Делаем солнечный коллектор из листа своими руками: Делаем простой солнечный коллектор своими руками, пошаговая инструкция

Содержание

Солнечный коллектор из сотового поликарбоната своими руками


На многих приусадебных участках можно увидеть так называемый летний душ. Его конструкция довольно проста – небольшая емкость, расположенная на здании, заполняется водой. По мере воздействия солнечных лучей она нагревается до нужной температуры. Но не всегда удобно ждать несколько часов, пока вода будет приемлемой температуры. Поэтому зачастую эту конструкцию немного модифицируют, добавляя в нее солнечный коллектор.

Принцип работы

Он представляет собой панель, внутри которой располагается сеть трубопроводов. С внутренней стороны находится утеплитель (для уменьшения тепловых потерь), а с наружной – защитное стекло. Оно же выполняет другую функцию – создает внутри коллектора парниковый эффект. Под действием солнечных лучей вода в трубках нагревается, а защитные слои минимизируют потери энергии.


Для изготовления устройства по подобной схеме понадобятся специальные инструменты, значительные финансовые затраты и большой объем работы. Поэтому «народными умельцами» была разработана альтернативная модель из ячеистого поликарбоната. Его специфика заключается в использовании полостей вместо медных трубок. Если правильно обеспечить подачу воды в полость и ее дальнейший забор для использования, то подобная конструкция может заменить дорогие заводские модели.

Как сделать солнечный коллектор из поликарбоната своими руками и что для этого потребуется? Прежде чем приступить к разработке плана по изготовлению, следует узнать ряд важных отличий и ограничений для этой модели солнечной установки.

Минимальный напор воды. Соединение поликарбоната и труб ПВХ будет выполняться с помощью термоклея, что не может обеспечить должный уровень надежности. Поэтому исключается работа насосной станции или подключение к центральному водопроводу.

Такой коллектор намного легче заводских моделей (их типы и возможности описаны здесь), что дает возможность установки его непосредственно на летний душ или крышу дома.

Зная эти нюансы, можно начать изготовление.

Для выполнения работы потребуются следующие расходные материалы:
Листы поликарбоната


Нужно выбирать модели с сотами, в которых и будет нагреваться вода. Стандартные размеры листа составляют 12000*1000 мм. Лучше всего делать конструкцию с габаритными размерами 2000*1000. Т.е. для этого понадобится две заготовки — в одной из них будет нагреваться вода, а вторая послужит внешней защитой.

От размера сот будет зависеть полезный объем коллектора. Оптимальным считаются листы толщиной от 4 до 8 мм. Для них объем жидкости на 1 м² соответственно составит 35 и 80 л. При выбранных габаритах, ее вес в заполненном состоянии будет оптимален.

Трубы ПВХ, гибкие шланги и фитинги
Оптимальным считается труба из ПВХ (32 мм) с резьбовым соединением. Ее длина должна составлять 2050 мм (50 мм для подключения). Фитинги и гибкие шланги необходимы для соединения коллектора с системой подачи и забора воды.

Каркасный профиль для гипсокартона и листы пенопласта
Обработка поверхности осуществляется угловым шлифовальным инструментом (болгаркой), соединение отдельных элементов выполняется с помощью термоклея.

Порядок действий

Перед выполнением работ важно правильно сориентироваться в расположении сот. Они должны идти горизонтально, что обеспечит равномерный нагрев воды. Сначала нужно сделать в трубах продольные разрезы. Для этого они фиксируются струбцинами. Необходимо обеспечить максимально ровные линии разреза, для чего используется специальная дисковая пила для болгарки с небольшими зубьями.


В полученные вырезы вставляется лист поликарбоната, который будет выполнять функции солнечного коллектора. Важно установить край листа в трубу не до упора – он должен заходить во внутреннюю полость максимум на ¼ диаметра.

Затем с помощью термопистолета и пластин для клейки пластика соединительные швы герметизируются. Рекомендуется проделать эту процедуру в 2-3 этапа с интервалом полного засыхания клеевой основы.

Обязательно необходимо провести контрольные испытания коллектора до установки защитного каркаса. С помощью фитингов и гибких шланг он подключается к накопительному баку с водой, который должен быть заполнен максимально. Конструкция устанавливается в наклонном положении и проверяется наличие протечек. Если они отсутствуют – можно приступать к следующему этапу.

Для лучшего нагрева рекомендуется покрасить поверхность листа в черный цвет . Для этого можно использовать обычную аэрозольную краску.

Сборка каркаса
В качестве материала изготовления рамы применяются оцинкованные профили для гипсокартона. Они подбираются по ширине, которая должна соответствовать суммарной толщине 2-х листов поликарбоната и пенопласта. Чаще все используются изделия с габаритами 40*75*40.

Сначала укладывается теплоизоляционный слой из пенопласта, который с помощью шурупов крепится к профилю. Затем поверх него ложится коллектор и защитный лист. Для жесткости рекомендуется установить поперечные рейки.


Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Facebook

ВКонтакте

Twitter

ОК

Как сделать солнечный коллектор из поликарбоната

Постоянное повышение цен на коммунальные платежи вынуждает людей искать альтернативные пути для обеспечения своего комфорта, и сегодня речь пойдёт о том, как сделать дом тёплым собственными силами.

Много лет назад солнечные коллекторы казались настоящей диковинкой. Но постоянное развитие технологий позволило настолько упростить их конструкцию, что соорудить такое устройство можно у себя на даче с использованием подручных материалов.

Конечно, кое-что придётся докупить вроде того же поликарбоната. Но подобные траты окупятся за годы использования автономной системы отопления. Принцип работы солнечного коллектора довольно прост. Вода циркулирует внутри системы, нагреваясь за счёт попадания прямых солнечных лучей на листы.

Особенности коллектора

Устройство

По внешнему виду солнечный коллектор из поликарбоната напоминает панель. Внутри размещается целая сеть трубопроводов. Утеплитель располагается с внутренней стороны. Его задача — уменьшить тепловые потери при работе системы.

Когда солнечные лучи падают на пластину, вода под их действием нагревается. К примеру, если использовать систему не в солнечный день, то за один проход температуру удастся поднять на 8-9 градусов.

При правильной организации подачи воды внутрь пластин — система по качеству может выступать конкурентом заводских изделий. Но очень важно правильно организовать забор. А это весьма непросто.

Виды

Существует несколько наиболее распространённых видов солнечных коллекторов из поликарбоната. Чаще всего на дачных участках устанавливают вакуумные или панельные системы. Вторые получили такое название благодаря своей плоской форме. Они подходят только для использования в тёплое время года.

Вакуумные коллекторы имеют гораздо более сложную конструкцию, и их создание обходится куда дороже. Но их эксплуатация возможна на протяжении всего года благодаря высокой производительности.

Изготовление солнечного коллектора 

Подготовка

Подготовка — это важный этап в создании коллектора из поликарбоната. Перед тем как начать работу вам необходимо собрать нужные материалы. В противном случае в наиболее ответственный момент вы не сможете завершить сборку конструкции.

Мало кто знает, но материалы для создания солнечного коллектора из поликарбоната можно найти в любом хозяйственном магазине. Конечно, КПД устройства будет ниже, чем у фабричного аналога, но и стоимость будет соответствующий.

Чтобы создать солнечный коллектор из поликарбоната понадобятся:

  1. Трубки из меди. Они нужны чтобы сделать качественный змеевик. При этом диаметр каждой должен равняться 18 мм.
  2. Теплоизоляционные материалы.
  3. Металлический лист. При этом его толщина должна быть около 1 мм.
  4. Угловые переходы. Их размер соответствует диаметру трубок из меди. Также нужны сантехнические переходники.
  5. Поликарбонат сотового типа. Он лучше всего подходит для создания коллектора.
  6. Без паяльника, конечно же, обойтись не получится.
  7. Абсорберг и минеральная вата.
  8. Чёрная краска в форме аэрозоля.
  9. Фанера, усиленная уголками из алюминия. В качестве альтернативы алюминиевому каркасу можно взять деревянные бруски.

Перед началом работ по созданию конструкцию у вас в наличии должны быть все эти материалы и инструменты. Только после предварительной проверки можно переходить к созданию солнечного коллектора из поликарбоната своими руками.

Делаем змеевик

Важным элементом конструкции солнечного коллектора из поликарбоната является змеевик. Это трубка, по которой циркулирует нагретая за счёт солнечной энергии вода. Обычно она имеет довольно извилистую форму.

Внимание! При желании вы можете купить уже готовый змеевик.

Для солнечного коллектора из поликарбоната подходит как купленный в магазине змеевик, та и деталь, сделанная своими руками. Мало того, можно проявить смекалку и добить готовое устройство, допустим, из старого, вышедшего из строя холодильника.

Создание змеевика самостоятельно требует куда больше сил. Но, в свою очередь, вы получаете абсолютно новую деталь, сделанную именно под потребности вашего солнечного коллектора из поликарбоната.

Процесс создания змеевика не особо сложен, но довольно трудоёмок. Для начала вам необходимо раздобыть медные трубки. В идеальном варианте нужно их купить. В качестве альтернативы допускается применение стальных аналогов.

Внимание! Дальше вам нужно просто взять паяльник и сварить трубки между собой.

Поликарбонат, как основной материал

Поликарбонат имеет множество полезных свойств, из-за которых его применение идеально подходит для создания солнечного коллектора из поликарбоната. Но необходимо учитывать, что существует множество разновидностей данного материала. Лучшим для конструкции такого типа является сотовый.

При его использовании удаётся сильно понизить затраты на создание конструкции. Мало того, его характеристики полностью отвечают требованиям будущего солнечного коллектора.

Внимание! При изготовлении солнечного коллектора в заводских условиях используется специальное стекло. Но в домашних условиях его применение связано с рядом сложностей.

При выборе сотового поликарбоната для солнечного коллектора необходимо особое внимание уделить его прозрачности. Чтобы устройство эффективно выполняло свои функции, необходима высокая светопропускная способность. Мало того, материал должен быть прочным, чтобы выдержать влияние окружающей среды.

Структура сотового поликарбоната позволяет в кротчайшие сроки нагревать большие объёмы воды. Подобного удаётся достичь за счёт создания парникового эффекта. Но чтобы подобное стало реальностью необходима качественная теплоизоляция.

Этапы изготовления коллектора

Чтобы коллектор из поликарбоната обладал достаточным КПД, и при этом был надёжным и простым в эксплуатации необходимо чётко следовать представленному ниже алгоритму:

  1. Подготовьте змеевик. Если вы будете использовать деталь из строго холодильника, то её необходимо тщательно прочистить. В противном случае эффективность системы будет низкой.
  2. В случае отсутствия ненужного холодильника воспользуйтесь медными трубками. Вам нужно их нарезать согласно заранее созданной разметке. Особую роль в этой конструкции играют угловые переходы. Их необходимо паять особенно тщательно, чтобы не было разгерметизации.
  3. Установите на концы змеевика сантехнические переходы. Это позволит максимально просто и быстро подключиться к системе водоснабжения.
  4. Покрасьте металлический лист. При этом можно использовать только краску, которая не испортится под влиянием высоких температур. Очень важно, чтобы она имела именно чёрный цвет. Лучше всего наносить её в два слоя.
  5. После того как лист будет окрашен необходимо присоединить его к змеевику. Причём в качестве соединения используется неокрашенная часть. Конечно, для этой операции вам понадобится воспользоваться паяльником.
  6. Наконец, можно приступать к сборке корпуса солнечного коллектора из поликарбоната. Для этого вам понадобятся бруски и фанера. Они послужат исходным материалом для прочного ящика.
  7. В ящике необходимо сделать отверстия, с их помощью вам нужно смонтировать поликарбонат.
  8. Для начала в сделанный ящик необходимо положить минеральную вату. Абсорбер укладывается во вторую очередь.
  9. Не забудьте сделать зазор между панелью нагрева и поликарбонатом.
  10. Обработайте корпус составом с водоотталкивающим эффектом.
  11. Эмалью нужно покрыть всю конструкцию помимо лицевой поверхности.

Теперь солнечный коллектор из поликарбоната завершён. Но чтобы он нормально функционировал, необходимо сделать ещё кое-что. А именно, смонтировать его так, чтобы на него как можно больше падали прямые солнечные лучи.

Также нужно установить бак для воды. Благодаря ему вы всегда будете иметь горячую воду, и у вас будет полноценная система отопления, являющаяся автономным источником тепла.

Итоги

Как видите, сделать солнечный коллектор своими руками не так-то уж и сложно. При этом для его создания можно использовать элементы, которые есть в каждом доме или хозяйственном магазине. Достаточно вспомнить тот же змеевик, который является элементом старого холодильника. В крайнем случае конструкт легко делается из медных трубок.

Солнечный коллектор своими руками: 19 фото изготовления

Самодельный солнечный коллектор из ПВХ шланга сделанный своими руками. Пошаговое изготовление солнечного коллектора мощностью 2,3 кВт*ч для нагрева воды: 19 фото.

С помощью самодельного солнечного нагревателя, можно бесплатно нагревать воду для домашних нужд: для душа, рукомойника, раковины на кухне.

Конструкция коллектора довольно проста и сделать его своими руками сможет каждый.

Изготовление самодельного солнечного коллектора.

Для сборки коллектора понадобились следующие материалы:

  • Лист OSB 2500 х 1250 мм – 1 шт.
  • Брус 40 х 50 х 4500 мм – 2 шт.
  • Поликарбонат – 2100 х 1200 мм.
  • Листы пенополистирола – толщина 20 мм – 3 шт.
  • Фольгированный утеплитель – 2 м.
  • Перфорированная жесть – 2 м.
  • ПВХ шланг – 25 м.
  • Эмаль ПФ 115 – 1 л.
  • Чёрная краска в баллончике – 1 шт.
  • Шурупы 35 мм – 100 шт.

Далее вашему вниманию предоставлены фото сборки самоделки.

Распилены бруски.

Под лист поликарбоната в брусках сделан пропил.

Состыковал бруски по углам в замок.

Чтобы короб был герметичным, промазал бруски силиконом.

Короб основа под солнечный коллектор готова.

В короб уложены листы пенополистирола, сверху наклеен фольгированный утеплитель.

Шлаг будет крепиться проволокой, для этого на коробе закрепил полоски перфорированной жести с отверстиями, через которые была вставлена проволока.

На дно короба уложен и закреплён проволокой ПВХ шланг.

 

Концы шланга выведены из короба через отверстия в брусках.

Чтобы увеличить площадь поглощения солнечной энергии фольгированная поверхность покрашена чёрной краской из баллончика.

Короб закрыт поликарбонатом и посажен на силикон.

Солнечный коллектор подключён к баку ёмкостью на 500 литров.

Для перекачивания воды по системе был установлен циркуляционный насос.

Панель коллектора установлена по направлению в солнечную сторону.

Эффективность работы самодельного солнечного коллектора:

В 17:00 набрана ёмкость воды 500 л и включен циркуляционный насос, начальная температура воды +24 °С.

В 18:00 температура воды в баке поднялась до +28°С.

Подсчитаем мощность солнечного коллектора по формуле:

Q=c*m*(t2-t1).

Удельная теплоемкость для воды с = 4183 (Дж*кг*К).

Масса 0.5 куб. м воды m=500.

Температура t2 — t1 = 28 — 24 = 4 °С.

Q = 4183*500*4 = 8366000 (Дж) = 8366 (КДж).

1 (кДж) = 0,28 (Вт/ч)

Мощность самодельного коллектора составила = 2,342 Киловатт в час.

Интересное видео: самодельный солнечный коллектор из шланга.

Видео солнечный коллектор для дачи.

Солнечный коллектор из поликарбоната


В интернете я много видел различных технологий и способов изготовления солнечных водонагревателей и решил поделиться собственным опытом. Считаю этот проект очень удачным, так как буквально каждый сантиметр поверхности коллектора находится в прямом контакте с нагреваемой водой. Кроме этого, взяв за основу технологию, вы легко можете соорудить коллектор нужного размера.

Концепция проекта


Суть солнечного коллектора заключается в том, что холодная вода из резервуара поступает самотеком в коллектор. Нагретая вода поднимается по каналам вверх и поступает обратно в резервуар. Таким образом, создается естественная циркуляция в замкнутой системе.
Коллектор изготавливается из листа поликарбоната или другого пластика с полыми квадратами внутри, идущими вдоль. Чтобы увеличить поглощение солнечного света и повысить производительность коллектора (скорость нагревания воды), пластик можно выкрасить в черный цвет. Но здесь важно помнить, что лист изготовлен из довольно тонкого поликарбоната, поэтому при сильном нагреве при отсутствии циркуляции, он может размягчиться или деформироваться, что повлечет за собой протечки воды.
Также стоит отметить, что данное приспособление не подходит для установки в жилых помещениях с целью горячего водоснабжения. Этот экспериментальный проект скорее подходит для оборудования летнего душа на дачном участке.

Инструменты и материалы


Из инструментов потребуется:
  • Дисковая и ручная пила.
  • Электродрель.
  • Нож.
  • Рулетка.
  • Отвертка.
  • Пистолет для силиконового клея.
  • Строительный степлер.

Материалы для коллектора:
  • Лист поликарбоната с полыми каналами.
  • Трубка из АБС-пластика.
  • 4 заглушки на трубки.
  • 2 ½ дюймовых пластиковых ниппеля с резьбой и штуцером для шланга.
  • Туба силиконового герметика.
  • Баллончик с краской, если планируется окрашивание.



Материалы для рамы:
  • 1 лист фанеры.
  • Лист пенополистирола. Также можно использовать квадраты пенопласта.
  • Деревянный брус сечением 100×100 мм.
  • Полиэтиленовая пленка, скотч.
  • Болты, гайки, шайбы, скобы для крепления.

Материалы для организации циркуляции воды:
  • Подходящий резервуар или емкость для воды.
  • Для подключения резервуара потребуется садовый шланг, длина которого зависит от удаленности емкости с водой от самого коллектора.
  • Несколько хомутов для подсоединения шланга.

Для наглядности тестирования работоспособности водогрейного коллектора я использовал цифровой термометр.

Пошаговая технология сборки солнечного коллектора

Прежде всего, нужно разрезать лист поликарбоната под необходимые размеры. Я запланировал сделать коллектор размером 1×2 метра, и исходил из этого факта. Очередность работ следующая:

  • Труба из АБС пластика разрезается на отрезки такой длины, чтобы она соответствовала ширине листа. В моем случае – это 1 метр.
  • В боковой части двух колпачков нужно просверлить отверстия под ниппели. Если нет сверла подходящего диаметра, можно расширить небольшое отверстие круглым напильником.

  • Чтобы заглушки с установленными переходниками надевались на трубы, в них пришлось вырезать полукруглое отверстие, как показано на фото.


  • Затем при помощи настольной циркуляционной пилы я разрезал обе трубки так, чтобы получилось С-образное сечение.

    При выполнении этой операции нужно быть внимательным и учитывать расположение и необходимое направление ниппельных переходников.

  • Такой же разрез нужно сделать и в колпачках, чтобы в них могла заходить пластиковая панель.


  • Когда все подготовительные операции выполнены, нужно собрать все детали на сухую, чтобы убедиться в их совместимости, а в случае необходимости, выполнить подгонку.
  • Когда все элементы подогнаны, конструкция разбирается и собирается заново с применением силиконового клея для герметизации всех соединений. Кроме промазывания соединений герметиком, я рекомендую после сборки на все швы нанести немного силикона с внешней стороны.


Чтобы герметик хорошо высох, собранную конструкцию нужно оставить в неподвижном состоянии примерно на сутки, после чего можно приступать к проверке герметичности. Для этого к входящему и выходящему переходнику подсоединяются шланги, один их которых подключается к водопроводу. После того, как коллектор полностью наполнен водой, проверяются все швы и соединения на предмет протечек. Если обнаружено подтекание, вода сливается и после высыхания проблемное соединение герметизируется заново.
Чтобы была возможность рассчитать производительность и эффективность коллектора, нужно узнать его объем. Для этого воду из коллектора нужно слить в какую-либо емкость. Например, моя панель содержит 7,2 литра (вместе со шлангами).

Изготовление рамки и сборка панели


В принципе, коллектор уже можно использовать, уложив его на крышу или другую ровную неподвижную поверхность. Но я решил сделать для пластиковой панели своеобразный корпус, чтобы снизить вероятность повреждения при подъеме/спускании с крыши сарая, в котором решил обустроить летний душ, так как на зиму думаю его снимать.
Поэтапная сборка корпуса описана ниже:
  • Лист фанеры обрезается по размеру собранного коллектора с напуском по 10 см с каждой стороны (предварительно я покрасил в черный цвет пластиковый лист краской из баллончика).
  • Для вывода штуцеров для подключения шлангов просверлил отверстия.

  • На фанеру уложил пенополистирол толщиной 50 мм.

  • Уложил пластиковый коллектор сверху на пенополистирол.


  • Со всех сторон панели к фанере прикрутил деревянный брусок, который выполняет функцию своеобразного ограждения.
  • Сверху всю конструкцию накрыл плотной полиэтиленовой пленкой, которую зафиксировал скотчем и скобами при помощи строительного степлера.



Таким образом, я получил тепловой коллектор в надежном «корпусе», благодаря которому пластиковая панель защищена от механического воздействия.
Обратите внимание! Я использовал обычный прозрачный полиэтилен, но на фото выглядит, как будто он белого цвета – это блики.

Заполнение системы



Теперь можно заполнять коллектор водой и тестировать работоспособность системы. Я установил его под наклоном, а резервуар (пустой) – немного выше. Один шланг подключается к нижнему фитингу, второй – к верхнему. Для заполнения системы водой нижний шланг я подключил к водопроводу и немного открыл вентиль, чтобы система наполнялась водой постепенно. Это нужно для того, чтобы вода постепенно вытеснила весь воздух. Когда со второго шланга пошла вода (коллектор полностью заполнился), я открыл вентиль на всю, чтобы остатки воздуха вышли под давлением воды. Также я наполнил емкость для воды.

Когда в протоке воды, выходящей из выходного шланга, перестали наблюдаться пузырьки воздуха, я перекрыл воду, а оба конца шланга погрузил в воду в резервуаре (они всегда должны быть под водой, чтобы воздух не попал в систему).

Тестирование и испытание солнечного водонагревателя



Когда система наполнена, под действием солнечного тепла вода, находящаяся в тонких каналах пластиковой панели нагревается и постепенно движется вверх, образуя естественную циркуляцию. Холодная вода поступает из емкости по нижнему шлангу, а нагретая в коллекторе поступает в этот же резервуар по верхнему шлангу. Постепенно вода в емкости нагревается.

Для наглядности эксперимента я использовал цифровой термометр с выносным датчиком температуры. Сначала я измерил температуру воды в емкости – она составляла 23 °C. Затем я вставил датчик в выходной шланг, по которому в резервуар поступает нагретая в коллекторе вода. Термометр показал 50 °C. Система солнечного подогрева воды работает!

Заключение


По результатам тестирования работоспособности коллекторной системы в течение 1 часа, я получил нагрев 20,2 литров воды (7,2 литра в самом коллекторе и 13 литров я набрал в емкость для эксперимента) с 23 до 37 °C.
Конечно, производительность и эффективность системы зависит от солнечной активности: чем ярче светит солнце, тем сильнее нагреется вода и можно нагреть больший объем за меньшее время. Но для летнего душа, я думаю, этого коллектора вполне хватит.

Original article in English

Изготовление плоского солнечного коллектора своими руками

Солнечный коллектор — это климатотехника, используемая в целях производства горячей воды и ее применения в системе отопления. Применение солнечного коллектора подразумевает извлечение солнечной энергии даже в пасмурную погоду, что особо актуально в осенне-зимний период. За счет использования подобного метода получения тепловой энергии возможно значительное снижение затрат на нагрев воды и отопление.

Принцип работы солнечного коллектора

Функционирует плоский солнечный коллектор по принципу перемены плотности жидкости из-за ее нагревания. Далее вода переходит вверх и продвигает для нагревания холодные участки.

Солнечные коллекторы могут представлять собой разные конструкции. В этой статье я расскажу об изготовлении плоского солнечного коллектора из полипропилена.

Плоский солнечный коллектор из полипропилена

Как изготовить полипропиленовый солнечный коллектор

  • Каждый квадратный сантиметр конструкции должен быть в прямом тепловом контакте с водой. Изменить размер коллектора можно в любое время, когда вам только понадобится.
  • При испытании солнечного полипропиленового коллектора удалось выявить, сколько составляет мощность: около 530 Вт. Примерно за 1 час температура воды (20 литров) поднялась с 24 до 47 градусов.
  • Размеры солнечного коллектора в нашем случае будут составлять 2400 х 550 мм. Это для того, чтобы поместить его между стропилами чердака. В случае такой установки коллектора можно избежать лазания на крышу для установки и обслуживания. Как дополнительный бонус — утепление чердака.
  • Самый главный недостаток — при возникновении течи влага может проникнуть в дом.

Как абсорбер (поглотитель солнечной энергии) используем сотовый полипропилен, содержащий продольные перемычки. При покупке постарайтесь не перепутать с сотовым поликарбонатом.

Совет: Сотовый полипропилен применяют при изготовлении рекламных щитов. Поэтому купить материал можно в компаниях, специализирующихся на изготовлении рекламных баннеров.

Одна общая труба будет объединять все соты полипропилена. Для этого рекомендуется применять трубу, также изготовленную из полипропилена. В нашем случае использована труба ABS диаметром 1.25. Отметим, что для соединения полипропилена желательно применять особое оборудование — экструдер, который стоит достаточно дорого.

Другими клеем полипропилен соединить не удастся. Однако недавно в продажу вышел двухкомпонентный клей «3М Scotch-Weldтм DP-8005, предназначенный для полипропилена и полиэтилена. Стоит такой тюбик около 1800р. Цена на пистолет аппликатора для правильного выдавливания клея примерно 3600р. Если диаметр клеевой полосы составит 6 мм, расходование клея будет 2 метра.

Далее приступим к непосредственному процессу изготовления коллектора. В силу особенностей установки солнечный коллектор получится впритык. Это немного затрудняет процесс изготовления.

Процесс изготовления солнечного коллектора

  • Так как коллектор изготавливается впритык — в заглушках делаем отверстия для наконечников шланга. Пропил в трубе для вставки листов сотового полипропилена производим с помощью циркулярки. Следует помнить, что ширина пропила должна совпадать с толщиной листа или быть немного меньше для плотного соединения.

Теперь соединяем конструкцию и проверяем, все ли собрано правильно, нет ли каких-либо упущений. Если все хорошо — начнем клеить коллектор.

  • Обезжириваем ацетоном все сопрягающиеся поверхности и наносим клей. Клей высыхает достаточно быстро, поэтому старайтесь делать работу быстро. Как только склеены все детали, промажем все углы клеем. Для полного высыхания клея оставим коллектор примерно на сутки.
  • Далее с помощью садового шланга присоединяем коллектор к водопроводу и устраиваем проверку конструкции на герметичность. При обнаружении протечки необходимо слить воду, просушить и обезжирить поверхность заново, нанести на это место клей и оставить для высыхания.

После устранения всех неполадок перейдем к изготовлению корпуса конструкции.

  • Берем лист фанеры необходимого размера толщиной 5—10 мм. Делаем в этом листе отверстия для вывода отводов. Для обеспечения термоизоляции обратной стороны коллектора подкладываем под него пенопласт или пенополистирол толщиной 20 мм.
  • Для того чтобы солнечная энергия поглощалась еще лучше, попробуйте окрасить абсорбер в черный цвет.

В конструкцию данного коллектора не входит корпус, потому что он используется для монтажа между стропилами чердака. В этом случае стропила будут представлять собой готовую раму. Однако специально для проведения тестирования изготовлен каркас из брусьев, покрытый тонкой пленкой, в нашем случае — полиэтилен.

  • Для образования естественной циркуляции необходимо обязательно коллектор поставить под углом. Вода при нагревании будет подниматься вверх.
  • Емкость устанавливаем немного выше нашей конструкции коллектора. Шланги нужно ориентировать таким образом, чтобы нижний вбирал воду из нижней части бака, а верхний подавал воду к верхней части емкости.
  • Плоский солнечный коллектор будет работать на максимальной мощности, если при наполнении воды все воздушные пузырьки выйдут из панели.

Читайте еще больше полезных и интересных статей на сайте Котел и Отопление и пусть в вашем доме будет всегда светло, тепло и уютно!

Солнечный коллектор своими руками

На сегодняшний день использование солнечной энергии для получения тепла становится более популярным. Это связано с экономией средств, независимостью от энергоснабжающих организацией и главное, возможностью создать своими руками солнечный коллектор, который будет снабжать ваш дом теплом в холодные периоды.

Принцип работы системы солнечного коллектора

Принцип работы системы солнечного коллектора

В систему солнечного воздушного обогрева входят:

  • солнечный воздушный коллектор;
  • вентилятор;
  • воздуховоды.
Как сделать солнечный коллектор

Солнечный коллектор, созданный самостоятельно работает по принципу парникового эффекта — солнечные лучи через стекло нагревают внутреннюю часть коллектора. Недостаточно теплый воздух поступает в коллектор, где и нагревается, а затем с более высокой температурой пропускается в помещение.

Достоинства и недостатки воздушной системы

Как и любое оборудование воздушный коллектор имеет свои достоинства и недостатки. К достоинствам данного оборудования можно с уверенностью отнести:

  • простота в изготовлении, при небольших затратах;
  • воздух в коллекторе своими руками способен нагреваться до +800С;
  • благодаря отсутствию жидкости в коллекторе, система не замерзает, не бывает никаких протеканий.

Если говорить о недостатках, следует отметить:

  • отсутствие возможности накопить энергию;
  • результативная работа коллектора возможна только в солнечную погоду;
  • для установки оборудования следует сделать два отверстия в стене.

Солнечный коллектор своими руками — подготовка к работе

Жестких рамок относительно размеров и конструкции солнечных коллекторов не существует. Вы можете самостоятельно продумать схему и расположение.

В связи с тем, что зимой солнце находится очень низко относительно горизонта, рекомендуется устанавливать воздушные коллекторы на стенах с южной стороны.

Первый шаг — прежде чем начинать работу, следует определиться с месторасположением будущего коллектора, проследить чтобы стена, на которой он будет установлен не затенялась деревьями или сооружениями.

Следующим шагом при создании солнечного коллектора своими руками следует выбрать вентилятор с нужной вам производительностью.

Рассчитать производительность конкретного вентилятора возможно самостоятельно. Вычисления выполняются исходя из расчета рабочего внутреннего объема коллектора. К примеру, если короб будет иметь размеры 2000 х 1000 х 115 мм, при учете того что толщина утеплителя 40 мм, оргстекла 10 мм, а задней стенки 5 мм, тогда внутренний объем ориентировочно составит 2 х 1 х 0,06 м3. Далее необходимо умножить внутренний рабочий объем коллектора на 2000 и результатом станет производительность нашего вентилятора в количестве 240 м3/ч.

 

Самостоятельное создание системы солнечного обогрева

 Первое, что необходимо сделать в процессе создания своими руками воздушного коллектора с лабиринтовой системой — сбить корпус. Он может быть выполнен из дерева или из влагостойкой фанеры. Толщина боковых стенок — 20 мм, задней — 5 мм. Размер короба получится 2000 х 1000 х 15 мм. На самом деле вы можете выбирать размеры по собственному усмотрению.

Такая система является не совсем обязательной, однако именно благодаря лабиринту повышается КПД коллектора. Это происходит потому, что длина пути прохождения воздуха увеличивается в три раза, а следовательно воздух прогревается сильнее. Для того чтобы не падала производительность вентилятора следует обратить внимание ширину проходов в лабиринте, которая не должна снижаться. К примеру, если площадь пропускного окна составляет 176 см2, переходы в лабиринте не должны быть меньше.

Когда короб будет готов и система в нем будет установлена, его необходимо покрасить с учетом того, что коллектор будет размещаться на улице под открытым небом.

 

Варианты утепления воздушного солнечного коллектора

С целью достижения максимального эффекта стенки коллектора необходимо утеплить. Для этого вы можете выбрать пенополистирол, пенопласт, минеральную вату или другие утеплительные материалы. В случае если температура применения вашего утеплителя будет ниже 1700С, нужно будет дополнительно использовать специальную подложку, которая применяется для утепления каминов и дымоходов (вспененный пенополиэтилен).

Утепление можно создавать разными способами, к примеру:

  1. На дно укладывается минеральная вата слоем в 4 см, а затем алюминиевый лист (абсорбер) толщиной 0,2 — 0,5 мм.
  2. Второй вариант предусматривает укладывание на дно пенопласта (4 см), сверху него — пенополиэтилен с алюминиевой фольгой (3 мм), затем алюминиевый лист толщиной 0,2 — 0,5 мм (абсорбер).

Следует отметить, что в жаркую погоду температура в коллекторе может достигать 1700С, а в зимнее, при температуре воздуха ниже 100С температура не будет превышать 900С.

Абсорбер представляет собой поглощающую поверхность. Для этого используются листы из меди или алюминия. Эти материалы отличаются своей высокой способностью проводить тепло. При создании солнечного коллектора своими руками чаще применяются алюминиевые листы, поскольку они гораздо легче медных и значительно дешевле.

К сведению, 1 м2 алюминиевого листа (0,5 мм) весит 1, 4 кг. Лист меди такого же размера весит 4,5 кг, что повышает его стоимость. Разница значительная.

В случае если вы не можете найти алюминиевый лист, можно заменить его профнастилом или оцинкованным листом, однако нужно понимать, что несколько градусов тепла в этом случае будет теряться.

Стыки на углах абсорбера следует обработать герметиком. Это поможет предотвратить потерю драгоценного тепла и попадание пыли от утеплителя (в случае использования для этой цели минеральной ваты).

Следующим шагом после самостоятельной сборки солнечного коллектора будет подготовка впускного и выпускного отверстий. Диаметр отверстий должен соответствовать размерам вентилятора и гофрированной или воздухоотводной трубы.

 

Покраска и остекление солнечного коллектора

Внутреннюю поверхность солнечного коллектора следует окрашивать черной матовой краской (жаростойкой). Для этого случая отлично подойдет краска в баллончике, которая используется при окрашивании глушителей для авто, мангалов и др. Данная краска высыхает достаточно быстро, однако будет целесообразным просушить солнечный коллектор в течение одного — двух дней с целью исчезновения запахов.

Остеклить коллектор своими руками можно при помощи сотового или монолитного поликарбоната — у этих материалов широкий диапазон температуры от -400С до +1200С.

В процессе работ по остеклению, с целью предотвращения утечек тепла следует использовать герметик и резиновые уплотнители. Фиксацию стекла можно выполнить алюминиевым уголком.

Готовый коллектор своими руками устанавливается путем просверливания в стене двух отверстий, по размеру совпадающих с диаметром воздуховодов. Не забудьте утеплить их при помощи ваты или пены, чтобы стены не забирали тепло.

Вентилятор может быть установлен внизу или вверху. Всасывающее отверстие оснащается небольшим воздушным фильтром. Для этого можно использовать пористую губку, синтепон или даже капроновый чулок.

как сделать воздушный Солнечный коллектор
Солнечный коллектор своими руками

Солнечный коллектор своими руками — примеры показателей температуры

Первый пример: Температура воздуха на улице +60С. Температура выхлопа составляет +650С (при учете того, что всасываемый воздух имел температуру +150С).

Второй пример: Температура воздуха на улице -50С. Температура выхлопа составляет +370С (при учете того, что всасываемый воздух имел температуру +110С).

 

Коллектор собственными руками с использованием обычного стекла

Компенсировать затраты на электрическую энергию для вентилятора можно при помощи небольшой солнечной панели, которая самостоятельно или через инвертор обеспечит питание вентилятора.

Автоматизировать процесс отопления возможно путем установки термостата, имеющего выносной датчик. Датчик сможет автоматически отключать вентилятор в случае выхлопов воздуха низкой температуры. Пределы вы сможете устанавливать самостоятельно.

Рекомендуем прочесть:

Как сделать солнечный коллектор своими руками. Как сделать солнечный коллектор своими руками? Необходимые инструменты и материалы

Солнечный коллектор — это группа металлических пластин, которые обычно устанавливаются на южной стороне крыши. Они окрашены в черный цвет, так как именно поверхность черного цвета нагревается быстрее и дольше сохраняет тепло. Эти металлические тарелки помещены в рамку из пластика.

Обычно на крыше монтируется несколько таких металлических коллекторных листов, , поскольку, когда солнечные лучи касаются поверхности крыши, энергия, заключенная в этих лучах, равномерно распределяется по всей поверхности крыши.Следовательно, чем больше листов установлено на скате крыши, тем больше энергии они накапливают.

С другой стороны, новая 5-дюймовая вертикальная система продлевает отопительный период до полного года, а также может полностью удовлетворить потребности домашних хозяйств в летний период. Выбор вертикального положения и цилиндрической формы объясняет эти выдающиеся характеристики, поскольку зимой он получает в семь раз больше солнечного излучения, чем плоская горизонтальная собирающая поверхность. Кроме того, эту новую конструкцию можно оптимизировать для этого случая, выполнив анализ чувствительности к диаметру трубы и количеству слоев намотки.

Исследование диаметра показано на рисунке, показывающем, что 3-дюймовая труба позволяет нам улучшать как дневные, так и ночные характеристики в течение всего года. Изучение оберточных слоев отражено на рисунке для 3-дюймовой трубы, показывающем, что тройной пакет получает максимальную пиковую температуру; В то время как четырехкратный пакет обеспечивает лучшую производительность в ночное время.

Весь принцип работы солнечных электростанций можно представить следующим образом:

Теплоноситель-вода движется по коллектору по специальным трубам. Циркуляция воды может осуществляться как естественным способом, так и искусственным, то есть с помощью циркуляционных насосов. Сначала коллектор нагревается от солнечных лучей, затем это тепло передается теплоносителю. Затем нагретая жидкость течет по трубам и попадает в резервуар для хранения, который представляет собой специальный резервуар для воды.

В данной статье представлена ​​новая конструкция солнечного коллектора на пластиковых шлангах большого диаметра, подключаемых непосредственно к потребителю. Этот проект следует старой концепции резервуаров, используемых во многих солнечных коллекторах, особые тепловые характеристики которых часто игнорируются.Например, хотя стандартный коллектор оптимизирован для его общего суточного прироста, а его ночные потери незначительны, шланговый коллектор должен уравновешивать свое дневное и ночное поведение, оставаясь заметным и подключенным.

Обе пары противоположных моделей поведения были обсуждены для различных холодных климатов с помощью численного моделирования. Было продемонстрировано, что при использовании более толстых трубок с более толстыми трубками достигается более высокая общая суточная эффективность, поскольку толстая система может постоянно увеличивать энергию до захода солнца, тогда как более тонкие шланги не могут делать это днем, что является ключевой проблемой.Кроме того, более толстая трубка уменьшает ночное охлаждение, увеличивая ее тепловую инерцию, а, кроме того, использование вертикальных трубок позволяет нам заметно увеличить ее солнечную зону по вечерам, что является ключевым фактором для холодного климата и высоких широт.

Стенки этого бака имеют хорошую теплоизоляцию, поэтому он не теряет тепло. Также в этот бак могут быть встроены дополнительные электронагреватели, которые автоматически перейдут в рабочую фазу, если вдруг на улице будет продолжительная пасмурная погода, а коллекторы не будут нагреваться.Вода в этом резервуаре может стоять до тех пор, пока хозяева не предпочитают использовать ее в своих целях.

Как сделать солнечный коллектор из старого холодильника

Результаты показывают, что новый коллектор может полностью обеспечить ночную потребность в горячей санитарной воде в течение всего года для умеренного среднего местоположения, тогда как предыдущая конструкция шланга едва могла удовлетворить ее в течение всего года. лето. Это улучшение связано как с заметным увеличением дневной эффективности, так и с уменьшением ночного охлаждения, оба из которых связаны с вертикальной формой и более толстыми трубками.Кроме того, было отмечено, что эти тенденции сильнее, поскольку мы рассматриваем более холодный климат и более высокие широты.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что весь принцип солнечной энергетики сводится к преобразованию солнечной энергии в тепло.

Виды

Есть несколько типов солнечных коллекторов:

Квартира. На сегодняшний день представители этой категории очень популярны в сфере использования. Эта солнечная система состоит из платиновой пластины, окрашенной в черный цвет.Этот лист заключен в металлический каркас, внешняя сторона которого покрыта стеклом для лучшего светопропускания. В устройствах этого типа сделано все, чтобы минимизировать потери тепла.

Как самому сделать солнечный коллектор — пошаговая инструкция

Для высокоширотного морского климата этот новый резервуар может обеспечить достаточно горячей воды летом, а также может быть полезным обогревателем в течение всего года, тогда как Шланг предыдущей конструкции едва мог удовлетворить ежедневный спрос летом.Наконец, анализ чувствительности показал, что резервуар можно визуально оптимизировать для этого конкретного состояния, учитывая такие параметры, как диаметр трубы и количество слоев остекления.

Стекло для таких конструкций изготавливается таким образом, чтобы содержание в нем железа было минимальным. Это способствует лучшей передаче солнечной энергии. Солнечная энергия проходит через стекло и нагревает поверхность коллектора, по которому движется теплоноситель. Далее этот теплоноситель нагревается платиновыми пластинами.

Невероятно простой солнечной системы делает то, что она в основном нагревает воздух в помещении, что делает ее идеальной для дополнительного отопления дома. Самое интересное: встроенный солнечный коллектор почти полностью построен из пустых алюминиевых банок!

Между возобновляемыми и традиционными источниками энергии предпочтительным вариантом для эксплуатации всегда является обычная энергия с прибылью как единственным важным фактором. В солнечную погоду, независимо от температуры наружного воздуха, поп-ванны нагреваются очень быстро.Вентилятор подает теплый воздух из банок обратно в комнату.

Коллекторы, накапливающие солнечную энергию в солнечных установках, по-другому называются поглощающими пластинами. Их производят не только из платины. Вместо него можно использовать такие металлы, как медь и алюминий, которые отличаются высокой теплопроводностью.

Жидкость. В установках этого типа в качестве теплоносителя используется жидкость. Теплообменники устанавливаются под абсорбирующим элементом и крепятся к нему снизу.Они могут иметь вид спирали или отдельных трубок, идущих параллельно друг другу. Змеевик, конечно, удобный вариант, так как риск возможной течи сведен к минимуму. Жидкостные солнечные электростанции можно разделить на два подвида:

Первый шаг — уменьшить теплопотери вашего дома

Перед тем, как перейти на солнечную энергию, рекомендуется провести тщательную оценку изоляции вашего дома. с целью повышения эффективности нагрева и минимизации всех возможных потерь.Это очень важно, потому что после минимизации потерь тепла в вашем доме вы можете установить солнечную систему меньшего размера и получить тот же результат, что и с двойной системой отопления. Чтобы узнать больше, прочитайте мою публикацию о том, как повысить тепловую эффективность с помощью пузырьковой пленочной изоляции на окнах.

  • Открытый. В таких системах в качестве теплоносителя используется вода. Он нагревается в установке и отправляется в резервуар, откуда поступает в эксплуатацию. Такие системы неудобны в использовании, так как при низких температурах вода замерзает и может сломать трубы.
  • Закрыто. В системах такого типа роль теплоносителя играет не вода, а специальная незамерзающая жидкость. В установке он нагревается солнечной энергией и поступает в теплообменник, представляющий собой резервуар, внутри которого находится герметичный резервуар для воды. Нагретая незамерзающая жидкость передает свое тепло воде, которая тут же нагревается и идет в употребление.


Самодельная конструкция солнечных батарей

Также можно использовать закаленное стекло.Поглотитель солнечной энергии состоит из банок из-под пива и газировки, окрашенных в черный матовый цвет. Для начала соберем пустые банки из-под консервов для строительства солнечных батарей. Постарайтесь их тщательно вымыть, иначе они быстро распространят запахи. Банки обычно делают из алюминия, но некоторые из них — из железа. Вы можете легко протестировать разные банки с помощью магнита.

Пожалуйста, обратите внимание и постарайтесь аккуратно вырезать и сформировать маленькие ребра в верхней части каждой банки. Идея состоит в том, чтобы стимулировать турбулентный поток воздуха внутри банок, чтобы воздух, проходящий через трубу, мог собирать больше тепла от теплой стенки банок.Осторожно срежьте верх баночки в виде звезды, а затем с помощью плоскогубцев извлеките незакрепленные части. Все это важно сделать до того, как склеить банки.

Воздух. Если вода имеет ряд недостатков, таких как замерзание и кипение, то использование воздуха в качестве теплоносителя поможет полностью устранить эти недостатки. Ведь воздух не замерзает при низких температурах, а также не кипит при высоких. Благодаря этим преимуществам воздух является отличным хладагентом.К тому же воздушные солнечные установки используют недорогие материалы, а эксплуатационные работы очень просты.

Эта процедура крайне опасна, потому что у поп-музыки очень тонкие стены. Острые части могут привести к травме рук. После завершения сверления в банке могут остаться мелкие кусочки металла. Используйте плоскогубцы, чтобы удалить эти детали. Не удаляйте куски листового металла и мусор голыми руками!

Удалите жир и грязь с поверхности банок. Любой синтетический обезжириватель справится с этой задачей.Делайте это на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении. Это опасно делать возле открытого огня или сигареты! Верх и низ всех банок совместимы и идеально подходят друг к другу. Нанесите немного клея или силикона на край одной банки и надавите на другую. На рис. 4 показан внутренний вид двух склеенных банок для поп-музыки, а на рисунке показан ряд сложенных и готовых банок.

Конструкция солнечных панелей включает несколько коллекторов, роль которых играют металлические пластины.Между ними теплоноситель движется за счет естественной конвекции (есть вариант, когда используются вентиляторы). Затем в комнату попадает нагретый воздух. Обратной стороной является то, что воздух — плохой теплоноситель.

Можно использовать две обычные плоские деревянные доски и прибить их гвоздями. Шаблон обеспечит необходимую опору для солнечных батарей в процессе сушки. Кроме того, прикрепите банки к шаблону, используя обычную резиновую резину. На рисунках 7, 8 и 9 показан процесс склейки. Серия склеенных банок образует солнечную трубку.На рисунке 10 показана труба, закрепленная в фиксированном положении до полного высыхания клея.

Просверленные детали можно увидеть на изображениях 12 и увидеть, как они выглядят, когда все детали собраны и подготовлены к покраске. Клей будет сохнуть очень медленно. Оставьте сохнуть минимум на 24 часа. Поглотитель солнечной энергии вставлен в корпус из дерева. Изоляция солнечных панелей достигается с помощью каменной ваты или стиродура.


Схема и конструкция

Сама конструкция солнечного коллектора — это лишь часть масштабной работы.Дело в том, что для правильной работы всей системы нужно правильно спроектировать жгут. Здесь мы рассмотрим схему, при которой солнечная электростанция работает на двух резервуарах. Один из баков — это аккумулятор тепла, который используется для отопления, а другой — для ГВС.

Установленную изоляцию можно увидеть на рисунке. Следующий этап — подготовка, защита и покраска деревянного ящика. Изображение 14 Изображение 15 Изображение 16 Изображение 17. Изображение 18 Изображение 19 Изображение 20.В конце солнечный поглотитель окрашивается в черный цвет и помещается внутрь корпуса. На фото вы можете увидеть установленный солнечный поглотитель без оргстекла.

Полный солнечный коллектор показан на Рисунке 19, и, наконец, установленная солнечная тепловая панель видна на изображении. На видео показано, как работает солнечная панель в ясный день. Важное примечание: эта солнечная тепловая система не может накапливать тепловую энергию после ее производства. В солнечную погоду солнечный коллектор выделяет тепло, но его нужно сразу же использовать для обогрева помещения.Если не светит солнце, необходимо прервать подачу воздуха в солнечный коллектор, иначе комната будет медленно остывать.

  • Обратные клапаны. Основная функция обратных клапанов — предотвращение обратного потока воды, то есть заставляет воду течь в одном направлении. В этой схеме обратные клапаны устанавливаются на пути выхода жидкости из коллектора, чтобы жидкость не возвращалась в устройство. На выходе из баков устанавливаются еще два обратных клапана.
  • Циркуляционные насосы. Они важны. На этой схеме используются два насоса. Один из них устанавливается на выходе из бака-водонагревателя, а другой — на выходе из теплового аккумулятора. Если будет работать только насос, стоящий у ГВС, то вся система будет работать только на приготовление ГВС, а если будет работать только насос, стоящий рядом с аккумуляторным баком, то система работает только на этот элемент. Вы также можете включить оба насоса.
  • Запорный вентиль. В этой схеме в накопительном баке теплоноситель течет двумя змеевиками: в верхнем и нижнем змеевиках. Дело в том, что в верхнем змеевике сопротивление больше, чем в нижнем, поэтому большая часть воды течет именно в нижнем змеевике. Чтобы уравновесить поток теплоносителя, необходимо установить запорный вентиль на входе жидкости в этот резервуар.
  • Фильтр. Должен присутствовать в любой системе. Его функция — задерживать крупные частицы мусора, присутствующие в жидкости.
  • Расходомер. Это нужно для того, чтобы увидеть, сколько литров воды расходуется за одну минуту. Этот показатель регулируется запорным вентилем.
  • Индикатор давления. С помощью этого элемента можно определить уровень давления в системе. Рядом установить подрывной клапан на тот случай, если вдруг давление превысит норму.
  • Расширительный бак. В системе вода начнет расширяться за счет нагрева. Излишки попадают в расширительный бачок, а когда они остынут, снова начинают циркулировать.Если этого бака нет, излишки будут выходить через продувочный клапан, а при охлаждении в системе вода будет отсутствовать.
  • Воздуховыпускные отверстия. В гелиосистемах используются автоматические вентиляционные клапаны. Они устанавливаются в верхней части системы. Это необходимо для автоматического удаления скопившегося воздуха из системы.
  • Клапан для слива. Через этот кран можно слить охлаждающую жидкость из системы.

Вот из таких элементов состоит система данной схемы.

Эту проблему можно решить, установив запорный клапан, который снизит ненужные тепловые потери. Дифференциальный термостат управляет вентилятором. Этот термостат можно купить в более удобных магазинах электроники. Один расположен внутри верхнего отверстия для теплого воздуха, а другой — внутри нижнего отверстия для подачи холодного воздуха в солнечный коллектор.

Обычно это зависит от количества солнечного света в течение дня. Репетиция репетиции солнечного коллектора проводилась на заднем дворе перед установкой системы в доме.Был солнечный зимний день, без облаков. Результаты тестирования побудили нас как можно скорее установить в доме солнечный обогреватель.

Существуют и другие конструкции, но весь принцип работы остается прежним, только некоторым клапанам и клапанам может потребоваться больше или меньше в зависимости от схемы.

Необходимые материалы и инструменты

Солнечные электростанции можно купить в специальных заведениях, но можно сделать самому, так как покупка обойдется очень дорого. Солнечные коллекторы в домашних условиях могут изготавливаться из различных материалов, таких как пластиковые бутылки, шланг, полипропилен, но наиболее экономичным по материалам и самым простым является процесс изготовления солнечной батареи из радиатора кулера.

Как сделать солнечный коллектор?

Для домашней версии мы использовали более мощный вентилятор, чем тестируемый. Температуру измеряли цифровым термометром. Для расчета общей теплоемкости коллектора учитывались расход воздуха и средняя температура воздуха на выходе.

Гибридный модуль или комбинированный модуль используется, когда модуль может использоваться как для фотоэлектрической, так и для солнечной тепловой энергии или для производства горячей воды. Фотоэлектрический компонент используется для выработки солнечной энергии, солнечной тепловой энергии, используемой для производства горячей воды.

Для этого понадобятся следующие материалы:

  • Коврик резиновый.
  • Скотч
  • Фольга.
  • Стекло обыкновенное.
  • Балки деревянные для изготовления каркасов.
  • Устройство для пайки.

Все эти материалы можно приобрести бесплатно. Если они уже есть, то можно переходить к делу.

Как сделать солнечный коллектор своими руками — пошаговая инструкция

Если старый холодильник уже вышел из строя, то его нельзя выбрасывать, так как его конденсатор может стать отличным материалом для сборки коллектора. При изготовлении этого устройства необходимо соблюдать следующую пошаговую инструкцию:

Найдите сертифицированные специализированные компании на сайте Получите до 5 специальных предложений Гарантированно легко, бесплатно и без обязательств! Многие заинтересованные стороны фотоэлектрической системы играют с идеей воспользоваться этой возможностью и немедленно установить солнечную тепловую систему на крыше. Это очень очевидно, поскольку обе технологии используют солнечную энергию без использования ископаемого топлива.

Все из одних рук, никаких разных модулей на крышу, сердечки, что еще нужно? Ответ довольно прост. Хотя чем ниже температура элемента, тем выше выход в случае фотоэлектрических модулей, солнечная тепловая система логически требует высоких температур для их сбора в резервуаре. Фотоэлектрический модуль проигрывает на градус. Температура Кельвина увеличивается примерно на 0,4% до 0,5% мощности. Солнечный тепловой модуль работает при очень высоких температурах.Особенно в полдень, когда фотоэлектрическая система производит наибольшее количество электроэнергии, накопитель солнечной тепловой энергии уже заполнен.

  1. Необходимо разобрать конденсатор, тщательно промыть, очистить от фреона и измерить.
  2. После проведения необходимых замеров необходимо приступить к изготовлению деревянного каркаса, то есть кожуха. Для этого используйте деревянные балки.
  3. Теперь нужно взять фольгу и положить ее на дно изготовленного футляра.Это сделано для того, чтобы теплообменник можно было обогревать не только спереди, но и сзади.
  4. Теперь вооружившись скотчем, необходимо заклеить все щели по периметру корпуса.
  5. Затем нужно прибить дополнительные планки с тыльной стороны устройства. Это делается для того, чтобы теплообменник был надежно закреплен.
  6. Теперь в раме проделываем небольшое отверстие для снятия патрубков.
  7. С нижней стороны рамки нужно прикрутить несколько шурупов, чтобы стекло держалось надежно и не скользило.
  8. Теперь закройте все стеклом и заклейте скотчем все отверстия.

Вот и все! Осталось только установить его где-нибудь на крыше, и привязать к остальной системе отопления дома.

Нюансы

При изготовлении и эксплуатации коллектора следует обращать внимание на следующие моменты:

  • Вода, нагретая с помощью такого коллектора, должна использоваться только для технических нужд, так как в конденсаторе по-прежнему остается фреон.
  • Необязательно использовать конденсатор холодильника, также можно снять радиатор с автомобиля.
  • При наличии циркуляционного насоса резервуар для хранения воды можно установить абсолютно в любом месте. Вместо циркуляционного насоса большой мощности можно взять обычный аквариумный насос. Если в системе предусмотрена естественная циркуляция жидкости, емкость должна располагаться над самим сборником.

Заманчиво использовать бесплатную солнечную энергию для отопления и горячего водоснабжения дома.Сделать это можно с помощью солнечной установки, основным элементом которой является солнечный коллектор. Но одним из ограничивающих факторов использования солнечных электростанций является их относительно высокая стоимость. Но вы можете сделать их сами. Поэтому в этой статье мы расскажем о принципе их работы, видах, а также о том, как собрать и сделать своими руками солнечный коллектор для отопления дома и обеспечения его горячей водой из различных подручных материалов.

Солнечные коллекторы — это теплообменники, которые улавливают энергию Солнца и преобразуют ее, в зависимости от их типа, в тепловую энергию жидкости или воздуха, циркулирующего в них.Жидкость или воздух, нагретые в коллекторе, используются для горячего водоснабжения или отопления дома напрямую или через дополнительные теплообменники, например, через бойлеры косвенного нагрева. Основная задача любого такого коллектора — уловить как можно больше солнечной энергии и передать ее циркулирующему теплоносителю с наименьшими потерями.

Типы солнечных коллекторов

По типу циркулирующего и нагреваемого теплоносителя в них солнечные коллекторы могут быть:

По конструктивным особенностям и типу поверхности теплообмена они могут быть:

  • В виде емкость;
  • трубчатый;
  • Квартира;
  • Вакуум.

Liquid Солнечные коллекторы, как следует из их названия, в рабочем состоянии заполнены жидкостью, которая циркулирует и нагревается в них. Это может быть обычная вода или незамерзающая жидкость (антифриз). В первом случае нагретая вода может подаваться непосредственно в систему горячего водоснабжения, в накопительный бак или в бойлер косвенного нагрева, а во втором случае — только в бойлер. Такие коллекторы можно использовать как для обеспечения дома горячей водой, так и для его отопления.Все зависит от мощности солнечной электростанции.

Воздух Солнечные коллекторы используются в основном для отопления дома. Холодный воздух из помещения поступает в такой коллектор, нагревается там и возвращается в помещение естественной или принудительной циркуляцией.

Большинство этих типов солнечных коллекторов можно изготовить самостоятельно. Пофантазировав, для их изготовления можно использовать различные подручные материалы: пластиковые или металлические емкости, трубы, шланги, использованные радиаторы отопления и даже пивные банки.Ниже мы рассмотрим несколько конструкций солнечных коллекторов, которые вы можете сделать своими руками из этих и других подручных материалов.

Солнечный коллектор из металлической или пластиковой емкости

Самый простой солнечный коллектор можно сделать своими руками из металлической или пластиковой емкости объемом 50-100 литров. Это так называемый летний душ, который довольно часто встречается на даче и в коттеджах.

Лучшим вариантом такого коллектора из металла является контейнер из нержавеющей стали, окрашенный снаружи в черный цвет.Правда, стоимость такой новой емкости довольно высока. Следовательно, вы можете использовать использованные контейнеры. Например, сварить бак из двух нержавеющих емкостей от старых стиральных машин. Также можно использовать емкость из черного металла, оцинкованного или окрашенного водостойкой краской. Пластиковые емкости хороши тем, что имеют небольшой вес и не подвержены коррозии, но недолговечны, так как пластик плохо переносит ультрафиолетовое излучение.

Бочка устанавливается на южной стороне крыши дома или прямо над летним душем.Если ствол негерметичный, то холодный вход и ограждение нагреваются снизу. Напор теплой воды в точке забора будет определяться высотой установки и уровнем воды в бочке. В него заливается холодная вода, которая некоторое время нагревается, а затем используется.

Если бочка герметична, то холодная вода подается снизу, а забор теплый сверху. Эта емкость подключается к системе подачи холодной воды (насосной станции) и, когда нагретая вода попадает в бочку, она поступает из системы холодной, вытесняя теплую воду в верхнюю часть.

Преимущество такого солнечного коллектора в простоте. Сделать самому легко. Если ствол цилиндрический, то он хорошо освещается солнечными лучами в течение всего дня.

Недостатки данной конструкции:

  • Можно использовать только в теплое время года;
  • неэффективен в ветреную погоду и когда солнце закрыто облаками;
  • Большая инерция — относительно длительный нагрев воды;
  • Вода, нагретая днем, остывает.

Как сделать и собрать солнечный коллектор из металлических труб

Простой и эффективный солнечный коллектор можно сделать своими руками из тонкостенных металлических трубок: стальных, медных или алюминиевых.Он представляет собой трубчатый теплообменник (радиатор), который помещается в теплоизолированный ящик из досок, фанеры или ДСП.

Лучшим материалом для радиатора солнечного коллектора является медь. Он обладает отличной теплопередачей и не подвержен коррозии. Но этот материал довольно дорогой. Алюминиевые трубки хоть и дешевле медных, но сваривать их бывает сложно.

Дешевле и проще сделать теплообменник из стальных труб. Их можно сваривать на обычном сварочном аппарате.Для изготовления такого радиатора можно использовать стальные трубы диаметром ½ — 1 дюйм. При этом трубы большего диаметра и с большей толщиной стенки используются для подачи холодной и горячей воды, а для теплообменника — меньший диаметр и меньшая толщина стенки


Схема радиатора солнечного коллектора из труб

Размеры радиатора солнечного коллектора, а следовательно, длина труб зависит от требуемой мощности.Но если вы сделаете его слишком большим и громоздким, у вас могут возникнуть трудности с его сборкой и установкой. Поэтому лучше всего, если его габариты будут в пределах: ширина — 0,8–1 м, а высота — 1,5–1,6 м. Мощность такого коллектора будет в пределах 1,2-1,4 кВт. Если вам нужно увеличить мощность солнечной электростанции, вы можете сделать несколько таких коллекторов и соединить их вместе.

В данном случае для изготовления радиатора солнечного коллектора нам понадобятся две толстостенные трубы ¾ — 1 «диаметром 0.Длиной 8–1 м и 12–18 тонкостенных труб диаметром ½ — ¾ дюйма и длиной 1,5–1,6 м.

В толстостенных трубах, предназначенных для подачи и отвода воды, имеются отверстия. просверлены под тонкостенные трубы меньшего диаметра с шагом 3-4,5 см. Один конец такой трубы заглушен, а другой вварен или вкручен в нее.

Трубы приварены в одну радиаторную конструкцию и окрашены черная матовая краска

Теперь нужно сделать теплоизолированный бокс для радиатора.Для этого можно использовать водостойкую фанеру, ДСП, OSB или обрезные доски. Но лучше всего будет водостойкая фанера (ФСФ).

Размеры коробки рассчитываются с учетом габаритов радиатора, слоя утеплителя и зазоров между ними. Высота сторон коробки должна учитывать толщину утеплителя, самих труб, а также их расстояние от дна и закрывающего короба из стекла или поликарбоната (10-12 мм). Верхний конец бусин делает выделение (паз) под стекло или поликарбонат.В одной из боковых стенок сделаны отверстия для труб подачи и отвода воды. Элементы ящика в одной конструкции соединяются с помощью саморезов.

В качестве утеплителя можно взять пенополистирол обыкновенный (пенопласт) или экструдированный, и минеральную вату плотностью не менее 25. С внутренней стороны снизу монтируется слой утеплителя (не менее 5 см). по бокам коробки. Сверху на него укладывается лист оцинкованного металла или слой толстой фольги, которые также окрашиваются в черный матовый цвет.

Радиатор фиксируется в коробке с помощью хомутов или хомутов, наличие которых необходимо предусмотреть еще на этапе изготовления коробки. Расположение и размеры хомутов зависят от конструкции радиатора и размера труб.

Сверху коробка покрыта стеклом или поликарбонатом. Покрытие укладывается в пазы (пробоотборник) и надежно закрепляется. Все стыки заделаны.

Солнечный коллектор готов.Его необходимо установить с южной стороны дома с уклоном к горизонту 35-45 ⁰. На его основе можно изготовить солнечную установку, включающую в себя теплоизолированный накопитель теплой воды на 100-200 литров или бойлер косвенного нагрева.

Установка готового солнечного коллектора

Коллектор из пластиковых или металлопластиковых труб

Солнечный коллектор также может быть изготовлен с использованием пластиковых труб HDPE или PP. Теплоотдача пластика хоть и меньше, чем у металла на 13-15%, но он намного дешевле меди и не подвержен коррозии, как черная сталь.

Для изготовления простого солнечного коллектора своими руками трубы ПНД диаметром 13-20 мм можно уложить в короб в виде спирали, закрепить хомутами и покрасить в черный цвет.

Вариант солнечного коллектора из пластиковых труб ПНД

Полипропиленовые трубы плохо гнутся, но их можно просто соединить пайкой с использованием специальных фитингов. Подводные трубы (горизонтальные коллекторы) могут быть выполнены из полипропиленовых труб диаметром 25 мм, а сам теплообменник — из труб диаметром 20 мм.Готовый радиатор солнечного коллектора окрашивается в черный цвет и устанавливается в коробку, которая также изготавливается, как и в версии с металлическими трубками.

Также можно изготовить радиатор для солнечного коллектора из металлопластиковых труб. В этом случае они могут быть соединены с помощью фитингов, как трубы ПП, а могут быть проложены зигзагами («змейкой») или в виде спирали. Второй вариант проще. Но необходимо помнить, что радиус изгиба металлопластиковых труб не должен быть менее 7 диаметров трубы.

Вариант солнечного коллектора из пластиковых труб

Солнечный коллектор от радиатора холодильника

Если у вас есть радиатор от старого холодильника, то вы также можете использовать его для самостоятельного изготовления солнечного коллектора. Для этого его необходимо тщательно промыть, чтобы очистить от остатков фреона. Во время промывки также следует проверить его герметичность — нет ли протечек. Если они есть, эти места необходимо заделать холодной сваркой или загерметизировать.

Радиатор от старого холодильника

Радиатор нужно покрасить черной матовой краской.

Также необходимо предусмотреть способ подключения впускных и выпускных труб к солнечному резервуару или другим элементам, в зависимости от его типа. Для этого, например, можно припаять к концам труб резьбу необходимого размера или стянуть резиновые шланги, зафиксировав их хомутами.

Подготовленный таким образом радиатор солнечного коллектора фиксируется с помощью хомутов в теплоизолированном ящике, изготовленном с учетом его габаритов.Сам ящик может быть изготовлен так же, как и предыдущие корпуса.

Воздушные солнечные коллекторы для отопления дома

Помимо описанных выше солнечных коллекторов, в которых с помощью солнечной энергии можно нагревать жидкость, можно своими руками изготовить конструкции, в которых воздух нагревается. Такой солнечный коллектор можно использовать для дополнительного обогрева дома. Холодный воздух из помещения поступает в его теплообменник, нагревается там и возвращается в помещение.

Теплообменник для такой солнечной установки может быть выполнен из листового металла, тонкостенных металлических труб и даже из банок пива или других напитков. Конструкции таких водоемов будут рассмотрены в другой статье этой рубрики.

Как я сам сделал солнечный коллектор: Видео

Как сделать недорогой солнечный коллектор своими руками. Стр. 1


Солнечные коллекторы — хороший способ сэкономить энергоресурсы.Солнечная — бесплатно, поэтому не менее 6-7 месяцев в году можно получать теплую воду для хозяйственных нужд. А в остальные месяцы — еще

поможет отопительная система и

. Вы можете сделать собственный солнечный коллектор. Для этого вам потребуются материалы и инструменты, которые можно приобрести в большинстве хозяйственных магазинов. Или то, что вы найдете в его гараже.

В проекте использована технология «в том числе солнце — жить комфортно». Он был специально разработан для проекта немецкой компанией Solar Partner Sued, которая профессионально занимается продажей, установкой и обслуживанием солнечных коллекторов и фотоэлетрических панелей.

Основная идея — дешево и сердито. Для изготовления коллектора используются довольно простые и распространенные материалы, которые вы можете купить в местном магазине или даже найти в своем гараже. КПД коллектора на достойном уровне. Он ниже заводской модели, но разница в цене полностью компенсирует этот недостаток.

Существуют различные типы солнечных водонагревателей, но все они основаны на простом принципе: черная поверхность поглощает тепло от солнца, а затем это тепло передается воде.Самая простая модель может быть изготовлена ​​из легкодоступных материалов и не требует насосов или другого электрического оборудования. Эффективный солнечный коллектор можно использовать даже зимой благодаря использованию незамерзающей жидкости — антифриза

. Эта система представляет собой пассивный солнечный коллектор и не зависит от электричества. Идет без насосов. Горячая жидкость движется между коллектором и резервуаром по принципу конвекции, благодаря простому правилу — всегда нагретая жидкость поднимается вверх

.Принцип действия солнечного коллектора следующий:

Солнце нагревает жидкость в резервуаре
Нагретая жидкость поднимается через коллектор и трубу в накопительном баке
Когда горячая жидкость поступает в теплообменник, установленный в резервуар для воды, тепло передается от теплообменника в резервуар для воды
Жидкость в теплообменнике, охлаждается, по спирали движется вниз и поступает в отверстия дна резервуара обратно в резервуар
Вода, нагретая в резервуаре, накапливается в верхняя часть резервуара
Холодная вода из водопровода / резервуара поступает на дно резервуара
Нагретая вода удаляется через выпускное отверстие в верхней части резервуара.

Пока солнце освещает коллектор, трубы абсорбера в жидкости нагреваются, она перемещается в резервуар и, таким образом, постоянно циркулирует. Этот процесс нагревает воду в резервуаре всего за несколько часов под интенсивным солнечным излучением.

Основной элемент коллектора — поглотитель. Он состоит из металлического листа, который приварен к металлическим трубкам. Несколько трубок установлены вертикально и приварены к двум горизонтально расположенным трубам большого диаметра. Эти толстые трубы для входа и выхода жидкости должны быть расположены параллельно друг другу.Вход для жидкости (нижняя часть абсорбера) и выход (верх абсорбера) должны быть расположены на разных боковых панелях (по диагонали). Для соединения более толстых труб просверлите отверстие диаметром вертикальной трубы.

Для лучшей передачи тепла от металлической пластины к трубам важно обеспечить максимальный контакт с трубной пластиной. Сварка должна идти по элементу. Важно, чтобы листовой металл и труба прилегали друг к другу.


Поглотитель помещен в деревянную раму и покрыт стеклом, которое защищает коллектор и создает внутри парниковый эффект.

Используется обычное оконное стекло. Оптимальная толщина — 4 мм при сохранении хорошего соотношения надежности и веса. Желательно подправить площадь стекла, разделенную на несколько частей. С ним удобнее и безопаснее работать.

Использование нескольких слоев стекла или стекла повысит эффективность, но увеличит вес конструкции и стоимость системы.

Солнечные лучи проходят через стекло и обогреваемый коллектор, а остекление предотвращает потерю тепла.Стекло также препятствует движению воздуха в поглотителе без коллектора, быстро теряет тепло из-за ветра, дождя, снега или низкой температуры наружного воздуха в целом.

Рама следует обработать антисептиком и краской для наружных работ.



В корпусе выполнены сквозные отверстия для отвода холодной и нагретой жидкости из резервуара.

Сам поглотитель термостойкого лакокрасочного покрытия. Обычная черная краска при высоких температурах начинает отслаиваться или испаряться, что приводит к потемнению стекла.Перед установкой стеклянной крышки краска должна полностью высохнуть (во избежание конденсации).

Под поглотителем прокладывается изоляция. Чаще всего используется минеральная вата. Главное, летом выдерживать относительно высокие температуры (иногда более 200 градусов).

Нижний каркас закрыт OSB, фанерой, досками и т.д. Основное требование на этом этапе — убедиться, что днище резервуара защищено от влаги внутри

.Для фиксации рамки в стекле сделайте пазы или планки, прикрепленные по внутренней стороне рамки. При расчете размеров каркаса следует учитывать, что при изменении погодных условий (температуры, влажности) в течение года его конфигурация будет незначительно отличаться. Поэтому с каждой стороны рамки оставьте запас по несколько миллиметров.

На прорезь или планку крепится резиновый уплотнитель окна (D- или E-образный). Его кладут на стекло, на которое так же наклеивается пломба. Сверху на нем закреплена вся оцинкованная жесть.Таким образом, стекло надежно закреплено в раме, уплотнитель защищает поглотитель от холода и влаги, а именно, стекло не будет повреждено, когда деревянная рама будет «дышать».

Стыки между листами стекла заизолированы прокладка или силикон.

Бак-накопитель. В нем находится коллектор, нагретая вода, поэтому стоит позаботиться о его изоляции.

Бак можно использовать как:

сломанных электрокотлов
баллонов с кислородом
баррелей для пищевых продуктов используйте
Главное — помните, что в герметичном резервуаре давление будет создаваться в зависимости от давления водяной системы, к которой он подключен.Не всякая тара способна выдержать давление в несколько атмосфер.

В баке проделывают отверстия для входа и выхода теплообменника, входа холодной воды и забора нагретого.

В бак помещается спиральный теплообменник

. Для него используют медь, нержавеющую сталь или пластик. Нагретая вода через теплообменник поднимется вверх, поэтому ее следует поместить на дно емкости.

Коллектор соединяется с резервуаром с помощью труб (например, пластиковых или армированных), ведущих от коллектора к резервуару через теплообменник и обратно в резервуар.Очень важно предотвратить потери тепла: путь от бака к потребителю должен быть как можно короче, а трубка должна быть очень хорошо изолирована

.

Расширительный бак — это очень важный элемент системы. Это открытый контейнер, расположенный в верхней точке контура циркуляции жидкости. Для расширительного бачка можно использовать как металлическую, так и пластиковую посуду. С помощью регулируемого давления в резервуаре (из-за того, что греющая жидкость расширяется, трубка может треснуть).Для уменьшения теплопотерь так как бак необходимо изолировать. Если в системе присутствует воздух, он также может выйти через резервуар. Через расширительный бачок происходит по мере поступления жидкости в резервуар.

Дополнительные особенности конструкции, необходимые материалы и правила для установки солнечного коллектора можно найти, загрузив практическое руководство на сайте проекта.

Урок 2: Основы солнечного горячего водоснабжения

Обзор

В этом уроке вы узнаете об использовании солнца для обеспечения тепла.В этой части курса мы уделим особое внимание нагреву горячей воды для дома.

В солнечной водонагревательной системе сбор тепла является основной целью наряду с отводом тепла от собирающей поверхности, передачей его в накопитель и, в конечном итоге, использованием его для нагрева горячей воды для бытового потребления.

Мелководье озера обычно теплее, чем глубокое. Это потому, что солнечный свет может нагреть дно озера на мелководье, которое, в свою очередь, нагревает воду.Это природный способ солнечного нагрева воды. Солнце можно использовать практически так же, как для нагрева воды в зданиях и бассейнах.

Большинство солнечных водонагревательных систем для зданий состоит из двух основных частей: солнечного коллектора и накопительного бака . Самый распространенный коллектор называется коллектор с плоской пластиной . Установленный на крыше, он представляет собой тонкую плоскую прямоугольную коробку с прозрачной крышкой, обращенной к солнцу. Маленькие трубки проходят через коробку и несут жидкость — воду или другую жидкость, например, раствор антифриза, — для нагрева.Трубки прикреплены к пластине абсорбера , которая окрашена в черный цвет для поглощения тепла. По мере того, как в коллекторе накапливается тепло, он нагревает жидкость, проходящую по трубкам. Ниже описаны различные типы солнечных коллекторов.

В накопительном баке находится горячая жидкость. Это может быть просто модифицированный водонагреватель, но обычно он больше и очень хорошо изолирован. Системы, в которых используются жидкости, отличные от воды (обычно смесь пропиленгликоля), нагревают воду, пропуская ее через теплообменник, который передает тепло от смеси гликоля к нагреваемой воде.

Солнечные водонагревательные системы могут быть активными или пассивными . Наиболее распространены активные системы, в которых для перемещения жидкости между коллектором и резервуаром для хранения используются насосы. С другой стороны, пассивные системы полагаются на силу тяжести и склонность воды к естественной циркуляции при нагревании.

Этот дом в Неваде имеет встроенную коллекторную систему хранения (ICS) для обеспечения горячей водой.
Солнечные коллекторы — ключевой компонент активных систем солнечного отопления.Солнечные коллекторы собирают солнечную энергию, преобразуют ее излучение в тепло, а затем передают это тепло воде, солнечной жидкости или воздуху. Солнечная тепловая энергия может использоваться в солнечных водонагревательных системах, солнечных нагревателях бассейнов и солнечных системах отопления помещений. Есть несколько видов солнечных коллекторов:
  • Плоские коллекторы
  • Коллекторы вакуумные
  • Интегральные коллекторно-накопительные системы

В жилых и коммерческих зданиях, где требуется температура ниже 200F, обычно используются плоские коллекторы, тогда как в тех, где требуется температура выше 200F, используются вакуумные трубчатые коллекторы.

В начало

Типы солнечных водонагревательных систем

Активные солнечные водонагревательные системы

Активные солнечные водонагреватели используют электрические насосы, клапаны и контроллеры для циркуляции воды или других теплоносителей (обычно смеси пропиленгликоля) через коллекторы. Существуют три типа активных солнечных водонагревательных систем:

1. В системах с прямой циркуляцией (или открытых систем ) используются насосы для циркуляции воды через коллекторы.Эти системы подходят для мест, которые не замерзают в течение длительного времени и не имеют жесткой или кислой воды. Эти системы не одобрены Solar Rating & Certification Corporation (SRCC), если в них используется рециркуляционная защита от замерзания (циркуляция теплой воды в резервуаре в условиях замерзания), потому что для эффективной защиты требуется электроэнергия.

2. Системы с косвенной циркуляцией (или закрытые системы ) перекачивают теплоносители, такие как смесь гликоля и водяного антифриза, через коллекторы.Теплообменники передают тепло от жидкости питьевой воде, хранящейся в резервуарах. Некоторые непрямые системы имеют защиту от перегрева, которая защищает коллектор и гликолевую жидкость от перегрева при низкой нагрузке и высокой интенсивности поступающего солнечного излучения.

3. Дренажные системы , тип косвенной системы, используют насосы для циркуляции воды через коллекторы. При остановке насосов вода из коллекторного контура стекает в резервуар-накопитель.Это делает дренажные системы хорошим выбором в более холодном климате. Дренажные системы должны быть аккуратно установлены, чтобы гарантировать, что трубопровод всегда наклонен вниз, чтобы вода полностью стекала из трубопровода. В некоторых обстоятельствах этого может быть сложно.

Солнечные водонагревательные системы с отводом воды — хороший выбор для холодного климата, такого как Пенсильвания. Иллюстрация: Солнечный центр Северной Каролины.

Пассивные солнечные водонагревательные системы

Пассивные солнечные водонагревательные системы обычно дешевле активных систем, но обычно не так эффективны.Пассивные солнечные водонагреватели полагаются на силу тяжести и склонность воды к естественной циркуляции при нагревании. Поскольку они не содержат электрических компонентов, пассивные системы, как правило, более надежны, проще в обслуживании и, возможно, имеют более длительный срок службы, чем активные системы.

1. Системы хранения со встроенным коллектором состоят из одного или нескольких резервуаров для хранения, помещенных в изолированную коробку с застекленной стороной, обращенной к солнцу. Зимой их необходимо осушить или защитить от замерзания.Эти солнечные коллекторы лучше всего подходят для областей, где температура редко опускается ниже нуля. Они также хороши в домохозяйствах со значительными дневными и вечерними потребностями в горячей воде; но они плохо работают в семьях с преимущественно утренними розыгрышами, потому что они теряют большую часть собранной энергии за ночь.

2. Системы Thermosyphon — это экономичный и надежный выбор, особенно в новых домах. Эти системы основаны на естественной конвекции теплой воды, поднимающейся вверх, для циркуляции воды через коллекторы и в резервуар (расположенный над коллектором).Когда вода в солнечном коллекторе нагревается, она становится светлее и естественным образом поднимается в резервуар наверху. Тем временем более холодная вода стекает по трубам к нижней части коллектора, улучшая циркуляцию. Некоторые производители размещают накопительный бак на чердаке дома, скрывая его от глаз. Непрямые термосифоны (которые используют гликолевую жидкость в коллекторном контуре) могут быть установлены в климатических условиях, склонных к замерзанию, если трубопровод в некондиционном пространстве должным образом защищен.

Солнечные водонагревательные системы почти всегда нуждаются в резервной системе в пасмурные дни и в периоды повышенного спроса.Обычные накопительные водонагреватели обычно обеспечивают резервное копирование и могут уже быть частью солнечной системы. Резервная система также может быть частью солнечного коллектора, например, резервуары на крыше с термосифонными системами. Поскольку накопительная система со встроенным коллектором уже накапливает горячую воду в дополнение к накоплению солнечного тепла, она может быть укомплектована водонагревателем (без резервуара или проточным) для резервного копирования

В начало

Компоненты солнечной водонагревательной системы

Компоненты: Коллекторы

1.Коллекторы плоские

Плоские коллекторы — наиболее распространенные солнечные коллекторы для солнечных водонагревательных систем в домах и солнечного отопления помещений. Типичный коллектор с плоской пластиной представляет собой изолированный металлический ящик со стеклянной или пластиковой крышкой (так называемое остекление) и поглотительной пластиной темного цвета. Эти коллекторы нагревают жидкость или воздух до температуры менее 180 ° F. (см. рис. 1) Жидкие плоские коллекторы нагревают жидкость, когда она течет по трубкам внутри или рядом с пластиной абсорбера.В простейших жидкостных системах используется бытовая питьевая вода, которая нагревается, проходя непосредственно через коллектор, а затем течет в дом. Солнечное отопление бассейна также использует технологию жидкостных плоских коллекторов.

Рис.1

Неглазурованные солнечные коллекторы обычно используются для обогрева плавательных бассейнов.
Плоские воздушные коллекторы используются в основном для солнечного отопления помещений.Пластины абсорбера в коллекторах воздуха могут быть металлическими листами, слоями экрана или неметаллическими материалами. Воздух проходит мимо абсорбера за счет естественной конвекции или вентилятора. Поскольку воздух проводит тепло гораздо хуже, чем жидкость, от абсорбера коллектора воздуха передается меньше тепла, чем от абсорбера коллектора жидкости. Для отопления помещений используются воздушные плоские коллекторы.

2.Коллекторы вакуумные

Рис. 2 | Коллекторы с вакуумными трубками эффективны при высоких температурах.

Коллекторы с вакуумной трубкой могут достигать чрезвычайно высоких температур (от 170F до 350F), что делает их более подходящими для коммерческого и промышленного применения. Однако коллекторы с вакуумированными трубками дороже плоских коллекторов, при этом стоимость единицы площади примерно в два раза выше, чем у плоских коллекторов.(см. рисунок 2)

Коллекторы обычно состоят из параллельных рядов прозрачных стеклянных трубок. Каждая трубка содержит стеклянную внешнюю трубку и металлическую трубку-поглотитель, прикрепленную к ребру. Ребро покрыто покрытием, которое хорошо поглощает солнечную энергию, но препятствует радиационным потерям тепла. Воздух удаляется или откачивается из пространства между стеклянными трубками и металлическими трубками для создания вакуума, который устраняет кондуктивные и конвективные потери тепла.

Новая конструкция с вакуумными трубками доступна от китайских производителей, Beijing Sunda Solar Energy Technology Co.Ltd. Конструкция «Дьюара» представляет собой вакуум, содержащийся между двумя концентрическими стеклянными трубками, с избирательным покрытием абсорбера на внутренней трубке. Обычно воде позволяют термосифонировать вниз и обратно во внутреннюю полость, чтобы передать тепло резервуару для хранения. Нет никаких межмолекулярных уплотнений. Этот тип вакуумной трубки может стать конкурентоспособным по стоимости по сравнению с плоскими пластинами.

3. Интегральные коллекторно-накопительные системы

Интегральные коллекторно-накопительные системы (ICS), также известные как системы периодического действия, состоят из одного или нескольких пустых резервуаров или трубок в изолированном застекленном ящике.Холодная вода сначала проходит через солнечный коллектор, который предварительно нагревает воду, а затем попадает в обычный резервный водонагреватель.

Системы

ICS — это простые и надежные солнечные водонагреватели. Однако их следует устанавливать только в климате с умеренным морозом, потому что сам коллектор или наружные трубы могут замерзнуть в очень холодную погоду. Некоторые недавние исследования показывают, что проблему замерзания труб в некоторых случаях можно решить, используя устойчивые к замерзанию трубопроводы в сочетании с методом защиты от замерзания.

Компоненты: Теплообменник
Солнечные водонагревательные системы используют теплообменников для передачи солнечной энергии, поглощенной в солнечных коллекторах, жидкости или воздуху, используемым для нагрева воды или помещения.

Теплообменники могут быть изготовлены из стали, меди, бронзы, нержавеющей стали, алюминия или чугуна. В системах солнечного отопления обычно используется медь, поскольку она является хорошим проводником тепла и обладает большей устойчивостью к коррозии.

Солнечные водонагревательные системы используют два типа теплообменников:

1.Теплообменники жидкость-жидкость

Теплообменники жидкость-жидкость используют теплоноситель, который циркулирует через солнечный коллектор, поглощает тепло, а затем протекает через теплообменник для передачи тепла воде в резервуар для хранения. Жидкие теплоносители, такие как антифриз, защищают солнечный коллектор от замерзания в холодную погоду. Жидкостные теплообменники имеют один или два барьера (одинарные или двойные стенки) между теплоносителем и водопроводом.

Одностенный теплообменник представляет собой трубу или трубку, окруженную жидкостью. Либо жидкость, проходящая через трубку, либо жидкость, окружающая трубки, может быть теплоносителем, а другая жидкость — питьевой водой. Двухстенные теплообменники имеют две стенки между двумя жидкостями. Две стенки часто используются, когда теплоноситель токсичен, например, этиленгликоль. Двойные стенки часто требуются в качестве меры безопасности в случае утечек, чтобы гарантировать, что антифриз не смешается с питьевой водой.Примером двухстенного теплообменника жидкость-жидкость является «кольцевой теплообменник», в котором трубка обернута вокруг бака с горячей водой и прикреплена к внешней стороне. Трубка должна быть должным образом изолирована, чтобы уменьшить тепловые потери. В некоторых местных нормах и правилах требуются двустенные теплообменники в солнечных водонагревательных системах.

Хотя двустенные теплообменники повышают безопасность, они менее эффективны, поскольку тепло должно передаваться через две поверхности, а не через одну. Для передачи такого же количества тепла теплообменник с двойными стенками должен быть больше, чем теплообменник с одинарными стенками.

2. Воздухо-жидкостные теплообменники

Солнечные системы отопления с воздухонагревательными коллекторами обычно не нуждаются в теплообменнике между солнечным коллектором и системой распределения воздуха. Некоторые солнечные системы воздушного отопления предназначены для нагрева воды, если удовлетворяются требования к обогреву помещения. В этих системах используются теплообменники типа «воздух-жидкость», которые аналогичны теплообменникам «жидкость-воздух».

Конструкции теплообменников
Существует множество конструкций теплообменников.Вот несколько распространенных:

1. Змеевик в баке

Теплообменник представляет собой змеевик в накопительном баке. Это может быть одинарная трубка (одностенный теплообменник) или толщина двух трубок (двустенный теплообменник). Менее эффективной альтернативой является размещение змеевика снаружи резервуара коллектора с изоляционным покрытием.

2. Кожухотрубный теплообменник

Теплообменник отделен от накопительного бака (вне его).Он имеет две отдельные петли для жидкости внутри корпуса или корпуса. Жидкости текут в противоположных направлениях друг к другу через теплообменник, обеспечивая максимальную теплопередачу. В одном контуре нагреваемая жидкость (например, питьевая вода) циркулирует по внутренним трубкам. Во втором контуре теплоноситель протекает между кожухом и трубками с водой. Трубки и оболочка должны быть из одного материала. Когда коллектор или жидкий теплоноситель токсичны, используются трубы с двойными стенками, а нетоксичная промежуточная переносящая жидкость помещается между внешней и внутренней стенками труб.

3. Трубчатый теплообменник

В этой очень эффективной конструкции трубы для воды и теплоносителя находятся в прямом тепловом контакте друг с другом. Вода и теплоноситель текут в противоположных направлениях. Этот тип теплообменника имеет две петли, аналогичные описанным в кожухотрубном теплообменнике.

В начало

Калибровка

Чтобы теплообменник был эффективным, он должен иметь правильный размер.При выборе правильного размера необходимо учитывать множество факторов, в том числе следующие:

  • Тип теплообменника
  • Характеристики жидкого теплоносителя (удельная теплоемкость, вязкость и плотность)
  • Расход
  • Температура на входе и выходе для каждой жидкости.

Обычно производители предоставляют показатели теплопередачи для своих теплообменников (в британских тепловых единицах в час) для различных температур жидкости и расхода. Кроме того, размер поверхности теплообменника влияет на его скорость и эффективность: большая площадь поверхности передает тепло быстрее и эффективнее.

Установка

Для достижения наилучших характеристик всегда соблюдайте рекомендации производителя по установке теплообменника. Обязательно выберите жидкий теплоноситель, совместимый с типом теплообменника, который вы будете использовать. Если вы хотите построить свой собственный теплообменник, имейте в виду, что использование различных металлов в конструкции теплообменника может вызвать коррозию. Кроме того, поскольку разнородные металлы имеют разные характеристики теплового расширения и сжатия, могут возникнуть утечки или трещины.Любое из этих условий может сократить срок службы теплообменника.

Компоненты: теплоносители

Жидкие теплоносители переносят тепло через солнечные коллекторы и теплообменник в резервуары для хранения тепла в солнечных водонагревательных системах. При выборе теплоносителя следует учитывать следующие критерии:

  • Коэффициент расширения: относительное изменение длины (или иногда объема, если указано) материала за единицу изменения температуры
  • Сопротивление вязкости жидкости сдвиговым силам (и, следовательно, течению)
  • Теплоемкость Способность вещества накапливать тепло
  • Точка замерзания температура, ниже которой жидкость превращается в твердое вещество
  • Точка кипения температура, при которой жидкость закипает
  • Температура вспышки самая низкая температура, при которой пар над жидкостью может воспламениться на воздухе.

Например, в холодном климате для солнечных водонагревательных систем требуются жидкости с низкой температурой замерзания. Жидкости, подвергающиеся воздействию высоких температур, например, в пустынном климате, должны иметь высокую температуру кипения. Вязкость и теплоемкость определяют количество необходимой энергии перекачивания. Жидкость с низкой вязкостью и высокой удельной теплоемкостью перекачивать легче, потому что она менее устойчива к течению и передает больше тепла. Другими свойствами, которые помогают определить эффективность жидкости, являются ее коррозионная активность и стабильность

.

Типы жидкостей-теплоносителей
Ниже приведены некоторые из наиболее часто используемых жидкостей-теплоносителей и их свойства:

Воздух
Воздух не замерзает и не закипает, не вызывает коррозии.Однако он имеет очень низкую теплоемкость и имеет тенденцию вытекать из коллекторов, воздуховодов и заслонок.

Вода
Вода нетоксична и недорогая. Благодаря высокой удельной теплоемкости и очень низкой вязкости его легко перекачивать. К сожалению, вода имеет относительно низкую температуру кипения и высокую температуру замерзания. Он также может вызывать коррозию, если pH (уровень кислотности / щелочности) не поддерживается на нейтральном уровне. Вода с высоким содержанием минералов (т. Е. «Жесткая» вода) может вызывать образование минеральных отложений в трубах коллектора и водопроводах системы.

Смеси гликоль / вода
Наиболее распространенной жидкостью, используемой в закрытых солнечных водонагревательных системах, является пропиленгликоль. Смеси гликоль / вода имеют соотношение гликоль-вода 50/50 или 60/40. Этилен и пропиленгликоль — «антифризы». Этиленгликоль чрезвычайно токсичен и должен использоваться только в двустенных замкнутых системах. Вы можете использовать смеси пропиленгликоля и воды пищевого качества в одностенных теплообменниках, если смесь сертифицирована как нетоксичная.Убедитесь, что в него не добавлены токсичные красители или ингибиторы. Большинство гликолей портятся при очень высоких температурах. Значение pH, точку замерзания и концентрацию ингибиторов следует проверять ежегодно, чтобы определить, нуждается ли смесь в каких-либо корректировках или заменах для поддержания ее стабильности и эффективности.

Хладагенты / жидкости с фазовым переходом
Они обычно используются в качестве теплоносителя в холодильниках, кондиционерах и тепловых насосах. Обычно они имеют низкую температуру кипения и высокую теплоемкость.Это позволяет небольшому количеству хладагента очень эффективно передавать большое количество тепла. Хладагенты быстро реагируют на солнечное тепло, что делает их более эффективными в пасмурные дни, чем другие перекачивающие жидкости. Поглощение тепла происходит, когда хладагент закипает (переходит из жидкой фазы в газообразную) в солнечном коллекторе. Высвобождение накопленного тепла происходит, когда газообразный хладагент снова конденсируется в жидкость в теплообменнике или конденсаторе. Солнечные коллекторы с вакуумными трубками и тепловыми трубками используют этот вид жидкости.

В течение многих лет хлорфторуглеродные (CFC) хладагенты, такие как фреон, были основными жидкостями, используемыми производителями холодильников, кондиционеров и тепловых насосов, поскольку они негорючие, малотоксичные, стабильные, некоррозионные и не замерзают. Однако из-за негативного воздействия ХФУ на озоновый слой Земли производство ХФУ постепенно прекращается, как и производство гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ). Те немногие компании, которые производили солнечные системы с хладагентом, либо полностью прекратили производство этих систем, либо в настоящее время ищут альтернативные хладагенты.Некоторые компании исследовали метиловый спирт как замену хладагентам.

Если солнечная система заправлена ​​хладагентом и нуждается в обслуживании, следует связаться с местным специалистом по обслуживанию солнечных батарей или холодильного оборудования. С 1 июля 1992 года преднамеренный выброс ХФУ и ГХФУ во время обслуживания и ремонта или утилизации оборудования, содержащего эти соединения, является незаконным и карается высокими штрафами. Несмотря на то, что производство CFC было прекращено в США в 1996 г., лицензированный техник по холодильному оборудованию все еще может обслуживать вашу систему.

В начало

Компоненты: Циркуляционные насосы

Центробежные циркуляционные насосы чаще всего используются в солнечных водонагревательных системах. Центробежные насосы обычно имеют низкое энергопотребление, низкие эксплуатационные расходы и высокую надежность. Корпуса обычно изготавливаются из чугуна, бронзы или нержавеющей стали. Для более дешевых замкнутых систем подходят циркуляционные насосы из чугуна. Для разомкнутых систем циркуляции пополняющей воды необходим циркуляционный насос из бронзы.Насосы из нержавеющей стали используются в плавательных бассейнах и других областях, где присутствуют химические вещества.

Как только определено, что насос должен работать в замкнутом контуре, разомкнутом контуре или в другой конкретной среде, для выбора подходящего насоса используются требования к напору и расходу солнечной системы. Напор — это давление, которое насос должен создать, чтобы создать желаемый поток через систему. Общее давление, которое должен создать насос, определяется высотой подъема воды и сопротивлением трения трубы.

Статический напор — это давление, возникающее в результате вертикальной высоты и соответствующего веса столба жидкости в системе. Чем выше насос должен поднимать жидкость против силы тяжести, тем выше статический напор, который он должен развивать. Динамический напор включает сопротивление трению жидкости, протекающей по трубе и фитингам в системе. Давление, которое насос должен создать для преодоления динамического напора, зависит от размера и длины трубы, количества фитингов и изгибов, а также скорости потока и вязкости жидкости.

Циркуляционные насосы обычно делятся на категории с низким, средним или высоким напором. Приложения с низким напором имеют напор от 3 до 10 футов (0,9–3 м); аппликации со средним напором, от 10 до 20 футов (3-6 м) напора; и аппликации с высоким напором, более 20 футов напора.

Компоненты: датчики и органы управления

Дифференциальный контроллер сообщает насосу, когда включать и выключать. Контроллер через датчики, подключенные к коллектору и накопительному резервуару, определяет, достаточно ли теплее выход коллектора, чем дно резервуара, чтобы включить циркуляционный насос.
Датчики расположены на выходе из коллектора и в нижней части солнечного резервуара. Эти датчики представляют собой термисторы, сопротивление которых изменяется в зависимости от температуры. Дифференциальный контроль сравнивает сопротивления двух датчиков. Он включает насос, когда коллекторы теплее (обычно 20F), чем дно солнечного резервуара для сбора полезного тепла. Контроллер обычно отключает насос, когда разница температур составляет от 3 до 50F.

Компоненты: Накопительный бак

Солнечная система нагрева воды обычно устанавливается между холодной водой, поступающей в дом, и обычным водонагревателем, и используется для предварительного нагрева воды, поступающей в обычный водонагреватель. Накопительный бак необходим для хранения воды, нагретой солнечной системой нагрева воды. Добавление еще одного накопительного бака для хранения воды, нагретой солнечными батареями, не только более эффективно, чем обычный водонагреватель, но и солнечный водонагреватель действует как средство защиты солнечных панелей от перегрева.На этом рисунке слева показан накопительный бак емкостью 80 галлонов, а справа — обычный водонагреватель, работающий на природном газе, с дополнительным изоляционным покрытием.

В летние месяцы, которые могут быть удовлетворены только солнечной горячей водой, вы можете установить «узел байпасного клапана» между солнечным накопительным баком и резервным водонагревателем. Обвод солнечного коллектора состоит из трех клапанов (или двух трехходовых клапанов), которые позволяют напрямую снабжать дом водой, нагретой солнечными батареями.Клапан темперирования должен быть добавлен, когда вода, нагретая солнечными батареями, горячее, чем обычно производится в обычном баке с термостатическим управлением. Клапан темперирования устанавливается на трубопроводе горячей воды, питающей дом. Желаемую максимальную температуру воды, подаваемой в кран, можно отрегулировать. Горячая вода поступает с одной стороны, холодная при необходимости поступает снизу, а смешанная вода выходит в дома по водопроводу горячей воды.
Компоненты: обратный клапан

Обратный клапан позволяет жидкости течь только в одном направлении.Он предотвращает потерю тепла в ночное время за счет конвективного потока от теплого накопительного бака к холодным коллекторам. Обратные клапаны бывают «поворотного» или «пружинного» типа. Обратные клапаны поворотного типа должны быть установлены надлежащим образом (т. Е. Не перевернутыми вертикально, чтобы они могли висеть открытыми). Обратный клапан поворотного типа следует использовать с насосом, питаемым непосредственно от фотоэлектрического модуля. В условиях слабого солнечного света происходит более низкая скорость потока, которая может быть недостаточно сильной, чтобы преодолеть пружинный обратный клапан. Для систем, использующих циркуляционные насосы переменного тока, следует установить пружинные обратные клапаны.Пружина сопротивляется потоку термосифона в любом направлении.

Компоненты: Расширительный бак

Расширительный бак позволяет жидкости в замкнутой системе расширяться и сжиматься в зависимости от температуры жидкости. Без расширительного бачка водопровод легко лопнул бы при нагревании жидкости. Расширительные баки мембранного типа состоят из внутренней камеры и камеры сжатого воздуха. Нагретая жидкость расширяется в замкнутом контуре относительно баллона и камеры сжатого воздуха.Поскольку жидкость сжимается при охлаждении, воздушная камера поддерживает давление в замкнутом контуре. Размер расширительного бака должен выдерживать расширение в зависимости от объема, коэффициента расширения и диапазона колебаний температуры. Размер и количество коллекторов, а также размер и длина трубопроводов и фитингов определяют объем жидкости. Расширительные баки мембранного типа можно найти в большинстве домов водоснабжения.

Компоненты: Клапан сброса давления

Каждая гидравлическая система отопления должна иметь защиту от высокого давления из-за высоких температур.Клапан сброса давления на 50 фунтов на квадратный дюйм обычно достаточен для защиты водопроводных систем с замкнутым контуром от чрезмерного давления. Клапаны сброса температуры / давления обычно не используются в замкнутом контуре, поскольку часто встречаются высокие температуры. Чаще всего используются предохранительные клапаны только по давлению. Клапаны сброса давления должны иметь вентиляционную трубку, которая направляет вытекающую жидкость в ведро или слив в полу. Как только один из этих клапанов открывается, целесообразно заменить его, так как они часто не устанавливаются полностью, частицы накипи или грязи могут привести к медленной утечке.

Манометр
Компоненты: манометры и датчики температуры

Манометр показывает, находится ли система с замкнутым контуром в допустимом диапазоне давления. Типичное давление в системе составляет от 10 до 15 фунтов на квадратный дюйм. Манометр используется в качестве диагностического прибора для контроля состояния заряда гликоля. Падение давления указывает на утечку в системе, которую необходимо найти и отремонтировать.

Датчик температуры
Два датчика температуры в замкнутом контуре и один в водяном контуре не являются обязательными, но являются ценными индикаторами функционирования системы. По одному датчику на каждой стороне теплообменника в коллекторном контуре показывает повышение температуры в коллекторах и изменение температуры в теплообменнике. Разница температур от 15 до 20F указывает на эффективную работу системы.Один датчик температуры в водяном контуре между выходом из теплообменника и входом в накопительный бак будет отображать текущую температуру воды, нагретой солнечными батареями, поступающей в накопительный бак. Температурные датчики должны иметь диапазон от 0 до 240 или 300F. В жаркий летний день температура воды в солнечном контуре может составлять около 200F, хотя обычно максимальная достигаемая температура составляет 180F.

Урок 2, вопросы

  1. Кратко опишите два основных типа активных солнечных водонагревательных систем.
  2. В пассивных солнечных водонагревательных системах, что движет циркуляцией жидкости от коллектора (коллекторов) к накопительному резервуару?
  3. Какой тип солнечного коллектора наиболее распространен?
  4. Когда требуется теплообменник с двойными стенками в солнечной водонагревательной системе?
  5. Почему хладагенты-теплоносители, такие как хлорфторуглерод, постепенно исключаются из систем солнечного отопления?
  6. Какой тип насоса обычно используется в типичной жилищной системе солнечного водонагревания с замкнутым контуром?
  7. В чем разница между статической головкой и динамической головкой?
  8. Где следует размещать датчики контроллеров в солнечной водонагревательной системе?
  9. Почему следует устанавливать обратный клапан на солнечной системе водяного отопления? Где следует установить пружинный обратный клапан?
  10. Какова основная функция расширительного бачка в системе с обратной связью?
  11. Где должны быть установлены датчики температуры, чтобы указать, как работает система в разомкнутой и замкнутой системе солнечного водонагревания?

В начало

ответов

Сравнить Solar Thermal | Сравните вакуумные трубчатые коллекторы Vs.Сравнение плоских коллекторов

Работа солнечного коллектора проста — он сидит на солнце, поглощает тепло и передает его туда, где оно вам нужно. Чтобы сделать это эффективно, солнечные коллекторы должны поглощать и удерживать большой объем солнечного света каждый день. Существуют две основные технологии, которые проверены временем и позволяют достичь этой цели, и в результате ведутся практически бесконечные споры о том, какая из них считается «лучшей». Эти две основные технологии — солнечные плоские панели и солнечные вакуумные трубки.

Как американский производитель продуктов для солнечного отопления, Solar Panels Plus протестировал, спроектировал и поставил как плоские, так и вакуумные трубчатые системы.

Коллекторы плоские

Плоские коллекторы присутствуют на рынке и используются с начала 1900-х годов и являются одной из наиболее проверенных и хорошо известных технологий. Они состоят из абсорбирующей панели — обычно из окрашенного металла, такого как медь, — прикрепленной к медным трубам, через которые проходит вода или теплоноситель.Он заключен в металлический каркас, окруженный толстой изоляцией, помогающей удерживать накопленное тепло, и защищен листом стекла или остеклением, которое также обеспечивает изолирующее воздушное пространство.

Коллекторы вакуумные

Вакуумные трубчатые коллекторы — это немного более новая технология, представленная на рынке в 1970-х годах. Существует несколько разновидностей вакуумных трубок, однако наиболее часто используемый тип использует тепловую трубку, окруженную стеклянной трубкой, которая находится под вакуумом.Стеклянная трубка фактически состоит из двух стеклянных стенок. Между двумя стенками удаляется весь воздух, в результате чего создается вакуум, как в случае с прозрачным термосом. Этот вакуум — лучшая изоляция, о которой можно только мечтать, и дает вакуумированным трубкам гораздо лучшее удержание тепла, чем воздушное пространство.

Тепловая трубка также находится под давлением, что позволяет жидкости (обычно воде) очень быстро закипать при очень низкой температуре (обычно между 75F и 80F). Когда вода закипает, она переносит собранное тепло к верхней части коллектора, где тепло затем собирается водой или теплоносителем, который течет вокруг верхней части тепловой трубы, а затем передается в накопительный бак или в другое место в коллекторе. система.

Вакуумные трубы против плоских панелей: что лучше?

Стоимость

Стоимость обычно является основным соображением. Коллектор для коллектора, вакуумные трубы могут стоить примерно на 20-40% дороже, чем плоские коллекторы. Однако при сравнении цен следует учитывать стоимость мощности BTU и круглогодичную производительность. В холодном климате вакуумные трубчатые коллекторы будут иметь более низкую стоимость в пересчете на БТЕ.

Транспортные расходы могут быть больше с плоскими панелями, чем с вакуумированными трубками, особенно при заказе системы упаковки.Вакуумные трубы имеют модульную конструкцию и могут транспортироваться вертикально, что позволяет максимально использовать полезное пространство на поддоне. Для установки плоского коллектора всегда требуется 2-3 человека, тогда как вакуумный трубчатый коллектор может быть установлен одним человеком.

Местоположение также является важным фактором, влияющим на стоимость. В некоторых регионах для нагрева одинакового количества воды требуется большее или меньшее количество коллекторов одного типа по сравнению с другим. Например, в прохладном климате вам могут понадобиться 2 или 3 коллектора с плоскими панелями для выработки такого же тепла, как и 1 вакуумный трубчатый коллектор.В очень холодную (до 50F) погоду плоские коллекторы собирают мало тепла или не собирают его вообще.

Производительность

Как правило, вакуумные пробирки лучше работают в более холодных и / или облачных условиях, чем их аналоги с плоскими панелями. Это происходит из-за вакуума в стеклянной трубке, который позволяет трубчатым коллекторам удерживать высокий процент собранного тепла. Они хорошо работают в морозных условиях, когда плоские панели не подойдут.

Однако в районах, где может возникнуть обильный снегопад, вакуумные трубчатые коллекторы не будут пропускать много тепла от коллектора и, следовательно, не будут таять снег и сильный мороз так быстро, как плоские коллекторы.Вакуумные трубчатые коллекторы в холодном климате могут быть установлены под большим углом, чтобы лучше смотреть на солнце, и это, наряду с разделением между трубками, позволяет снегу легче соскальзывать. С другой стороны, коллектор с плоской панелью будет собирать некоторое количество тепла через отраженный солнечный свет от снега и льда, поднимаясь выше точки замерзания и, следовательно, растапливая снег или сильный мороз намного быстрее, даже если он не может производить горячую воду в помещении. холодные условия.

Для клиентов, которым нужна действительно горячая вода, например, прачечные, автомойки, производственные процессы и т. Д.обратите внимание, что плоские коллекторы не будут надежно работать при температуре выше 130-140F. Вакуумные трубчатые коллекторы могут производить горячую воду до 200F.

Благодаря самонастраивающейся конструкции вакуумных трубчатых коллекторов они собирают тепло довольно равномерно в течение дня, начиная с нескольких минут до восхода солнца. Коллекторы с плоскими панелями должны собирать почти все свое тепло в середине дня.

Типовой проект дома

Плоские панели обычно имеют негерметичный корпус.Это может сделать их склонными к конденсации со временем, что может привести к коррозии. Однако это в значительной степени не влияет на фактические характеристики плоской панели, если не возникает коррозия, и в основном является косметическим недостатком.

Плоские коллекторы — в случае повреждения продолжат функционировать, и время от времени их можно отремонтировать. В других случаях необходимо заменить всю плоскую панель.

Вакуумные трубки, с другой стороны, герметизируются с помощью вакуума. Это придает им высокие теплоудерживающие свойства, однако без этого вакуума откачиваемый трубчатый коллектор работает очень плохо.Если трубка потеряла вакуум, это, как правило, очень легко исправить, и это легко сделать, просто заменив трубку.

Установка

Вакуумные трубки обычно менее чувствительны к солнечному свету и ориентации, чем их аналоги с плоскими панелями. Их круглая форма позволяет солнечному свету проходить под оптимальным углом в течение дня — с утра до ночи.

Плоские коллекторы более чувствительны к солнечному свету и могут потребовать использования стеллажных систем или других возвышений для максимальной производительности.

При выборе технологии обратитесь к местному дилеру или свяжитесь с нами напрямую. Мы будем рады взглянуть на обе технологии и выяснить, какая из них лучше всего подходит для вашего конкретного применения.

Сводка

Плоские коллекторы лучше всего подходят для пользователей в южном климате или для сезонных домов на севере, используемых только летом. Вакуумные трубчатые коллекторы лучше всего подходят для районов, где зимние температуры часто опускаются до 40F или ниже.Клиентам, которым требуется горячая вода при более высоких температурах во всех климатических условиях, следует подумать о вакуумных трубчатых коллекторах.

Делаем зеркало для телескопа своими руками. Зеркальные концентраторы для солнечных коллекторов, повышающие эффективность. Знаю: концентратор солнечных батарей

своими руками

Сделай сам / Сделай сам

Вы видели, сколько сейчас стоит рефлектор с зеркалом диаметром 18 дюймов (почти 46 см)?
Поэтому мой парк безумных инженерных идей пополнился новинкой!

Для создания зеркала понадобится много оргстекла или не хрупкого (так называемого жесткого) стекла.Чтобы подобрать материал — надо основательно запутаться, да. Вам также понадобятся три или четыре мощных и точных сервопривода с контроллерами, Arduino и бесшумные радиокомпоненты. Далее понадобится материал для станины, корпуса станка и токарных деталей. И самое главное, ручной резак подходит для обработки выбранного материала.

Идея состоит в том, чтобы вырезать концентрические канавки с уменьшающимся радиусом и увеличивающейся глубиной с каждым новым колесом, используя фрезу, установленную на вращающейся планке.Таким образом, мы получаем ступенчатую поверхность, близкую к параболоиду вращения, потому что все изменения положения резца и глубины его погружения будут рассчитываться с использованием параболической функции. Затем поверхность покрывается эпоксидной смолой и при быстром вращении заготовка равномерно распределяется по поверхности, заполняя «ступеньки» и приближая поверхность как можно ближе к параболоиду.

Основные проблемы, с которыми я обязательно столкнусь:

  • Точность позиционирования
  • Выбор материала и фрезы, в случае стекла будут сколы, а оргстекло слишком мягкое и не держит форму
  • Морока с эпоксидной «замазкой» на ступеньках и окончательная шлифовка
  • Нанесение световозвращающего слоя.(пыльно, да)


У меня есть простой телескоп Celestron PowerSeeker 127 EQ, он на фотографии выше. Его жена подарила мне подарок на день рождения. Это был довольно спонтанный подарок: «Я не знаю, что тебе подарить, о, посмотри в магазин, пойдем, посмотрим». В принципе, очень обрадовалась такому подарку, вещь очень интересная. Однако за время его использования я понял, что хочу большего. Этот телескоп PowerSeeker 127EQ имеет ряд существенных недостатков конструкции, о которых я просто не подозревал из-за неопытности.Главный недостаток — сферическое главное зеркало и корректирующая линза к нему. Как следствие — усложненная оптическая конструкция, неточности посадки корректирующей линзы, которая также не является качественной. В целом качество наблюдаемого изображения при таком диаметре зеркала, думаю, могло бы быть лучше.

Я подумал, что мне нужен другой телескоп. Это нормальная ситуация. Говорят, какой бы телескоп у любителя ни был, он всегда мечтает о лучшем. И тут возникает вопрос: покупать или делать самому? Ответ не совсем очевиден.Наверное проще купить, а может и дешевле? Построить самому при отсутствии опыта — сложная техническая задача, неизвестно, будет ли это вообще работать и не ясно, будет ли это дешевле, чем просто покупка.

Я вступил на скользкую тропу самотелескопирования. Далее я расскажу вам о своих первых шагах в этом направлении, но сразу предупреждаю, что пока не ждите, чтобы прочитать статью со счастливым концом. Я очень далеко от него (если он вообще случится).

Итак, вам нужно начать с изучения теории.

На мой взгляд, нет ничего лучше книги «Телескопы для любителей астрономии», Л.Л. Сикорук, 1982. Несмотря на то, что книге более тридцати лет, более подробного изложения «внутри и снаружи» я не видел. «. Также есть книга М.С. Навашина «Телескоп астронома-любителя», 1979 г. Также пригодится.

Кроме этих очень полезных книг, конечно, можно и нужно посещать астрофорумы. например, этот. Здесь вы можете задать вопрос и прочитать, кто что и как делает.

Последний приют: youtube.com. Это может показаться странным, но телескопы по всему миру строят многие люди. Некоторые даже видеоблоги и показывают процесс изготовления. Ключевые слова YouTube: шлифовка зеркала.

В целом, я бы сказал, что ниша строительства любительских телескопов в России кажется совершенно пустой (но это не точно). В Европе и Америке есть специализированные магазины, в которых продаются заготовки для зеркал, шлифовальные порошки и комплекты телескопических зеркал.

Нам сейчас, конечно, не 79 и не 82 года, но где взять заготовку для зеркала телескопа? Или где взять шлифовальные порошки? Я нашел несколько оптических фабрик, но, похоже, они совершенно не заинтересованы в частных покупателях.Вероятно, их главный заказчик — государство в лице оборонно-промышленного комплекса. Я хотел купить чистое зеркало — диск диаметром 200 миллиметров, и мне сказали, что без доставки оно будет стоить около тридцати тысяч. Возможно, есть очень качественное оптическое стекло, но я просто не разбираюсь в нем на любителя (без иронии знаю, что где-то может потребоваться исключительное качество).

Честно говоря за тридцать тысяч уже готовое большое зеркало можно купить где-нибудь в большом Китае.

В общем, решил сделать из подручных материалов, как советовал сделать Сикорук в своей книге. Используемый материал — дисплейное стекло (но не нагретое). Мне нужно вырезать несколько дисков из стекла толщиной 10 миллиметров, а затем склеить их жидким стеклом … В своей книге Сикорук пишет и обосновывает необходимую толщину главного зеркала в зависимости от его диаметра.

Первая эпопея. Вырезание заготовки из стекла

Я подошел к стекольщику и попросил его вырезать для меня прямоугольные куски стекла 10 мм, размером примерно 250×250 мм, но все они должны быть из одного листа, чтобы быть уверенным в одинаковых свойствах всех заготовок. .

Сходил в магазин и купил пару алюминиевых кастрюль с внутренним диаметром 180 миллиметров. Это именно то, что я планировал сделать телескоп. По правде говоря, Сикорук советует сделать первый телескоп не более 100 миллиметров и набраться опыта на нем, но нет, мы умные, делаем 180 сразу.

Чаша была распилена и ко дну прикручены груз и два выступающих болта.

Это будет резак.

Далее идет долгий и мучительный процесс изготовления станка для резки заготовки.Здесь пригодятся двигатель от старой стиральной машины, шкив от нее, какая-то старая коробка передач, куски фанеры, шпильки, гайки и прочая ерунда.
В целом это выглядит так:

Крышка сковороды приклеена к стеклу силиконом, края загрублены. Он служит центрирующим элементом для моего резака. Сверху надевается резак, ну то есть половина поддона и приводится во вращение редуктором от мотора.

Работает эта штука так (мое видео):

Во время работы нужно постоянно добавлять абразив под края фрезы.Я работал с абразивом около пяти-семи минут, абразив ускользнул и смешался с крошкой стекла и алюминия. Смойте старый абразив и добавьте новый. Потом я привык делать все это на лету, не выключая двигатель. Сработало, смыл и сразу ложкой налил новый абразив.

Не очень хорошая фотография, но видно, насколько «резак» вонзился в толщу стекла:

Добывал абразив так же, как наши далекие предки во времена мамонтов.У меня был кусок старого точильного круга … Раздавил молотком на наковальне.

Получившиеся куски еще молотком выбили, крошку собрали в банку — получился крупнозернистый абразивный порошок. Конечно, на данном этапе такая дикость еще допустима, но в дальнейшем необходимо будет повышать культуру производства.

В результате один 180-миллиметровый диск из 10-миллиметрового листа на моей машине вырезается примерно за три-три с половиной часа.Я вырезал четыре диска:

Мое состояние:

По плану я их попарно склею жидким стеклом, края обработаю эпоксидной смолой, как советует Сикорук, и у меня будет два по 180 мм. заготовки для главного зеркала. Потом начну их точить и, наверное, один испорчу. Ну а второй, надеюсь, получится.

Я уже купил для этой миссии набор шлифовальных порошков:

Но тут начинается другая история.Нужно заточить. Это делается в несколько этапов: черновая обработка, шлифовка, шлифовка и затем полировка. Честно говоря, я застрял на этом этапе. Вот несколько иллюстраций из телескопов для любителей астрономии:

Черновая обработка:

Шлифовка:

Типичные ошибки:

К сожалению, несмотря на подробные объяснения в книге Сикорука и из других источников, я не иметь абсолютно точное представление о том, как это сделать правильно.Проблема в том, что вам нужно выполнить параболу с очень высокой точностью: ошибки, неровности или ямки на главном зеркале должны быть менее 1/8 длины волны света. Точность параболы должна быть не менее 0,05 мкм.

Вот как Сикорук пишет в своей книге:

Процесс фигурирующего и теневого тестирования сложно разделить на составляющие — это единый творческий процесс, в котором не только знания, но и интуиция часто играют решающую роль.Вообще, этот процесс настолько интересен сам по себе, что автор, например, часто не спешит заканчивать, пробует работать так и так, находя огромное удовольствие в процессе фигурации, хотя, несомненно, вид полностью плоская теневая картинка — изумительное зрелище.

В процессе полировки, по словам Дж. Мэтьюзона, «всегда присутствует элемент мистики». Отчасти это связано с тем, что процесс полировки в значительной степени изучен недостаточно, но отчасти и с тем, что самому мастеру часто хочется немного мистики, когда образность перестает быть просто технологией, а становится во многом искусством.Недаром Д. Д. Максутов сказал, что оптик предпочитает «колдовать» над самодельной смолой полировальной подушечки, не доверяя заводской смоле. (Однако, если у вас есть возможность приобрести заводскую полировальную смолу, вы должны это сделать). Часто успех бизнеса определяется творческим порывом, и чтобы было больше времени для творчества, необходимо предотвращать причины, которые явно приводят к неприятностям.


Получается, что, по-видимому, нет четких методов, которыми можно действовать, чтобы получить истинную параболу?

На самом деле, конечно же, в той же книге Сикоруки объясняется, как управлять формой зеркала.Для этого сначала нужно построить специальное «теневое устройство». Однако с помощью этого устройства, я думаю, можно обнаружить ошибки зон, но совершенно непонятно, как модифицировать полировальную подушку, чтобы при дальнейшей полировке ошибки зон исправлялись.

Я смотрел много демонстрационных видеороликов на YouTube: есть и шейпинг, и полировка, и так называемая «параболизация» с волшебной буквой «W».

Вот несколько красочных видеороликов:
Черновая обработка:

Шлифование зеркал: 200 f / 5 тонкое шлифование:

Люди также строят станки для механической обработки зеркал:

Из всего этого получается, что все делают, как они придумали, но как это сделать, чтобы гарантировать результат? Есть над чем подумать…

После довольно долгих раздумий я решил перед заточкой попробовать сделать программную модель всего процесса шлифования. Мне почему-то казалось, что сделать это будет достаточно просто. Думал, что сделаю шлифовальный станок, что-то вроде последнего видео.

Заготовка зеркала должна медленно вращаться снизу и сверху, возвратно-поступательными движениями с помощью кривошипного механизма, например, стальное кольцо для черновой обработки будет двигаться.

Я решил, что модель программирования может быть очень простой: нужно рассчитать время, проведенное каждой точкой зеркальной заготовки под поверхностью шлифовального круга.Можно попробовать прочитать не всю поверхность заготовки, а только один радиус реза.

Это видео создано из моментальных снимков процесса виртуальной зачистки в моей программе:

Я подумал, что, выбирая длину хода, длину плеч кривошипно-шатунного механизма (и его движение далеко от синусоиды) в программе модели, я мог бы точно сказать, как заточить, чтобы достичь параболы.

К сожалению, я должен сказать, что чем дальше я вникаю в проблему, тем больше понимаю, что моя модель виртуального программирования вообще не работает.Я не учитываю слишком много параметров, влияющих на скорость шлифования стекла: например, я не учитываю скорость трения деталей, но она разная в центре и по краям. Тогда я еще не учитываю давление отслаивающего кольца на заготовку, а это видимо нужно делать, так как в процессе работы форма заготовки меняется, а значит, распределение сил трения по поверхности заготовки тоже меняется.

Когда я писал эту статью, я даже подумал процитировать здесь в полном виде свою программу (C / C ++), однако какой смысл, если программа не работает?

V В настоящее время я начал кардинально переписывать свое программное обеспечение и все еще намерен сделать программную модель процесса построения зеркала. Возможно, в случае успеха я опубликую свой код.

Очень давно хотел сделать солнечный параболический концентратор. Прочитав много литературы по изготовлению слепка для параболического зеркала, остановился на простейшем варианте — спутниковой тарелке.Спутниковая тарелка имеет параболическую форму, которая собирает отраженные лучи в одной точке.

Ухаживал за основой харьковские плиты «Вариант». По приемлемой для меня цене я мог получить только 90-сантиметровый продукт. Но цель моего опыта — сосредоточить внимание на тепле. Для достижения хороших результатов нужна зеркальная поверхность — чем больше, тем лучше. Следовательно, плита должна быть 1,5м, а лучше 2м. В ассортименте харьковского производителя такие размеры есть, но они алюминиевые, и соответственно цены заоблачные.Пришлось нырнуть в Интернет в поисках бывшего в употреблении продукта. И вот в Одессе строители, разбирая какой-то объект, предложили мне спутниковую тарелку размером 1,36 х 1,2 метра, сделанную из пластика. Немного меньше моих пожеланий, но цена была хорошей, и я заказал одну тарелку.

Получив пластину через пару дней, я обнаружил, что она сделана в США, у нее мощные ребра жесткости (волновался, будет ли корпус достаточно прочным и не будет ли он вести после установки зеркал), и надежный механизм ориентации с множеством настроек.

Купил еще зеркала толщиной 3мм. Заказал 2 кв.м. — немного с запасом. Зеркала продаются в основном толщиной 4 мм, я нашел C, чтобы легче было резать. Решил сделать размер зеркал для концентратора 2 х 2 см.

Собрав основные комплектующие, приступил к изготовлению подставки для хаба. Было несколько уголков, отрезков труб и профилей. Нарезать по размеру, приготовить, очистить и покрасить. Вот что получилось:

Итак, сделав стенд, приступаю к резке зеркал.Зеркала размером 500 х 500 мм. В первую очередь разрезаю его пополам, а затем сеткой 2 х 2 см. Перепробовал кучу стеклорезов, но сейчас в магазинах найти хоть что-то толковое не получается. Новый стеклорез 5-10 раз отлично режет и все …. После можно сразу выбросить. Возможно, есть какие-то профессиональные, но их не стоит покупать в строительных магазинах. Поэтому, если кто-то собирается делать из зеркал концентратор, вопрос вырезания зеркал самый сложный!

Зеркала вырезаны, тренога готова, начинаю клеить зеркала! Процесс долгий и утомительный.Мое количество зеркал на готовом концентраторе оказалось 2480 штук. Клей выбрал не тот. Купила специальный клей для зеркал — держится хорошо, но густой. При наклеивании, выдавливании капельки на зеркало и последующем прижатии к стенке пластины есть вероятность неравномерного прижатия зеркала (где-то сильнее, где-то послабее). Из-за этого зеркало может быть не приклеено плотно, т.е. будет направлять свой солнечный луч не в фокус, а рядом с ним. А если в фокусе размытость, высоких результатов ждать нечего.Забегая вперед, скажу, что фокус у меня получился размытым (из чего делаю вывод, что нужно было нанести другой клей). Хотя результаты эксперимента были удовлетворительными, фокус был размером около 10 см, а вокруг еще нечеткого пятна еще на 3-5 см. Чем меньше фокус, тем точнее фокусировка лучей, соответственно выше температура. На приклеивание зеркал у меня ушло почти 3 полных дня. Площадь вырезанных зеркал составила около 1,5 квадратных метров.Сначала был брак, пока он не адаптировался — много, потом гораздо меньше. Дефектных зеркал наверняка было не более 5%.

Солнечный параболический концентратор готов.

При измерении максимальная температура в фокусе концентратора составила не менее 616,5 градусов. Солнечные лучи помогли поджечь деревянную доску, плавильную банку, свинцовую гирю и алюминиевую банку из-под пива. Я проводил эксперимент 25 августа 2015 года в Харьковской области, село Новая Водолага.

В планах на следующий год (а может получится в зимний период) адаптировать хаб под практические нужды.Возможно для нагрева воды, возможно, для выработки электроэнергии.

В любом случае природа подарила всем нам мощный источник энергии, нам просто нужно научиться его использовать. Энергия солнца в тысячу раз покрывает все потребности человечества. И если человек сможет взять хотя бы небольшую часть этой энергии, то это будет величайшим достижением нашей цивилизации, благодаря которому мы спасем нашу планету.

Ниже видео, в котором вы увидите процесс изготовления солнечного концентратора на основе спутниковой тарелки и эксперименты, которые мне удалось провести с помощью концентратора.

Наконец-то взял вакуумный коллектор на 20 ламп, соберу из них концентратор. 1 тюбик с водой (3 литра) нагрелся с 20 * C до 68,3 * C (кипящая вода на ощупь) за 2 часа 40 минут. За окном 26 мая, на солнце 42 * С, в тени 15 * С время эксперимента с 16.27 до 18.50 солнце садится …
А в концентраторе счетчик показал 19 минут! до тех же 68 * С. Скорость можно увеличить, увеличив площадь ступицы, но тогда увеличивается парусность и ухудшается целостность конструкции…
Площадь концентратора 1,0664 кв. М. (62×172 см.)
Фокусное расстояние 16см.
Вы покупаете 1-луночную вакуумную трубку и снимаете с нее, как с 7 в моей версии, если считать по площади. Ниже видео одного из первопроходцев, которое подтолкнуло меня к моему подвигу.

Столкнулся пока с проблемой плохой адгезии акрила с клеем для зеркал. Легко отклеивается от основы … К тому же клей для зеркал очень мягкий и система «гуляет» нуждается в укреплении конструкции.
сказал):
По совету FarSeer; Я расположил ось горизонтально (ориентация восток-запад для зимы).Такое расположение конструктивно проще, меньше ветровые нагрузки, легче увод (переворачивание) от осадков.
В связи с тем, что я буду размещать свои «совки» горизонтально в направлении восток-запад, чтобы не застревать на трекерах, мне пришлось подумать, как сделать отвод тепла более эффективным, поскольку стандартная схема по идее это может не работать с жидким конденсатом, так как конденсат не стекает вниз и, соответственно, пар поднимается вверх, отдавая свое тепло. Сделано 2 типа отвода тепла от вакуумной трубки.
Вариант-1 (справа на фото-1) Родной наконечник (утолщение там, где собирается пар) активно промывается теплоносителем.
Вариант-2 (средний, на фото-1), взяты 2 тубуса, одна 10мм. в диаметре, остальные 15 мм. в диаметре и вставленные друг в друга, по аналогии с рекуператорами, внутренний не доходит до конца на пару сантиметров. причем внешний заглушается на конце, а сверху эти трубки разъединяются тройником, см. фото. Эксперименты показали, что между горизонтальной трубкой и трубкой, стоящей под 45 * при температуре около 80 *, разница составляла около 5 *, хотя мне сказали, что в горизонтальном положении эта труба вообще не будет работать!
Жду теплее, чтобы выкопать ямы под столбы, потому что земля еще промерзшая и копать нереально.
Что касается аварийных режимов, то здесь все уже хорошо продумано, есть безбатарейный блок Smart-type мощностью 1,5 кВт с дополнительными аккумуляторами.
Второй и, на мой взгляд, самый существенный момент для решения аварийных ситуаций, закрытие зеркал или концентратор от солнца, либо его поворот от оси фокуса, что выведет концентратор на минимальную мощность простого вакуума. трубки в самое жаркое время года, например, по тому же принципу можно регулировать общую мощность концентраторов, выведя некоторые из фокуса.

Как вариант концентратора из подручного материала, на фото.

В моем далеком детстве я встретил читателя по астрономии из тех еще более далеких лет, которого я не нашел, когда эта астрономия была предметом в школе. Я читал до дыр и мечтал о телескопе, чтобы хоть одним глазом смотреть в ночное небо, но не вышло. Он вырос в деревне, где для этого не было ни знаний, ни наставника. Так что это хобби ушло. Но с возрастом я обнаружил, что желание осталось.Я поискал в интернете, оказалось, есть люди, которые увлечены телескопами и собирают телескопы, и что это за телескопы, и с нуля — очень много. На специализированных форумах я собрал информацию, теорию и решил построить небольшой телескоп для новичка.

Спрашивай раньше, что такое телескоп, я бы сказал — труба, смотришь с одной стороны, другую направляешь для наблюдения, словом, телескоп, но большего размера … Но оказывается, что для телескопа По своей конструкции они используют принципиально иную конструкцию, которую еще называют телескопом Ньютона.Обладая множеством преимуществ, у него не так много недостатков по сравнению с другими конструкциями телескопов. Принцип его действия понятен из рисунка — свет далеких планет попадает на зеркало, которое в идеале имеет параболическую форму, затем свет фокусируется и выводится из трубки с помощью второй, установленной под углом 45 градусов по отношению к ось, по диагонали, зеркало, которое называется так — диагональю. Затем свет попадает в окуляр и попадает в глаз наблюдателя.


Телескоп — это точный оптический инструмент, поэтому при его изготовлении необходимо соблюдать осторожность.Перед этим необходимо произвести расчеты конструкции и места установки элементов. Есть онлайн-калькуляторы расчета телескопов и грех не использовать, но и азы оптики знать не помешает. Калькулятор понравился.

Для изготовления телескопа в принципе ничего сверхъестественного не нужно, думаю, у любого домочадца в подсобке есть небольшой токарный станок, хоть по дереву, хоть по металлу. А если еще есть фрезерный станок, завидую белой завистью.И это совсем не редкость сейчас для самодельных лазерных станков с ЧПУ для резки фанеры и станка для 3D-печати. К сожалению, в моем хозяйстве нет ничего вышеперечисленного, кроме молотка, дрели, ножовки, лобзика, тисков и небольшого ручного инструмента, плюс куча банок, лотки с россыпью трубок, болтов, гаек. , шайбы и прочий гаражный металлолом, который вроде бы надо выкинуть, а жаль.

При выборе размера зеркала (диаметр 114мм) мне кажется, что я выбрал золотую середину, с одной стороны, размер корпуса не совсем маленький, с другой — стоимость не такая уж и большая. огромные, что в случае фатальной неудачи материально пострадают.Причем главной задачей было прикоснуться, понять и учиться на ошибках. Хотя, как говорят на всех форумах, лучший телескоп — тот, в который ведешь наблюдение.

Итак, для своего первого, надеюсь, не последнего телескопа я выбрал сферическое главное зеркало диаметром 114 мм с алюминиевым покрытием, фокусом 900 мм и диагональное зеркало в форме овала с малой диагональю. одного дюйма. При таком размере зеркала и фокусном расстоянии различия в форме сферы и параболы незначительны, поэтому можно использовать недорогое сферическое зеркало.

Внутренний диаметр трубки по книге Навашина «Телескоп астронома-любителя» (1979) для такого зеркала должен быть не менее 130 мм. Конечно, чем больше, тем лучше. Можно сделать трубу своими руками из бумаги и эпоксидки, либо из жести, но грех не использовать готовый дешевый материал — на этот раз метровую канализационную трубу ПВХ DN160, купленную за 4,46 евро в строительном магазине. Толщина стенки 4мм показалась мне достаточной с точки зрения прочности. Распиловка и обработка просты.Хотя есть и толщина стенки 6мм, мне это показалось тяжеловатым. Чтобы резать, пришлось жестоко сидеть на нем, на глаз остаточных деформаций не наблюдалось. Конечно, эстеты скажут фи, как можно смотреть на звезды через трубу для барана. Но для настоящих хендлеров это не помеха.

Вот она, красотка


Зная параметры зеркала, можно рассчитать телескоп на вышеупомянутом калькуляторе. Не все сразу понятно, но по мере создания все становится на свои места, главное, как всегда, не зацикливаться на теории, а совместить с практикой.

С чего начать? Я начал, на мой взгляд, с самого сложного — диагонального крепления зеркала. Как я уже писал, создание телескопа требует точности, но это не отменяет возможности регулировки положения того же диагонального зеркала. Без точной настройки — ничего. Существует несколько схем диагонального крепления зеркала, на одной стойке, на трех растяжках, на четырех и других. У каждого есть свои плюсы и минусы. Поскольку размеры и вес моего диагонального зеркала, а, следовательно, и его крепления, давайте посмотрим правде в глаза, небольшие, я выбрал трехлучевую систему крепления.В качестве парня я использовал регулировочную пластину из нержавеющей стали толщиной 0,2 мм. В качестве усиления я использовал медные муфты для трубы 22 мм с внешним диаметром 24 мм, что немного меньше моей диагонали, а также болты M5 и M3. Центральный болт M5 имеет коническую головку, которая при вдавливании в шайбу M8 действует как шаровая опора и позволяет наклонять диагональное зеркало с помощью регулировочных болтов M3 во время регулировки. Сначала я припаял шайбу, затем вырезал ее примерно под углом и отрегулировал под углом 45 градусов на листе грубой наждачной бумаги.На обе части (одна полностью заполнена, а другая — на 5 мм через отверстие) потребовалось менее 14 мл пятиминутного двухкомпонентного эпоксидного клея Moment. Так как габариты сборки небольшие, разместить все очень сложно и для того, чтобы все это нормально работало, не хватает регулировочного рычага. Но получилось очень и очень неплохо, диагональ зеркала регулируется достаточно плавно. Я окунул болты и гайки в горячий воск, чтобы смола не прилипала при заливке. Только после изготовления данного агрегата заказал зеркала.Само диагональное зеркало приклеено на двусторонний поролоновый скотч.


Под спойлером есть несколько фото этого процесса.

Диагональное зеркало в сборе



Манипуляции с трубой заключались в следующем: отпилил лишнее, ну так как труба имеет раструб большего диаметра, использовали для усиления зоны крепление диагональных скоб. Вырезал кольцо и накинул на трубу эпоксидкой.Хотя жесткости трубы достаточная, на мой взгляд лишней она не будет. Далее по мере поступления комплектующих просверлил и прорезал в нем дырочки, оклеил с внешней стороны декоративной пленкой. Очень важный момент — покраска трубы изнутри. Он должен быть таким, чтобы он максимально поглощал свет. К сожалению, в продаже краска, даже матовая, совсем не подходит. Есть спец. краски для этого, но они дорогие. Я так и сделал — по совету одного форума замазал изнутри краской из баллончика, потом залил ржаной мукой в ​​трубу, два конца прикрыл пленкой, хорошо закрутил — покачал, вытряхнул то, что не прилипло, и снова задул краской.Получилось очень хорошо, вы похожи на дымоход.


Главное зеркало крепилось с помощью двух фанерных дисков толщиной 12 мм. Одно диаметром 152 мм для трубки, второе с диаметром главного зеркала 114 мм. Зеркало покоится на трех кружках кожи, приклеенных к диску. Главное, чтобы зеркало не было плотно зажато, я прикрутил уголки, обмотал их изолентой. Само зеркало держится на рейках. Два диска имеют возможность перемещаться относительно друг друга для регулировки главного зеркала с помощью трех регулировочных болтов M6 с пружинами и трех стопорных болтов, также M6.По правилам в дисках должны быть отверстия для охлаждения зеркала. Но поскольку мой телескоп не будет храниться дома (он будет в гараже), то выравнивание температуры тоже не актуально. В этом случае второй диск также выполняет роль пылезащитной задней крышки.

На фото крепление уже с зеркалом, но без заднего диска.


Фотография самого производственного процесса.

Крепление главного зеркала



Я использовал крепление Добсона в качестве опоры.В интернете очень много разных модификаций, в зависимости от наличия инструментов и материалов. Состоит из трех частей, первая в которой зажимается сама труба телескопа —


Оранжевые кружки — это обрезанные кружочки труб, в которые вставлены кружки из 18-миллиметровой фанеры, залитые эпоксидной смолой. Получился компонентный подшипник скольжения.


Вторая — там, где расположена первая, позволяет трубе телескопа двигаться вертикально. И третий — круг с осью и ножками, на котором размещена вторая часть, позволяющая ей вращаться.


Куски тефлона привинчиваются в местах опоры деталей, что позволяет легко и без рывков перемещать детали относительно друг друга.

После сборки и примитивной настройки прошли первые тесты.


Проблема появилась сразу. Я проигнорировал совет умных людей не сверлить отверстия для крепления главного зеркала без тестирования. Хорошо, что пилил трубу с запасом. Фокусное расстояние зеркала оказалось не 900 мм, а около 930 мм.Пришлось просверлить новые отверстия (старые заклеены изолентой) и сдвинуть главное зеркало дальше. Я просто не мог ничего уловить в фокусе, приходилось поднимать сам окуляр из фокусера. Недостатком такого решения является то, что крепежные и регулировочные болты с торца не прячутся в трубу. но торчат. В принципе, не трагедия.

Снял с руки мобильным телефоном. В то время был всего один окуляр 6 мм, степень увеличения — это соотношение фокусных расстояний зеркала и окуляра.В данном случае получается 930/6 = 155 раз.
Тест №1. До объекта 1 км.


Номер два. 3 км.



Главный результат достигнут — телескоп работает. Понятно, что для наблюдения за планетами и Луной необходимо лучшее выравнивание. Для нее заказали коллиматор, ну еще окуляр 20мм, и фильтр на полную луну. После этого все элементы из трубы были сняты и поставлены на место аккуратнее, прочнее и аккуратнее.

И, наконец, цель всего этого — наблюдение. К сожалению, в ноябре звездных ночей практически не было. Из объектов, которые ему удалось наблюдать только два, Луна и Юпитер. Луна похожа не на диск, а на величественно проходящий пейзаж. С окуляром 6 мм можно разместить только его часть. А Юпитер со спутниками — просто сказка, учитывая расстояние, которое нас разделяет. Это похоже на полосатый шар со звездами-спутниками на линии. Цвета этих линий невозможно различить; здесь вам понадобится телескоп с другим зеркалом.Но все равно — увлекательно. Для фотографирования объектов понадобится как дополнительное оборудование, так и телескоп другого типа — светосильный с коротким фокусным расстоянием. Поэтому здесь только фотография с просторов Интернета, точно иллюстрирующая то, что видно в такой телескоп.

К сожалению, чтобы наблюдать Сатурн, придется дождаться весны, а пока Марс, Венера находятся в ближайшем будущем.

Понятно, что зеркала — это далеко не все затраты на строительство.Ниже приведен список того, что было дополнительно приобретено.

Накопление солнечной энергии для дома, фермы и малого бизнеса: предложения по выбору и использованию материалов и устройств для аккумулирования тепла

AE-89


AE-89

Университет Пердью

Совместная служба поддержки

West Lafayette, IN 47907





Стив Экхофф и Мартин Окос

Департамент сельскохозяйственной инженерии
Университет Пердью

Содержание

Вступление

Типы материалов, используемых для хранения солнечного тепла

Преимущества и недостатки различных материалов для хранения

Как материалы с фазовым переходом работают в солнечном аккумуляторе

Размер и тип горных пород, наиболее подходящих для хранения тепла

Тип используемого теплоносителя

Определение размера вашего складского помещения

Расположение вашего хранилища

Важность конфигурации хранилища (форма)

Уменьшение необходимого объема хранения

Предложения при покупке коммерческого накопителя тепла

Связанные публикации

 

Никому не нужно определять для рядового гражданина термин «энергия». хруст ».Наши ежемесячные счета за топливо и коммунальные услуги — постоянное напоминание о том, что стоимость уровня жизни Америки. А «эксперты» предупреждают, что кризис здесь, чтобы остаться.

Из альтернатив традиционным формам энергии одна получить самое серьезное внимание — по крайней мере, для дома, фермы и небольших Потребности бизнеса в отоплении — это солнечная энергия. Сегодня много новых домов проектируются и строятся для размещения солнечного отопления системы. Различные типы переносных коллекторов и солнечного отопления пакеты конверсии легко доступны на розничном рынке.

К сожалению, слишком многие перспективные пользователи солнечной энергии тоже мало информации о некоторых аспектах строительства или переоборудования к солнечной системе отопления. Одна область неадекватной или дезинформации в особенным (и дорогостоящим из-за того, что допускаются ошибки) является хранение собранная энергия. Таким образом, цель данной публикации — ответить на несколько основных вопросов о правильном выборе и использовании устройства хранения тепла.

В публикацию включены обсуждения различных аккумуляторов тепла. материалы и средства массовой информации, и как выбрать «правильный»; размер, расположение и форма запоминающего устройства; и предложения по покупкам для такого устройства.Включены два рабочих листа (с примерами) — один для определение того, сколько тепла вам может понадобиться, а другой для выяснения того, насколько вы сможете сократить расходы за счет правильного изоляция. Перечисленные в конце этой публикации доступны Purdue Extension публикации, посвященные смежным аспектам солнечного отопления и энергосбережение.

Какие материалы используются для хранения солнечного тепла и есть ли «лучший» один?

Ряд материалов будет работать в качестве носителей информации дома, на ферме или системы солнечного отопления для малого бизнеса; но только три обычно рекомендуется в это время — камень, вода (или водно-антифризные смеси) и химическое вещество с фазовым переходом, называемое глауберовской солью.Эти материалы, наиболее последовательно соответствующие критериям выбора носитель информации, а именно способность (1) передавать тепло своему точки нанесения при желаемой температуре, и (2) сделать это дешево, исходя не столько из стоимости материала, сколько из стоимости самого общая система и ее обслуживание.

Таким образом, не существует одного «лучшего» теплоаккумулирующего материала; а скорее каждый из трех имеет характеристики, которые могут сделать его наиболее желанным при определенных условиях.

Каковы преимущества и недостатки каждого материала для хранения, и при каких условиях его можно будет использовать?

Скалы

В качестве материала для хранения камни дешевы и легкодоступны. хорошие характеристики теплопередачи с воздухом (теплоносителем) при низкие скорости и действуют как собственный теплообменник. Главный недостатками являются их высокое соотношение объема на единицу хранения по сравнению с вода и материалы с фазовым переходом (что означает больший запас тепла области), а также трудности с конденсацией воды и микробиологическим деятельность.Если точка росы поступающего в хранилище воздуха выше температуры породы, влага в воздухе конденсируется на камни. Влага и тепло в горном дне могут привести к возникновению микробов. рост.

Каменное хранилище — самая надежная из трех систем хранения. из-за своей простоты. После того, как система установлена, обслуживание минимален, и некоторые вещи могут снизить производительность хранилища.

Воздушные солнечные коллекторы обычно используются с каменными хранилищами. устройств.Поскольку воздухосборники дешевле и не требуют обслуживания чем жидкостные коллекторы, система, использующая каменные накопители и воздушные солнечные Коллекторы кажется наиболее логичным вариантом для отопления жилых домов. Тем не мение, другие обстоятельства, такие как наличие дешевых материалов, ограниченное коллектор или место для хранения или несовместимость с существующим система отопления, может диктовать использование воды или фазового перехода устройство хранения материала. Помните, однако, что окончательный решающим фактором должны быть начальные затраты и затраты на обслуживание система.

Обсуждается тип и размер горных пород, которые лучше всего хранят тепло. потом.

Вода

Вода в качестве материала для хранения имеет преимущества в том, что она недорогая. и легко доступны, имеют отличную теплопередачу характеристики и совместимость с существующей горячей водой системы. К его основным недостаткам можно отнести трудности с системой. коррозия и утечки, а также более дорогие строительные расходы.

Благодаря хорошему соотношению теплоемкости к объему (в пять раз больше, чем камень) и большей эффективности жидкостных солнечных коллекторов, Системы сбора и хранения жидкостей могут быть очень практичными: (1) где доступно тщательное техническое обслуживание (например, в многоквартирных домах или промышленные здания), (2) где конечным использованием является горячая вода (например, как в молочном сарае или на предприятии пищевой промышленности), или (3) где система хранения воды может быть напрямую соединена с существующим отоплением система как в жилом водонагревателе плинтус отопления.

Вместо камня можно также рассмотреть систему хранения воды. хранение в ситуациях, когда пространство ограничено. Бак для воды может легко закапывать под землю для экономии места.

Материалы с фазовым переходом (PCM)

Глауберова соль вещества с фазовым переходом из-за низкого содержания объема на каждую хранимую БТЕ, требует только 1/8 пространства камней и 2/5 пространство воды для сопоставимого хранения тепла (см. рисунок 1).Это также поглощает и отдает большую часть тепла при постоянном температура. Недостатки глауберовской соли, по крайней мере, на данный момент, его стоимость относительно камня и воды, а также различные технические проблемы (например, проблемы с упаковкой из-за плохой термической проводимость и ее коррозионный характер). Такие проблемы нужно разрешается до того, как можно будет гарантировать надежность PCM.

Рисунок 1. Сравнительные объемы для того же количества аккумуляторов тепла. с использованием трех разных материалов для хранения.

Материалы с фазовым переходом чаще всего используются в ситуациях, когда существуют ограничения по пространству. Часто стоимость дополнительного места в новый дом для каменного хранилища будет больше, чем добавленная стоимость о покупке ПКМ, такого как глауберова соль. Эти материалы также очень желательно, если ставка делается на поддержание постоянного температура. Жилые помещения, отапливаемые PCM, часто более комфортны, так как температура воздуха в хранилище более равномерная, пока разрядка.

Как материалы с фазовым переходом работают в солнечном аккумуляторе?

PCM — это химические вещества, которые претерпевают твердое-жидкое переход при температурах в пределах желаемого диапазона нагрева целей. В процессе перехода материал поглощает энергию когда он переходит из твердого состояния в жидкость и высвобождает энергию по мере продвижения обратно в твердое состояние. Что делает PCM желательным для хранения тепла, так это его способность удерживать одновременно очень разное количество энергии температура.

Чтобы проиллюстрировать это, рассмотрим фазовые изменения, которые происходят с водой. Если вода помещается в морозильную камеру, тепло отводится из нее хладагент, пока он не станет льдом. Если затем лед помещается в жидкость при комнатной температуре, она тает, поскольку поглощает энергию из этого окружающая жидкость. Количество поглощенного тепла составляет около 143 БТЕ на фунт, что означает, что фунт льда может охладить фунт воды от От 175 ° F до 32 ° F, в то время как само по себе только меняет форму (т.е., от льда при 32 ° до воды при 32 °).

В настоящее время изучаются потенциальные теплоаккумулирующие материалы на минимум дюжина химических соединений, которые изменяют фазу при температуре в пределах полезного диапазона для отопления помещений. Однако на данный момент продается только глауберова соль (декагидрат сульфата натрия) коммерчески. Соль Глаубера меняет фазы при 90 ° F и имеет 108 БТЕ на фунт «скрытого тепла» (количество поглощенного или выделенного тепла во время смены фазы).Из-за высокой скрытой теплоты глауберова соль требует меньшего объема хранения, чем камень или вода; что могло означает более низкую стоимость складских помещений и больше полезного пространства в доме чтобы компенсировать относительно высокую стоимость материала.

У ПКМ есть некоторые химические свойства, которые могут вызывать проблемы при нагревании. хранение и передача; но большинство из них были преодолены или преодолеваются. Один что PCM имеют тенденцию к переохлаждению при отводе тепла. Это означает, что, вместо того, чтобы отдавать скрытую теплоту при температуре фазового перехода, солевые PCM могут оставаться в жидком состоянии до тех пор, пока они не упадут, возможно, до 15-30 ° ниже этой температуры.Для борьбы с этим сверхохлаждением »по Глауберу соль, около 3 процентов химического вещества, декагидрат тетрабората натрия, добавляется, чтобы вызвать фазовый переход при надлежащей температуре.

Еще одна проблема с солевыми ПКМ — это неконгруэнтное плавление, что происходит, когда соль частично нерастворима в воде кристаллизация. В случае глауберовской соли при ее плавлении температуре около 15 процентов сульфата натрия остается в нерастворимая безводная форма.Будучи вдвое более плотным, чем насыщенный раствор, безводный осаждается и не перекристаллизовывается при тепло отводится. Чтобы предотвратить это, используется загуститель, чтобы сохранить водный раствор в суспензии, пока он не сможет преобразоваться в кристалл структура при отводе тепла.

Способность аккумулировать тепло снизится со 108 до примерно 60 БТЕ на фунт по мере оседания безводного. В настоящее время лучшее загущение Используемый агент — аттапульгитовая глина, которая при добавлении к глауберовской соль в количестве 7-10 процентов, препятствует оседанию безводный и не разлагается со временем.

Примечание : Остерегайтесь смесей, содержащих целлюлозу, крахмал, опилки, силикагель, диоксид кремния и т. д. Эти типы загустителей хорошо подходят для некоторое время, но в конечном итоге либо гидролизуются солью, либо разлагается бактериями и становится неэффективным. Имея дело с уважаемая компания должна устранить некоторые из этих опасений. Не позволяйте продавец продаст вам «секретный» загуститель; если бы это было хорошо он был бы запатентован, и не было бы необходимости в секретах.)

Если в качестве материала для хранения используется камень, какой размер и тип лучше всего подойдут?

Хотя размер выбранной породы будет определяться в первую очередь стоимость, как правило, чем больше размер, тем лучше для хранения целей. Основная причина в том, что требуется меньше энергии, чтобы заставить теплопередача воздуха через большие камни, чем через маленькие. Горные породы менее дюйма в диаметре обычно слишком малы; тогда как еще более 4-6 дюймов в диаметре слишком велики из-за недостаточного площадь поверхности теплопередачи.

Собирая камень для хранения, ищите округлое поле. камни диаметром от 4 до 6 дюймов. При коммерческой покупке у каменный карьер, самый крупный из имеющихся, вероятно, «септический» гравий », диаметр которого составляет 1–3 дюйма. Но не переусердствуйте. озабочен размером; соглашайтесь на 2-дюймовый септический гравий, если у вас есть платить больше за камень большего размера. Если есть, старый кирпич дома хороший материал для хранения при штабелировании для обеспечения циркуляции воздуха.

Вероятно, более важным, чем размер камня, является его однородность. Если слишком много вариаций, более мелкие камни заполнят пустоты между более крупными камнями, тем самым увеличивая мощность воздуходувки требование. Кроме того, избегайте камней, которые имеют тенденцию к масштабированию и чешуйки, например известняк. Образовавшаяся «пыль» улавливается воздух, передающий тепло, и либо засоряет фильтры печи, либо, если печь обходится, выдувается прямо в зону нагрева.

Поскольку воздух необходимо продувать через каменное дно, необходимо знать необходимое количество энергии. В общем, чем быстрее поток воздуха и / или чем меньше размер камня, тем больше потребляемая мощность.

Например, скорость воздуха 50 футов в минуту через 10-футовый слой 1-дюймовой породы имеет перепад давления около 1 дюйма. вода (статическое давление). Уменьшение скорости до 30 футов в минуту сократит падение давления до 1/2 дюйма водяного столба.Падение давления по всей системе (т. е. коллектор, платформа для хранения и воздуховоды) должно быть не более 3-4 дюймов водяного столба (статическое давление).

Перед заполнением хранилища рассмотрите возможность мытья или проверки. из «штрафов», которые в противном случае могли бы заполнить пустоты. Каменное хранилище должен позволять отвод скопившейся влаги. Также, рассмотреть способы предотвращения роста плесени и бактерий, одним из которых является поддержание высокой температуры хранения даже в периоды малой нагрузки.

Какой тип теплоносителя мне следует использовать?

Средствами переноса, наиболее часто используемыми в системах солнечного отопления, являются: воздушные, водяные и водо-антифризные смеси. Какой из них вам следует использовать вполне может быть продиктовано типом выбранного материала для хранения. Для Например, для хранения горных пород в качестве среды передачи требуется воздух; вода или хранилища воды-антифриза используют ту же жидкость для передачи тепла; Хранилище PCM. с другой стороны, использовал бы воздух или жидкость, в зависимости от типа теплообменника.

Многие из первых домов, построенных на солнечной энергии, использовали водные коллекторы. с накоплением воды из-за преимуществ повышенной эффективности и уменьшенного размера. Однако в настоящее время солнечные системы отопления, использующие воздух в качестве средства переноса рекомендуется для домашнего использования. Один причина — меньшая вероятность повреждения; неисправная система передачи воздуха почти не вызовет проблем, связанных с протекающей или замерзшей водой. система будет. Кроме того, воздуховоды и воздуховоды обычно дешевле и требуют меньшего обслуживания.До более надежной и «отказоустойчивой» жидкости. системы разрабатываются, воздух, вероятно, по-прежнему будет рекомендован теплоноситель для домашнего солнечного отопления.

Насколько большим должен быть мой солнечный накопитель тепла?

Необходимый объем хранилища зависит от четырех факторов: (1) нагрев потребность отапливаемой площади, (2) дня резерва хранения желаемый, (3) температурный диапазон, в котором сохраняется тепло, и (4) тип используемого материала для хранения.Ниже приводится краткое обсуждение каждого коэффициент и рабочий лист I (с примером) для расчета необходимого тепла емкость хранилища с использованием различных материалов для хранения.

Требуемое количество тепла — это количество тепла, необходимое для поддержания желаемого температура в доме или другом здании. Это равно сумме тепла, которое конструкция теряет в окружающую среду через стены и кровля за счет теплопроводности и конвекции. Эта потеря тепла может быть оценивается по простым уравнениям, найденным в большинстве тепловых переводные книги (см. Связанные публикации на стр. 9) или часто газ и Представители теплотехнической компании примут такие решения, как услуга.

Запас хранения — это количество тепла, необходимое, если энергия не может быть собираются в течение заданного количества дней. Хотя и весьма изменчивый, сумма резерва, обычно планируемая для солнечного отопления дома при настоящее время от 3 до 5 дней.

Температурный диапазон, в котором сохраняется тепло — разница между максимальной температурой полки для хранения при заполнении и минимальная температура, которой должен быть теплоноситель обогрев.В домах с солнечным отоплением максимальная температура «кровати», скорее всего, будет ниже. быть 130-150 ° F, в зависимости от используемого коллектора; тогда как минимум температура передачи составляет около 75-80 ° F, если предположить, что желаемая комната температура 70 ° F. Таким образом. хороший показатель «температурный диапазон» до использование в расчетах объема хранилища будет 50 ° F (130 ° — 80 °) (Имеется тенденция к максимально возможному сохранению тепла. температура для минимизации размера хранилища; но как температура от коллектора повышается, КПД падает).

Теплоаккумуляторы отличаются определенными характеристиками, которые также необходимо учитывать при определении емкости хранилища. В таблице 1 перечислены насыпная плотность, удельная теплоемкость (теплоемкость) и скрытая теплота три распространенных материала для хранения солнечного тепла — камень, вода и глауберовский поваренная соль. На рисунке 1 показан сравнительный объем каждого материала для такое же количество аккумулированного тепла, на основе примера на Рабочем листе I.

Таблица 1.Характеристики хранения тепла трех обычных солнечных источников тепла Материалы для хранения.

  Накопительный материал Насыпная плотность Удельная теплоемкость Скрытая теплота 
-------------------------------------------------- --------------------------
Камень 100 фунтов / куб. Фут. 0,2 БТЕ / фунт ° F ---------------

Вода 62,4 фунта / куб. Фут. 1 БТЕ / фунт ° F ---------------

Глауберова соль 56 фунтов / куб. Фут. 0,5 БТЕ / фунт.° F 108 БТЕ / фунт. при 90 ° F
(фазовый переход (включая нагрев ниже 90 ° F
температура, 90 ° F) теплообменник) 0,8 БТЕ / фунт ° F
                                         выше 90 ° F
-------------------------------------------------- ---------------------------
 

Рабочий лист 1. Расчет необходимого объема накопления солнечного тепла

Пример: предположим, что вашему дому требуется отопление (расчетное количество тепла потери) 15000 БТЕ в час, и вы хотите, чтобы ваша солнечная система отопления иметь 3-дневный резерв хранения.Каким будет ваше необходимое хранилище емкость с использованием камня, воды или глауберовской соли в качестве материала для хранения?

                                                                                       Наш Ваш
                      Ситуация с позициями и расчетами


1. Требуемый объем при использовании ROCK в качестве носителя.

   а. Потребность в отоплении здания: Расчетные потери тепла (см. Обсуждение выше).= 15 000 БТЕ / час ___________

   б. Часов в день: 24. = 24 часа в сутки ___________

   c. Желаемый резерв хранения: в среднем 3-5 дней (см. Обсуждение выше). = 3 дня ___________

   d. Общее необходимое тепло: Шаг 1.a (15000 БТЕ / час) x Шаг 1.b (24 часа / день) x Шаг 1.c
      (3 дня). = 1 080 000 БТЕ ___________

   е.Объемная плотность материала для хранения: Из Таблицы 1. = 100 фунтов / куб.фут ___________

   f. Удельная теплоемкость аккумулирующего материала: Из Таблицы 1. = 0,2 БТЕ / фунт ° F ___________

   грамм. Температурный диапазон, в котором сохраняется тепло: в среднем 50-75 ° F (см.
      обсуждение выше). = 50 ° F -----------

   час Нагрев на кубический фут материала для хранения: Шаг 1.e (100 фунтов / куб.фут) x Шаг 1.f.
      (0,2 БТЕ / фунт ° F) x Шаг 1.g (50 ° F). = 1000 БТЕ / куб. Фут ___________

   я. Требуемый объем хранилища с использованием камня: Шаг 1.d (1 080 000 БТЕ) ÷ Шаг 1.h
      (1000 БТЕ / куб. Фут). = 1080 куб. Футов ____________

2. Требуемый объем при использовании ВОДЫ в качестве носителя информации.

   а. Общее необходимое количество тепла: то же, что и в шагах с 1.a по 1.d. = 1 080 000 куб. Футов ___________

   б. Объемная плотность материала для хранения: Из Таблицы 1.= 62,4 фунта / куб. Фут ___________

   c. Удельная теплоемкость аккумулирующего материала: Из Таблицы 1. = 1 БТЕ / фунт ° F ___________

   d. Температурный диапазон, в котором сохраняется тепло: То же, что и в шаге 1.g. = 50 ° F ___________

   е. Тепло на куб. футов материала для хранения: Шаг 2.b (62,4 фунта / куб. фут) x Шаг 2.c
(1 БТЕ / фунт ° F) x Шаг 2.d (50 ° F). = 3120 БТЕ / куб. Фут __________

   f. Требуемый объем хранения с использованием воды: Шаг 2.a (1 080 000 БТЕ) ÷ Шаг 2. e
      (3120 БТЕ / куб. Фут.). = 346 куб. Футов ___________

3. Требуемый объем при использовании СОЛИ ГЛАУБЕРА в качестве носителя информации.

   а. Общее необходимое количество тепла: то же, что и в шагах с 1.a по 1.d. = 1 080 000 БТЕ ___________

   б. Объемная плотность материала для хранения: Из Таблицы 1. = 56 фунтов / куб.фут ___________

   c Скрытая теплота аккумулирующего материала: из таблицы 1.= 108 БТЕ / фунт ___________

   d. Удельная теплоемкость аккумулирующего материала: Из таблицы 1.

                            * Температура выше фазового перехода = 0,8 БТЕ / фунт ° F ___________
                            ** Температура ниже фазового перехода = 0,5 БТЕ / фунт ° F ___________

   е. Разница температур между фазовым переходом (90 ° F) и хранением
      максимум (130 ° F) и минимум (80 ° F): см. обсуждение температурного диапазона
      выше.* Разница температур выше фазового перехода = 40 ° F ___________
                                    ** Разница температур ниже фазового перехода = 10 ° F ___________

  f. Нагрев на фунт материала для хранения: Шаг 3.c + (Шаг 3.d * x Шаг 3.e *) + (Шаг 3.d **
     x Шаг 3.e **). Пример: 108 БТЕ / фунт. + (0,8 БТЕ / фунт ° F x 40 ° F) + (0,5 БТЕ / фунт ° F x
     10F) = 108 БТЕ / фунт.+ 32 БТЕ / фунт. + 5 БТЕ / фунт. = 145 БТЕ / фунт ___________

  грамм. Нагрев на куб. футов материала для хранения: Шаг 3.b (56 фунтов / куб. фут) x
     Шаг 3.f (145 БТЕ / фунт). = 8120 БТЕ / куб. Фут ___________

  час Требуемый объем хранилища с использованием глауберовской соли: Шаг 3.a (1 080 000 БТЕ) ÷
     Шаг 3.g (8120 БТЕ / куб. Фут). = 133 куб. Футов ___________

 

Где должен быть мой солнечный накопитель тепла?

Как правило, для отопления жилых помещений содержится в самом доме.Так как это тяжело. самый лучший расположение в подвале или на нижнем уровне — и на бетоне. нет деревянные опорные элементы. Внутреннее хранилище должно иметь некоторая изоляция, особенно если хранилище заряжается во время лето. Тем не менее, это не обязательно должно быть так сильно изолировано, как на открытом воздухе. хранение, так как тепловые потери идут непосредственно на отопление дома.

Хранилище также может быть расположено снаружи дома либо в на земле или в неотапливаемом здании.при условии, что он хорошо изолирован. Сухой, хорошо дренированная почва действует как подходящая изоляция в хранилище похоронен снаружи; подземное хранилище также обеспечивает более удобную жизнь место в доме.

Важна ли форма теплонакопителя?

Важность конфигурации хранилища зависит от используемый материал для хранения. Хранилища жидкостей обычно хранятся в одиночный большой танк. Использование нескольких резервуаров меньшего размера позволит максимизация температуры в меньшем объеме, вместо того, чтобы нагрейте весь объем одного резервуара.Однако из-за стоимости нескольких резервуаров и связанных с ними проблем с клапанами, а также потому, что значительная вертикальная температурная стратификация в воде бак, рекомендуемая процедура — использовать один бак и взлетать вода вверху, где она наиболее теплая.

Эффективность склада очень зависит от конфигурация. Основная проблема при проектировании хранилища горных пород сводит к минимуму падение давления в воздушном потоке через хранилище.В как правило, чем короче расстояние, которое должен пройти воздух, и тем ниже расход воздуха, тем меньше будет перепад давления.

Минимальная длина, необходимая для адекватной теплопередачи внутри накопление зависит от расхода воздуха, коэффициента теплопередачи воздуха к рок, и площадь поперечного сечения. При нормальных условиях эксплуатации эта минимальная длина довольно мала. Следовательно, чем короче хранилище может быть (в пределах разумного), чем ниже эксплуатационные Стоимость.Как правило, скорость воздушного потока 20-30 футов в минуту невысока. желательно. Площадь хранения можно приблизительно определить, разделив общий расход воздуха из коллектора (в кубических расходах в минуту) от скорость (в футах в минуту).

Хотя воздух можно продувать через пласт в горизонтальном направлении, эффективная система предназначена для вертикального воздушного потока. Горячий воздух из коллектора выдувается сверху, а холодный воздух возвращается обратно к коллектору снизу.Когда требуется тепло для нагрева в комнате воздушный поток меняется на противоположный.

Может ли дополнительная изоляция снизить требуемый объем хранения (и стоимость)?

Поскольку потребность здания в отоплении определяет количество солнечной энергии. тепло, которое необходимо собирать и хранить, снижение этого требования приведет к также уменьшите площадь коллектора и емкость хранилища нужный. Обычно самый дешевый способ уменьшить теплопотери — это правильная изоляция. Фактически, деньги, сэкономленные за счет меньшего объема хранилища площадь, складские материалы и площадь коллектора зачастую больше, чем окупается дополнительная изоляция.

Насколько добавление изоляции может снизить стоимость система солнечного отопления зависит от ряда факторов, таких как структурная прочность здания, существующий уровень теплоизоляции, тепло материал для хранения и т. д. Но можно сэкономить важно, как показывает пример на Рабочем листе II. Используйте рабочий лист для определения требований к отоплению и последующему сбору-хранению объем системы и стоимость при текущем уровне изоляции, а затем на «должных» уровнях.Как правило, хранилище следует изолировать от значение R-11, если в отапливаемой зоне, и R-30, если в неотапливаемой зоне. площадь.

На что следует обращать внимание или о чем спрашивать при покупке коммерческого отопления накопитель?

Если прогнозируемый строительный «бум», связанный с солнечной энергией, действительно становится реальностью, наверняка возникнут какие-то однодневки компании, которые попытаются воспользоваться «незнанием потребителей» относительно систем хранения солнечного тепла и материалов.Защищать себя из этих фирм, а также иметь основу для мудрых варианты, следуйте этой предложенной процедуре:

    1. Остерегайтесь систем «черного ящика». Знайте, что в системе и как он действует.
    2. Если вы не знакомы с компанией, проверьте ее через Better Бизнес-бюро или аналогичная организация.
    3. Свяжитесь с кем-нибудь, у кого уже есть один из устройства хранения данных; они могут многое рассказать вам о типе выступления ожидать.Будьте очень осторожны, если продавец не может или не даст вам клиенты, чтобы связаться.
    4. Получите письменные претензии компании перед покупкой система. Также получите их, чтобы гарантировать заданный уровень производительности и замените все неисправные детали.
    5. Попросите показать проектные расчеты системы и ознакомьтесь с ними. использование имеющихся справочных материалов или получение помощи от вашего округа Дополнительный офис.
    6. ​​Если система требует использования теплоаккумулирующего материала, например рок, рассчитайте его стоимость, если бы вы купили его сами.Это будет дать вам представление о количестве трудозатрат и рекламных затрат, связанных с в сделке.
    7. Если система требует предварительно упакованных PCM. попросить посмотреть данные компании, подтверждающие заявления о тепловой мощности, скрытой теплоте и ожидаемый срок полезного использования. Помните, что заявления о том, сколько раз Материал для хранения ПКМ не так важен, как количество тепло поглощается и выделяется в каждом цикле. Если безводная соль держится оседая, эффективность хранилища со временем снижается, но PCM по-прежнему будет циклически (на уровне 60 БТЕ на фунт вместо 108 БТЕ).

Связанные публикации

Единичные копии следующих публикаций Purdue Extension доступны вопросы солнечного отопления и энергосбережения жителям Индианы из их окружного офиса или написав в Центр распространения СМИ, 301 South Second Street, Лафайет, Индиана, 47901–1232.

Солнечное отопление для дома, фермы и малого бизнеса (AE-88)


Рабочий лист II. Определение эффекта дополнительной изоляции


по объему и стоимости накопителя тепла и коллектора

Пример: типичный квадратный двухэтажный дом.с площадью поверхности крыши 1267 квадратных футов и площадь стены 2400 квадратных футов должны быть солнечное отопление. В настоящее время он имеет только 6 дюймов изоляции. стекловолокно (значение проводимости 0,053 БТЕ / час- ° F-кв.фут. в крыше и 1 дюйм древесноволокнистой плиты (значение проводимости 0,33 БТЕ / час- ° F-кв. фут) в стены. Внутренняя температура будет поддерживаться на уровне 70 ° F: ожидается внешняя низкая температура составляет 10 ° F. Должен ли владелец оформить воздух коллектор и глауберова система хранения соли для дома потребность в отоплении.или стоит добавить еще 6 дюймов изоляция в крыше и 3 1/2 дюйма в стенах?

                                                                                Наш Ваш
           Ситуация с позициями и расчетами

1.Требования к отоплению здания с существующей изоляцией.

   а. Разница между внутренней и внешней температурой: из примера выше
        (70 ° F - 10 ° F).= 60 ° F _____________

   б. Площади кровли и стен; Из примера выше.
* Корневая площадь = 1267 кв.футов _____________
** площадь стен = 2400 кв. футов _____________

   c. Значение проводимости для данного типа и толщины изоляции:
      Обратитесь к дилеру строительных материалов. (Пример: крыша, 6 дюймов.
      стекловолокно; стена, ДВП толщиной 1 дюйм).
                                                        * Утеплитель крыши =.053 БТЕ / ч
° F-кв.фут _____________
                                                        ** Изоляция стен = 0,33 БТЕ / ч.
° F-кв.фут _____________

   d. Потери тепла через крышу: Шаг 1.a (60 ° F) x Шаг 1.b * (1267 кв. Футов)
      x Шаг 1.c * (0,053 - БТЕ / час- ° F-кв.фут). = 4029 БТЕ / час ______________

   е. Потери тепла от стен: Шаг 1.a (60 ° F) x Шаг 1.b * (2400 квадратных футов) x
      Шаг 1.c ** (0,33 БТЕ / ч.- ° F-кв.фут). = 47 520 БТЕ / час ______________

  е. Общая текущая потребность в тепле: Шаг 1.d (4029 БТЕ / час) + Шаг 1.e
    (47 520 БТЕ / час). = 51 549 БТЕ / час ______________

2. количество и стоимость складских материалов для удовлетворения текущих потребностей в отоплении.

  а. Часов в день: 24. = 24 часа в сутки _____________

  б. Желаемый запас аккумулирования тепла: Сред. 3-5 дней. = 3 дня _____________

  c.Теплоемкость накопительного материала: для глауберовской соли,
     см. Рабочий лист I, Шаг 3.f

  d. Стоимость единицы складского материала: уточняйте у поставщика. = 0,25 доллара США / фунт _____________
 
  е. Общий необходимый для хранения материал: (Шаг 1.f x Шаг 2.a x Шаг 2.b) ÷ Шаг 2.c.
     Пример: (51549 БТЕ / час x 24 часа в день x 3 дня) ÷ 145 БТЕ / фунт.
     = 3,711,526 БТЕ ÷ 145 БТЕ / фунт. = 25 597 фунтов _____________

  е. Общая стоимость необходимых складских материалов: Шаг 2.е. (25 597 фунтов) x Шаг 2.d
    (0,25 доллара США за фунт). = 6399 долларов США ______________

3. Размер и стоимость коллектора для удовлетворения текущих потребностей в отоплении.

   а. Желаемая способность к накоплению потребности в отоплении: в среднем 2 дня. = 2 дня ______________

   б. Уровень радиации для коллектора: уточните у поставщика. = 1000 БТЕ / кв.фут ______________

   c. Стоимость коллектора за квадратный фут: уточняйте у поставщика.= $ 1,00 / кв.фут ______________

   d. Общая необходимая площадь коллектора: (Шаг 1.f x Шаг 2.a x Шаг 3.a) ÷ Шаг 3.b.
      Пример: (51549 БТЕ / час x 24 ч / день x 2 дня) ÷ 1000 БТЕ / кв.фут
      = 2,474,352 БТЕ ÷ 1000 БТЕ / кв. Фут. = 2474 кв. Фута ______________

   е. Общая стоимость коллектора: Шаг 3.d (2474 кв. Фута) x
       Шаг 3.c (1,00 долл. США за кв. Фут). = 2474 доллара США ______________

4.Потребность в отоплении здания с дополнительной изоляцией

  а. Текущее значение проводимости + дополнительная изоляция: Шаг 1.c + добавлено
     изоляция. (Пример: крыша 6 из стекловолокна + пенополистирол 6 дюймов; стена 1 дюйм.
     ДВП + 3-1 / 2 дюйма, пенополистирол
                                               * Изоляция корня = 0,026 БТЕ / ч- ______________
° F-кв.фут
** Изоляция стен = 0,071 БТЕ / ч- ______________
° F-кв.футов
                           
  б. Потери тепла через крышу: Шаг 1.a (60 ° F. X Шаг 1.b * (1267 кв. Футов)
     x Шаг 4.a * (0,026 БТЕ / ч- ° F-кв.фут) = 1977 БТЕ / ч ______________

  c. Потери тепла через стены: Шаг 1.a (60 ° F) x Шаг 1.b ** (2400 кв. Футов)
     x Шаг 4.a ** (0,071 БТЕ / ч) - ° F-кв.фут). = 10224 БТЕ / час ______________

  d. Общая потребность в отоплении с дополнительной изоляцией: Шаг 4.b (1977 БТЕ / час) +
      Шаг 4.c (10224 БТЕ / час) = 12 201 БТЕ / час _____________

5. Количество и стоимость складского материала для обеспечения «дополнительной изоляции».
  потребность в отоплении

  а. Общий объем необходимого для хранения материала: (Шаг 4.d x Шаг 2.a x Шаг 2.b) ÷ Шаг 2.c
     Пример: (12 201 БТЕ / час x 24 часа в день x 3 дня ÷ 145 БТЕ / кв.фут =
     878 472 БТЕ ÷ 145 БТЕ / фунт = 6058 фунтов _____________

  б. Общая стоимость необходимых складских материалов:
     Шаг 5.a (6058 фунтов) x Шаг 2.d (0,25 доллара США / фунт) = 1515 долларов США _____________

6. Размер и стоимость коллектора с учетом «дополнительной теплоизоляции» отопления.
  требование

  а. Общая необходимая площадь коллектора: (Шаг 4.d x Шаг 2.a x Шаг 3.a) ÷ Шаг 3.b.
     Пример: (12 201 БТЕ / час x 24 часа / день x 2 дня) - 1000 БТЕ / кв. Фут. знак равно
     585648 БТЕ ÷ 1000 БТЕ / кв. Фут. = 586 кв. Футов ______________

  б. Общая стоимость коллектора:
       Шаг 6.а. (586 кв. Футов) x Шаг 3.c (1,00 долл. США / кв. Фут). = 586 долларов США ______________

7. Снижение затрат на тепловую систему за счет добавления теплоизоляции.

  а. Удельная стоимость изоляции: уточняйте у поставщика. Пример: 6 дюймов и 3-1 / 2 дюйма.
    коврики.
* 6 дюймов коврики = 0,20 доллара США / кв.фут ______________
** 3-1 / 2 дюйма = 0,12 доллара США / кв.фут ______________
                                            
  б. Стоимость дополнительной изоляции: (Шаг 1.b * x Шаг 7.a *) + (Шаг 1.b ** x Шаг 7.а **).
     Пример: (1267 кв. Футов x 0,20 $ / кв. Фут) + (2400 кв. Футов x 0,12 $ / кв. Фут)
     = 253 + 288 долларов. = 541 доллар США ______________

  c. Общая стоимость тепловой системы с существующей изоляцией: Шаг 2.f (6399 долларов США) + Шаг 3.e
    (2474 доллара США). = 8823 долл. США ______________

  d. Общая стоимость тепловой системы с дополнительной изоляцией: Шаг 5.b (1515 долларов США) + Шаг 6.b
      (586 долларов США) + Шаг 7.b (541 доллар США). = 2642 доллара США ______________

  е.«Экономия» за счет изоляции: Шаг 7.c (8873 долл. США) -
       Шаг 7.d (2642 доллара США). = 6231 доллар США ______________

 

Новое 9/78

Кооперативная консультативная работа в сельском хозяйстве и домохозяйстве, состояние Индиана, Университет Пердью и Министерство сельского хозяйства США. Сотрудничество; Х.А. Уодсворт, директор, West Lafayette, IN. Выдается в исполнение актов 8 мая и 30 июня 1914 г.Кооператив Служба распространения знаний Университета Пердью — это позитивное действие / равное возможность учреждения.

эко-муравьев -> эко изобретая

В Новой Зеландии нам повезло, что здесь много солнечного света, и на самом деле очень легко построить простой коллектор тепла, чтобы собрать эту бесплатную энергию и сделать свою собственную солнечную воду …

Зачем делать солнечную горячую воду самостоятельно?

  • Бесплатная энергия
  • Экологически чистая

Кажется безумием не использовать бесплатную энергию солнца для нагрева воды.

Большинство людей согласны со всем, что было сказано до сих пор, но затем начинают жаловаться на стоимость 🙁

Что ж, у меня есть решение 🙂

Почему бы не сделать свои собственные панели для горячей воды?

Я разработал простой и дешевый солнечный водонагреватель, который очень хорошо работает 9 месяцев в году в Крайстчерче и стоит всего 65 новозеландских долларов!

Когда это так дешево, если вам нужно больше горячей воды, вы просто делаете больше панелей 🙂

Как сделать собственное солнечное горячее водоснабжение:

Я постараюсь сделать это простым и сделал много фотографий того, как мы построили первую из моих солнечных панелей для горячей воды… Это действительно просто и очень дешево !!

Это также отличный проект, чтобы представить себе удовольствие от бесплатной горячей воды всякий раз, когда светит солнце !!


Этот дизайн эволюционировал и был оптимизирован для использования как можно большего количества бесплатных или второстепенных ресурсов, пожалуйста, не стесняйтесь изменять что-либо или просто копировать его столько раз, сколько захотите.

Мне не нужно зарабатывать на этом деньги, я просто хочу поделиться этой информацией и, надеюсь, помочь другим понять, как легко получить бесплатную горячую воду и уменьшить ваш углеродный след 🙂

Я начал с деревянной рамы, сделанной из обработанной древесины 75 мм x 50 мм h3.

Затем его покрасили в белый цвет, чтобы снизить температуру древесины, это важно, так как пластик Tunnel House, образующий переднюю часть панели, погибнет и разорвется при воздействии высоких температур.

Здесь мы шлифуем грубый каркас из пиломатериалов, чтобы защитить пластик от любых осколков.

В жаркий солнечный день трубы нужно затягивать ПУТВО.Это важно, потому что в жаркий день пластик расширяется, и, если он не установлен плотно, трубы будут провисать при использовании, а если они коснутся пластика Tunnel House, он разрушится из-за тепла.

На этом фото изображена деталь держателя трубы.

Чтобы труба не касалась и не повредила термочувствительный передний пластик, я делаю простой держатель для трубы. Это кусок дерева размером 20 мм x 50 мм с выемками сзади, чтобы удерживать трубу от передней части.

Установка задней изоляции в полуготовую солнечную панель.

Изоляция определила размер панелей. Здесь, в Крайстчерче, я нашел дешевые листы полистирола площадью 1,1 м и толщиной 25 мм.

Эти листы использовались как упаковочный материал между слоями автомобильных аккумуляторов. Спросите у местного импортера / продавца аккумуляторов, есть ли они у них 🙂

Полистирол — фантастическая изоляция, легкий и простой в использовании.Идеально подходит для самодельной солнечной панели. К сожалению, это не очень экологично, но это был ненужный продукт, поэтому я не против его использовать … пожалуйста, попробуйте найти его из вторых рук.

Это показывает датчик температуры, прикрепленный к трубе в точке выхода солнечной панели.

Я использовал черную ленту, чтобы прикрепить датчик к трубе, поэтому датчик будет измерять температуру воды, выходящей из солнечной панели.

Датчик температуры представляет собой резистор с отрицательным температурным коэффициентом 47 кОм.Часто известен как термистор NTC.

Они простые, прочные, очень дешевые, и я разработал простой температурный контур, который автоматически включает и выключает насос для циркуляции воды через панель, когда светит солнце.

Итого стоимость моей самодельной солнечной панели на горячей воде

20 долларов за 40 метров черных 13-миллиметровых сельскохозяйственных или садовых труб из полиэтилена (должна быть УФ-стабилизация)

20 долларов США за 7 м3 обработанной древесины размером 50 мм x 75 мм

10 долларов за прозрачный пластик «Tunnel House» или «Green House» (должен быть устойчив к ультрафиолетовому излучению)

5 $ за б / у черный пластиковый лист

5 $ за винты

$ 2 за б / у изоляция из полистирола

2 доллара за скобы (для крепления передней и задней пластиковых панелей к солнечной панели)

Бесплатная белая краска

Общая стоимость 64 $

Остальное мне либо подарили, либо нашли у меня в мастерской 🙂

www.builditsolar.com/Projects/PoolHeating/pool_heating.htm «Сайт по возобновляемым источникам энергии для любителей»

Авторские права 1997-2015 Энтони Филд на все изображения / текст / информацию и графические материалы на этом веб-сайте.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *