Πώς να φτιάξετε έναν ηλιακό συλλέκτη για θέρμανση με τα χέρια σας: ένας οδηγός βήμα προς βήμα

Η αύξηση του κόστους των παραδοσιακών πηγών ενέργειας ενθαρρύνει τους ιδιοκτήτες ιδιωτικών κατοικιών να αναζητήσουν εναλλακτικές επιλογές για τη θέρμανση των σπιτιών τους και τη θέρμανση του νερού.Συμφωνώ, η οικονομική συνιστώσα του θέματος θα παίξει σημαντικό ρόλο κατά την επιλογή ενός συστήματος θέρμανσης.

Μία από τις πιο υποσχόμενες μεθόδους παροχής ενέργειας είναι η μετατροπή της ηλιακής ακτινοβολίας. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται ηλιακά συστήματα. Η κατανόηση της αρχής του σχεδιασμού τους και του μηχανισμού λειτουργίας τους, η κατασκευή ενός ηλιακού συλλέκτη για θέρμανση με τα χέρια σας δεν θα είναι δύσκολη.

Θα σας πούμε για τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού των ηλιακών συστημάτων, θα προσφέρουμε ένα απλό διάγραμμα συναρμολόγησης και θα περιγράψουμε τα υλικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν. Τα στάδια της εργασίας συνοδεύονται από οπτικές φωτογραφίες, το υλικό συμπληρώνεται από βίντεο σχετικά με τη δημιουργία και την ανάθεση ενός σπιτικού συλλέκτη.

Αρχή λειτουργίας και χαρακτηριστικά σχεδιασμού

Τα σύγχρονα ηλιακά συστήματα είναι ένα από τα τύπους εναλλακτικών πηγών λήψη θερμότητας. Χρησιμοποιούνται ως βοηθητικός εξοπλισμός θέρμανσης που μετατρέπει την ηλιακή ακτινοβολία σε ενέργεια χρήσιμη για τους ιδιοκτήτες σπιτιού.

Είναι σε θέση να παρέχουν πλήρως παροχή ζεστού νερού και θέρμανση κατά την ψυχρή περίοδο μόνο στις νότιες περιοχές. Και μόνο εάν καταλαμβάνουν μια αρκετά μεγάλη περιοχή και είναι εγκατεστημένα σε ανοιχτούς χώρους που δεν σκιάζονται από δέντρα.

Παρά τον μεγάλο αριθμό ποικιλιών, η αρχή λειτουργίας τους είναι η ίδια. Οποιος ηλιακό σύστημα Είναι ένα κύκλωμα με διαδοχική διάταξη συσκευών που παρέχουν θερμική ενέργεια και τη μεταδίδουν στον καταναλωτή.

Τα κύρια στοιχεία εργασίας είναι ηλιακά πάνελ βασισμένα σε φωτοκύτταρα ή ηλιακούς συλλέκτες. Τεχνολογία συγκρότημα ηλιακής γεννήτριας στις φωτογραφικές πλάκες είναι κάπως πιο περίπλοκο από ότι σε έναν σωληνωτό συλλέκτη.

Σε αυτό το άρθρο θα εξετάσουμε τη δεύτερη επιλογή - ένα σύστημα ηλιακού συλλέκτη.

Οι ηλιακοί συλλέκτες εξακολουθούν να λειτουργούν ως βοηθητικοί προμηθευτές ενέργειας. Είναι επικίνδυνο να αλλάξει εντελώς η θέρμανση του σπιτιού σε ένα ηλιακό σύστημα λόγω της αδυναμίας πρόβλεψης ενός σαφούς αριθμού ηλιόλουστων ημερών

Οι συλλέκτες είναι ένα σύστημα σωλήνων που συνδέονται σε σειρά με τις γραμμές εξόδου και εισόδου ή είναι τοποθετημένοι με τη μορφή πηνίου. Το νερό διεργασίας, η ροή αέρα ή ένα μείγμα νερού και κάποιου είδους μη παγωμένο υγρό κυκλοφορεί μέσω των σωλήνων.

Η κυκλοφορία διεγείρεται από φυσικά φαινόμενα: εξάτμιση, αλλαγές στην πίεση και την πυκνότητα από τη μετάβαση από τη μια κατάσταση συσσωμάτωσης στην άλλη, κ.λπ.

Η αρχή λειτουργίας των ηλιακών συλλεκτών βασίζεται στη λήψη και συσσώρευση της ηλιακής ενέργειας που μεταδίδεται στο ψυκτικό υγρό (+)

Η συλλογή και η συσσώρευση της ηλιακής ενέργειας πραγματοποιείται από απορροφητές. Πρόκειται είτε για συμπαγή μεταλλική πλάκα με μαυρισμένη εξωτερική επιφάνεια είτε για ένα σύστημα μεμονωμένων πλακών προσαρτημένες σε σωλήνες.

Για την κατασκευή του πάνω μέρους του σώματος, του καπακιού, χρησιμοποιούνται υλικά με υψηλή ικανότητα μετάδοσης φωτός. Αυτό μπορεί να είναι πλεξιγκλάς, παρόμοια πολυμερή υλικά, σκληρυμένοι τύποι παραδοσιακού γυαλιού.

Προκειμένου να εξαλειφθεί η απώλεια ενέργειας, τοποθετείται θερμομόνωση στο κουτί στην πίσω πλευρά της συσκευής

Πρέπει να ειπωθεί ότι τα πολυμερή υλικά δεν ανέχονται αρκετά καλά την επίδραση των υπεριωδών ακτίνων.Όλοι οι τύποι πλαστικού έχουν αρκετά υψηλό συντελεστή θερμικής διαστολής, ο οποίος συχνά οδηγεί σε αποσυμπίεση του περιβλήματος. Επομένως, η χρήση τέτοιων υλικών για την κατασκευή του σώματος συλλέκτη θα πρέπει να περιοριστεί.

Το νερό ως ψυκτικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο σε συστήματα που έχουν σχεδιαστεί για την παροχή πρόσθετης θερμότητας την περίοδο του φθινοπώρου/άνοιξης. Εάν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε το ηλιακό σύστημα όλο το χρόνο, πριν από το πρώτο κρύο, αλλάξτε το νερό επεξεργασίας σε ένα μείγμα από αυτό και αντιψυκτικό.

Τα ηλιακά συστήματα αέρα χρησιμοποιούν τον αέρα ως ψυκτικό. Τα κανάλια για την κίνησή του μπορούν να κατασκευαστούν από συνηθισμένα κυματοειδές φύλλα (+)

Εάν τοποθετηθεί ηλιακός συλλέκτης για τη θέρμανση ενός μικρού κτιρίου που δεν έχει σύνδεση με την αυτόνομη θέρμανση του εξοχικού ή με κεντρικά δίκτυα, κατασκευάζεται ένα απλό μονοκύκλωμα με συσκευή θέρμανσης στην αρχή.

Η αλυσίδα δεν περιλαμβάνει αντλίες κυκλοφορίας και συσκευές θέρμανσης. Το σχέδιο είναι εξαιρετικά απλό, αλλά μπορεί να λειτουργήσει μόνο τα ηλιόλουστα καλοκαίρια.

Όταν ένας συλλέκτης περιλαμβάνεται σε μια τεχνική δομή διπλού κυκλώματος, όλα είναι πολύ πιο περίπλοκα, αλλά το εύρος των ημερών που είναι κατάλληλες για χρήση αυξάνεται σημαντικά. Ο συλλέκτης επεξεργάζεται μόνο ένα κύκλωμα. Το κυρίαρχο φορτίο τοποθετείται στην κύρια μονάδα θέρμανσης, που λειτουργεί με ηλεκτρική ενέργεια ή οποιοδήποτε τύπο καυσίμου.

Για να φτιάξετε έναν ηλιακό συλλέκτη, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα έτοιμο κύκλωμα, μπορείτε να φτιάξετε το δικό σας πιλοτικό μοντέλο και να το δοκιμάσετε στην πράξη (+)

Παρά την άμεση εξάρτηση της απόδοσης των ηλιακών συσκευών από τον αριθμό των ηλιόλουστων ημερών, είναι σε ζήτηση και η ζήτηση για ηλιακές συσκευές αυξάνεται σταθερά. Είναι δημοφιλείς μεταξύ των λαϊκών τεχνιτών που επιδιώκουν να διοχετεύουν όλα τα είδη φυσικής ενέργειας σε χρήσιμα κανάλια.

Ταξινόμηση σύμφωνα με τα κριτήρια θερμοκρασίας

Υπάρχει αρκετά μεγάλος αριθμός κριτηρίων βάσει των οποίων ταξινομούνται ορισμένα σχέδια ηλιακών συστημάτων. Ωστόσο, για συσκευές που μπορούν να κατασκευαστούν με τα χέρια σας και να χρησιμοποιηθούν για παροχή ζεστού νερού και θέρμανση, η πιο λογική επιλογή θα ήταν να τις διαχωρίσετε ανά τύπο ψυκτικού.

Έτσι, τα συστήματα μπορεί να είναι υγρά και αέρα. Ο πρώτος τύπος είναι πιο συχνά εφαρμόσιμος.

Επιπλέον, χρησιμοποιείται συχνά μια ταξινόμηση με βάση τη θερμοκρασία στην οποία μπορούν να θερμανθούν τα εξαρτήματα εργασίας του συλλέκτη:

1. Χαμηλή θερμοκρασία. Επιλογές ικανές να θερμάνουν το ψυκτικό μέχρι 50ºС. Χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση νερού σε δεξαμενές άρδευσης, σε μπανιέρες και ντους το καλοκαίρι και για τη βελτίωση των άνετων συνθηκών τα δροσερά βράδια της άνοιξης-φθινοπώρου.
2. Μέτρια θερμοκρασία. Παρέχετε θερμοκρασία ψυκτικού 80ºС. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη θέρμανση δωματίων. Αυτές οι επιλογές είναι πιο κατάλληλες για την επίπλωση ιδιωτικών κατοικιών.
3. Υψηλή θερμοκρασία. Η θερμοκρασία του ψυκτικού σε τέτοιες εγκαταστάσεις μπορεί να φτάσει έως και 200-300ºС. Χρησιμοποιούνται σε βιομηχανική κλίμακα, τοποθετούνται για θέρμανση εργαστηρίων παραγωγής, εμπορικών κτιρίων κ.λπ.

Τα ηλιακά συστήματα υψηλής θερμοκρασίας χρησιμοποιούν μια μάλλον πολύπλοκη διαδικασία μεταφοράς θερμικής ενέργειας. Επιπλέον, καταλαμβάνουν έναν εντυπωσιακό χώρο, τον οποίο οι περισσότεροι από τους λάτρεις της εξοχικής ζωής δεν μπορούν να αντέξουν οικονομικά.

Η διαδικασία κατασκευής είναι έντασης εργασίας και η υλοποίηση απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό. Είναι σχεδόν αδύνατο να φτιάξετε μόνοι σας μια τέτοια έκδοση ενός ηλιακού συστήματος.

Είναι αρκετά δύσκολο να φτιάξεις ηλιακούς συλλέκτες υψηλής θερμοκρασίας χρησιμοποιώντας φωτοβολταϊκούς μετατροπείς στο σπίτι

Χειροποίητη πολλαπλή

Η κατασκευή μιας ηλιακής συσκευής με τα χέρια σας είναι μια συναρπαστική διαδικασία που φέρνει πολλά οφέλη. Χάρη σε αυτό, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ορθολογικά την ελεύθερη ηλιακή ακτινοβολία και να λύσετε πολλά σημαντικά οικονομικά προβλήματα. Ας δούμε τις ιδιαιτερότητες της δημιουργίας ενός επίπεδου συλλέκτη που παρέχει θερμαινόμενο νερό στο σύστημα θέρμανσης.

DIY υλικά

Το απλούστερο και πιο προσιτό υλικό για αυτοσυναρμολόγηση σώματος ηλιακού συλλέκτη είναι ένα ξύλινο μπλοκ με σανίδα, κόντρα πλακέ, σανίδες OSB ή παρόμοιες επιλογές. Εναλλακτικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε προφίλ χάλυβα ή αλουμινίου με παρόμοια φύλλα. Μια μεταλλική θήκη θα κοστίσει λίγο περισσότερο.

Τα υλικά πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις για κατασκευές που χρησιμοποιούνται σε εξωτερικούς χώρους. Η διάρκεια ζωής ενός ηλιακού συλλέκτη κυμαίνεται από 20 έως 30 χρόνια.

Αυτό σημαίνει ότι τα υλικά πρέπει να έχουν ένα συγκεκριμένο σύνολο χαρακτηριστικών απόδοσης που θα επιτρέπουν στη δομή να χρησιμοποιείται καθ' όλη τη διάρκεια ζωής της.

Η πιο φθηνή και απλούστερη επιλογή για υλικά για την κατασκευή του σώματος είναι η χρήση ξυλείας και μοριοσανίδων

Εάν το σώμα είναι κατασκευασμένο από ξύλο, τότε η ανθεκτικότητα του υλικού μπορεί να διασφαλιστεί με εμποτισμό με γαλακτώματα νερού-πολυμερούς και επικάλυψη με χρώματα και βερνίκια.

Η βασική αρχή που θα πρέπει να ακολουθείται κατά τον σχεδιασμό και τη συναρμολόγηση ενός ηλιακού συλλέκτη είναι η διαθεσιμότητα των υλικών ως προς την τιμή και τη διαθεσιμότητα. Μπορούν δηλαδή είτε να βρεθούν στην ελεύθερη αγορά είτε να κατασκευαστούν ανεξάρτητα από τα διαθέσιμα υλικά.

Αποχρώσεις της θερμομόνωσης

Για την αποφυγή απώλειας θερμικής ενέργειας, τοποθετείται μονωτικό υλικό στο κάτω μέρος του κουτιού. Αυτό μπορεί να είναι αφρός πολυστυρενίου ή ορυκτοβάμβακας. Η σύγχρονη βιομηχανία παράγει μια αρκετά εκτεταμένη γκάμα μονωτικών υλικών.

Για να μονώσετε το κουτί, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε επιλογές μόνωσης φύλλου. Με αυτόν τον τρόπο, είναι δυνατό να παρέχεται τόσο θερμομόνωση όσο και ανάκλαση του ηλιακού φωτός από την επιφάνεια του φύλλου.

Εάν χρησιμοποιείται άκαμπτος αφρός ή σανίδα διογκωμένης πολυστερίνης ως μονωτικό υλικό, μπορούν να κοπούν αυλακώσεις για να χωρέσουν το πηνίο ή το σύστημα σωλήνων. Συνήθως, ο απορροφητής συλλέκτη τοποθετείται πάνω από τη θερμομόνωση και στερεώνεται σταθερά στο κάτω μέρος του περιβλήματος με τρόπο που εξαρτάται από το υλικό που χρησιμοποιείται στην κατασκευή του περιβλήματος.

Η θερμομόνωση χρησιμεύει για τη μείωση της απώλειας θερμικής ενέργειας μέσω του πυθμένα του περιβλήματος. Είναι παράλογο να κατασκευάζετε μια συσκευή σε μεταλλική θήκη χωρίς θερμομόνωση (+)

Ψύκτρα ηλιακού συλλέκτη

Αυτό είναι ένα απορροφητικό στοιχείο. Είναι ένα σύστημα σωλήνων στους οποίους θερμαίνεται το ψυκτικό υγρό και τα μέρη είναι συνήθως κατασκευασμένα από φύλλο χαλκού. Τα βέλτιστα υλικά για την κατασκευή μιας ψύκτρας θεωρούνται ότι είναι σωλήνες χαλκού.

Οι οικιακοί τεχνίτες έχουν εφεύρει μια φθηνότερη επιλογή - έναν σπειροειδή εναλλάκτη θερμότητας από σωλήνες πολυπροπυλενίου.

Μια ενδιαφέρουσα λύση προϋπολογισμού είναι ένας απορροφητής ηλιακού συστήματος κατασκευασμένος από εύκαμπτο σωλήνα πολυμερούς. Χρησιμοποιούνται κατάλληλα εξαρτήματα για τη σύνδεση με τις συσκευές στην είσοδο και στην έξοδο Η επιλογή των διαθέσιμων υλικών από τα οποία μπορεί να κατασκευαστεί ένας εναλλάκτης θερμότητας ηλιακού συλλέκτη είναι αρκετά μεγάλη. Αυτός θα μπορούσε να είναι ο εναλλάκτης θερμότητας ενός παλιού ψυγείου, οι σωλήνες νερού από πολυαιθυλένιο, τα καλοριφέρ από χάλυβα κ.λπ.

Σημαντικό κριτήριο απόδοσης είναι η θερμική αγωγιμότητα του υλικού από το οποίο κατασκευάζεται ο εναλλάκτης θερμότητας.

Για αυτοπαραγωγή, ο χαλκός είναι η καλύτερη επιλογή. Έχει θερμική αγωγιμότητα 394 W/m². Για το αλουμίνιο, αυτή η παράμετρος κυμαίνεται από 202 έως 236 W/m².

Οι χάλκινοι σωλήνες θεωρούνται η βέλτιστη επιλογή για την κατασκευή ψύκτρας όσον αφορά τις θερμικές ιδιότητες και την αντοχή στη φθορά

Ωστόσο, η μεγάλη διαφορά στις παραμέτρους θερμικής αγωγιμότητας μεταξύ σωλήνων χαλκού και πολυπροπυλενίου δεν σημαίνει ότι ένας εναλλάκτης θερμότητας με χάλκινους σωλήνες θα παράγει εκατοντάδες φορές μεγαλύτερους όγκους ζεστού νερού.

Υπό ίσες συνθήκες, η απόδοση ενός εναλλάκτη θερμότητας από χαλκοσωλήνες θα είναι 20% πιο αποδοτική από την απόδοση των επιλογών μεταλλικού πλαστικού. Έτσι, οι εναλλάκτες θερμότητας από πολυμερείς σωλήνες έχουν δικαίωμα στη ζωή. Επιπλέον, τέτοιες επιλογές θα είναι πολύ φθηνότερες.

Ανεξάρτητα από το υλικό των σωλήνων, όλες οι συνδέσεις, συγκολλημένες και με σπείρωμα, πρέπει να σφραγίζονται. Οι σωλήνες μπορούν να τοποθετηθούν είτε παράλληλα μεταξύ τους είτε σε μορφή πηνίου.

Το κύκλωμα τύπου πηνίου μειώνει τον αριθμό των συνδέσεων - αυτό μειώνει την πιθανότητα διαρροών και εξασφαλίζει πιο ομοιόμορφη ροή ψυκτικού.

Το πάνω μέρος του κουτιού στο οποίο βρίσκεται ο εναλλάκτης θερμότητας είναι καλυμμένο με γυαλί.Εναλλακτικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε σύγχρονα υλικά, όπως ακρυλικό ανάλογο ή μονολιθικό πολυανθρακικό. Το ημιδιαφανές υλικό μπορεί να μην είναι λείο, αλλά αυλακωτό ή ματ.

Στην κλασική έκδοση, το κουτί με τον συλλέκτη κλείνει με tempered glass, plexiglass, polycarbonate ή παρόμοιο υλικό. Οι τεχνίτες έχουν μάθει να χρησιμοποιούν πολυαιθυλένιο αντί για γυαλί

Αυτή η επεξεργασία μειώνει την ανακλαστικότητα του υλικού. Επιπλέον, αυτό το υλικό πρέπει να αντέχει σημαντικά μηχανικά φορτία.

Σε βιομηχανικά δείγματα τέτοιων ηλιακών συστημάτων χρησιμοποιείται ειδικό ηλιακό γυαλί. Αυτό το γυαλί χαρακτηρίζεται από χαμηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο, που εξασφαλίζει μικρότερες απώλειες θερμικής ενέργειας.

Δεξαμενή αποθήκευσης ή πρόσθιος θάλαμος

Οποιοδήποτε δοχείο με όγκο από 20 έως 40 λίτρα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως δεξαμενή αποθήκευσης. Μια σειρά από ελαφρώς μικρότερες δεξαμενές που συνδέονται με σωλήνες σε μια σειρά αλυσίδας θα κάνει. Συνιστάται η μόνωση της δεξαμενής αποθήκευσης, γιατί Το νερό που θερμαίνεται από τον ήλιο σε δοχείο χωρίς μόνωση θα χάσει γρήγορα τη θερμική ενέργεια.

Μάλιστα, το ψυκτικό υγρό στο ηλιακό σύστημα θέρμανσης πρέπει να κυκλοφορεί χωρίς συσσώρευση, γιατί Η θερμική ενέργεια που λαμβάνεται από αυτό πρέπει να καταναλώνεται κατά την περίοδο παραλαβής. Η δεξαμενή αποθήκευσης χρησιμεύει μάλλον ως διανομέας θερμαινόμενου νερού και ένας μπροστινός θάλαμος που διατηρεί τη σταθερότητα της πίεσης στο σύστημα.

Η δεξαμενή αποθήκευσης στα ηλιακά συστήματα λειτουργεί ως διανομέας νερού και μια δεξαμενή που διατηρεί την πίεση (+)

Στάδια συναρμολόγησης ηλιακού συστήματος

Μετά την κατασκευή του συλλέκτη και την προετοιμασία όλων των συστατικών δομικών στοιχείων του συστήματος, μπορείτε να ξεκινήσετε την απευθείας εγκατάσταση.

Μία από τις επιλογές για την κατασκευή ενός πηνίου από σωλήνες πολυπροπυλενίου με εξαρτήματα και μπλουζάκια θα σας βοηθήσει να συναρμολογήσετε γρήγορα έναν ηλιακό συλλέκτη (+)

Οι εργασίες ξεκινούν με την εγκατάσταση μιας μπροστινής κάμερας, η οποία, κατά κανόνα, τοποθετείται στο υψηλότερο δυνατό σημείο: στη σοφίτα, ανεξάρτητο πύργο, άνω διάβαση κ.λπ.

Κατά την εγκατάσταση, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι μετά την πλήρωση του συστήματος με υγρό ψυκτικό, αυτό το τμήμα της δομής θα έχει εντυπωσιακό βάρος. Επομένως, θα πρέπει να βεβαιωθείτε ότι η οροφή είναι αξιόπιστη ή να την ενισχύσετε.

Αφού εγκαταστήσετε το δοχείο, ξεκινήστε την εγκατάσταση του συλλέκτη. Αυτό το δομικό στοιχείο του συστήματος βρίσκεται στη νότια πλευρά. Η γωνία κλίσης σε σχέση με τον ορίζοντα πρέπει να είναι από 35 έως 45 μοίρες.

Αφού τοποθετηθούν όλα τα στοιχεία, δένονται με σωλήνες, συνδέοντάς τα σε ένα ενιαίο υδραυλικό σύστημα. Η στεγανότητα του υδραυλικού συστήματος είναι ένα σημαντικό κριτήριο από το οποίο εξαρτάται η αποτελεσματική λειτουργία του ηλιακού συλλέκτη.

Σύμφωνα με το διάγραμμα συναρμολόγησης ενός ηλιακού συστήματος για την παροχή νερού σε ένα καλοκαιρινό ντους, μπορείτε να φτιάξετε μια δομή για τη θέρμανση του νερού για άρδευση ή να δημιουργήσετε άνετες συνθήκες τα δροσερά βράδια (+)

Για τη σύνδεση δομικών στοιχείων σε ένα ενιαίο υδραυλικό σύστημα, χρησιμοποιούνται σωλήνες με διάμετρο ίντσας και μισής ίντσας. Η μικρότερη διάμετρος χρησιμοποιείται για την κατασκευή του τμήματος πίεσης του συστήματος.

Το τμήμα πίεσης του συστήματος αναφέρεται στην είσοδο νερού στον μπροστινό θάλαμο και στην έξοδο του θερμαινόμενου ψυκτικού στο σύστημα θέρμανσης και παροχής ζεστού νερού. Το υπόλοιπο τοποθετείται χρησιμοποιώντας σωλήνες μεγαλύτερης διαμέτρου.

Για να αποφευχθεί η απώλεια θερμικής ενέργειας, οι σωλήνες πρέπει να μονώνονται προσεκτικά.Για το σκοπό αυτό, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αφρό πολυστερίνης, μαλλί βασάλτη ή αλουμινόχαρτο σύγχρονων μονωτικών υλικών. Η δεξαμενή αποθήκευσης και ο μπροστινός θάλαμος υπόκεινται επίσης στη διαδικασία μόνωσης.

Η απλούστερη και πιο οικονομική επιλογή για θερμομόνωση δεξαμενής αποθήκευσης είναι η κατασκευή ενός κουτιού από κόντρα πλακέ ή σανίδες γύρω από αυτό. Ο χώρος μεταξύ του κουτιού και του δοχείου πρέπει να γεμίσει με μονωτικό υλικό. Μπορεί να είναι μαλλί σκωρίας, μείγμα άχυρου και πηλού, ξηρό πριονίδι κ.λπ.

Το ηλιακό σύστημα είναι εγκατεστημένο έτσι ώστε οι ηλιακοί συλλέκτες να βρίσκονται στην πιο φωτισμένη πλευρά του σπιτιού ή του χώρου (+)

Δοκιμή πριν από τη θέση σε λειτουργία

Αφού εγκαταστήσετε όλα τα στοιχεία του συστήματος και μονώσετε μέρος των δομών, μπορείτε να αρχίσετε να γεμίζετε το σύστημα με υγρό ψυκτικό. Η αρχική πλήρωση του συστήματος πρέπει να γίνεται μέσω του σωλήνα που βρίσκεται στο κάτω μέρος της πολλαπλής.

Δηλαδή, το γέμισμα πραγματοποιείται από κάτω προς τα πάνω. Χάρη σε τέτοιες ενέργειες, μπορεί να αποφευχθεί ο πιθανός σχηματισμός εμπλοκών αέρα.

Νερό ή άλλο υγρό ψυκτικό εισέρχεται στον μπροστινό θάλαμο. Η διαδικασία πλήρωσης του συστήματος τελειώνει όταν αρχίσει να ρέει νερό από τον σωλήνα αποστράγγισης του πρόσθιου θαλάμου.

Χρησιμοποιώντας μια βαλβίδα πλωτήρα, μπορείτε να ρυθμίσετε τη βέλτιστη στάθμη υγρού στον πρόσθιο θάλαμο. Αφού γεμίσει το σύστημα με ψυκτικό, αρχίζει να θερμαίνεται στον συλλέκτη.

Η διαδικασία αύξησης της θερμοκρασίας συμβαίνει ακόμη και σε συννεφιασμένο καιρό. Το θερμαινόμενο ψυκτικό αρχίζει να ανεβαίνει στο πάνω μέρος της δεξαμενής αποθήκευσης. Η διαδικασία της φυσικής κυκλοφορίας λαμβάνει χώρα έως ότου η θερμοκρασία του ψυκτικού που εισέρχεται στο ψυγείο είναι ίση με τη θερμοκρασία του ψυκτικού που εξέρχεται από τον συλλέκτη.

Όταν το νερό ρέει στο υδραυλικό σύστημα, θα ενεργοποιηθεί η βαλβίδα πλωτήρα που βρίσκεται στον μπροστινό θάλαμο. Με αυτόν τον τρόπο θα διατηρηθεί ένα σταθερό επίπεδο. Σε αυτή την περίπτωση, το κρύο νερό που εισέρχεται στο σύστημα θα βρίσκεται στο κάτω μέρος της δεξαμενής αποθήκευσης. Η διαδικασία ανάμειξης κρύου και ζεστού νερού πρακτικά δεν συμβαίνει.

Είναι απαραίτητο να προβλεφθεί η εγκατάσταση βαλβίδων διακοπής στο υδραυλικό σύστημα, οι οποίες θα εμποδίσουν την αντίστροφη κυκλοφορία του ψυκτικού από τον συλλέκτη στη δεξαμενή αποθήκευσης. Αυτό συμβαίνει όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος πέσει χαμηλότερα από τη θερμοκρασία του ψυκτικού.

Τέτοιες βαλβίδες διακοπής χρησιμοποιούνται συνήθως τη νύχτα και το βράδυ.

Η παροχή ζεστού νερού στα σημεία κατανάλωσης πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας τυπικούς αναμικτήρες. Είναι καλύτερα να μην χρησιμοποιείτε συμβατικές μονές βρύσες. Σε ηλιόλουστες καιρικές συνθήκες, η θερμοκρασία του νερού μπορεί να φτάσει έως και τους 80°C - δεν είναι βολικό να χρησιμοποιείτε αυτό το νερό απευθείας. Έτσι, οι μίξερ θα εξοικονομήσουν σημαντικά ζεστό νερό.

Η απόδοση ενός τέτοιου ηλιακού θερμοσίφωνα μπορεί να αυξηθεί με την προσθήκη πρόσθετων τμημάτων συλλέκτη. Ο σχεδιασμός σας επιτρέπει να τοποθετήσετε από δύο έως απεριόριστο αριθμό τεμαχίων.

Η απόδοση του ηλιακού συστήματος αυξάνεται με την εγκατάσταση περισσότερων ηλιακών συλλεκτών

Αυτός ο ηλιακός συλλέκτης για θέρμανση και παροχή ζεστού νερού βασίζεται στην αρχή του φαινομένου του θερμοκηπίου και του λεγόμενου φαινόμενου θερμοσίφωνου. Το φαινόμενο του θερμοκηπίου χρησιμοποιείται στο σχεδιασμό του στοιχείου θέρμανσης.

Οι ακτίνες του ήλιου περνούν ανεμπόδιστα από το διαφανές υλικό του πάνω μέρους του συλλέκτη και μετατρέπονται σε θερμική ενέργεια.

Η θερμική ενέργεια καταλήγει σε περιορισμένο χώρο λόγω της στεγανότητας του κουτιού του συλλέκτη. Το φαινόμενο thermosiphon χρησιμοποιείται σε ένα υδραυλικό σύστημα όταν το θερμαινόμενο ψυκτικό υγρό ανεβαίνει προς τα πάνω, μετατοπίζοντας το κρύο ψυκτικό και αναγκάζοντάς το να μετακινηθεί στη ζώνη θέρμανσης.

Χάρη στο φαινόμενο thermosiphon, λαμβάνει χώρα μια σταθερή και συνεχής φυσική κυκλοφορία του ψυκτικού στο σύστημα

Απόδοση ηλιακού συλλέκτη

Το βασικό κριτήριο που επηρεάζει την απόδοση των ηλιακών συστημάτων είναι η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας. Η ποσότητα της δυνητικά χρήσιμης ηλιακής ακτινοβολίας που πέφτει σε μια συγκεκριμένη περιοχή ονομάζεται ηλιοφάνεια.

Η ποσότητα της ηλιοφάνειας σε διάφορα μέρη του πλανήτη ποικίλλει αρκετά ευρέως. Υπάρχουν ειδικοί πίνακες για τον προσδιορισμό των μέσων δεικτών αυτής της τιμής. Εμφανίζουν τη μέση ηλιακή ακτινοβολία για μια συγκεκριμένη περιοχή.

Τα δεδομένα για την ηλιακή ακτινοβολία σε μια συγκεκριμένη περιοχή μπορούν να ληφθούν από ειδικούς χάρτες και πίνακες (+)

Εκτός από την ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας, η απόδοση του συστήματος επηρεάζεται από την περιοχή και το υλικό του εναλλάκτη θερμότητας. Ένας άλλος παράγοντας που επηρεάζει την απόδοση του συστήματος είναι ο όγκος της δεξαμενής αποθήκευσης. Η βέλτιστη χωρητικότητα της δεξαμενής υπολογίζεται με βάση την περιοχή των προσροφητών συλλέκτη.

Στην περίπτωση ενός επίπεδου συλλέκτη, αυτή είναι η συνολική επιφάνεια των σωλήνων που βρίσκονται στο κουτί συλλέκτη. Αυτή η τιμή, κατά μέσο όρο, είναι ίση με 75 λίτρα όγκου δεξαμενής ανά m² επιφάνειας σωλήνα συλλέκτη. Η δεξαμενή αποθήκευσης είναι ένα είδος συσσωρευτή θερμότητας.

Τιμές εργοστασιακών συσκευών

Η μερίδα του λέοντος στο οικονομικό κόστος για την κατασκευή ενός τέτοιου συστήματος πέφτει στην κατασκευή συλλεκτών. Αυτό δεν αποτελεί έκπληξη· ακόμη και σε βιομηχανικά μοντέλα ηλιακών συστημάτων, περίπου το 60% του κόστους προέρχεται από αυτό το δομικό στοιχείο. Το οικονομικό κόστος θα εξαρτηθεί από την επιλογή ενός συγκεκριμένου υλικού.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ένα τέτοιο σύστημα δεν είναι σε θέση να θερμάνει το δωμάτιο, θα βοηθήσει μόνο στην εξοικονόμηση κόστους βοηθώντας στη θέρμανση του νερού στο σύστημα θέρμανσης. Λαμβάνοντας υπόψη το αρκετά μεγάλο ενεργειακό κόστος που δαπανάται για τη θέρμανση του νερού, ένας ηλιακός συλλέκτης ενσωματωμένος στο σύστημα θέρμανσης μειώνει σημαντικά το κόστος αυτό.

Ο ηλιακός συλλέκτης ενσωματώνεται αρκετά εύκολα στο σύστημα θέρμανσης και παροχής ζεστού νερού (+)

Για την κατασκευή του χρησιμοποιούνται αρκετά απλά και οικονομικά υλικά. Επιπλέον, αυτός ο σχεδιασμός είναι εντελώς ενεργειακά ανεξάρτητος και δεν απαιτεί τεχνική συντήρηση. Η φροντίδα του συστήματος περιορίζεται στον περιοδικό έλεγχο και τον καθαρισμό του γυαλιού του συλλέκτη από τη βρωμιά.

Πρόσθετες πληροφορίες για την οργάνωση της ηλιακής θέρμανσης στο σπίτι παρουσιάζονται στο αυτό το άρθρο.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Διαδικασία κατασκευής βασικού ηλιακού συλλέκτη:

Πώς να συναρμολογήσετε και να θέσετε σε λειτουργία ένα ηλιακό σύστημα:

Φυσικά, ένας αυτοδημιούργητος ηλιακός συλλέκτης δεν θα είναι σε θέση να ανταγωνιστεί τα βιομηχανικά μοντέλα. Χρησιμοποιώντας διαθέσιμα υλικά, είναι αρκετά δύσκολο να επιτευχθεί η υψηλή απόδοση που έχουν τα βιομηχανικά σχέδια. Αλλά το οικονομικό κόστος θα είναι πολύ χαμηλότερο σε σύγκριση με την αγορά έτοιμων εγκαταστάσεων.

Παρ 'όλα αυτά, σπιτικό ηλιακό σύστημα θέρμανσης θα αυξήσει σημαντικά το επίπεδο άνεσης και θα μειώσει το κόστος της ενέργειας που παράγεται από παραδοσιακές πηγές.

Έχετε εμπειρία στην κατασκευή ηλιακού συλλέκτη; Ή έχετε ακόμα ερωτήσεις σχετικά με το υλικό που παρουσιάζεται; Μοιραστείτε πληροφορίες με τους αναγνώστες μας. Μπορείτε να αφήσετε σχόλια στην παρακάτω φόρμα.