Як зробити сонячний колектор своїми руками - для опалення будинку, басейну, теплиці або душа,
Сонячний колектор - це пристрій, призначений для поглинання сонячної енергії і перетворення її в теплову з метою подальшої її передачі теплоносія. Класичне пристрій являє собою чорну металеву пластину, вміщену в скляний або пластмасовий корпус, поверхня якої поглинає радіацію. Їх існує кілька видів і призначення може бути різний. Давайте розглянемо докладніше принцип роботи цього пристрою, а також поетапне виготовлення цього об'єкта своїми руками.
які існують
Залежно від температури, яку можуть досягати пластини, колектори бувають:
- низьких температур - не дають енергії великої потужності, вони нагрівають воду не більше 50 градусів за Цельсієм;
- середніх температур - прогрівають воду вже до 80 градусів, тому їх можна використовувати для обігріву приміщень;
- високих температур - використовуються в основному на промислових підприємствах, і в домашніх умовах їх зробити неможливо.
Інтегровані колектори діляться на:
- накопичувальні інтегровані;
- плоскі;
- рідинні;
- повітряні.
Накопичувальний інтегрований або по-іншому термосифонний колектор. Він може не тільки нагрівати воду, але і якийсь час підтримувати деякий час потрібну температуру. У ньому немає насосів, тому він набагато економічніше інших варіантів. Пристрій-накопичувач являє собою конструкцію з одного або декількох баків, заповнений водою і поміщених в теплоізоляційний ящик. Зверху на баках лежить скляна кришка, яка проходить через скло і нагріває воду. Це недорогий, легкий в обслуговуванні і простий в експлуатації варіант. Однак взимку його застосування досить важко.
У рідинних накопичувачах основним теплоносієм стає жідкость.Оні бувають заскленими і неостеклённимі, із замкнутою і розімкнутої системою теплообміну.
Повітряні колектори набагато дешевше своїх водних побратимів. Вони не замерзають взимку, не підтікають. Їх використовують для сушки сільськогосподарських продуктів.
Існує ще один вид - концентратори, вони відрізняються концентрацією сонячних променів. Це відбувається завдяки дзеркальній поверхні, яка направляє світло на поглиначі. Головний їх недолік - це неможливість роботи в похмурі дні, тому їх використовують в країнах з жарким кліматом.
Сонячні печі і дистилятори. Дистилятори працюють на принципі випаровування води, тим самим не тільки дають теплоенергію, але і очищають воду. Печі також використовують як для обігріву, так і для стерилізації води.
Фотогалерея: різні види колекторів
У конструкції накопичувального колектора може бути кілька баків
Плоскі колектори частіше використовують для опалення приміщень і підігріву води в басейнах
В рідинному колекторі носій тепла вода
Повітряні колектори можна також застосовувати для сушіння фруктів
Схема роботи
Колектор складається з двох головних частин: светоулавлівателя і теплообмінного акумулятора, який перетворює енергію радіації в теплову енергію і передає її теплоносія. Накопичувачі можуть бути вакуумними, трубними і плоскими. У перших конструкція схожа на термос: одна труба вставлена в іншу, а між ними є вакуум, що створює ідеальну теплоізоляцію. Завдяки циліндричної формі труб, сонячні промені потрапляють на них перпендикулярно і передають максимум енергії.
Для всесезонного використання колектор повинен мати велику поверхню, два контури з антифризом і додаткові теплообмінники. Таким чином, завдяки грамотно використаної енергії можна отримувати безкоштовне тепло 7 місяців в році, незалежно від того ясно на вулиці чи ні.
Теплова енергія для вашого будинку: як зробити колектор своїми руками?
Для виготовлення пристрою в хід можуть йти листи полікарбонату, мідні або поліпропіленові труби.
Самою універсальною конструкцією є розробка болгарського інженера Станіслава Станілова. Основний принцип дії цього колектора - це використання парникового ефекту. Накопичувач являє собою поміщений в теплоизолированную дерев'яну коробку трубчастий радіатор, зварений їх сталевих труб. Для підведення і відведення води використовуються водопровідні труби діаметром 1 або ¾ дюйма.
Коробка теплоізолюється з усіх боків за допомогою пінопласту, пінополістиролу. мінеральної або ЕКОВАТОЙ. Особливо ретельно ізолюється дно, куди поверх ізоляції кладеться лист оцинкованого покрівельного заліза, на який ставиться сам радіатор. Він закріплюється в коробці сталевими хомутами. Металевий лист і радіатор фарбуються чорною матовою фарбою, а коробка з усіх боків, крім скляної кришки, покривається білою фарбою. Покривне скло, через яке буде проходити до радіатора сонячне світло, добре герметизується. Накопичувачем тепла може служити металева бочка, поміщена в дощаній або фанерною коробці, в порожнині якої заповнюється ЕКОВАТОЙ, сухими тирсою, керамзитом, піском.
Необхідні інструменти та матеріали
- скло (наприклад, 1700/750 мм);
- рама під скло;
- оргалит для дна;
- дошка перетином 120/25 мм;
- сталева смуга перерізом 20 / 2,5 мм, довжина 3 м;
- накладка-куточок;
- дерев'яний брусок перетином 50/30 мм;
- з'єднувальна муфта;
- труба радіатора;
- приймальня труба радіатора;
- хомути для кріплення;
- оцинковане залізо як відбивач;
- утеплювач;
- бак на 200-300 літрів.
Виготовлення: покрокові дії
- З дощок збивається короб, днище якого посилюється брусом.
- На дно укладається теплоізоляція (пінопласт, пінополістирол, мінеральна вата), поверх якої кладеться лист заліза або жерсті.
- Зверху ставиться радіатор і закріплюється хомутами із сталевої штаби.
- Всі з'єднання герметизуються, стики і щілини замазують.
- Труби радіатора і металевий лист фарбували в чорний колір.
- Короб і бак для води фарбували в сріблястий колір. Бак для води міститься в теплоізольований короб або бочку (між баком і стінами короба насипається теплоізоляційний матеріал).
- Для створення постійного невеликого тиску купується аквакамери з поплавковим клапаном, як в бочці унітазу. Її можна придбати в магазині сантехніки.
- На горищі будинку, під дахом розміщується аквакамери і накопичувач води (бак). Аквакамери поміщена вище бака як мінімум на 0,8 м.
- Колектор розміщується на даху південного боку будинку під кутом 45 0 до горизонту.
- Далі йде з'єднання всієї системи між собою трубами: півдюймових трубами монтується високонапірна частина системи від аквакамери до водопровідного вводу. Дюймовими трубами монтуються низьконапірні частини. Мінімальна кількість труб - 12 штук, але, в залежності від відстаней між частинами колектора, знадобиться 18-15 труб, але не менше 12.
- Щоб уникнути повітряних пробок, система заповнюється водою з нижньої частини радіатора. Як тільки вся система наповниться водою, з дренажної трубки аквакамери поллється вода.
- Відкриваємо вентиль в трубі для заповнення бака.
- Вода починає нагріватися відразу ж. Тепла вода піднімається вгору, витісняючи холодну, і та автоматично надходить в радіатор.
- Як тільки частина води буде використана, поплавковий клапан в аквакамери спрацює, і холодна вода знову надійде в нижню частину системи. Змішування води при цьому не відбувається.
У нічний час бажано перекривати доступ води в бак, щоб не виникли тепловтрати.
Ні, в такому випадку реле часу не допоможе, - а раптом негода? Тут потрібен електроклапан з хитрою електронікою, а саме, електроніка оцінює температуру теплоносія в колекторі і в накопичувальному баці (два датчика). У разі зниження температури в колекторі (неважливо в якому температурному діапазоні це відбувається) щодо температури в накопичувальному баці хоча б на пару градусів, електроніка повинна давати команду на закриття електроклапана.
Цікава інформація і ролик, все доступно і зрозуміло описано. У нашого народу так добре працюють мізки, що вони можуть додуматися до чого завгодно. Не зовсім презентабельний зовнішній вигляд у колектора, звичайно, але зате, я думаю, за ціною вигідніше, ніж готовий купити.