Солнечный коллектор из поликарбоната: Солнечный коллектор своими руками из поликарбоната

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

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.

Гермаратор » Самодельный солнечный коллектор (часть 2)

Продолжаю описание процесса изготовления самодельного солнечного коллектора из сотового поликарбоната, начатое в прошлом посте.

Начинаем сборку коллектора. Надо сделать продольный разрез в подающей и отводящей трубе. В этот разрез будет вставлен лист сотового поликарбоната. Вода будет поступать из нижней трубы в каналы этого листа, там она будет нагреваться солнцем и под действием термосифонного эффекта подниматься вверх. Нагретая вода отводится через верхнюю трубу.

Должно получиться примерно так:

Чтобы сделать продольный разрез в трубе я использовал обычную дрель с насадкой в виде дисковой пилы. Может также использоваться углошлифовальная машинка (болгарка), но у меня ее просто не было под рукой.

Сначала я пробовал сделать пропил, удерживая трубу руками, но это оказалось практически невозможно сделать. Труба скользит в руках и постоянно дергается из-за усилий, создаваемых пилой. Я помучился минут 5, пропилив за это время всего сантиметров 10-15. Пропил получился неровный, а учитывая, что мне суммарно надо пропилить 4 метра (две трубы по 2 метра), пришлось что-то придумывать.

Зажимать тонкостенные трубы из ПВХ в тиски — это плохая идея. Поэтому был придуман и на скорую руку собран простейший зажим из двух реек и обрывков веревки.

На этой фотке также видно низкое качество пропила, полученное при удержании трубы вручную.

С этой приспособой работа пошла гораздо быстрее. Две трубы удалось пропилить минут за 5.

Качество пропила тоже получилось вполне удовлетворительным. Видно, что он гораздо ровнее, по сравнению с пропилом, который делался когда трубу держали руками.

Длина пропила должна точно соответствовать ширине рабочей части будущего солнечного коллектора. В моем случае это чуть меньше 2 метров. Начало и конец трубы должны оставаться нетронутыми, чтобы в будущем их можно было использовать для подключения или заглушить.

Что надо делать дальше, думаю, всем понятно. Надо вставить лист сотового поликарбоната в этот пропил. Но тут есть одна сложность. Из-за внутреннего напряжения в пластике пропил в трубе просто «схлопнулся» почти по всей длине.

Это видно на фотке. Вставить лист в такую щель оказалось сложно. Можно было бы ее расширить, чтобы даже после этого схлопывания у нас осталась ширина 4 мм, но я решил этого не делать. Расширяя пропил мы уменьшим диаметр трубы в средней части. А если оставить все как есть, то силы внутреннего напряжения в пластике будут компенсировать небольшое давление внутри коллектора. Также благодаря этому труба будет крепче держаться за лист.

Чтобы загнать лист поликарбоната в пропил в трубе я просто разрезал конец трубы канцелярским ножом:

А потом через этот разрез просто «натянул» трубу на лист.

Далее нужно выполнить небольшую подгонку. Основная задача в том, чтобы труба оставалась прямой, а сотовый поликарбонат не заходил в трубу слишком глубоко. Вот что у меня получилось (это не свет в конце тоннеля, это свет в конце трубы 🙂 )

Кстати, перед надеванием трубы я рекомендую заранее обработать лист поликарбоната наждачной бумагой. За шершавую поверхность будет лучше держаться герметик. Для лучшего сцепления при склеивании надо также и обезжирить место будущего стыка.

Еще на фотках видно, что листы сотового поликарбоната с обеих сторон затянуты защитной пленкой. Я решил ее не снимать, чтобы предохранить их от повреждения и загрязнения. Сниму перед самой покраской.

Теперь приступаем к одному из самых ответственных этапов сборки солнечного коллектора. Надо герметизировать стык рабочей поверхности с трубами. Умельцы с западных сайтов используют для этого разные силиконовые герметики, но у меня, если честно, есть большие сомнения в прочности такого соединения. Мой коллектор хоть и не будет испытывать на себе давление магистрального водопровода, но все-таки мне хотелось бы быть уверенным в том, что он не протечет. Тем более, что я уже экспериментировал с разными герметиками.

В итоге, для склеивания и герметизации солнечного коллектора я выбрал термоклей. Купил клеевой термопистолет, палочки клея для пластика и вперед.

Процесс герметизации оказался на удивление прост. Правда вот расход клеевых стержней мог бы быть и поменьше. Просто я не жалел клея. Проходил по стыкам в два захода. Сначала старался загнать расплавленный термоклей в стык, чтобы он заполнил собой все щели, а вторым заходом формировал ровный наружный шов, который будет держать нагрузку. На торцах клей тоже не экономил.

Поначалу у меня были сомнения — будет ли термоклей хорошо держать соединение ПВХ с поликарбонатом. Поэтому, чтобы проверить, я сначала приклеил небольшой кусочек поликарбоната к ПВХ-трубе. Скажу вам честно — потом еле отодрал. Теперь главное мое сомнение — не будет ли термоклей размягчаться при нагревании коллектора 🙂

Следующим этапом у меня будет покраска. Для лучшего поглощения солнечной энергии я решил покрасить коллектор обычной матовой краской из баллончика.

К сожалению, этот метод не идеален. Краска ложиться неровно, остаются плохо прокрашенные участки. К тому же, одного баллончика (правда неполного) мне на 2 кв.м поверхности не хватило. В последствии пришлось докупать еще один баллончик краски. Она оказалась на базе другого растворителя, поэтому при нанесении второго слоя для плотного закрашивания, она начала коробить старую краску. Короче, результат получился не очень хороший.

Поэтому, если вы хотите избежать лишних проблем с закрашиванием солнечного коллектора, лучше в качестве материала рабочей поверхности использовать не прозрачный поликарбонат, как у меня, а черный непрозрачный сотовый полипропилен. Его не придется красить, что значительно сократит расходы.

Продолжение следует…

Солнечный коллектор из поликарбоната своими руками

На сегодняшний день электроэнергия или любые энергоносители стоят огромное количество денег. Так что не удивительно, что дачники все чаще ищут альтернативные – дополнительные источники энергии, которые помогут хоть немного, но все же сократить расходы на электричество, жидкое или твердое топливо, газ и подобное. Неплохим вариантом в подобных поисках будет солнечный коллектор из поликарбоната своими руками – ведь для его изготовления можно использовать старые ненужные в быту строительные материалы (за исключением полимера), ну а возможность выполнять сие мероприятие собственноручно только подначивает людей на такой шаг.

Изначально для выполнения коллекторов применяли стекло, но на практике оно себя показало не с лучшей стороны – часто портилось, трескалось или совсем разбивалось. Зато поликарбонат имеет гораздо более «приятные» характеристики – обладая практически такой же коэффициент прозрачности, он в разы прочнее и что самое главное – легкий вес. Так дачнику не придется беспокоиться о том, что конструкция получится чересчур тяжелой для установки на крыше дома или вспомогательной постройке.

Общие понятия 

Итак, коллектор – это прибор, предназначенный для нагревания теплоносителя, с виду напоминающий плоский ящик, внешняя сторона которого выполняется из прочного прозрачного материала – стекла (не рекомендуется) или полимера – монолитного или ячеистого. Под этим покрытием размещаются специальные поглотители солнечной энергии – различные по внешнему виду и конструкционным особенностям (трубчатые или плоские). Эти поглотители – абсорберы заполняются либо самой обычной водой (желательно очищенной) или же специальной жидкостью – антифризом. Причем чем больше площадь такого коллектора, тем больше он способен нагреть воды.

Если говорить обобщенно, то солнечный коллектор из поликарбоната представляет собой самый стандартный теплообменник, питающийся не от искусственного, а от естественного источника энергии, то бишь, солнца. Работает он по принципу поглощения–отдачи тепла: прибор подключается к замкнутому герметично контуру, частично размещенному на наиболее солнечном месте дачного участка (крыша сарая, дома) и покрытому сверху полимерным полотном, а частично погруженному в бак или любую другую емкость наполненную водой. Чаще всего часть коллектора имеет вид сложного многоступенчатого змеевика – для более продуктивной теплоотдачи. Таким образом, разогретая солнцем жидкость циркулирует по трубе от внешней к внутренней (погруженной) ее части и отдает тепло водной смеси в резервуаре.

Виды коллекторов 

Существует несколько разновидностей подобных приспособлений, изготовление которых по силам любому, даже самому неопытному человеку. Причем отличаются они исключительно конструкцией и внешним видом абсорбера.

Солнечный коллектор плоский

Такие модели коллекторов самые востребованные и популярные как среди специалистов, так и среди простых потребителей, ведь при своей невысокой стоимости они обладают высокой эффективностью. Кроме прочего, данный тип коллектора может соорудить обычный человек собственноручно.

Устройство этого прибора таково: сам теплообменник представляет собой пластину, выполненную из металла с высокой теплоотдачей, вплотную к поверхности пластины – с нижней ее стороны, укладывается змеевидная труба, по которой и будет циркулировать теплообменная жидкость. Причем крайне важно, чтоб змеевик имел как можно больше колен – для более эффективного забора тепла. Такое плоское коллекторное приспособление достаточно эффективно в солнечную погоду, так что его частенько используют в частных домах для горячего водоснабжения – ванные комнаты, отопление. Хотя всем хозяевам не стоит полностью «опираться» на данную систему и иметь резервный вариант.

Солнечный коллектор вакуумный

Тут строение коллектора немного более сложное – абсорбер представлен в виде системы вакуумных труб, наполненных специальным веществом. Попросту сказать, получается своеобразный термос – т. е. в каждой трубке большего диаметра находится трубочка меньшего диаметра, причем между ними находится безвоздушное пространство – вакуум. И если внешняя емкость прозрачна, то внутренняя наоборот – покрывается специальным темным напылением (в ней и помещен стержень с теплоносителем). И, хотя такой коллектор по праву считается самым эффективным даже в хмурую пасмурную погоду, он, увы, имеет высокую стоимость.

Пример изготовления коллектора своими руками 

На самом деле изготовить собственноручно подобный прибор из поликарбоната не так уж и сложно. Конечно, данный полимерный коллектор получится не таким эффективным, как его заводской или самодельный вакуумный аналог, зато все выполняется без привлечения специалистов – несомненная экономия. Кроме этого, для небольшого загородного или дачного дома этого устройства более чем достаточно.

1. В первую очередь стоит изготовить едва ли не основную деталь коллектора – это змеевик. Идеальным вариантом было бы использование змеевидной трубы, снятой со старого поломанного холодильника.

Совет: перед началом работы важно тщательно вымыть полость трубки от остатков фреона, а также проверить деталь на наличие/отсутствие повреждений. 

Если у хозяина нет в наличии подобного приспособления, то придется самостоятельно его изготовить. Для этого потребуется приобретение обычной прочной трубы небольшого диаметра (18 мм будет достаточно), из нее при помощи трубогиба выполняется змеевик.

2. В хорошем магазине с приличной репутацией стоит купить: прозрачный поликарбонатный лист (2–4 мм), металлическое полотно, специальную минеральную вату – для лучшей теплоизоляции, ящик из древесины для корпуса.

3. Конечно, перед приобретением всех вышеуказанных составных элементов необходимо определиться с размерами будущего коллектора, ведь от этого параметра и будет зависеть количество приобретаемого сырья. Но стоит сказать, что для дачи средних размеров вполне достаточно прибора 1:0,6 м.

4. После всего проделанного следует заняться непосредственным изготовлением коллектора – «ступенька» из трубки тщательно приваривается к обрезанной металлической пластине, затем – внешняя сторона гладкой плиты окрашивается в темный цвет, лучше – черный, при этом краску важно выбирать не глянцевую, а матовую – для того чтоб солнечный свет не отражался, а наоборот, поглощался поверхностью материала.

5. Теперь в купленный или собственноручно сколоченный ящик (неглубокий) укладывается плотный полиэтилен, теплоизоляционная минеральная вата, сваренный ранее абсорбер и все закрывается полимерным листом. Конечно, для того, чтоб полимерное полотно надежно удерживалось в заданном положении, в стенах ящика следует выполнить пазы, ну а чтоб поликарбонат не портился и не затемнялся, все его края тщательно глушатся пластиковыми профилями.

Напоследок пару слов о месте расположения коллектора – лучше всего его разместить на самой высокой части дома, причем, таким образом, чтоб отводные трубы с теплоносителем были как можно короче – для минимальных потерь тепла.

Если вы хотите что-то построить из поликарбоната, но до конца не понимаете, что это за материал, то тут http://moypolikarbonat.ru/polikarbonat-eto-ochen-interesnyiy-material-uznayte-podrobnosti/ вы получите всю необходимую информацию об этом полимере. 

Любите поплавать в жаркие летние дни? Тогда узнайте, как построить навес из поликарбоната для бассейна, наши рекомендации помогут вам создать долговечную и качественную конструкцию.

♦  Рубрика: Коллектор.

Солнечный коллектор ЯSolar П2 (поликарбонат)

Солнечные коллекторы ЯSolar П2 разработаны по европейским стандартам EN 12975-1 и -2 и производятся компанией ООО »НОВЫЙ ПОЛЮС» в России по полному циклу (включая изготовление абсорбера) на уникальном оборудовании. В конструкции солнечного коллектора ЯSolar П2 используются самое современное поглощающее энергию покрытие TiNOX, полностью медный абсорбер, долговечный поликарбонат, максимально эффективные утеплитель (60мм) и средства герметизации. Специально для коллектора ЯSolar П2 был разработаны и запатентованы технология пайки медных абсорберов с профилированным листом TiNOX для улучшенной теплопередачи, специальный корпус и прижим стекла.  Солнечные коллекторы ЯSolar П2 имеют удобное подключение с низким гидравлическим сопротивлением и гибкие точки крепления. Уменьшенный вес упрощает перевозку и монтаж солнечного коллектора. По некоторым своим свойствам прозрачный поликарбонат является более антивандальным по сравнением с закаленным стеклом.

Параметры солнечного коллектора ЯSolar П2:
Габаритные размеры	2070x1070x103	мм
Расстояние между осями патрубков	1890	мм
Габаритная площадь	2,1	кв. м
Апертура	2,0	кв. м
Масса (сухая)	25	кг
Объём каналов поглощающей панел	1,4	л
Рабочее давление теплоносителя	0,7	МПа
Испытательное давление	1,5	МПа
Характеристики селективного покрытия поглощающей панели:
-коэффициент поглощения -степень черноты	a = 0,95 e = 0,05
Присоединительные размеры	4 патрубка под фитинг D22 мм
Прозрачная изоляция	ячеистый поликарбонат, 6 мм
Светопроницаемость прозрачной изоляции	85%
Теплоизоляция	двойной мат из инновационного высокотемпературного материала, 60 мм
Резиновые изделия	двойной уплотнитель стекла из EPDM резины,уплотнитель патрубков — втулка из силикона
Корпус коллектора	профили алюминиевые, порошковая эмаль
Материал поглощающей панели	медный лист TiNOX, медные трубки
Покрытие поглощающей панели	оптическое селективное TiNOX
Температура стагнации	210 C
Гарантия	5 лет ( на поликарбонат 3 года)
Расчётная производительность	около 8 кВт*ч в день

Отзывы и вопросы

Солнечный коллектор ЯSolar П2 (поликарбонат)

Солнечные коллекторы <span>Я</span><span>Solar П2</span> разработаны по европейским стандартам EN 12975-1 и -2 и производятся компанией ООО »НОВЫЙ ПОЛЮС» в России по полному циклу (включая изготовление абсорбера) на уникальном оборудовании. В конструкции солнечного коллектора <span>Я</span><span>Solar П2</span> используются самое современное поглощающее энергию покрытие TiNOX, полностью медный абсорбер, долговечный поликарбонат, максимально эффективные утеплитель (60мм) и средства герметизации. Специально для коллектора <span>Я</span><span>Solar П2</span> был разработаны и запатентованы технология пайки медных абсорберов с профилированным листом TiNOX для улучшенной теплопередачи, специальный корпус и прижим стекла.  Солнечные коллекторы <span>Я</span><span>Solar П2</span> имеют удобное подключение с низким гидравлическим сопротивлением и гибкие точки крепления. Уменьшенный вес упрощает перевозку и монтаж солнечного коллектора. По некоторым своим свойствам прозрачный поликарбонат является более антивандальным по сравнением с закаленным стеклом.

Солнечный коллектор Яsolar П2 (поликарбонат)

Солнечные коллекторы ЯSolar разработаны по европейским стандартам EN 12975-1 и -2 и производятся компанией ООО »НОВЫЙ ПОЛЮС» в России по полному циклу (включая изготовление абсорбера) на уникальном оборудовании.

В конструкции солнечного коллектора ЯSolar используются:

— самое современное поглощающее энергию покрытие TiNOX,

— полностью медный абсорбер,

— сверхпрозрачное антибликовое стекло,

— максимально эффективные утеплитель (60мм) и средства герметизации.

Специально для коллектора ЯSolar были разработаны и запатентованы технология пайки медных абсорберов с профилированным листом TiNOX для улучшенной теплопередачи, специальный корпус и прижим стекла. После улучшений значение оптического КПД ЯSolar достигает 83%, что значительно больше всех российских и многих импортных аналогов (включая вакуумные). При низких температурах теплопотери предлагаемого солнечного коллектора почти такие же как у трубчатых солнечных коллекторов, при этом при положительных температурах КПД солнечного коллектора ЯSolar выше. Отношение эффективной поглощающей поверхности (абсорбера) к габаритам у него больше, а снег не мешает нормальной работе. Также нет проблемы заиневания как у трубчатых солнечных коллекторов и отсутствует увеличение теплопотерь со временем. Солнечные коллекторы ЯSolar имеют удобное подключение с низким гидравлическим сопротивлением и гибкие точки крепления.

Гарантия качества. Все элементы коллектора ЯSolar изготовлены из надежных материалов (медь и алюминий) в соответствии с наивысшими нормативами качества, благодаря чему на солнечные коллекторы ЯSolar распространяется 5-ти летняя гарантия, срок службы составляет более 25 лет.

Высокая эффективность. Солнечный коллектор ЯSolar, имеющий высокоселективное покрытие TiNOX, обеспечивает превосходную производительность. Специальное оптическое стекло и инновационное паяное соединение формованного абсорбера и медных трубок по половине их поверхности (включая коллекторные трубы Ø22мм) позволяют использовать солнечную энергию даже в пасмурную погоду. В отличие от ультразвуковой сварки покрытие не повреждается.

Минимальные потери тепла. Целостная герметичная жесткая конструкция солнечного коллектора ЯSolar и новейшая термическая двойная теплоизоляция с низким влагопоглощением толщиной 60 мм уменьшают коэффициент теплопотерь до минимума и позволяют более эффективно использовать солнечную энергию в суровом климате при отрицательных температурах.

Габаритные размеры	2070x1070x103
Габаритная площадь	2,1 кв. м
Апертура	2.0 кв. м
Масса (сухая)	25 кг
Объём каналов поглощающей панели	1,4 л
Рабочее давление теплоносителя	0,7 МПа
Испытательное давление	1,5 МПа
Прозрачная изоляция	ячеистый поликарбонат, 6 мм
Теплоизоляция	двойной мат из инновационного высокотемпературного материала, 60 мм
Корпус коллектора	профили алюминиевые, порошковая эмаль
Материал поглощающей панели	медный лист TiNOX, медные трубки
Покрытие поглощающей панели	оптическое селективное TiNOX
Температура стагнации	210 C
Гарантия	5 лет ( на поликарбонат 3 года)
Расчётная производительность	около 8 кВт*ч в день

Самодельный солнечный коллектор из листа сотового поликарбоната

Главная » Разное » Самодельный солнечный коллектор из листа сотового поликарбоната

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.

Полые листы сотового поликарбоната — Купить листы сотового поликарбоната, лист поликарбоната Palram, гофрированный поликарбонатный лист для солнечных панелей продукт на Alibaba.com

Многостенный солнцезащитный лист Yuemei Поликарбонатный лист начал производство листового ПК с 1991 года, завод в Гуанчжоу, Китай. Искренний деловой партнер для вас!

Yuemei поликарбонатный полый лист — это самая продаваемая продукция!

Характеристики двустенного поликарбонатного листа
1) легкий экологический вес
2) хорошая погодостойкость и защита от ультрафиолета
3) отличная ударопрочность / огнестойкость

Производственная линия: 4 линии, требования мастерской: ISO9001: 2008, 9S

Качество: 100% первичный материал, 50 микрон УФ-слой, 10 лет гарантии, одобрено ISO9001:

2008, SGS , RoHS, срок поставки 7-15 дней

Спецификация:
Конструкция: двустенная или трехстенная, максимальная ширина: 2100мм;
Длина (специальная ширина, допустимый цвет)
Стандартная толщина: 4 мм 6 мм 8 мм 10 мм — 16 мм

Цвет: прозрачный, синий, голубой, бронзовый, серебристо-серый, зеленый, опаловый белый.Красный и т. Д.

Дух нашей компании:

Целостность, стойкость, жесткость, агрессивность, инновации

Инженерный пластик с отличной интеграционной способностью, наш лист из поликарбоната обладает выдающимися физическими, механическими, электрическими и тепловыми характеристиками!

Концентрация на производстве поликарбоната Palastic за 20 лет

000E

000E мировой лидер в производстве поликарбонатных пластиков

An Если у вас есть предложения или проблемы с нашим листом из поликарбоната, пожалуйста, свяжитесь с Викторией!

(Skype: gzyuemeipcsheet)

.Завод по производству сотовых поликарбонатных листов

, производственная компания OEM / ODM по производству сотовых поликарбонатных листов — страница 2

Всего найдено 41 предприятие и предприятие по производству листового сотового поликарбоната со 123 продуктами. Получите высококачественный лист сотового поликарбоната из нашего огромного ассортимента надежных заводов по производству листов сотового поликарбоната. Золотой член

Тип бизнеса:	Производитель / Завод , Торговая компания
Основные продукты:	Крыша Лист , Крыша ПВХ Лист , Крыша UPVC Лист , Крыша из синтетической смолы Лист , Полая крыша из ПВХ Лист
Mgmt.Сертификация:	ISO 9001, ISO 9000
Собственность завода:	Общество с ограниченной ответственностью
Объем НИОКР:	OEM, собственный бренд
Расположение:	Цзинань, Шаньдун

Бриллиантовый член

Тип бизнеса:	Производитель / Завод , Торговая компания
Основные продукты:	Стеклянная теплица, ПК Лист Теплица, Пленочная теплица
Mgmt.Сертификация:	ISO 9001, ISO 9000, ISO 14001, ISO 14000, ISO 20000 …
Собственность завода:	Общество с ограниченной ответственностью
Объем НИОКР:	ODM, OEM
Расположение:	Вэйфан, Шаньдун

Тип бизнеса:	Производитель / Завод , Торговая компания , Другой
Основные продукты:	Поликарбонат Лист , Поликарбонат Твердый Лист , ПК Лист , Полый ПК Лист , ПК Твердый Лист
Расположение:	Янцзян, Гуандун

Тип бизнеса:	Производитель / Завод , Торговая компания
Основные продукты:	Поликарбонат Пустотелый Лист , Sun Лист , ПК Лист , Сотовый Лист , Поликарбонат Лист
Расположение:	Нинбо, Чжэцзян

Тип бизнеса:	Производитель / Завод
Основные продукты:	Поликарбонат Лист , Sun Лист , полый ПК Лист , твердый ПК Лист , Поликарбонат Навес
Расположение:	Цзюцзян, Цзянси

Тип бизнеса:	Производитель / Завод , Другой
Основные продукты:	Поликарбонат Листы , ПК Лист , Поликарбонат Пленка, Акрил Лист , Поликарбонат Обработка с ЧПУ
Расположение:	Шанхай, Шанхай

Тип бизнеса:	Производитель / Завод
Основные продукты:	Поликарбонат Сплошной Лист , Поликарбонат Частица Лист , Матовый Поликарбонат , Поликарбонат Диффузор, Поликарбонат Полый Лист
Mgmt.Сертификация:	ISO 9001
Собственность завода:	Частный собственник
Объем НИОКР:	OEM, ODM
Расположение:	Сучжоу, Цзянсу

Тип бизнеса:	Производитель / Завод , Торговая компания , Физические лица / SOHO , Group Corporation
Основные продукты:	Поликарбонат Лист , Поликарбонат Сплошной Лист , Поликарбонат Полый Лист , Поликарбонатный Лист , ПК твердый Лист
Mgmt.Сертификация:	ISO 9000, ISO 9001
Собственность завода:	Общество с ограниченной ответственностью
Объем НИОКР:	OEM, собственный бренд
Расположение:	Нинбо, Чжэцзян

Тип бизнеса:	Производитель / Завод , Торговая компания
Основные продукты:	Поликарбонат Лист , Поликарбонат Пустотелый Лист , PC Sun Лист , PC Кровля Лист
Расположение:	Шицзячжуан, Хэбэй

Тип бизнеса:	Производитель / Завод , Торговая компания
Основные продукты:	ПК полый лист , ПК твердый лист , ПК с тиснением лист , поликарбонат солнце лист , двойная стенка поликарбонат лист
Расположение:	Чаочжоу, Гуандун

Тип бизнеса:	Производитель / Завод , Торговая компания
Основные продукты:	Поликарбонат Лист , Напольная плитка, Строительство и отделка, Настенная плитка
Mgmt.Сертификация:	ISO 9001, ISO 14000
Собственность завода:	Общество с ограниченной ответственностью
Объем НИОКР:	OEM
Расположение:	Фошань, провинция Гуандун

Пункты на странице: 10 | 30 | 50 .Поликарбонатный полый лист

; Сплошной лист поликарбоната

Лист поликарбонатный пустотелый; твердый поликарбонатный лист

Высокая скорость светопропускания, Изготовлен из 100% чистого сырья с защитой от ультрафиолета, длительный срок службы

Изготовлен из поликарбонатной смолы Bayer Makrolon, наш твердый поликарбонатный лист соэкструдирован с защитным слоем от УФ-излучения на одном или двух сторон, что придает листу отличную стойкость к старению и исключительную ударопрочность, что позволяет широко использовать его в архитектурной промышленности.

Толщина 1,0 мм, 1,2 мм, 1,5 мм, 2 мм, 3 мм, 4 мм, 4,5 мм, 6 мм, 8 мм, 10 мм, 12 мм, 15 мм
Стандартная ширина 1220 мм, 1560 мм, 1820 мм, 2100 мм (можно настроить в соответствии с требованиями заказчика любой ширины менее 2100 мм)

Цвет: прозрачный, синий, зеленый, коричневый, опал

Фактура: гладкая, рельефная, алмазная, абразивная

Характеристики
Светопропускание: отличное светопропускание (до 88% Под воздействием солнечных лучей не возникает желтого цвета, матовости и / или плохого пропускания света.Тисненый лист и абразивный лист выполняют астигматическую функцию.

.

Защита от ультрафиолетовых лучей Полый пластиковый лист Сотовый поликарбонатный лист для теплицы

Описание продукта

Сотовый поликарбонатный лист Стандартные и технические параметры продукта

Стандарт продукта

Стандартный цвет: прозрачный, сине-зеленый, зеленый, синий, светло-опаловый, бронзовый (коричневый) и др.

Толщина (мм)	Вес (кг / м2)	Мини-гибка Радиус (мм)	Прозрачность (%)	Значение K (Вт / м2 · k)
6	1.5	1800	59	2,96
8	1,7	2400	58	2,58
10	2,0	3000	57	2,16
12	2,2	3600	56	1,98
14	2,4	4200	55	1,74

Технические параметры

Ударная вязкость	Прозрачность	Удельная grevity	Коэффициент теплового расширения	Температура эксплуатации	Теплопроводность
2.1дж / м-2,3дж / м	40% -80%	1,2 г / см³	0,065 мм / м ° C	-40 ° C — 120 ° C	3,0-3,9 Вт / м² ° C

Прочность на растяжение	Прочность на изгиб	Модуль упругости	Влияние звукоизоляции	Растягивающее напряжение при разрыве	Удлинение при разрыве
≥60 Н / мм	100 Н / мм²	2400 МПа	10 мм два ламината с уменьшением 10 дБ	≥65 МПа	> 100%

Обширная презентация

Наши преимущества

1.Хорошее светопропускание

2. Легкость и ударопрочность

3. Звукоизоляция и огнестойкость

4. Отличный эффект энергосбережения

5. Атмосферостойкость (защита от запотевания / падения)

6. Качество 10 лет гарантия

FAQ

1. Вы производитель или торговая компания?
Мы профессиональная фабрика, основанная в 1996 году. OEM приемлемо

2. Каков процесс заказа?
а.Запрос — предоставьте нам все четкие требования.
г. Предложение — официальная форма предложения со всеми четкими спецификациями.
г. Настройка — Мы предлагаем максимальную настройку и индивидуальные решения.
г. Образец — Стандартный образец нашей фабрики.
e. Условия оплаты — T / T 30% заранее, баланс перед отгрузкой.
ф. Производство — серийное производство
г. Доставка — морем, воздухом или курьером. Подробное изображение пакета будет предоставлено.

3. Какие условия оплаты вы используете?
Т / Т, PayPal, Western Union

4.У вас есть инструмент для мгновенного чата?
Skype: saining-daisy, polycarbonate_sheet
Whatsapp: 008613738115516
Электронная почта: hzsn (at) hzsn.com.cn

Добро пожаловать в >> Hangzhou Saining Polycarbonate Sheet Co., Ltd.

.

(PDF) Производство и оценка производительности гофрированного поликарбонатного гибридного солнечного водяного плоского пластинчатого коллектора

International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering

Website: www.ijetae.com (ISSN 2250-2459, Volume 2, Issue 3, March 2012 )

445

Оценка производства и производительности

Гофрированный поликарбонатный гибридный солнечный водяной плоский коллектор

Пластинчатый коллектор

BS Бхадурия1, М.К. Гаур2, К.С. Мальви3

1,2 Мэдхавский технологический и научный институт, Гвалиор, Индия

3 Университет Лидса, Великобритания

[email protected]

[email protected]

3csmalvi@gam — Индия благословлена ​​изобилием солнечного света

. Солнечная энергия является экологически чистым источником энергии с

без вредных выбросов. Хотя существует огромный потенциал использования солнечной энергии

в развивающихся странах, однако

дорогостоящий характер солнечных панелей препятствует этому росту рынка

на местном уровне. уровень.Точнее, солнечный водонагреватель

является наиболее распространенным для нагрева воды, но всегда требуется модификация

для лучшего использования.

Разработана новая панель с использованием листа поликарбоната

(ПК) с подачей воды в каналы и

солнечных элементов

, прикрепленных поверх листа. Функция

воды — отвод избыточного тепла. Кроме того, в обеих системах

материал с фазовым переходом (PCM) интегрирован

в качестве краткосрочного накопителя тепла.Детали и результаты изготовления панелей

обсуждаются в этой статье.

Прототипы разработаны и испытаны для условий

в помещении в MITS Gwalior, Индия. Замечено, что

вода и PCM могут отводить избыточное тепло солнечного элемента

. Одновременно это избыточное тепло также используется

для получения тепловой энергии в качестве нагревающей воды. Таким образом, эту систему

можно назвать поликарбонатно-фотоэлектрической тепловой системой

.

Ключевые слова — теплопередача, материал фазового перехода,

лист из поликарбоната, солнечная панель

I. ВВЕДЕНИЕ

Фотоэлектрические тепловые системы

Существуют огромные возможности использования солнечной энергии

в развивающихся странах. Однако дорогая природа солнечных панелей

препятствует этому росту рынка на

на местном уровне. Как правило, солнечная батарея становится низкой на

, КПД выше 25 ° C, а климат Индии всегда остается на

выше этой температуры.Следовательно, для использования максимально возможной эффективности солнечного элемента

требуются методы охлаждения

[1].

Фотоэлектрическая / тепловая (PVT) ветвь солнечной энергии

система преобразования, которая обеспечивает комбинированное тепло и

электричество через единую систему. Идея состоит в том, что фотоэлемент

имеет КПД, который уменьшается примерно на

линейно с увеличением температуры. В гибридной системе PVT

поток воды или воздуха охлаждает PV, поэтому

обеспечивает повышение эффективности PV [2-5].

Материал с фазовым переходом

ПКМ — это вещества с высокой скрытой теплотой плавления

и температурой плавления, подходящей для данного применения. Они

используются в фотоэлектрических модулях для ограничения температуры ячейки за счет поглощения тепла

при плавлении [9], а в системе отопления

в качестве теплоносителя для увеличения продолжительности нагрева воды

путем выделения тепла при замерзании [9]. 6-8].

PCM сохраняет скрытую теплоту без каких-либо изменений физических или химических свойств

в течение тысяч циклов.

PCM с различными температурами коммерчески доступны

на рынке (от -35 ° C до 90 ° C)

в зависимости от области применения. Мы купили OM46 у

PLUSS Ltd. Это PCM на основе органических химикатов, имеющий температуру плавления

46 ° C соответственно. Он хранит

тепловой энергии в виде скрытой теплоты в кристаллической форме. В фазе изменения

это скрытое тепло выделяется или поглощается,

позволяя поддерживать температуру окружающей среды в системе

.Эти PCM должны проверить соответствие

в соответствии с температурой Гвалиора в хранилище солнечной энергии

. У них есть некоторые характерные особенности, такие как стабильность

в течение тысяч циклов, неопасность, биоразлагаемость

и нетоксичность. Они выглядят как «белые воскообразные хлопья

» и имеют скрытую теплоту 245 кДж / кг без охлаждения ниже

[9].

Использование полимера

Благоприятные свойства поликарбоната при нанесении

на солнечный коллектор: низкая плотность, механическая прочность

, не требуется специальной обработки поверхности, отсутствие коррозии

, технология обработки адаптирована к массе

Построить простой Солнечный обогреватель с пластиковым листом

Вопреки тому, что вы думаете, солнечные отопительные установки не обязательно должны быть сложными и дорогими, чтобы выполнять свою работу.Мы доказали это себе не так давно, когда оборудовали дом — старый глинобитный дом, расположенный высоко (8000 футов) в горах на севере Нью-Мексико — простой, но очень эффективной системой солнечного отопления за 25 долларов.

Когда мы его взяли, дом был ничем иным, как незавершенным сквозняком, площадью 750 квадратных футов, в котором было много окон и стен с эквивалентным значением теплоизоляции менее дюйма из стекловолокна. Не совсем то, что вы бы назвали уютным убежищем, в котором можно было бы выдержать 19-градусную зиму Новой Мексики!

К счастью, крыша здания была изолирована шестидюймовым стекловолокном…. но пол — как и стены — не имел теплоизоляции, и нам сказали, что зимой, предшествовавшей нашему приезду, жители дома тратили 60 долларов в месяц на пропан, чтобы сохранить тепло.

Это был весь стимул, который нам понадобился, чтобы начать искать способ повысить эффективность отопления жилища. Итак, мы некоторое время обдумывали ситуацию … и в конце концов решили [1] установить дровяную печь и [2] установить большой солнечный коллектор для южной стены здания.(Поскольку мы снимали, а не покупали, это место, мы чувствовали, что для нас нецелесообразно тратить деньги на изоляцию всего здания … даже при том, что это решило бы лучшую часть проблемы с отоплением. .)

Строительство коллектора оказалось несложным. Все, что мы сделали, это [A] приклеили лист черного пластика к внешней стороне южной стены, [B] соорудили каркас 9 ‘X 14’ из досок размером 1 «X 6», покрыли внешнюю сторону этого каркаса прозрачным слоем. — через пластик толщиной 4 мил (мы поместили несколько усиливающих планок между шестигранниками, чтобы помочь пластику выдерживать сильные горные ветры), и [D] крепим этот каркас, похожий на стену, сбоку от дома, прямо над черным пластиком.

Как видно из прилагаемой схемы, мы также вырезали два вентиляционных отверстия размером 12 на 15 дюймов в стене возле потолка и квадратное отверстие размером 24 дюйма в стене возле пола и разместили двери над всеми тремя отверстиями. ( Эти отверстия выводят коллектор в дом, но не наружу.)

Таким образом, всякий раз, когда Оле Соль освещает нашу скромную обитель, и нам нужно дополнительное тепло помещения, все, что нам нужно сделать, это открыть люки и сесть поудобнее. , и пусть коллектор (с помощью естественной конвекции) сделает свою работу.Прохладный воздух дома поступает в коллектор через 24-дюймовое отверстие в нижней части стены … поднимается, поскольку он нагревается солнечными лучами … и выходит обратно в дом через любое из двух верхних вентиляционных отверстий (которые расположены в двух в разных комнатах) с достаточной силой, чтобы трепетать несколько лент. TA DA! Пассивное солнечное тепло!

Прелесть этой конструкции в том, что она проста (нет дорогих насосов, дифференциальных термостатов, медных трубок и т. д.), и все же она работает. Единственный недостаток установки в том, что она не согревает нас очень долго… потому что ночью тепло проходит сквозь наши глинобитные стены. (Единственное средство от этого, конечно, изоляция.)

Тем не менее, мы с гордостью сообщаем, что наш солнечный обогреватель теперь обеспечивает нас одной третью всех британских тепловых единиц, которые мы потребляем при обогреве помещений, что — с точки зрения пропан — около 20 долларов в месяц. Следовательно, вы можете подсчитать, что срок окупаемости всей нашей системы составляет около пяти недель … это совсем не то, что от пяти до десяти лет, которые требуется большинству солнечных отопительных установок, чтобы окупить себя.

Это правда, что мы могли бы повысить эффективность и долговечность коллектора, используя стекло вместо пластика … но это было бы — для нашего бюджета — слишком дорого. Пластик нам подходит (а когда его нужно заменить, новый лист должен стоить всего около 5 долларов).

Мы нашли этот эксперимент забавным и полезным — для нас самих И для всей планеты — настолько, что мы уже работаем над строительством собственного дома с солнечным обогревом!

3 причины, по которым пластиковые солнечные коллекторы, вероятно, не подойдут для

Немецкий институт солнечных энергетических систем им. Фраунгофера работает над панелью солнечного коллектора, изготовленной из экструдированного полипропилена.Идея пластиковых коллекторных панелей состоит в том, чтобы снизить стоимость солнечных тепловых установок для коммерческих, промышленных и жилых систем. Исследователи института считают, что они могут создать недорогую рабочую панель в рамках программы, известной как проект ExKoll.

На первый взгляд может показаться, что пластиковая панель солнечного коллектора имеет большой потенциал для использования в солнечных тепловых системах с ограниченным бюджетом. Однако технологии еще нет. Немецкой модели присущи проблемы, которые не позволят ей завоевать популярность до тех пор, пока они не будут исправлены.Вот эти проблемы:

1. Низкая производительность

Прототип ExKoll представляет собой пластиковую панель размером 31,5 x 63 дюйма, которая включает в себя заднюю часть из нескольких пластиковых листов с двойными стенками. Плохая новость заключается в том, что конструкция панели ограничивает производительность — она ​​производит на 20% меньше полезной энергии по сравнению с лучшими коллекторами, представленными в настоящее время на рынке. Даже с ценой на 25% ниже, чем у наименее эффективных обычных плоских солнечных тепловых панелей, общая экономия системы, использующей панель ExKoll, будет компенсирована более низкой тепловой производительностью.Сравнение панели с конкурирующими продуктами по соотношению затрат и выгод показывает очень небольшую выгоду от использования пластикового коллектора.

2. Низкий КПД

Физические компоненты панели ExKoll выдерживают температуру максимум 250 °. Следовательно, использование коллектора в солнечной среде, такой как Флорида, Аризона и Южная Калифорния, может оказаться сложной задачей, которая будет далеко не ограничивающей для любых коммерческих приложений и большинства жилых помещений.Исследователи решили потенциальные проблемы с перегревом, встроив в свою конструкцию систему, которая обеспечивает контролируемые потери тепла. Проще говоря, панель сбрасывает накопленное тепло в окружающую среду, когда температура становится слишком высокой. Тем не менее, какой смысл использовать солнечную энергию, если она должна выделяться в атмосферу в виде тепла? Пластиковая панель коллектора, не способная выдерживать высокие температуры, имеет рейтинг эффективности, не внушающий доверия инвесторов.

3.Высокая стоимость установки

Отсутствие внедрения делает пластиковые панели солнечных коллекторов немного более дорогими для покупки и установки в настоящее время. Более того, хотя цены, вероятно, снизятся в результате широкого внедрения, у отрасли солнечной энергетики нет веских причин серьезно рассматривать текущие предложения. Отрасль получает большую производительность и эффективность за счет панелей, которые она использовала в течение многих лет.

Пока не будут внесены существенные улучшения в модель пластикового солнечного коллектора, мы не видим будущего для этого типа коллектора.Напротив, мы верим, что будущее применения солнечной энергии зависит от конструкции вакуумных трубок. Вакуумированные трубы очень эффективны и позволяют производить впечатляющие результаты. Характеристики технологии вакуумированных трубок побудили Solar America Solutions основать на ней SunQuest 250.

Для SunQuest 250 требуется всего 3 фута на 7 футов установочного пространства, чтобы создать пространство для поглощения солнечной энергии площадью 88 футов² на крыше промышленного или коммерческого здания. Наши солнечные панели развивают температуру почти 500 градусов в солнечные дни и более 300 градусов в наихудших погодных условиях, поэтому наши солнечные панели способны производить достаточно энергии для удовлетворения ваших потребностей в горячей воде или обогреве помещений, экономя при этом значительные суммы денег за счет снижения зависимости от ископаемых. топливная энергия, как правило, окупается менее чем за пять лет.

В то время как исследователи в Германии продолжают искать способы улучшения своих пластиковых панелей солнечных коллекторов, Solar America Solutions продолжит развертывание SunQuest 250 в коммерческих и промышленных зданиях по всей Америке. Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о том, как одно из наших солнечных тепловых решений может принести пользу вашей организации или бизнесу.

Источники:

Sun Wind & Energy — http://www.sunwindenergy.com/plastic-collector-25-euros-hardly-lowers-cost-solar-thermal-systems

СОЛНЕЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ, ВКЛЮЧАЯ КРЫШКУ НА АКРИЛОВОЙ ОСНОВЕ И СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИХ

В данном документе описаны солнечные коллекторы, в частности солнечные коллекторы, включающие в себя передний сотовый лист на акриловой основе.

Солнечные коллекторы могут быть эффективными и экономичными источниками горячей воды для бытового и коммерческого горячего водоснабжения, а также для отопления помещений. Солнечный коллектор может содержать передний лист, обычно сделанный из прозрачного или полупрозрачного материала, такого как стекло, полимер или подобные материалы. Когда передний лист представляет собой стеклянный слой, обычно требуется рама, которая обычно может быть сделана из алюминия. Рама и стеклянный слой вносят наибольший вклад в вес солнечных коллекторов в сборе, что может сделать их тяжелыми и дорогими в производстве.Таким образом, были предприняты попытки изготовить полностью полимерный солнечный коллектор с меньшим весом.

Полимерные солнечные коллекторы могут быть изготовлены из прозрачного полимерного листа остекления (например, многостенного листа из поликарбоната), черного полимерного поглотителя с экструдированными водяными каналами (например, многостенного листа из полисульфона или смеси полифениленового эфира), изолирующей основы, и водяные коллекторы и детали рамы. Поскольку абсорбер может быть изолирован как спереди, так и сзади, могут быть достигнуты температуры, намного превышающие температуру окружающей среды.Солнечные коллекторы обычно предназначены для производства воды с температурой от 70 градусов Цельсия (° C) до 80 ° C.

Однако, когда определенные полимеры используются для изготовления сборки солнечного коллектора, получаемые механические свойства и / или оптическая эффективность сборка солнечного коллектора может быть ниже, чем сборка стекло / металл. Например, некоторые полимерные материалы, такие как полиметилметакрилат (ПММА), могут быть хорошими для светопропускания (то есть с высокой оптической эффективностью), но не обладают механическими качествами, такими как ударопрочность.Другие полимерные материалы, такие как поликарбонат (ПК), обладают хорошими механическими свойствами, но пониженной оптической эффективностью.

Соответственно, существует потребность в солнечном коллекторе, который был бы легким, оптически эффективным и имел хорошие механические свойства.

В различных вариантах осуществления раскрыты солнечные коллекторы и способы их изготовления и использования.

Солнечный коллектор может содержать: полимерный корпус; прикрепленная к корпусу полимерная крышка, определяющая внутренний объем солнечного коллектора; поглотитель солнечной энергии, прикрепленный к корпусу и расположенный в области, определяемой корпусом и крышкой; при этом корпус содержит гибкий уплотнительный элемент; и при этом крышка содержит сотовую структуру.

Солнечный коллектор может содержать: полимерный корпус; полимерная крышка, плотно прилегающая к корпусу; поглотитель солнечной энергии, расположенный между корпусом и крышкой; при этом корпус содержит отверстие; при этом отверстие закрыто гибким уплотнительным элементом; и при этом крышка содержит сотовую структуру.

Способ изготовления солнечного коллектора может включать: размещение поглотителя солнечной энергии между полимерной крышкой и полимерным корпусом; при этом крышка содержит сотовую структуру; при этом корпус включает отверстие; герметизация проема гибким уплотнительным элементом; и уплотнение крышки к корпусу.

Способ изготовления солнечного коллектора может включать: размещение поглотителя солнечной энергии между полимерной крышкой и полимерным корпусом; уплотнение крышки к корпусу для образования внутреннего объема; заполнение внутреннего объема газообразным азотом; при этом крышка содержит сотовую структуру; при этом корпус включает гибкий уплотнительный элемент.

Эти и другие особенности и характеристики более подробно описаны ниже.

Ниже приводится краткое описание чертежей, на которых одинаковые элементы пронумерованы одинаково и которые представлены с целью иллюстрации примерных вариантов осуществления, раскрытых в данном документе, а не с целью их ограничения.

РИС. 1 — схематическое изображение отдельных компонентов сборки солнечного коллектора.

РИС. 2 — крышка солнечного коллектора, вид сверху.

РИС. 3 — вид сбоку крышки, показанной на фиг. 2.

РИС. 4 — схема, иллюстрирующая процесс изготовления солнечного коллектора.

РИС. 5 — схема, иллюстрирующая другой процесс изготовления солнечного коллектора.

Раскрытые здесь полимерные солнечные коллекторы, которые имеют легкий вес, обладают высокой оптической эффективностью и хорошими механическими свойствами.В частности, солнечные коллекторы включают полимерное сотовое покрытие, которое обладает высокой ударной вязкостью и прозрачностью. Солнечные коллекторы могут включать в себя гибкий уплотнительный элемент, который расширяется и сжимается, чтобы приспособиться к изменениям внутренней температуры и предотвращать вздутие крышки. Кроме того, солнечные коллекторы могут содержать газ, такой как азот, герметизированный во внутреннем объеме для предотвращения роста водорослей и / или для снижения оксигенации компонентов.

Как раскрыто в данном документе, полимерный солнечный коллектор может включать в себя крышку, корпус и поглотитель солнечной энергии.Крышка может включать в себя полимерный материал в виде ячеистой структуры и может располагаться над поглотителем солнечной энергии. Сотовая структура может содержать ячейки с боковыми стенками ячеек, которые примыкают друг к другу в форме кольца, например, образуя шестиугольные ячейки. Сотовая структура увеличивает механические свойства крышки, что позволяет использовать материалы с высокой оптической эффективностью, которые в противном случае не имели бы достаточных механических свойств. Сотовая панель обычно может быть прозрачной (например,g., имеют пропускание от 60 до 90% солнечного излучения (λ от 300 до 2500 нм). Процент светопропускания можно определить в соответствии с ISO 9060: 1990 с помощью пиранометра (например, пиранометра с термобатареей). Передача может быть больше или равна 80% при измерении в соответствии с ISO 9060: 1990. Сотовая панель (также называемая крышкой) может включать в себя и полимерный материал на акриловой основе. Например, покрытие может включать полиметилметакрилат (ПММА).ПММА может не содержать УФ-стабилизаторов. Покрытие может включать сополимер поликарбоната (PC) (например, LEXAN ™ SLX), полиимид (например, PA12), поливинилиденфторид (PVDF), полимер циклического олефина (COP), сополимер циклического олефина (COC), комбинации, включающие по крайней мере один из вышеизложенного. Кроме того, сотовая панель может направлять свет на поглотитель солнечной энергии. Другими словами, перпендикулярное расположение шестиугольников направляет свет к поглотителю, что снижает потери на отражение и увеличивает эффективность.В качестве альтернативы крышка может включать многослойную структуру (MWS), включающую два или более горизонтальных слоя листов, разнесенных друг от друга, при этом листы выдавливаются, удерживаются вместе, склеиваются или соединяются с различными типами усиливающих структур, по-разному называемых ребрами распорки, рейки, перемычки и т.п. Крышка может иметь толщину от 4 мм до 30 мм.

Использование полимерного покрытия для замены стекла в сборке солнечного коллектора позволяет значительно облегчить сборку (например, 10 кг / м 2 (кг / м ² ) для сборок без стекла по сравнению с 13 кг / м2 ² для сборок со стеклом), которые можно разместить на крышах с ограниченной несущей способностью (например,г., плоские кровли). Кроме того, использование полимерного покрытия позволяет заменить алюминиевый каркас и задний слой интегрированным пластиковым каркасом. Сборки солнечных коллекторов с меньшим количеством компонентов или с компонентами, которые интегрированы друг с другом (например, распределительная коробка, кабели и / или соединители, интегрированные с рамой), могут уменьшить количество времени, необходимого для производства и сборки солнечного коллектора.

Корпус может быть изготовлен из полимерного материала, который можно приваривать лазером к крышке.Например, корпус можно термоформовать из смеси поликарбоната и акрилонитрилстиролакрилата (ASA). Корпус может включать материал, устойчивый к ультрафиолету (УФ) (например, не разрушающийся под воздействием УФ-света) и не требующий дополнительных УФ-стабилизаторов. Например, корпус может включать поликарбонат, сополимер полипропилена, полифенилен (например, Noryl * PPX), смолу Noryl *, полиамид (например, PA6.6) и комбинации, включающие по меньшей мере одно из вышеперечисленных.

К корпусу можно прикрепить гибкий уплотнительный элемент.Гибкий уплотнительный элемент может образовывать воздухонепроницаемое уплотнение с корпусом. Гибкий уплотнительный элемент может быть наложен на корпус. Гибкий уплотнительный элемент может реагировать на изменения температуры и давления внутри узла солнечного коллектора. Например, при повышении температуры внутри солнечного коллектора гибкий уплотнительный элемент может перемещаться для расширения внутреннего объема солнечного коллектора, что предотвращает повышение давления и исключает вздутие верхней крышки из-за внутреннего давления.Например, когда температура внутри солнечного коллектора превышает температуру стагнации (например, превышает 130 ° C или даже 140 ° C), гибкий уплотнительный элемент может расширяться, чтобы снизить давление внутри солнечного коллектора. Гибкий уплотнительный элемент может быть изготовлен из полимерного материала, совместимого с формованием корпуса поверх него. Например, гибкий уплотнительный элемент может включать термопластичный эластомерный материал, такой как термопластичный полиуретан (TPU), стирол-этилен / бутилен-стирол (SEBS), стирол-этилен / пропилен-стирол (SEPS) и комбинации, включающие по меньшей мере одно из вышеизложенное.Гибкий уплотнительный элемент может иметь толщину от 0,5 до 5 мм.

Крышка может быть прикреплена к корпусу с помощью различных механизмов крепления, включая клей, зажимной механизм и / или сварку (например, ультразвуковую или лазерную сварку). Крышка и корпус могут образовывать воздухонепроницаемое уплотнение, которое может предотвратить попадание влаги и твердых частиц внутрь солнечного коллектора.

Крышку можно приварить с помощью лазера к корпусу, чтобы создать воздухонепроницаемое внутреннее пространство. Лазерная сварка обеспечивает эффективный процесс с низкой стоимостью оборудования, гибкостью контуров и малым временем цикла.Лазерная сварка включает соединение двух компонентов с разными светопоглощающими свойствами. Например, один из компонентов может быть прозрачным для длины волны лазерного луча, тогда как другой компонент может поглощать энергию лазерного луча. Во время процесса лазерной сварки лазерный луч может проходить через первый (т. Е. Прозрачный) компонент, и когда лазерный луч попадает на поверхность второго (т. Е. Абсорбирующего) компонента, свет от лазерного луча поглощается и преобразуется в тепло. .Затем это тепло передается прозрачному компоненту за счет теплопроводности, заставляя материал обоих компонентов плавиться и свариваться. Лазер может работать в инфракрасном диапазоне (ИК) электромагнитного спектра (например, с длинами волн от 700 до 1200 нанометров (нм)), что называется инфракрасной лазерной сваркой.

Может быть желательно, чтобы крышка и корпус обладали определенными оптическими свойствами при лазерной сварке деталей. Например, поскольку две части, которые демонстрируют прозрачность в определенном спектре света, нельзя сварить вместе, крышка может быть прозрачной для света определенной длины волны (например.(например, с длинами волн в ИК-спектре от 700 до 1200 нм), в то время как корпус может быть полупрозрачным или непрозрачным (например, поглощающим ИК-излучение для лазерной сварки). В качестве альтернативы, корпус может быть прозрачным для света определенной длины волны (например, длин волн в ИК-спектре от 700 до 1200 нм), в то время как крышка может быть полупрозрачной или непрозрачной (например, поглощающей ИК-излучение для обеспечения возможности лазерной сварки. ). Лазерная сварка может предложить множество преимуществ, включая более короткое время цикла по сравнению с формованием компонентов с последующим их соединением на дополнительном этапе.Кроме того, при лазерной сварке не образуется пыль, которая может попасть во внутренний объем. Кроме того, лазерная сварка крышки и корпуса создает воздухонепроницаемое уплотнение, которое может предотвратить попадание влаги и твердых частиц внутрь солнечного коллектора.

Внутренний объем, образованный крышкой и корпусом, может быть заполнен газом, чтобы преимущественно предотвратить рост водорослей, а также уменьшить окисление термопластичных материалов (например, поглотителя, крышки, корпуса и т.п.).Гибкий уплотнительный элемент может быть наложен на корпус. Корпус и крышка можно герметично соединить. Газ может быть введен в область между крышкой и корпусом (например, во внутренний объем) через иглу через гибкий уплотнительный элемент. Например, внутренний объем может быть заполнен газообразным азотом или газообразным аргоном.

Поглотитель солнечной энергии может быть расположен во внутреннем объеме, образованном крышкой и корпусом. Поглотитель солнечной энергии может быть черным, что означает отсутствие пропускания через него.Поглотитель солнечной энергии может поглощать входящий свет и передавать энергию циркулирующей жидкости, такой как воздух, вода, этиленгликоль и т.п. Поглотитель солнечной энергии может быть изготовлен из любого материала с желаемой термической и гидролитической стабильностью. Примеры включают полисульфоны, модифицированные поли (фениленоксиды), полиэфирэфиркетон (PEEK), полиимид и комбинации, содержащие по меньшей мере одно из вышеперечисленных.

Более полное представление о компонентах, процессах и устройствах, раскрытых в данном документе, можно получить, обратившись к прилагаемым чертежам.Эти фигуры (также называемые здесь «ФИГ.») Являются просто схематическими изображениями, основанными на удобстве и простоте демонстрации настоящего раскрытия, и, следовательно, не предназначены для указания относительных размеров и размеров устройств или их компонентов и / / или для определения или ограничения объема примерных вариантов осуществления. Хотя для ясности в нижеследующем описании используются конкретные термины, эти термины предназначены для обозначения только конкретной структуры вариантов осуществления, выбранных для иллюстрации на чертежах, и не предназначены для определения или ограничения объема раскрытия.На чертежах и в нижеследующем описании, приведенном ниже, следует понимать, что одинаковые числовые обозначения относятся к компонентам с одинаковыми функциями.

РИС. 1 показан солнечный коллектор. Как показано на фиг. 1, солнечный коллектор 1 включает крышку 2 , абсорбер 3 , корпус 4 и гибкий уплотнительный элемент 5 . Крышка 2 может иметь сотовую структуру. Крышка 2 может включать полимерный материал с высокой оптической эффективностью.Например, крышка 2 обычно может быть прозрачной (например, иметь пропускание солнечного излучения больше или равно 60-80% (λ, от 300 нанометров (нм) до 2500 нм)). Передача может быть больше или равна 80% при измерении в соответствии с ISO 9060: 1990. Крышка 2 может включать и полимерный материал на акриловой основе. Например, покрытие 2 может включать поли (метилметакрилат) (ПММА). Крышка может включать сополимер поликарбоната (ПК) (например, LEXAN ™ SLX).

РИС. 2 показан вид сверху сотовой крышки 2 . Как показано на фиг. 2 крышка 2 включает несколько ячеек гексагональной формы 7 , имеющих общие стенки ячеек 6 . ИНЖИР. 3 показан вид сбоку крышки 2 . Как показано на фиг. 3 крышка 2 может иметь толщину (t). Толщина (t) может составлять от 4 до 30 мм.

Крышка 2 может быть прикреплена к корпусу 4 для образования внутреннего объема. Крышка 2 может быть присоединена к корпусу 4 для образования герметичного уплотнения между крышкой 2 и корпусом 4 .Например, крышка 1 может быть приварена лазером к корпусу 2 . Абсорбер 3 может быть расположен во внутреннем объеме и прикреплен к корпусу 4 . Корпус 4 может иметь отверстие, которое можно закрыть или запечатать гибким уплотнительным элементом 5 . Например, гибкий уплотнительный элемент 5 может быть наформован на корпус 4 до того, как корпус 4 прикреплен к крышке 2 . Гибкий уплотнительный элемент 5 позволяет вводить газ во внутренний объем, образованный корпусом 4 и крышкой 2 .Например, газообразный азот может быть введен во внутренний объем через иглу для подавления и / или устранения роста водорослей. Кроме того, гибкий уплотнительный элемент 5 может расширяться в ответ на изменения температуры, что исключает возможность вздутия или деформации крышки 2 из-за внутреннего давления.

РИС. 4 иллюстрирует способ изготовления солнечного коллектора. Как показано на фиг. 4, этап , 100, включает размещение поглотителя между полимерной крышкой и полимерным корпусом.Полимерное покрытие может иметь сотовую структуру. В корпусе может быть отверстие. Поглотитель можно прикрепить к корпусу. На этапе , 101, отверстие закрывается гибким уплотнительным элементом. Например, гибкий уплотнительный элемент может быть наложен на корпус. Этап 102 включает герметизацию крышки к корпусу. Например, крышку можно приварить лазером к корпусу.

РИС. 5 иллюстрирует способ изготовления солнечного коллектора. Как показано на фиг.5, абсорбер расположен между полимерной крышкой и полимерным корпусом на этапе 200 . Крышка может иметь сотовую структуру. Корпус может включать гибкий уплотнительный элемент. На этапе 201 крышка герметично соединяется с корпусом, образуя внутренний объем. Внутренний объем может быть заполнен азотом на этапе 202 .

Описанные здесь солнечные коллекторы имеют хорошее отношение жесткости к весу и хорошую теплоизоляцию (например, из-за газовых карманов в сотовой структуре).

Ниже приведены некоторые варианты осуществления солнечных коллекторов и способы их изготовления.

Солнечный коллектор, содержащий: полимерный корпус; прикрепленная к корпусу полимерная крышка, определяющая внутренний объем солнечного коллектора; поглотитель солнечной энергии, прикрепленный к корпусу и расположенный в области, определяемой корпусом и крышкой; при этом корпус содержит гибкий уплотнительный элемент; и при этом крышка содержит сотовую структуру.

Солнечный коллектор, содержащий: полимерный корпус; полимерная крышка, плотно прилегающая к корпусу; поглотитель солнечной энергии, расположенный между корпусом и крышкой; при этом корпус содержит отверстие; при этом отверстие закрыто гибким уплотнительным элементом; и при этом крышка содержит сотовую структуру.

Солнечный коллектор по вариантам 1 или 2, в котором крышка содержит сополимер полиметилметакрилата и поликарбоната, полиамид, поливинилиденфторид, полимер циклического олефина, сополимер циклического олефина и комбинации, включающие по меньшей мере одно из вышеперечисленного.

Солнечный коллектор по любому из вариантов осуществления 1-3, в котором корпус содержит поликарбонат, акрилонитрилстиролакрилат, сополимер полипропилена, полифенилен, полиамид и комбинации, включающие по меньшей мере одно из вышеперечисленного.

Солнечный коллектор по любому из вариантов осуществления 1-4, в котором корпус приварен лазерной сваркой к крышке.

Солнечный коллектор по любому из вариантов осуществления 1-5, в котором внутренний объем солнечного коллектора содержит газообразный азот и / или газообразный аргон.

Солнечный коллектор по любому из вариантов осуществления 1-6, в котором гибкий уплотнительный элемент содержит термопластичный эластомер.

Солнечный коллектор по любому из вариантов осуществления 1-7, в котором гибкий герметизирующий элемент содержит термопластичный полиуретан, стирол-этилен / бутилен-стирол, стирол-этилен / пропилен-стирол и комбинации, включающие по меньшей мере одно из вышеперечисленного.

Солнечный коллектор по любому из вариантов осуществления 1-8, в котором крышка не содержит УФ-стабилизаторов.

Солнечный коллектор по любому из вариантов осуществления 1-9, в котором гибкий уплотняющий элемент налит на корпус.

Солнечный коллектор по любому из вариантов осуществления 1-10, в котором крышка имеет толщину от 4 мм до 30 мм.

Способ изготовления солнечного теплового коллектора, включающий: размещение поглотителя солнечной энергии между полимерной крышкой и полимерным корпусом; при этом крышка содержит сотовую структуру; при этом корпус включает отверстие; герметизация проема гибким уплотнительным элементом; и уплотнение крышки к корпусу.

Способ изготовления солнечного теплового коллектора, включающий: размещение поглотителя солнечной энергии между полимерной крышкой и полимерным корпусом; уплотнение крышки к корпусу для образования внутреннего объема; заполнение внутреннего объема газообразным азотом; при этом крышка содержит сотовую структуру; при этом корпус включает гибкий уплотнительный элемент.

Способ по вариантам осуществления 12 или 13, дополнительно включающий заполнение внутреннего объема солнечного коллектора газообразным азотом и / или газообразным аргоном.

Способ по вариантам 12-14 осуществления, в котором герметизация крышки к корпусу включает лазерную сварку.

Способ по любому из вариантов осуществления 12-15, в котором покрытие содержит сополимер полиметилметакрилата и поликарбоната, полиамид, поливинилиденфторид, полимер циклического олефина, сополимер циклического олефина и комбинации, включающие по меньшей мере одно из вышеперечисленного.

Способ по любому из вариантов осуществления 12-16, в котором корпус содержит поликарбонат, акрилонитрилстиролакрилат, сополимер полипропилена, полифенилен, полиамид и комбинации, включая по меньшей мере одно из вышеперечисленного.

Способ по любому из вариантов осуществления 12-17, в котором гибкий уплотнительный элемент содержит термопластичный эластомер.

Способ по любому из вариантов осуществления 12-18, в котором гибкий герметизирующий элемент содержит термопластичный полиуретан, стирол-этилен / бутилен-стирол, стирол-этилен / пропилен-стирол и комбинации, включающие по меньшей мере одно из вышеперечисленного.

Способ по любому из вариантов осуществления 12-19, в котором покрытие не содержит УФ-стабилизаторов.

Способ по любому из вариантов осуществления 12-20, в котором герметизация отверстия гибким герметизирующим элементом включает в себя формование гибкого герметизирующего элемента на корпусе с образованием воздухонепроницаемого уплотнения.

Способ по любому из вариантов осуществления 12-21, в котором крышка имеет толщину от 4 мм до 30 мм.

Все диапазоны, раскрытые в данном документе, включают конечные точки, и конечные точки независимо комбинируются друг с другом (например, диапазоны «до 25 мас.% Или, более конкретно, от 5 мас.% До 20 мас.%», включает конечные точки и все промежуточные значения диапазонов от «5 мас.% до 25 мас.%» и т. д.). «Комбинация» включает смеси, смеси, сплавы, продукты реакции и т.п.Кроме того, термины «первый», «второй» и т.п. в данном документе не обозначают какой-либо порядок, количество или важность, а скорее используются для определения одного элемента от другого. Термины «a», «an» и «the» в данном документе не обозначают количественное ограничение и должны толковаться как охватывающие как единственное, так и множественное число, если иное не указано в данном документе или явно не противоречит контексту. Используемый здесь суффикс «(s)» предназначен для включения как единственного, так и множественного числа термина, который он модифицирует, тем самым включая один или несколько из этих терминов (например,g. пленка (пленки) включает одну или несколько пленок). Ссылка во всем описании на «один вариант осуществления», «другой вариант осуществления», «вариант осуществления» и так далее означает, что конкретный элемент (например, признак, структура и / или характеристика), описанный в связи с вариантом осуществления, включен в по меньшей мере, один вариант осуществления, описанный здесь, и может присутствовать или не присутствовать в других вариантах осуществления. Кроме того, следует понимать, что описанные элементы можно комбинировать любым подходящим образом в различных вариантах осуществления.

Все цитируемые патенты, заявки на патенты и другие ссылки полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Однако, если термин в настоящей заявке противоречит или конфликтует с термином во включенной ссылке, термин из настоящей заявки имеет приоритет над противоречащим термином из включенной ссылки.

Хотя были описаны конкретные варианты осуществления, у заявителей или других специалистов в данной области могут возникнуть альтернативы, модификации, вариации, улучшения и существенные эквиваленты, которые в настоящее время являются или могут быть непредвиденными.Соответственно, прилагаемая формула изобретения в том виде, в каком она подана и в которую могут быть внесены поправки, предназначена для охвата всех таких альтернатив, модификаций, улучшений и существенных эквивалентов.

Германия: Задача 39 демонстрирует солнечные коллекторы из полимеров

Выставка, проходящая в рамках Международной конференции по солнечному отоплению и охлаждению (SHC) 2013 с 23 по 25 сентября 2013 года, представила, как могут выглядеть солнечные коллекторы, изготовленные из пластиковых материалов как в будущем.Под девизом «Эффективность и дизайн» экспонаты предоставили представление о тенденциях исследований и инновациях в области применения солнечной энергии. Выставка была организована рабочей группой Task 39, подзадачи Программы солнечного отопления и охлаждения Международного энергетического агентства, IEA SHC.

Пока эксперты и ученые собрались в Концертном зале Фрайбурга на SHC 2013, на сопутствующей выставке, проходившей перед Конгресс-центром, заинтересованным посетителям были представлены полимерные коллекторы, резервуары для хранения и другие компоненты.Помимо коллекционеров израильской компании Magen Eco Energy, коллекция варьировалась от концепций коллектора и систем хранения от Aventa (Норвегия), Enerconcept (Канада), Sunlumo (Австрия), Consolar и Roth Werke (обе Германия) до полностью полимерного термосифона Fraunhofer ISE. система Therm-X, изготовленная из полипропилена (PP).

Therm-X ​​- результат исследования недорогих солнечных водонагревателей для солнечных регионов. Его конструкция основана на экструдированных двустенных листах товарной пластмассы. Согласно Fraunhofer ISE, система подходит для массового производства и может открыть новые возможности по всему миру для производства экономичных и надежных термосифонных систем.Therm-X ​​предлагает площадь коллектора 1,2 м² и емкость резервуара 65 литров. Он был разработан в рамках финансируемого ЕС проекта SCOOP и построен Fraunhofer ISE (патент все еще подан).

Полимерная термосифонная система Fraunhofer ISE Therm-X ​​для солнечных регионов
Фото: Стефани Банс

Magen Eco Energy продемонстрировала свой коллектор eco-Flare pro, который изготовлен из полипропилена и поликарбоната (ПК). Легкая цельная панель размером 100 х 215 см весит всего 15 кг.Компания Enerconcept из Канады представила свою систему солнечных коллекторов воздуха для отопления помещений Lubi. Коллектор подходит для всех типов фасадов и достигает высокого КПД в широком диапазоне расходов. Система состоит из УФ-обработанных и перфорированных панелей ПК размером 32 x 90 см, заключенных в алюминиевый каркас. Коллектор AventaSolar из Норвегии — это экструдированный коллектор, изготовленный из ПК и полифениленсульфида (PPS). Говорят, что коллектор имеет гибкую конструкцию и простой в установке.Доступны регулируемые размеры от 60 x 205 см до 60 x 580 см.

Согласно пресс-релизу Fraunhofer ISE, пластмассы все чаще используются при производстве солнечных тепловых коллекторов, систем хранения и компонентов. Несмотря на прогресс и разработки, достигнутые отраслью на сегодняшний день, Михаэль Кёль, исследователь из Fraunhofer ISE и руководитель задачи 39, считает, что еще многое предстоит сделать. «Благодаря самоотверженной работе наших коллег, занимающихся исследованиями и промышленностью, в нашем распоряжении есть ряд эффективных и в то же время эстетически приятных продуктов», — говорится в пресс-релизе Михаэля Кёля.«Однако теперь наша задача — обеспечить, чтобы в долгосрочной перспективе доверие к этим недавно разработанным конкурентоспособным областям продукции было построено». Задача 39 служит международной платформой для развития сетей между экспертами в области солнечных тепловых технологий и исследований и разработок полимеров в науке и промышленности.

Чтобы продемонстрировать преимущества полимеров более широкой аудитории, в 2012 году под руководством Кёля было опубликовано руководство Task 39 «Полимерные материалы для солнечного тепла» с участием 44 исследователей, работающих в этой области.Статьи, четко разделенные на три основные части, написаны как экспертами по солнечным тепловым приложениям, так и учеными-полимерами. Первая часть объясняет основы солнечной тепловой энергии, особенно представителям индустрии пластмасс. Затем во второй части представлена ​​вводная информация о полимерных материалах и способах их обработки для специалистов по солнечной теплоте. Третья часть объединяет обе эти области, обсуждая потенциал, а также требования к долговечности, дизайну и интеграции здания.Издание положит начало серии научных книг, которые планируется опубликовать в рамках различных задач ГК МЭА в сотрудничестве с немецким издательством Wiley-VCH.

Чтобы оптимизировать качество инновационных продуктов из пластмасс, Кёль уже много лет вкладывает свои усилия в Fraunhofer ISE в анализ долговечности полимерных материалов. Материалы детально анализируются, что позволяет на ранней стадии выявить любые недостатки, которые становятся очевидными во время проверки качества.Fraunhofer ISE может похвастаться широким спектром испытательных и измерительных устройств для исследования долговечности и разрушения полимерных материалов.

Дополнительная информация:
http://task39.iea-shc.org/
http://www.shc2013.org/
www.eu-scoop.org
www.aventa.no
www.magen-ecoenergy.com
www.enerconcept.com
www.roth-werke.de
www.consolar.de
www.wood-kplus.at
www.unileoben.ac.at

Дополнительная информация о Руководстве по Задаче 39: http: //www.iea-shc.org / article? NewsID = 1

Солнечное отопление бассейна | Учебники по альтернативной энергии

Солнечное отопление бассейна Статья Учебники по альтернативной энергии 18.06.2010 03.06.2021 Учебники по альтернативной энергии

Поделитесь / добавьте в закладки с:

Использование энергии солнца для обогрева бассейна

Солнечное отопление бассейна — одно из наиболее экономически эффективных способов использования солнечной энергии на сегодняшний день. Большинству бассейнов требуется какая-либо форма подогрева бассейнов, либо для повышения температуры бассейнов в весенний и осенний сезоны, либо для поддержания постоянной температуры воды в течение всего летнего сезона, когда бассейн используется чаще всего.Как правило, бассейны для отдыха и садовые бассейны требуют только низкотемпературного тепла, в котором неконцентрирующие солнечные плоские пластинчатые коллекторы наиболее эффективны.

Как мы видели ранее, плоские солнечные коллекторы улавливают свободную энергию солнца, которую затем можно использовать для нагрева воды в вашем бассейне, обеспечивая экономичную альтернативу дорогостоящим традиционным газовым или электрическим нагревателям для бассейнов.

Установив систему солнечного подогрева бассейна , можно увеличить время использования обычного плавательного бассейна до четырех месяцев в году, просто используя тепловую энергию солнца.Тип солнечной системы обогрева бассейна будет зависеть от конструкции бассейна, его местоположения и доступного солнечного света, но основной принцип остается неизменным.

Обогрев бассейна с помощью солнечных тепловых панелей

Вода в бассейне циркулирует через плоский солнечный коллектор, обычно установленный на крыше или рядом с бассейном, нагревается солнечной энергией и поглощается водой, протекающей по нему или через него, прежде чем нагретая вода возвращается обратно в бассейн.

Для систем обогрева бассейнов не требуется отдельный резервуар для хранения воды, поскольку сам бассейн служит резервуаром для хранения, и в большинстве случаев фильтрующий насос бассейнов может использоваться для циркуляции воды в бассейне через солнечные панели, что делает его активной системой. с циркуляцией силы.

Комфортная температура воды для купания относительно низкая по сравнению с другими видами использования горячей воды, такими как ванны и душевые. Плоские солнечные коллекторы наиболее эффективны при низких температурах и поэтому хорошо подходят для обогрева бассейнов, где нужно нагреть большой объем воды до температуры всего на несколько градусов выше температуры окружающей среды, а не нагревать меньшее количество до гораздо более высокой температуры. Солнечная система отопления подходящего размера может плавно поднять температуру в бассейне как минимум на 5-10 ^° ° C (10-20 ^° ° F) выше нормальной температуры воды, поддерживая комфортную температуру плавания каждый раз, когда вода проходит через солнечный коллектор. .

Обычно в летние месяцы, когда солнечная энергия солнца наиболее сильна, подогрев бассейна не требуется, и поэтому плавание в бассейне должно быть освежающим и комфортным, когда температура окружающей среды и сила солнца наиболее высоки, поэтому нагрев воды в бассейне до максимально возможной температуры может быть нежелательно. Это означает, что высокие температуры, скажем, выше 30 ^o C (85 ^o F), не требуются. Температура воды в бассейне от 24 до 28 ^o C (75-82 ^o F) должна быть достаточной для большинства людей, поскольку цель солнечной системы обогрева бассейна — нагреть большое количество воды всего за несколько градусов.

Кроме того, солнечная система обогрева бассейна может использоваться как для охлаждения бассейна, так и для его обогрева. В самые жаркие летние месяцы прокачка воды из бассейнов через солнечную систему в ночное время может охладить бассейн на несколько градусов за одну ночь до более освежающей температуры, если условия подходящие, поскольку коллектор с плоской панелью может действовать как тепло. дозатор (радиатор) на более низкие окружающие ночные температуры.

Такие требования к низкой температуре бассейна могут быть легко выполнены с помощью простой солнечной системы нагрева бассейна с использованием стационарных плоских коллекторов.Они могут эффективно нагревать воду до температуры примерно 60 ^o C (140 ^o F), поэтому есть большой запас и нет необходимости использовать более дорогие вакуумные трубы или концентрирующие солнечные коллекторы. Когда речь идет о типах плоских панельных коллекторов, подходящих для «солнечного нагрева бассейна», существует множество различных способов нагрева воды, поэтому вот несколько наиболее распространенных конструкций.

• Black Pipe Solar — Этот тип солнечной системы обогрева бассейна очень прост, дешев и может быть установлен за считанные часы.Вода в бассейне перекачивается через змеевик или петлю из черной пластиковой полиэтиленовой трубы, проложенной на солнце, и при условии, что солнце светит прямо на пластиковый змеевик, вода выходит с другого конца теплее.

Преимущество использования бухт полиэтиленовой трубы заключается в том, что пластиковая труба или шланг диаметром до 25 мм (1 дюйм) относительно дешевая, и с ней легко работать, поэтому добавление дополнительных труб в петлю обходится недорого. солнечной системы обогрева бассейна очень легко изменить или модифицировать до любого необходимого размера или длины.

Однако недостатком солнечных контуров с черной трубой является их низкая эффективность в поглощении солнечной энергии, а также очень большая площадь поверхности или длина трубы, необходимая для обеспечения значительного количества поглощения тепла. Однако размещение змеевика поверх листа алюминиевой фольги или установка отражателей вокруг трубы немного улучшат ее эффективность.

Поскольку водонагреватели с черной трубой работают только под прямыми солнечными лучами, они страдают от высоких тепловых потерь, поэтому могут поднять температуру воды внутри трубы только на несколько градусов выше температуры окружающей среды.Пластиковые материалы труб, такие как: ПВХ, АБС, полипропилен, полиэтилен и т. Д., Обычно не очень прочны или устойчивы к прямым солнечным лучам из-за ультрафиолетового (УФ) разрушения полимерного материала, а затем срока службы этого типа. использование солнечной системы обогрева бассейна довольно ограничено парой сезонов.

• Нагревание с открытым коллектором — солнечные панели для обогрева бассейна с открытым коллектором, также известные как капельные коллекторы , в основном представляют собой листы металла, по которым течет или «стекает» вода.Пластина-поглотитель коллектора окрашена в черный цвет для максимального поглощения солнечного излучения и изготовлена ​​из стального или медного листа, который собирает прямое солнечное излучение и преобразует его в тепло. Пластины поглотителя большего размера увеличивают площадь поверхности поглощения, в результате чего тепло отводится водой, текущей непосредственно над пластиной.

Этот тип солнечной системы обогрева бассейна очень прост в сборке и может быть легко изготовлен в домашних условиях. Солнечный коллектор может быть либо черненой плоской панелью, либо кровельным листом гофрированного типа.Гофрированный лист размещен под углом к ​​солнцу и имеет наверху медный или пластиковый коллектор с несколькими небольшими отверстиями по всей его длине.

Вода из бассейнов перекачивается в верхний коллектор. Затем он вытекает из отверстий под низким давлением, и ему дают возможность стекать по поверхности листа под действием силы тяжести, поглощая тепло по мере его прохождения.

Металлический желоб или большая пластиковая водосточная труба расположена в нижней части листа для сбора нагретой воды, которая затем под действием силы тяжести подается или перекачивается непосредственно в бассейн.Вода в бассейне нагревается за счет прямого солнечного излучения и передачи тепла от самого коллектора.

Плоские открытые коллекторы иногда используют полоски резины или силикона, идущие вертикально вниз по листу, чтобы вода не стекала в одну сторону, даже если коллектор не идеально выровнен. Использование гофрированных листов имеет то преимущество, что вода равномерно распределяется по всей ширине коллектора, поскольку она будет оставаться в впадинах листа, собираясь внизу.

Хотя этот тип солнечного коллектора для обогрева бассейна очень прост и легок в изготовлении, он имеет один большой недостаток в том, что он не очень эффективен из-за значительных потерь. В частности, потери на испарение довольно велики из-за ветра, который может свободно обдувать поверхность поглотителя, охлаждая ее, а также из-за ветра, обдувающего солнечную панель пылью и грязью. Также с течением времени соли и другие растворенные частицы будут загрязнять панель по мере испарения воды.

Солнечные обогреватели для бассейнов с открытым коллектором также очень неэффективны при более высоких температурах воды и / или низких температурах окружающей среды, таких как холодные или пасмурные дни, поскольку в холодный день через панель может быть потеряно больше энергии, чем получено. Покрытие абсорбирующей пластины прозрачным плоским или гофрированным поликарбонатным пластиком или тонким стеклянным листом поможет уменьшить некоторые из этих потерь, но увеличение тепловых потерь из-за зазора теплого воздуха между листом коллектора и крышкой может скрыть крышку остекления, когда она конденсируется. тем самым уменьшая количество солнечной радиации, попадающей в коллектор.

• Многослойный солнечный коллектор — в плоском солнечном коллекторе многослойного типа вода в бассейне протекает между двумя абсорбирующими металлическими пластинами (также могут быть отформованы из пластика), которые приварены по их периметру, образуя герметичную многослойную конструкцию. Две пластины поглотителя тепла, одна из которых называется верхней пластиной, а другая — нижней пластиной, также свариваются точечной сваркой вместе с различными интервалами вдоль пластины для образования узких зазоров, называемых каналами, по которым течет вода.

Конструкции солнечных панелей

Циркулирующая вода из бассейна поступает в солнечный коллектор на одном конце, проходит через пустую конструкцию, состоящую из сэндвичей, и выходит на другом конце, поглощая тепло от коллектора по мере его поступления.Поток воды продолжается в этом цикле, и температура постепенно повышается после каждого прохождения через коллектор. Таким образом, многослойные солнечные коллекторы являются активными коллекторами, так как им требуется насос для циркуляции воды в бассейне через этот тип солнечной системы обогрева бассейна.

Форма и размер многослойной конструкции важны для обеспечения хорошей связи между водой и пластиной коллектора, чтобы максимизировать скорость теплопередачи между ними. Некоторые конструкции пластин включают в себя углубления, тиснение или ограничение потока в каналах для перемешивания воды внутри каналов, предотвращая ее быстрое протекание через каналы, тем самым повышая ее эффективность.

Сэндвич-солнечные коллекторы , используемые для солнечных систем обогрева бассейнов, намного более эффективны при передаче солнечной энергии, чем предыдущий тип открытого коллектора. Кроме того, поскольку неглазурованные солнечные коллекторы типа «сэндвич» представляют собой герметичные панели, они не страдают от потерь от ветра и испарения. Они похожи по конструкции на накопители со встроенным коллектором или ICS , поскольку конструкция каналов позволяет хранить в них большой объем воды, что увеличивает вес конструкции при установке на крыше.Их высокий расход и низкое давление в системе обеспечивают максимальную передачу тепла, снижая при этом избыточную нагрузку на насос. Сэндвич-солнечные обогреватели для бассейнов также можно использовать в ночное время в обратном направлении для охлаждения воды в бассейне.

• Неглазурованный солнечный коллектор — эти типы солнечных коллекторов для обогрева бассейна просты и недороги с множеством различных типов «неглазурованных» солнечных тепловых коллекторов, специально разработанных для использования в качестве обогревателей плавательных бассейнов. Вышеупомянутый солнечный тепловой коллектор типа «сэндвич» также относится к семейству неглазурованных коллекторов.

Неглазурованные солнечные коллекторы специально разработаны для низкотемпературных применений, что делает их идеальными для обогрева бассейнов и спа, поэтому они изготовлены из полипропиленового пластика, стабилизированного ультрафиолетом (УФ). Коллекторы из полипропиленового пластика полужесткие, но при нагревании на солнце становятся более гибкими. Неглазурованные солнечные коллекторы имеют малый вес, бывают разных форм и размеров, и при правильном уходе и уходе могут помочь нагревать воду в плавательных бассейнах на срок до 20 лет.

Неглазурованные солнечные системы обогрева бассейнов, как правило, состоят из ряда гладких или ребристых трубок 1/4 дюйма (6 мм), идущих по длине коллектора. Эти трубы либо прямые в параллельной конфигурации, либо представляют собой одну непрерывную трубу, уложенную в виде извилистая змеевидная конфигурация. Эти теплопоглощающие вертикальные трубы входят в верхние и нижние трубы коллектора гораздо большего диаметра. Змеевидная конфигурация трубы исключает возможность утечек в коллекторе, обеспечивая более равномерный поток.

Неглазурованные солнечные коллекторы по конструкции очень похожи на стандартные плоские коллекторы.В их конструкции отсутствуют прозрачные стеклянные или поликарбонатные крышки (отсюда и название «неглазурованный» коллектор) и теплоизоляция. Это связано с тем, что коллектор нагревает бассейн до той же температуры окружающей среды, что и бассейн, и имеет небольшие тепловые потери или не имеет их вообще, поэтому его не нужно изолировать. Тогда температура воды, создаваемая неостекленным солнечным коллектором для бассейна, зависит от температуры наружного воздуха, поэтому не будет работать эффективно, если температура окружающей среды не выше температуры плавательного бассейна.Когда требуется нагреть бассейн до более высокой температуры, становится более важным изолировать коллектор, иначе конвекционные потери будут неприемлемо высокими.

Поскольку неглазурованные коллекторы бассейнов не имеют стеклянной крышки, поглотитель солнечной энергии часто работает с большей эффективностью, чем застекленные коллекторы. Это связано с тем, что крышка из прозрачного стекла (или поликарбоната) может блокировать или отражать до 20% поступающего солнечного излучения, а затем при определенных условиях они могут работать с эффективностью, чем стандартные застекленные коллекторы горячей воды.Однако эффективность быстро падает, если температура бассейна превышает температуру окружающей среды примерно на 6-8 ^o ° C. Кроме того, скорость окружающего ветра отрицательно влияет на эффективность поглотителя.

• Застекленный солнечный коллектор — используется для солнечных систем обогрева бассейнов, очень похож на своих собратьев по производству горячей воды, подробно описанных в предыдущих руководствах. Застекленный солнечный коллектор состоит из нержавеющей стали или других материалов трубок, которые не подвержены влиянию или коррозии химикатов бассейна, которые прикреплены к черной металлической пластине абсорбера.Пластина и трубки помещены в изолированную коробку и покрыты листом стекла или поликарбоната (отсюда и название «застекленный» коллектор) для предотвращения потерь тепла.

Прозрачная крышка снижает потери тепла из передней части коллектора, а изоляция может предотвратить потерю тепла сзади и по бокам. Это означает, что они могут работать при более высоких температурах и меньше подвержены влиянию ветра, дождя и прохладного воздуха.

Застекленные солнечные коллекторы чаще используются для плавательных, оздоровительных или гидротерапевтических бассейнов и спа, где обычно требуется более высокая температура воды.Застекленные солнечные коллекторы также можно использовать для открытых бассейнов в прохладном или ветреном климате для круглогодичного обогрева бассейна. Однако недостатком застекленных коллекторов является то, что они более дорогие, чем другие формы солнечного обогрева бассейна , что делает их использование в качестве системы солнечного обогрева бассейна менее привлекательным.

Кроме того, застекленные солнечные коллекторы могут использоваться не только для подогрева воды в бассейне, но и в бассейне, если есть потребность в горячей воде в раздевалках.Например, солнечные тепловые коллекторы можно использовать для нагрева горячей воды для бытовых нужд, например, для душевых кабин, ванн и т. Д.

• Горячие ванны и спа — застекленные солнечные коллекторы также могут использоваться для обогрева горячих ванн и спа. Температура воды, необходимая для них, выше, чем для стандартного плавательного бассейна, обычно температура достигает 40 90 276 o 90 277 C (100 90 276 o 90 277 F). Объем и открытая поверхность воды внутри гидромассажной ванны или спа намного меньше, чем у бассейна, поэтому можно использовать солнечный тепловой коллектор меньшего размера.Высокая температура воды создает большие потребности в энергии, особенно когда ванна остыла за ночь или когда она не используется, поэтому обычно используются застекленные солнечные коллекторы, поскольку они могут нагревать воду до гораздо более высоких температур.

Размер солнечного обогрева бассейна

Различные солнечные коллекторы для бассейнов, описанные выше, являются лишь несколькими примерами множества различных типов абсорбирующих пластин и конструкций каналов для воды, которые существуют сегодня для использования в системе солнечного обогрева бассейна, каждый со своими индивидуальными преимуществами и недостатками.Размер солнечного коллектора, необходимого для солнечного нагрева бассейна, определяется многими факторами, в том числе: географическим положением; размер и форма бассейна; желаемая температура в бассейне, сезон купания и время, необходимое для разогрева бассейна, а также условия ветра и затенение от деревьев, стен или заборов и т. д., но общее практическое правило состоит в том, что вам понадобится система, равная примерно 50 до 80% поверхности бассейна. Это площадь поверхности воды, а не ее объем.

Крышка для бассейна на солнечных батареях

Солнечные тепловые панели для использования в системах обогрева плавательных бассейнов доступны в стандартных размерах панелей 4´x 8´, 4´x 10´, 4´x 12´, которые могут быть установлены рядом с бассейном или на соседней крыше, создавая установка насоса, фильтра и шлангов намного проще.Нагрев плавательного бассейна — это популярное применение солнечной тепловой энергии, бесплатно предоставляемой солнцем, и установка солнечной системы обогрева бассейна может сэкономить вам много денег по сравнению с более традиционным электрическим или газовым обогревателем для плавательного бассейна.

Если ваш бассейн находится под прямыми солнечными лучами, солнце помогает бесплатно поднимать и поддерживать температуру воды. Во многих случаях вы можете добавить солнечную систему к существующему фильтрующему насосу и водопроводу, нагревающему воду в бассейне по мере ее фильтрации. Покупка и установка солнечной системы обогрева бассейна может быть значительным вложением средств, поэтому обязательно сделайте покупки и получите лучшее сочетание цены, производительности и гарантии.

И напоследок, хотя обогрев вашего бассейна может быть дорогостоящим вложением, вы можете сэкономить деньги на солнечном обогреве бассейна и выборе размера солнечного коллектора, просто используя тепловое покрытие бассейна, также известное как покрытие для подогрева бассейна. Покрытие с подогревом для бассейна действует как солнечное одеяло, помогая минимизировать потерю тепла в ночное время, а также предотвращая химические потери и испарение воды в ветреную погоду, делая бассейн и солнечную систему более эффективными.

Существует два основных типа покрытий для бассейнов: термоизоляционные / непрозрачные покрытия, которые полностью покрывают поверхность бассейна и помогают предотвратить потерю тепла и воды.Если оставить эти покрытия в солнечную часть дня, они также могут передавать тепло в бассейн. Второй тип — солнечные покрытия для бассейнов дискового типа, которые плавают по поверхности воды, поглощая солнечные лучи, помогая передавать солнечное тепло воде, находящейся ниже. Эти плавающие крышки дисков также помогают предотвратить потерю тепла и воды как днем, так и ночью, помогая уменьшить размер и сложность вашей солнечной системы обогрева бассейна.

Производительность солнечного коллектора: больше, чем горячий воздух

В системе солнечного воздушного отопления Lubi от Enerconcepts используется перфорированное остекление из поликарбоната для передачи солнечной энергии в пространство между внешней стеной здания и панелью, где ее можно использовать для подогрева вентиляционного воздуха.

Conserval SolarWall был пионером на рынке известных солнечных коллекторов, но инноваций предостаточно. Насколько современные системы соответствуют требованиям?

Помимо SolarWall от Conserval (первой на рынке системы солнечного отопления на солнечной энергии) и системы InSpire от ATAS, в США сейчас есть две канадские компании, предлагающие системы солнечного нагрева воздуха в США: Matrix Energy’s MatrixAir TR и система Lubi от Enerconcept Technologies.

(Примечание: эти ссылки доступны подписчикам GreenSpec.)

Солнечное воздушное отопление, простая концепция?

Солнечное воздушное отопление — это относительно простая технология, при которой металлические панели устанавливаются на расстоянии нескольких дюймов от южной наружной стены или крыши нежилых зданий. Когда солнце попадает на панели, воздух в зазоре между зданием и панелью нагревается и втягивается в систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для предварительного нагрева входящего вентиляционного воздуха. Солнечное воздушное отопление может быть недорогим и эффективным способом снизить потребление энергии зданием, особенно в тех областях, где требуется много свежего воздуха, таких как склады, фабрики и складские помещения.

Двумя основными типами солнечных панелей для нагрева воздуха являются системы «обратного прохода», в которых используются сплошные панели, и системы «просвечивания», которые перфорированы для пропускания воздуха — и между ними существует большая разница в производительности. Узлы обратного прохода не так эффективны, потому что большая часть тепла на внешней стороне панелей излучается с поверхности, а тепло внутри этой панели не удаляется так эффективно. Однако в просвечиваемой системе большая часть тепла на внешней стороне панели втягивается через отверстия в панели через отрицательное давление, откуда воздух затем может быть втянут в систему HVAC.

Металлическая транспарентная система MatrixAir TR

В прозрачной системе MatrixAir TR

Matrix используются панели из оцинкованной стали или алюминия, но воздух из камеры забирается снизу наружной стены, а не сверху (SolarWall тянет сверху). MatrixAir слегка наклонен, когда это возможно, чтобы сделать его более эффективным для сбора солнечного излучения, и компания утверждает, что удаление воздуха к основанию системы очень эффективно, поскольку горячий воздух может «задерживаться» в верхней части других обнаруженных систем и является не удаляется эффективно.Но, похоже, здесь есть компромисс с производительностью, поскольку Канадская ассоциация стандартов (CSA) удостоверяет, что эта система имеет немного более низкий коэффициент производительности, чем SolarWall.

MatrixAir TR — это традиционная воздухопроницаемая система, которая включает в себя перфорированные оцинкованные стальные или алюминиевые панели, но при этом забирает воздух из нижней части камеры статического давления, а не из верхней.

Луби Enerconcept, использующая остекление для улучшения характеристик

Lubi

Enerconcept также представляет собой прозрачную систему, но вместо металла это застекленная система, в которой используется перфорированная 35.Поликарбонатные панели размером 6 дюймов x 12,6, устойчивые к ультрафиолетовому излучению (тот же материал, что используется в автомобильных фарах). Как и SolarWall, Lubi также вытягивает воздух из верхней части сборки, но Lubi пропускает свет через стену здания. По словам Кристиана Вашона, президента компании Enerconcept Technologies, металлические прозрачные системы требуют темных цветов поверхности, и часть тепла, собираемого этими панелями, теряется с поверхности металла. Эти потери более заметны в ветреную погоду. Стеклянная прозрачная система Lubi была объявлена ​​нечувствительной к ветру. Корпорация по оценке и сертификации солнечной энергии (SRCC).С поверхности теряется мало тепла; вместо этого он собирается в пленуме. И цифры CSA, похоже, подтверждают это, поскольку система Lubi имеет значительно более высокий коэффициент производительности, чем MatrixAir или SolarWall.

Конечно, тепловая масса и цвет фасада здания влияют на количество тепла, выделяемого системой Lubi, но, по словам Вачона, «штраф за использование более светлого цвета намного меньше с Lubi, чем с системой с металлическим просвечиванием». Например, при использовании белого цвета Lubi на 50% эффективнее аналогичной металлической системы.Это может сделать его более привлекательным вариантом для архитекторов, которые не хотят быть запертыми в темной облицовке.

Хотя технология не особенно сложна, все выявленные системы требуют тщательной реализации между архитектором, инженерами и теми, кто устанавливает системы HVAC. «Собрать этих людей вместе — это непростая задача, — сказал Вачон. В некоторых случаях, таких как проекты модернизации, Enerconcept упрощает процесс, предлагая системы «под ключ», которые включают коллектор, систему вентиляции, воздуховоды, заслонки, средства управления и даже субсидии.

Сколько это будет стоить?

Стоимость этих систем зависит от здания и множества других факторов. Согласно Matrix, ее система окупается примерно за пять лет. По оценкам Enerconcept, установленный Lubi стоит около 22–25 долларов за квадратный фут по сравнению с металлической системой от 15 до 20 долларов, но повышение эффективности системы должно компенсировать некоторые из первых затрат.

Без BPA?

Несмотря на то, что производство стали и алюминия, используемых в большинстве прозрачных систем, оказывает значительное воздействие на окружающую среду, у поликарбоната есть свои недостатки.Бисфенол А (BPA), эндокринный разрушитель, содержащийся в некоторых детских бутылочках, банках и других потребительских товарах, также используется в производстве поликарбоната.