DIY ηλιακός συλλέκτης: τύποι, αρχή λειτουργίας και φωτογραφία

Η χρήση της ηλιακής ενέργειας δεν αποτελεί πλέον καινοτομία. Μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε για τοπική θέρμανση νερού, για παράδειγμα, στη χώρα. Μπορείτε να εφαρμόσετε τέτοια θέρμανση για θέρμανση, αλλά το κόστος του πρόσθετου εξοπλισμού θα είναι αρκετά υψηλό. Η κατασκευή ενός ηλιακού συλλέκτη με τα δικά σας χέρια δεν είναι φανταστική!

Για να χρησιμοποιήσετε την ενέργεια του ήλιου, χρησιμοποιούνται ειδικοί συλλέκτες. Για διαφορετικούς σκοπούς, υπάρχουν πολλές επιλογές συσκευών. Υπάρχουν τέτοιοι τύποι στοιχείων:

• επίπεδη?
• σωληνωτό.

Επίπεδη συλλέκτης

Μπορούν να ονομάζονται ηλιακοί συλλέκτες. Ο ηλιακός συλλέκτης Do-it-yourself είναι κερδοφόρος και εύκολος να δημιουργηθεί. Στο κέντρο της μονάδας υπάρχει πάνελ απορρόφησης. Ένα τέτοιο πάνελ είναι κατασκευασμένο από μέταλλα που εκτελούν θερμότητα καλά, συνήθως είναι χαλκός ή αλουμίνιο.Προκειμένου ο συλλέκτης να εκτελέσει τη λειτουργία του καλά, δηλαδή να απορροφήσει τη μέγιστη ηλιακή ενέργεια και να την μετατρέψει σε θερμότητα με ελάχιστες απώλειες, πρέπει να εφαρμοστεί ειδική επικάλυψη στην επιφάνεια του. Η επιφάνειά του προστατεύει το γυαλί με ελάχιστη περιεκτικότητα σε σίδηρο στη σύνθεση του. Τέτοιο γυαλί έχει καλή απόδοση, ελάχιστη ανάκλαση του φωτός και είναι καλή προστασία από τις περιβαλλοντικές επιρροές. Γύρω από την περίμετρο, ο απορροφητήρας έχει ένα περίβλημα για προστασία από τη μηχανική καταπόνηση, είναι συνήθως κατασκευασμένο από χάλυβα ή αλουμίνιο. Το σώμα και το κάτω μέρος του συλλέκτη είναι μονωμένα. Ένα επίπεδο στοιχείο είναι σε θέση να μεταφέρει θερμότητα στο ψυκτικό που βρίσκεται σε αυτό. Μπορεί να είναι καθαρό νερό ή αντιψυκτικό.

Μπορείτε να τοποθετήσετε τον επίπεδο συλλέκτη σε οποιαδήποτε θέση. Συνήθως είναι στερεωμένο στην οροφή, αλλά σε άλλο σημείο δεν θα λειτουργήσει ούτε χειρότερα. Η κατασκευή ενός ηλιακού συλλέκτη με τα χέρια σας είναι εφικτή χωρίς μεγάλες επενδύσεις.

Αν μιλάμε για εργοστασιακά στοιχεία, τότε το επίπεδο μπορεί να είναι τυποποιημένων μεγεθών, με εμβαδόν έως 2,5 μ².Εάν χρειάζεστε περισσότερη ισχύ, μπορείτε να εγκαταστήσετε μαζί μερικά πρότυπα πάνελ. Θα αποτελέσουν ένα ενιαίο σύστημα ηλιακής θερμότητας.

Οι επίπεδες συλλογές έχουν ένα πλεονέκτημα - είναι φθηνότερες από τα αναλογικά κενού. Αλλά σε χαμηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος, αυτοί οι συλλέκτες χάνουν πολύ ενέργεια και το επίπεδο απόδοσης μειώνεται. Ως εκ τούτου, για χρήση το καλοκαίρι, θα είναι επαρκής ένας συλλέκτης, αλλά το χειμώνα θα αποδώσει σχεδόν δύο φορές στην πολλαπλή κενού.

Κενό

Ένας τέτοιος συλλέκτης αποτελείται από σωλήνες, μέσα τους είναι ένα κενό. Η συσκευή κάθε σωλήνα μοιάζει με μια θερμοσκοπική συσκευή, βασισμένη σε μια ράβδο χαλκού, το κέλυφος ενός τέτοιου θερμοσκληρυντή είναι μια φιάλη από γυάλινο γυαλί, ακριβώς μεταξύ τους είναι ένα κενό. Το εσωτερικό κέλυφος του σωλήνα είναι επικαλυμμένο με ειδική μαύρη βαφή και το εξωτερικό γυαλί είναι διαφανές. Οι σωλήνες συνδυάζονται χρησιμοποιώντας μια μονάδα σύνδεσης.

Η κατηγορία τιμών αυτού του τύπου συλλεκτών είναι υψηλότερη από τα ανάλογα των επίπεδων μοντέλων, αλλά το πλεονέκτημα καθορίζεται από το όφελος τους το χειμώνα. Με τα χέρια σας για το σπίτι, οι ηλιακοί συλλέκτες μπορούν να κατασκευαστούν από αυτοσχέδια υλικά. Μπορούν να προέρχονται από άλλες συσκευές, για παράδειγμα, από το ψυγείο. Κατά την επισκευή συσκευών τύπου κενού, δεν πρέπει να προκύψουν δυσκολίες. Εάν ένας από τους σωλήνες αποτύχει, ο συλλέκτης θα συνεχίσει να λειτουργεί. Αλλά η απόδοση θερμότητας θα είναι μικρότερη.

Τύποι

Τα στοιχεία κενού μπορούν να χωριστούν σε:

• άμεση ροή.
• με σωλήνα θερμότητας.

Είναι πιο δύσκολο να τοποθετήσετε ένα ηλιακό συλλέκτη κενού με τα χέρια σας παρά ένα επίπεδο. Θα βγει λίγο πιο ακριβό, αλλά πρέπει να αξιολογήσουμε τα πλεονεκτήματα του κενού πριν την εγκαταστήσουμε.

Δεν είναι τόσο δύσκολο να φτιάξετε έναν ηλιακό συλλέκτη με τα χέρια σας. Αξίζει όμως να υπενθυμίσουμε ότι δεν θα είναι τόσο αποτελεσματική όσο μια παρόμοια που παράγεται υπό βιομηχανικές συνθήκες. Πρέπει να κάνετε τον κατάλληλο υπολογισμό των οφελών και της αποτελεσματικότητας αυτής της συσκευής.

Πώς να φτιάξετε ένα ηλιακό συλλέκτη με τα χέρια σας;

Προκειμένου να προχωρήσετε στην κατασκευή μιας τέτοιας συσκευής αποθήκευσης ηλιακής θερμότητας, πρέπει να εκτελέσετε ανεξάρτητα τα παρακάτω βήματα:

• προετοιμασία της βάσης για τον μελλοντικό συλλέκτη.
• προετοιμάστε ένα ψυγείο για εγκατάσταση.
• να προετοιμάσει έναν συσσωρευτή θερμότητας ·
• τοποθετήστε απευθείας στον συλλέκτη.

Η βάση της συσκευής μπορεί να χρησιμεύσει ως τσιμεντοσανίδες με μεγέθη από 25-100 mm έως 35-135 mm. Από αυτά, κάντε ένα κουτί κατάλληλου μεγέθους, απομονώστε τον πυθμένα του και βάλτε μόνωση (το συνηθισμένο γυάλινο μαλλί θα το κάνει), καλύψτε με ένα γαλβανισμένο φύλλο στην κορυφή.

Ο εναλλάκτης θερμότητας κατασκευάζεται ως εξής:

1. Είναι απαραίτητο να αγοράσετε μεταλλικούς σωλήνες: λεπτά τοιχώματα και χοντρά τοιχώματα.
2. Σε σωλήνες με παχύ τοίχωμα, οι οπές πρέπει να είναι κατασκευασμένες σε διάμετρο των λεπτών σωλήνων σε διαστήματα μεγαλύτερα των 45 mm. Είναι διάτρητοι στη μία πλευρά. Φυσικά, ένας αυτο-κατασκευασμένος ηλιακός συλλέκτης θα χρειαστεί χρόνο για να προετοιμάσει όχι μόνο το απαραίτητο υλικό, αλλά και το εργαλείο.
3. Σε αυτό το στάδιο, είναι απαραίτητο να στερεώσετε ασφαλώς τους σωλήνες στις οπές και να τους στερεώσετε με συγκόλληση.
4. Η κατασκευασμένη δομή είναι στερεωμένη σε γαλβανισμένο φύλλο που βρίσκεται στο κουτί.
5. Το επόμενο βήμα είναι να βάψετε το κουτί συλλέκτη μαύρο. Συνιστάται μόνο να χρωματίσετε το κατώτατο σημείο και να αφήσετε τα υπόλοιπα μέρη φωτεινά, αφού είναι το κάτω μέρος που απορροφά τις ακτίνες του ήλιου.
6. Κατόπιν τοποθετείται το κάλυμμα, παρατηρώντας απόσταση μεταξύ του και των σωλήνων τουλάχιστον 1 cm.
7. Η δεξαμενή για τον συλλέκτη μπορεί να είναι κάθε σφραγισμένο δοχείο. Η έντασή του μπορεί να φτάσει τα 400 λίτρα (τουλάχιστον 150 λίτρα).
8. Το επόμενο στάδιο είναι η κατασκευή θαλάμων εκ των προτέρων. Μπορεί να έχει χωρητικότητα έως και 40 λίτρα, ένας γερανός είναι εγκατεστημένος σε αυτό, είναι αυτή η συσκευή που θα παρέχει νερό.
9. Για να αποφύγετε την απώλεια θερμότητας, είναι απαραίτητο να απομονώσετε καλά τη δεξαμενή και τον ίδιο τον συλλέκτη.

Συναρμολόγηση συσκευών

Τώρα πρέπει να το συγκεντρώσετε τελικά σε ένα ενιαίο σύνολο. Η συναρμολόγηση πραγματοποιείται σε διάφορα στάδια:

1. Εγκαθιστώντας τις κάμερες δίσκου και ταμπλό. Μια σημαντική προϋπόθεση είναι ότι το υγρό στον κινητήρα πρέπει να είναι 80 mm χαμηλότερο από το επίπεδο στο θάλαμο προώθησης.
2. Τοποθετώντας τον συλλέκτη σε μια προετοιμασμένη θέση. Μπορείτε να το κάνετε αυτό στην οροφή. Είναι απαραίτητο να παρατηρήσετε μια γωνία κλίσης 35-40 μοίρες, ρυθμίζοντας το στοιχείο στη νότια πλευρά.
3. Για να ελαχιστοποιήσετε τις απώλειες θερμότητας, διατηρήστε απόσταση τουλάχιστον 50 cm μεταξύ του εναλλάκτη θερμότητας και της δεξαμενής αποθήκευσης.
4. Ο ηλεκτροκινητήρας πρέπει να βρίσκεται πάνω από τον συλλέκτη και κάτω από τον εκκεντροφόρο.

Το πιο σημαντικό βήμα παραμένει - η σύνδεση με το σύστημα.

Για να το κάνετε αυτό, γεμίστε το σύστημα με νερό, ρυθμίστε το ποσό του, βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχουν διαρροές. Εάν πληρούνται όλες οι προϋποθέσεις, ένας τέτοιος συλλέκτης μπορεί να χρησιμοποιηθεί καθημερινά.

Ένας τέτοιος ηλιακός συλλέκτης για θέρμανση με τα χέρια σας θα εξοικονομήσει πολλά χρήματα. Τα συστήματα θέρμανσης νερού, τα οποία βασίζονται στον ηλιακό συλλέκτη, μπορούν να χωριστούν ανάλογα με τον τύπο της κυκλοφορίας του νερού.

Φυσική κυκλοφορία νερού

Με ένα τέτοιο σύστημα κυκλοφορίας, η δεξαμενή αποθήκευσης βρίσκεται πάνω από τον συλλέκτη. Σύμφωνα με τους φυσικούς νόμους, το νερό θερμαίνεται και εισέρχεται στη δεξαμενή. Σε αυτή την περίπτωση, το κρύο νερό μετατοπίζεται, κατεβαίνει και εισέρχεται στον συλλέκτη. Εκεί θερμαίνεται και ανεβαίνει και πάλι. Μια δεξαμενή αυτού του σχεδιασμού μπορεί να είναι εξοπλισμένη μόνο με δύο εύκαμπτους σωλήνες: για την παροχή κρύου νερού και την αποφόρτιση του καυτού. Ένα τέτοιο σύστημα είναι κατάλληλο για μικρές ανάγκες εξοχικού σπιτιού - μια καλοκαιρινή κουζίνα ή ένα ντους.

Αναγκασμένος

Ένα τέτοιο σύστημα δεν εξαρτάται από το πού βρίσκεται ο συλλέκτης ή το δοχείο αποθήκευσης. Το νερό κυκλοφορεί σε ένα τέτοιο σύστημα χάρη στην προαιρετική αντλία. Λόγω του γεγονότος ότι απαιτείται η εγκατάσταση μιας ηλεκτρικής αντλίας, το κόστος του συλλέκτη αυξάνεται.Αυτό αυξάνει την παραγωγικότητα.

Μαζί με τις επίπεδες συσκευές και τις συσκευές κενού, είναι δυνατό να δημιουργήσετε ένα ηλιακό συλλέκτη αέρα με τα χέρια σας. Η συσκευή της είναι πολύ απλούστερη από το νερό, αλλά το κύριο μειονέκτημα είναι σημαντικό - δεν μπορεί να μεταφέρει όλη τη συσσωρευμένη θερμότητα. Ο αέρας είναι ένας αγωγός θερμότητας πολύ χειρότερος από το νερό.

Η επιλογή

Είναι αδύνατο να πούμε με σαφήνεια ποιος συλλέκτης είναι καλύτερο να επιλέξει. Όλα θα εξαρτηθούν από το πού θα εφαρμοστεί και ποιο επίπεδο αποτελεσματικότητας θα χρειαστεί σε μια συγκεκριμένη περίπτωση. Βοηθά όμως να κάνει μια επιλογή συγκρίνοντας τις θετικές ιδιότητες και τις αδυναμίες του κάθε είδους με τους εξής τρόπους:

1. Ανθεκτικότητα. Σε αυτή την περίπτωση, οι επίπεδες συλλογές "κερδίζουν", είναι πιο αξιόπιστες λόγω της απλότητας του σχεδιασμού τους. Το κενό είναι κατώτερο σε ισχύ, είναι πιο εύθραυστα.
2. Επισκευή. Εάν ο επίπεδος συλλέκτης σπάσει, πρέπει να αντικατασταθεί ολόκληρο το σύστημα απορρόφησης. Στο κενό, μπορείτε να αντικαταστήσετε μόνο μεμονωμένους σωλήνες που αποτυγχάνουν.
3. Chill. Τα ελάχιστα προβλήματα σε ένα κρύο περιβάλλον θα είναι μόνο στην πολλαπλή αέρα.
4. Θέρμανση θερμοκρασίας. Ένας επίπεδος συλλέκτης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θέρμανση του νερού 40 βαθμούς πάνω από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Εάν είναι απαραίτητο να θερμανθεί σε υψηλότερη θερμοκρασία, είναι προτιμότερο να χρησιμοποιήσετε μια συσκευή τύπου κενού. Επίσης, οι ηλιακοί συλλέκτες για τη θέρμανση ενός σπιτιού, κατασκευασμένοι με τα χέρια τους, θα λειτουργήσουν αποτελεσματικά κατά τη χειμερινή περίοδο, υπό την προϋπόθεση ότι είναι σωστά συναρμολογημένα και εγκατεστημένα, καθώς και προσανατολισμένα προς τα καρδινάλια και προς τη γωνία που σχετίζεται με τον ορίζοντα.
5. Διάρκεια ζωής. Κατά μέσο όρο, η περίοδος αυτή ορίζεται από 15 έως 30 έτη. Μόνο οι συσκευές κενού δεν μπορούν να καυχηθούν για τον συγκεκριμένο όρο. Για αυτούς, είναι ελαφρώς κάτω από αυτές τις τιμές. Ο ηλιακός συλλέκτης κενού, συναρμολογημένος με τα χέρια σας, ακόμα και αν δεν διαρκεί όσο θέλουμε, είναι αποδοτικός στο κόστος.

Επωφεληθείτε από το ηλιακό στοιχείο

Υπάρχουν πλεονεκτήματα για την εγκατάσταση ενός συλλέκτη, αλλά σε κάθε μεμονωμένη περίπτωση θα υπάρξουν περισσότερα ή λιγότερα. Τα κύρια κοινά πλεονεκτήματα:

• Εξοικονόμηση τεχνητών πόρων.
• Απόρριψη τεχνητών πόρων εντελώς. Αυτό μπορεί να γίνει όταν πρόκειται για χαμηλή κατανάλωση.
• Αποταμιεύσεις για την αγορά τελικού εξοπλισμού, με δυνατότητα τοποθέτησης του συλλέκτη με το δικό σας χέρι από διαθέσιμα υλικά.
• Ανεξαρτησία από κοινά δίκτυα θέρμανσης. Εάν δεν είναι δυνατή η σύνδεση με τον κεντρικό αυτοκινητόδρομο, οι ηλιακοί συλλέκτες αποτελούν καλή αντικατάσταση.

Εάν το σπίτι είναι μεγάλο και ένας επαρκής αριθμός ανθρώπων ζουν σε αυτό, μια πλήρης απόρριψη των τεχνητών πόρων είναι αδύνατη, αλλά η μείωση και η εξοικονότητά τους σε αυτό είναι ένα απολύτως εφικτό έργο.