametrul corespunzător. Radiatorul este acoperit cu sticlă sau policarbonat. Cuprul este vopsit cu vopsea selectivă.

Cazan solar realizat din tevi HDPE si furtunuri PVC

În producția de sisteme solare se folosește aproape orice material disponibil. Există soluții care vă permit să realizați un colector din furtun ondulat, un furtun de cauciuc folosit pentru udarea plantelor.

Sistemele solare nu sunt realizate din țevi metal-plastic din cauza etanșărilor din cauciuc ale fitingurilor, care nu pot rezista la căldură puternică. Cu radiații solare intense, încălzirea în colector ajunge la 300°C. Dacă sunt supraîncălzite, garniturile se vor scurge cu siguranță.

Este posibilă fabricarea unui colector solar din carton ondulat teava inoxidabila. Popularitatea soluției se datorează vitezei și ușurinței instalării. Țeava ondulată din oțel inoxidabil este așezată în inele sau șerpi. Dezavantajul este costul relativ ridicat al țevii ondulate din inox.

În ciuda opțiunile existente, descrise mai sus, colectoarele solare din propilenă și conducte HDPE rămân cele mai populare. Fiecare opțiune are propriile avantaje:

• Colector solar realizat din tevi HDPE- pentru fabricatie alege un material rezistent la caldura. Sunt vândute un număr mare de fitinguri pentru a facilita asamblarea unui radiator de acumulare a căldurii. Țevi din polietilenă joasă presiune Inițial sunt de culoare neagră sau albastru închis, deci nu necesită vopsire.
• Colector solar realizat din tevi PVC- popularitatea soluției constă în ușurința instalării structurii, realizată prin lipire. Disponibilitate cantitate mare colțurile, teurile, femelele americane și alte fitinguri facilitează procesul de asamblare. Folosind lipirea, puteți crea un schimbător de căldură colector de orice configurație.

Realizarea unui colector solar de apă caldă din conducta PEX:

Toate țevile descrise sunt utilizate cu o eficiență diferită ca miez în fabricarea unui colector solar de casă din sticle de plastic și cutii de aluminiu.

Cum se face o acoperire selectivă

Un colector foarte eficient are un grad ridicat de absorbție a energiei solare. Razele lovesc o suprafață întunecată și apoi o încălzesc. Cu cât sunt respinse mai puține radiații din absorbantul colectorului solar, cu atât mai multă căldură rămâne în sistemul solar.

Pentru a asigura o acumulare suficientă de căldură, este necesar să se creeze o acoperire selectivă. Există mai multe opțiuni de producție:

• Acoperire cu colector selectiv de casă- folositi orice vopsele negre care lasa o suprafata mata dupa uscare. Există soluții atunci când o pânză uleioasă întunecată opaca este folosită ca absorbant de colector. Smalțul negru se aplică pe țevile schimbătorului de căldură, pe suprafața cutiilor și sticlelor, cu efect mat.
• Acoperiri speciale absorbante- poti merge invers achizitionand o vopsea selectiva speciala pentru colector. Vopselele și lacurile selective conțin plastifianți polimerici și aditivi care asigură o bună aderență, rezistență la căldură și un grad ridicat de absorbție a razelor solare.

Sistemele solare utilizate exclusiv pentru încălzirea apei vara se pot descurca cu ușurință vopsind absorbantul în negru folosind vopsea obișnuită. Colectoarele solare de casă pentru încălzirea unei case iarna trebuie să aibă o acoperire selectivă de înaltă calitate. Nu te poți zgâri cu vopsea.

Sistem solar de casă sau din fabrică - care este mai bun?

Faceți acasă colector solar, capabil de specificatii tehniceși este imposibil să comparați indicatorii cu produsele din fabrică. Pe de altă parte, dacă pur și simplu trebuie să furnizați suficientă apă pt duș de vară, energia solară va fi suficientă pentru a funcționa un simplu boiler de casă.

În ceea ce privește colectoarele de lichid care funcționează iarna, nici măcar toate sistemele solare din fabrică nu pot funcționa la temperaturi scăzute. Sistemele pentru toate anotimpurile sunt cel mai adesea dispozitive cu conducte de căldură în vid, cu eficiență sporită, capabile să funcționeze la temperaturi de –50°C.

Colectoarele solare din fabrică sunt adesea echipate cu un mecanism rotativ care ajustează automat unghiul de înclinare și direcția panoului la punctele cardinale, în funcție de locația Soarelui.

Un încălzitor solar eficient de apă este unul care își îndeplinește pe deplin scopul propus. Pentru a încălzi apa pentru 2-3 persoane vara, vă puteți descurca cu un colector solar obișnuit, realizat cu propriile mâini din materiale improvizate. Pentru încălzire iarna, în ciuda costurilor inițiale, este mai bine să instalați un sistem solar din fabrică.

Curs video despre realizarea unui încălzitor de apă solar cu panou

Folosirea energiei solare gratuite pentru a încălzi și apă caldă casa ta este destul de tentantă. Acest lucru se poate face folosind o instalație solară, al cărei element principal este colectorul solar. Dar unul dintre factorii limitativi pentru utilizarea centralelor solare este costul relativ ridicat al acestora. Dar le poți face singur. Prin urmare, în acest articol vom vorbi despre principiul funcționării lor, despre tipurile lor, precum și despre cum să asamblați și să faceți un colector solar cu propriile mâini pentru a încălzi o casă și a o asigura. apă fierbinte din diverse materiale disponibile.

Principiul de funcționare și tipurile de colectoare solare

Colectorii solari sunt schimbatoare de caldura care capteaza energia Soarelui si o convertesc, in functie de tipul lor, in energie termica a lichidului sau a aerului care circula in ele. Lichidul sau aerul încălzit în colector este utilizat pentru alimentarea cu apă caldă sau încălzirea casei direct sau prin schimbătoare de căldură suplimentare, de exemplu, prin cazane de încălzire indirectă. Sarcina principală a oricărui astfel de colector este de a „prinde” cât mai multă energie solară și de a o transfera la lichidul de răcire care circulă în el cu pierderi minime.

Tipuri de colectoare solare

Pe baza tipului de lichid de răcire care circulă și încălzit în ele, colectoarele solare pot fi:

• Lichid;
• Aer.

De caracteristici de proiectareși tipul de suprafață de schimb de căldură pot fi:

• Sub formă de recipient;
• țeavă;
• Plat;
• Vid.

Lichid Colectorii solari, după cum sugerează și numele lor, sunt umpluți cu un lichid care circulă și se încălzește în ei. Aceasta poate fi apă plată sau antigel (antigel). În primul caz, apa încălzită poate fi furnizată direct la sistemul de alimentare cu apă caldă, la un rezervor de stocare sau la un cazan de încălzire indirectă, iar în al doilea caz - numai la cazan. Astfel de colectoare pot fi folosite atât pentru asigurarea unei locuințe cu apă caldă, cât și pentru încălzirea acesteia. Totul depinde de puterea instalației solare.

Aer Colectorii solari sunt folosiți în principal pentru încălzirea locuinței. Aer rece din cameră este alimentat unui astfel de colector, încălzit acolo și alimentat înapoi în cameră folosind circulație naturală sau forțată.

Majoritatea acestor tipuri de colectoare solare pot fi realizate independent. Arătându-ți imaginația, poți folosi diverse materiale disponibile pentru a le realiza: recipiente din plastic sau metal, țevi, furtunuri, calorifere uzate și chiar cutii de bere. Mai jos, vom analiza mai multe modele de colectoare solare pe care le puteți realiza singur folosind aceste materiale și alte materiale disponibile.

Colector solar realizat din recipient metalic sau plastic

Cel mai simplu colector solar poate fi realizat cu propriile mâini dintr-un recipient din metal sau plastic cu un volum de 50-100 de litri. Acesta este așa-numitul duș de vară, care este destul de comun în zonele rurale și dachas.

Colector solar pentru incalzirea apei din butoaie metalice

Cel mai bun varianta metalica Un astfel de colector va avea un recipient din oțel inoxidabil, vopsit în negru la exterior. Adevărat, costul unui astfel de container nou este destul de mare. Prin urmare, puteți folosi recipiente uzate. De exemplu, sudați un rezervor din două recipiente din oțel inoxidabil din cele vechi masini de spalat rufe. Poti folosi si recipiente din metal feros, zincate sau vopsite vopsea impermeabilă. Recipientele din plastic sunt bune pentru că sunt ușoare și nu se corodează, dar sunt de scurtă durată, deoarece plasticul nu tolerează radiații ultraviolete.

Butoiul este instalat pe partea de sud a acoperișului casei sau direct deasupra dușului exterior. Dacă butoiul nu este sigilat, atunci alimentarea rece și cea încălzită sunt luate de jos. Presiune apă caldă la punctul de colectare va fi determinată de înălțimea de instalare și nivelul apei din butoi. Se umple cu apă rece, care se încălzește ceva timp și apoi se folosește.

Dacă butoiul este sigilat, atunci apă rece este furnizată de jos, iar apa caldă este luată de sus. Acest recipient este conectat la sistemul de alimentare cu apă rece ( statie de pompare) și atunci când apa încălzită este introdusă în butoi, apa rece vine din sistem, înlocuind apa caldă în partea de sus.

Avantajul unui astfel de colector solar este simplitatea acestuia. Este ușor să o faci singur. Dacă butoiul este cilindric, atunci este bine luminat razele solare pe tot parcursul zilei.

Dezavantajele acestui design:

• Poate fi folosit numai în sezonul cald;
• ineficient pe vreme vântoasă și când soarele este ascuns de nori;
• Inerție mare - încălzire relativ lungă a apei;
• Apa încălzită în timpul zilei se răcește noaptea.

Cum să faci și să asamblați un colector solar din țevi metalice

Un colector solar simplu și eficient poate fi realizat cu propriile mâini din tuburi metalice cu pereți subțiri: oțel, cupru sau aluminiu. Este un schimbător de căldură tubular (radiator), care este plasat într-o cutie izolată termic din plăci, placaj sau PAL.

Cel mai bun material Pentru fabricarea unui radiator cu colector solar se folosește cu siguranță cuprul. Are un transfer de căldură excelent și nu este supus coroziunii. Dar acest material este destul de scump. Tuburile din aluminiu, deși mai ieftine decât cele din cupru, pot fi dificil de sudat.

Cel mai ieftin și mai ușor mod de a face un schimbător de căldură este din țevi de oțel. Ele pot fi gătite folosind obișnuit aparat de sudura. Pentru fabricarea unui astfel de radiator poate fi folosit tevi de otel diametru ½ - 1″. În același timp, țevile cu un diametru mai mare și pereți mai groși sunt folosite pentru a furniza apă rece și pentru a elimina apa încălzită, iar pentru schimbătorul de căldură în sine - diametre mai mici și pereți mai subțiri.

Schema unui radiator cu colector solar realizat din conducte

Dimensiunile radiatorului colector solar, și deci lungimea țevilor, depind de puterea necesară. Dar dacă îl faceți prea mare și voluminos, poate deveni dificil de asamblat și instalat. Prin urmare, cel mai bine este dacă dimensiunile sale sunt în următorul interval: lățime - 0,8-1 m și înălțimea 1,5-1,6 m Puterea unui astfel de colector va fi în intervalul 1,2-1,4 kW. Dacă aveți nevoie să creșteți puterea unei instalații solare, puteți realiza mai mulți dintre acești colectori și le puteți conecta împreună.

În acest caz, pentru a realiza un radiator cu colector solar, vom avea nevoie de două țevi cu pereți groși cu un diametru de ¾ - 1″ și o lungime de 0,8-1 m și 12-18 tuburi cu pereți subțiri cu un diametru de ½ - ¾. " și o lungime de 1,5-1,6 m.

În țevile cu pereți groși care vor servi pentru alimentarea și scurgerea apei, găurile sunt găurite pentru țevi cu pereți subțiri cu diametru mai mic, în trepte de 3-4,5 cm. Un capăt al unei astfel de țevi este astupat și un fir este sudat la celălalt sau se taie un fir în el.

Țevile sunt sudate într-o structură de radiator și vopsite în negru vopsea mată.

Acum trebuie să faceți o cutie izolată termic pentru calorifer. Pentru aceasta puteți folosi placaj rezistent la umiditate, PAL, OSB sau plăci tivite. Dar placajul impermeabil (WRP) ar fi cel mai bine.

Dimensiunile cutiei sunt calculate ținând cont de dimensiunile radiatorului, stratul de izolație și golurile dintre ele. Înălțimea părților laterale ale cutiei trebuie să țină cont de grosimea izolației, țevile în sine, precum și distanța lor față de fund și sticla sau policarbonatul care acoperă cutia (10-12 mm). La capătul superior al laturilor este realizată o adâncitură (canelură) pentru sticlă sau policarbonat. Pe unul dintre pereții laterali se fac găuri pentru conductele de alimentare cu apă și drenaj. Elementele cutiei sunt conectate într-o singură structură folosind șuruburi autofiletante.

Ca izolație, puteți lua spumă de polistiren, obișnuită (spumă de plastic) sau extrudată, precum și vata minerala densitate de minim 25. Un strat de izolatie (minim 5 cm) se monteaza din interior pe fundul si lateralele cutiei. Deasupra ei se așează o foaie de metal galvanizat sau un strat de folie groasă, care este și vopsită în negru mat.

Radiatorul se fixează în cutie cu ajutorul unor cleme sau cleme, a căror prezență trebuie prevăzută în etapa de fabricație a cutiei. Locația și dimensiunea clemelor depind de designul radiatorului și de dimensiunea țevilor.

Partea superioară a cutiei este acoperită cu sticlă sau policarbonat. Învelișul se potrivește în caneluri (eșantionare) și este bine fixat. Toate îmbinările sunt sigilate.

Colectorul solar este gata. Trebuie instalat pe partea de sud a casei cu o înclinare spre orizont de 35-45⁰. Pe baza acesteia, puteți realiza o instalație solară, care include un rezervor de stocare apă caldă izolat termic cu o capacitate de 100-200 de litri sau un cazan de încălzire indirectă.

Instalarea unui colector solar finisat

Colector realizat din țevi din plastic sau metal-plastic

De asemenea, puteți realiza un colector solar cu propriile mâini folosind țevi din plastic HDPE sau PP. Deși transferul de căldură al plasticului este cu 13-15% mai mic decât cel al metalului, este mult mai ieftin decât cuprul și nu se corodează ca oțelul negru.

Pentru a realiza un colector solar simplu cu propriile mâini, țevile HDPE cu un diametru de 13-20 mm pot fi așezate într-o cutie sub formă de spirală, fixate cu cleme și vopsite în negru.

Opțiune pentru un colector solar din țevi din plastic HDPE

Tevi din polipropilena Se îndoaie prost, dar sunt ușor de conectat prin lipire folosind fitinguri speciale. Conductele subacvatice (colectori orizontali) pot fi realizate din conducte PP cu diametrul de 25 mm, iar schimbătorul de căldură în sine din conducte cu diametrul de 20 mm. Vopsim in negru radiatorul colector solar finisat si il montam intr-o cutie, care este realizata la fel ca in varianta cu tevi metalice.

De asemenea, puteți realiza un radiator pentru un colector solar din țevi metal-plastic. În același timp, acestea pot fi conectate folosind fitinguri, după același model ca țevile PP, sau pot fi așezate în zig-zag („șarpe”) sau sub formă de spirală. A doua opțiune este mai simplă. Dar trebuie reținut că raza de îndoire a țevilor din metal-plastic nu trebuie să fie mai mică de 7 diametre ale țevii.

Opțiune pentru un colector solar din țevi metal-plastic

Colector solar de la un radiator frigider

Dacă aveți un calorifer de la un frigider vechi, atunci îl puteți folosi și pentru a vă face propriul colector solar. Pentru a face acest lucru, trebuie să-l clătiți bine pentru a îndepărta reziduurile de freon. În timpul spălării, ar trebui să verificați și etanșeitatea acestuia pentru a vedea dacă există scurgeri. Dacă există, aceste locuri trebuie sigilate prin sudare sau lipire la rece.

Radiator de la un frigider vechi

Radiatorul în sine trebuie vopsit cu vopsea neagră mată.

De asemenea, este necesar să se prevadă o metodă de conectare a conductelor de admisie și de evacuare la rezervorul de stocare al instalației solare sau alte elemente, în funcție de tipul acesteia. Pentru a face acest lucru, de exemplu, puteți lipi fire de dimensiunea necesară la capetele tuburilor sau trageți furtunuri de cauciuc, fixându-le cu cleme.

Radiatorul colector solar astfel pregatit este asigurat cu cleme intr-o cutie termoizolata realizata tinand cont de dimensiunile acestuia. Cutia în sine poate fi realizată în același mod ca în cazurile anterioare.

Colectori solari de aer pentru incalzirea locuintei

Pe lângă colectoarele solare descrise mai sus, în care lichidul este încălzit cu ajutorul energiei solare, vă puteți realiza propriile structuri în care aerul este încălzit. Acest colector solar poate fi folosit pentru încălzirea suplimentară a casei. Aerul rece din încăpere este furnizat către schimbătorul său de căldură, încălzit acolo și furnizat înapoi în cameră.

Schimbătorul de căldură pentru o astfel de instalație solară poate fi realizat din tablă, țevi metalice cu pereți subțiri sau chiar cutii de bere sau alte băuturi. Vom lua în considerare designurile unor astfel de colecționari înșiși într-un alt articol din această secțiune.

Cum am realizat un colector solar cu propriile mele mâini: Video

Colectoarele solare de aer (Fig. 1) câștigă un număr tot mai mare de susținători. Aceasta este soluția care se deschide oportunități bune pentru bani relativ puțini pentru a îmbunătăți atmosfera din incintă. Chiar merită să li se acorde mai multă atenție.

Colectorul solar de aer, în raport cu gospodăriile private, îndeplinește trei funcții. Prima este încălzirea suplimentară a camerei. Al doilea este ventilația și filtrarea aerului din interior. Al treilea este dezumidificarea camerei în timpul încălzirii periodice pe vreme rece.

Practic, nu există restricții privind funcționarea colectoarelor solare de aer - nu este nevoie de electricitate sau gaz, aerul ca lichid de răcire nu fierbe și nu îngheață. Pur și simplu nu există „stagnarea sistemului solar” ca în colectoarele de lichide.

Încălzirea rapidă a aerului din cameră la temperatura dorită este, de asemenea, una dintre caracteristicile colectoarelor solare de aer. In ciuda faptului ca aerul are o conductivitate termica de 28 de ori mai mica si o capacitate termica specifica de 4 ori mai mica decat apa, este mobil ca agent de racire si bine reglat (ca temperatura si cantitate). Aerul asigură o schimbare rapidă a temperaturii și o distribuție mai uniformă a căldurii în interior. Este sigur la foc. Aerul încălzit poate fi distribuit prin conductele existente ale sistemului de ventilație.

Principiul de funcționare.

Un colector de aer solar (SAC) este un absorbant de căldură care utilizează aerul ca fluid de lucru (lichid de răcire) și radiația solară ca sursă de căldură. Aerul rece intră în sistemul de canale, unde este încălzit prin contactul cu suprafața absorbantului, încălzit de căldura solară, iar apoi intră în încăperea încălzită.

Colectoarele solare de aer sunt împărțite în trei grupe principale în funcție de sistemul de circulație a aerului: circulaţie/recirculare internă(aerul rece este preluat în încăperea încălzită) (Fig. 2b), circulatie externa(aerul rece este preluat de pe stradă) (Fig. 2a), circulatie combinata(aerul rece poate fi preluat din ambele surse pe rând sau simultan) (Fig. 2c).

Conform metodei de organizare a fluxului de căldură în colectorul de aer solar, aceste dispozitive sunt împărțite în două tipuri: cu circulatie naturala(tip pasiv) și cu circulatie fortata(tip activ). În primul tip, legile convecției și gravitației operează în organizarea mișcării aerului în al doilea tip, mișcarea aerului se realizează cu ajutorul unui ventilator.

În colectoarele solare moderne de aer este instalat un panou fotovoltaic (solar) miniatural, de la care este alimentat un ventilator de 12V/12W DC. Acest lucru reduce riscul de incendiu al sistemului la zero, în comparație cu alimentarea ventilatorului dintr-o rețea de acasă de 220 V.

Dispozitiv.

Colectoarele solare de aer vândute pe piața din Rusia sunt dispozitive plate în formă de cutie (asemănătoare cu colectoarele plate de apă) constând din: un cadru de aluminiu, sticlă frontală transparentă, un absorbant (o placă metalică vopsită în negru sau albastru închis, uneori ondulată și/sau sau perforate), conducte cutie, izolație (plăci de sticlă sau vată bazaltică), perete din spate din plastic, ventilator, mini panou fotovoltaic, supapă de reținere a aerului, întrerupător și cablu, unitate de evacuare și elemente de fixare (Fig. 3).

Scop.

Prima funcție a colectoarelor solare de aer este de a încălzi camera. Aerul rece situat în partea inferioară a încăperii sau în exterior intră în colector, unde este încălzit și returnat în cameră prin unitatea de evacuare superioară (Fig. 4).

Concomitent cu încălzirea încăperii cu aer exterior, colectorul solar de aer îndeplinește o a doua funcție - ventilarea încăperii și alimentarea camerei. aer curat. Un filtru este instalat la ieșirea conductei de aer colector în cameră, apoi chiar și în modul de recirculare, aerul din cameră poate fi purificat.

Acum să ne uităm la a treia funcție a colectorului solar de aer, motiv pentru care locuitorii de vară și alți proprietari de clădiri în care nu locuiesc permanent îl iubesc.

Colectorul solar de aer previne umezeala in incaperile in care sistemul de incalzire functioneaza periodic. Această problemă nu poate fi rezolvată prin simpla aerisire a incintei, deoarece umiditatea aerului rece este mai mare, iar proprietățile sale de absorbție a umidității sunt mai mici. Uită-te doar la Graficul psihometric Mollier și vom vedea că atunci când colectorul de aer preia aer din stradă cu o temperatură de -10°C și o umiditate de 70%, acesta încălzește aerul cu 15°C-40°C, chiar și la o temperatură de +10°C, atunci umiditatea acestui aer este redusă la 15%, iar proprietățile de absorbție a umidității ale aerului furnizat încăperii cresc de 7-9 ori (Fig. 5).

În consecință, SVK protejează casa de apariția mucegaiului, miros neplăcut, de la îngheț și, în consecință, distrugerea prematură a elementelor structurale umede.

Această funcție a colectorului solar de aer este foarte relevantă și pentru băi (Fig. 6) și piscine interioare (Fig. 7).

Este necesar să menționăm încă o funcție a colectoarelor solare aeropurtate, care nu este foarte relevantă pentru gospodăriile private din latitudinile noastre, dar totuși.

Pe lângă generarea de căldură, colectorul solar de aer poate îndeplini funcții de barieră și de protecție împotriva căldurii.

În acest caz, colectorul ocupă întreaga suprafață a peretelui sau a acoperișului. Suprafața exterioară a colectorului și peretele clădirii formează așa-numita fațadă cu dublă carcasă. În acest fel, puteți „acoperi” pereții, acoperișurile și elementele înclinate ale clădirilor (Fig. 8).

Partea exterioară a unei astfel de fațade îndeplinește, pe de o parte, o funcție de barieră (protejând partea interioară - adică peretele propriu-zis al clădirii de a se uda), pe de altă parte, este o suprafață care absorb căldura. transmite bine căldura către partea sa interioară. De obicei se face ondulat cu perforare fină.

Această fațadă cu dublă carcasă este împărțită în secțiuni verticale în interior. Suprafața exterioară a fațadei este încălzită de căldură solară și transferă această căldură în aer între pereții exteriori și interiori. Aerul încălzit se ridică activ în sus, unde este dus în incintă pentru a încălzi clădirea. Foarte des, la fel ca în colectoarele solare convenționale de aer, aerul cald este utilizat aici în combinație cu un sistem de ventilație - direct sau indirect. Fluxul crescător de aer cald în cavitatea fațadei cu dublu înveliș usucă simultan peretele clădirii și îmbunătățește caracteristicile de izolare termică a acestuia.

Aceste proprietăți sunt foarte apreciate în țările cu climă rece și/sau umedă. Colectorul de aer solar de tip „perete solar” nu este atât de folosit pentru încălzirea sau preîncălzirea aerului din sistemul de ventilație, ci mai degrabă îndeplinește funcții de economisire a energiei.

În țara noastră, colectoarele solare individuale de aer de o suprafață mică au devenit larg răspândite în aplicarea obiectelor sezoniere, vizitate periodic și, prin urmare, nu încălzite constant: case, băi, garaje, ateliere, garsoniere, depozite.

La sfârșitul textului, este necesar să spunem puțin despre dezavantajele colectorului solar de aer:

• Un colector solar din aer funcționează doar în prezența soarelui, eficiența sa în zilele înnorate va fi aproximativ zero.
• la temperaturi scăzute, chiar și într-o zi însorită, este mai bine să comutați colectorul în modul de circulație internă.
• Când instalați colectorul, este necesar să faceți una sau două găuri mari perete portant sau în acoperiș (în funcție de locul de instalare).

Fig.9 Exemple diverse opțiuni montarea colectoarelor pe peretele casei.

Cu toate acestea, folosind un colector solar aeropurtat, putem rezolva următoarele probleme (Fig. 9):

• Ventilația și filtrarea aerului din interior.
• Menținerea unei atmosfere uscate în încăperile în care încălzirea nu funcționează în mod constant.
• Încălzire suplimentară.

Conceptul de proiect

Esența colectorului solar este că apa rece din rezervor curge prin gravitație în colector. Apa încălzită urcă prin canale și curge înapoi în rezervor. Astfel, circulația naturală este creată într-un sistem închis.
Distribuitorul este realizat dintr-o foaie de policarbonat sau alt plastic cu pătrate goale în interior care rulează pe lungime. Pentru a crește absorbția luminii solare și pentru a îmbunătăți performanța colectorului (rata la care se încălzește apa), plasticul poate fi vopsit în negru. Dar aici este important de reținut că foaia este din policarbonat destul de subțire, așa că dacă este încălzită puternic în absența circulației, se poate înmuia sau deforma, ceea ce va duce la scurgeri de apă.
De asemenea, este de remarcat faptul că acest dispozitiv nu este potrivit pentru instalarea în spații rezidențiale în scopul furnizării de apă caldă. Acest proiect experimental este mai potrivit pentru echiparea unui duș de vară într-o cabană de vară.

Instrumente și materiale

Instrumente de care veți avea nevoie:

• Ferăstrău circular și manual.
• Burghiu electric.
• Ruletă.
• Şurubelniţă.
• Pistol de lipici din silicon.
• Capsator de construcție.

Materiale pentru colector:

• Foaie de policarbonat cu canale goale.
• Tub din plastic ABS.
• 4 dopuri de tub.
• Nipluri filetate din plastic de 2 ½ inch cu racord pentru furtun.
• Tub de etanșant siliconic.
• Vopsea pulverizată dacă intenționați să vopsiți.

Materiale cadru:

• 1 foaie de placaj.
• Foaie de polistiren expandat. Puteți folosi și pătrate de spumă.
• Grinda de lemn cu o secțiune de 100×100 mm.
• Film de polietilenă, bandă.
• Șuruburi, piulițe, șaibe, console pentru fixare.

Materiale pentru organizarea circulației apei:

• Un rezervor sau un recipient potrivit pentru apă.
• Pentru a conecta rezervorul, veți avea nevoie de un furtun de grădină, a cărui lungime depinde de distanța recipientului de apă de colectorul în sine.
• Mai multe cleme pentru conectarea furtunului.

Pentru a testa clar performanța colectorului de apă caldă, am folosit un termometru digital.

Tehnologie pas cu pas pentru asamblarea unui colector solar

În primul rând, trebuie să tăiați foaia de policarbonat la dimensiunile necesare. Am plănuit să fac un colector de 1x2 metri și am pornit de la acest fapt. Ordinea lucrărilor este următoarea:

Pentru ca materialul de etanșare să se usuce bine, structura asamblată trebuie lăsată nemișcată aproximativ o zi, după care puteți începe verificarea etanșeității. Pentru a face acest lucru, furtunurile sunt conectate la adaptoarele de intrare și ieșire, dintre care unul este conectat la alimentarea cu apă. După ce colectorul este complet umplut cu apă, toate cusăturile și conexiunile sunt verificate pentru scurgeri. Dacă se detectează o scurgere, apa este drenată și, după uscare, conexiunea problematică este resigilată.
Pentru a putea calcula productivitatea și eficiența colectorului, trebuie să cunoașteți volumul acestuia. Pentru a face acest lucru, apa din colector trebuie drenată într-un recipient. De exemplu, panoul meu conține 7,2 litri (inclusiv furtunuri).

Realizarea cadrului și asamblarea panoului

În principiu, colectorul poate fi deja folosit așezându-l pe un acoperiș sau pe altă suprafață plană, staționară. Dar am decis să o fac pentru panou din plastic un fel de carcasă pentru a reduce probabilitatea de deteriorare la ridicarea/coborârea de pe acoperișul hambarului, în care am decis să instalez un duș exterior, deoarece plănuiesc să-l scot pentru iarnă.
Asamblarea pas cu pas a carcasei este descrisă mai jos:

Astfel, am primit un colector de căldură într-o „carcasă” fiabilă, datorită căruia panoul din plastic este protejat de stresul mecanic.
Fiţi atenți! Am folosit polietilenă transparentă obișnuită, dar în fotografie arată așa alb- acestea sunt străluciri.

Umplerea sistemului

Acum puteți umple colectorul cu apă și puteți testa performanța sistemului. L-am instalat in unghi si rezervorul (gol) putin mai sus. Un furtun este conectat la fitingul inferior, al doilea la cel superior. Pentru a umple sistemul cu apă, am conectat furtunul inferior la sursa de apă și am deschis ușor supapa, astfel încât sistemul să fie umplut cu apă treptat. Acest lucru este necesar pentru ca apa să deplaseze treptat tot aerul. Când apă a ieșit din al doilea furtun (colectorul era complet umplut), am deschis supapa până la capăt, astfel încât aerul rămas să iasă sub presiunea apei. Am umplut si recipientul cu apa.

Când nu mai existau bule de aer în fluxul de apă care ieșea din furtunul de evacuare, am oprit apa și am scufundat ambele capete ale furtunului în apă în rezervor (ar trebui să fie întotdeauna sub apă, astfel încât aerul să nu intre în sistem). ).

Testarea și testarea încălzitoarelor solare de apă

Când sistemul este umplut, sub influența căldurii solare, apa aflată în canalele subțiri ale panoului de plastic se încălzește și se deplasează treptat în sus, formând circulație naturală. Apă rece vine din rezervor prin furtunul inferior, iar încălzit în colector intră în același rezervor prin furtunul superior. Treptat, apa din recipient se încălzește.

Pentru claritatea experimentului, am folosit un termometru digital cu un senzor de temperatură extern. Mai întâi, am măsurat temperatura apei din recipient - era de 23 °C. Apoi am introdus senzorul în furtunul de evacuare prin care apa încălzită în colector curge în rezervor. Termometrul arăta 50 °C. Sistem incalzire solara apa functioneaza!

Concluzie

Pe baza rezultatelor testării performanței sistemului colector timp de 1 oră, am primit încălzire a 20,2 litri de apă (7,2 litri în colectorul propriu-zis și 13 litri am colectat într-un recipient pentru experiment) de la 23 la 37 °C.
Desigur, performanța și eficiența sistemului depind de activitatea solară: cu cât soarele strălucește mai puternic, cu atât apa se încălzește mai mult și un volum mai mare poate fi încălzit în mai puțin timp. Dar pentru un duș de vară, cred că acest colecționar este suficient.