Воздушный солнечный коллектор для отопления: Воздушный солнечный коллектор для отопления дома

Содержание

Воздушный солнечный коллектор для отопления дома

Панельные воздушные солнечные коллекторы для отопления дома — это источник дополнительной тепловой энергии. Модули подходят для жилых домов, теплиц, дач, коттеджей, турбаз. Один блок в среднем вырабатывает около 1,5 кВт/час, чего более чем достаточно для поддержания комфортной температуры в весенне-осенний период.

Воздушные коллекторы в зимнее время года сокращают расход топлива (газа, электричества), на котором работает котёл до 52%. Летом модуль работает на поддержание влажностного микроклимата и кондиционирование помещений.

Как устроен воздушный коллектор

Принцип работы основан на простых физических законах. Солнечные лучи проникая в атмосферу земли практически не отдают тепла. Нагрев воздуха происходит после того как ультрафиолет попадает на твердые поверхности. Под действием солнечных лучей грунт и другие предметы нагреваются. Происходит теплообмен.

Устройство воздушных солнечных коллекторов использует описанное явление, аккумулируя тепло и направляя его в помещение. В конструкции присутствуют следующие детали:

корпус с теплоизоляцией;
нижний экран, абсорбер;
радиатор с аккумулирующими ребрами;
верхняя часть из обычного стекла или поликарбоната.

В конструкцию коллектора входят вентиляторы. Основное предназначение: нагнетание нагретого воздуха в жилые помещения. В процессе работы вентиляторов создается принудительная конвекция, за счет которой холодные воздушные массы поступают в блок коллектора.

Принцип обогрева и его эффективность

Абсорберы воздушных коллекторов делают черного цвета, для увеличения интенсивности нагрева под воздействием солнечного излучения. Температура воздуха в коллекторе достигает 70-80°С. Тепла с избытком хватает для полноценного обогрева помещений небольшой площади.

Принцип действия воздухонагревателя следующий:

воздух закачивается с улицы в корпус коллектора принудительным способом;
внутри блока установлены абсорберы, отражающие тепло, поднимающие температуру внутри ящика до 70-80°С;
происходит нагрев воздуха;
разогретые воздушные массы принудительно нагнетаются в отапливаемые помещения.

В заводских моделях обеспечение циркуляции воздуха осуществляется при помощи вентиляторов, подключенных к солнечным батареям. Как только ультрафиолетовое излучение становится достаточно интенсивным, чтобы выработать некоторое количество электроэнергии, турбины включаются. Коллекторы начинают работать на обогрев. Зимой интенсивность излучения Солнца снижается.

Дом не сможет полностью функционировать на солнечном воздушном отоплении. Воздухонагреватели используются как дополнительный источник тепла. При правильных расчетах одна установка (данные взяты из технических характеристик воздушных солнечных коллекторов Solar Fox) обеспечит следующую экономию, за отопительный сезон:

газ до 315 м³;
дрова до 3,9 м³.

Система солнечного воздушного обогрева компенсирует около 30% необходимого для здания тепла. Полная окупаемость достигается в течение 2-3 лет. Если учесть, что принцип работы связан с использованием установки и для кондиционирования воздуха, а в течение года вырабатывается около 4000 кВт, целесообразность использования становится еще очевиднее.

В странах ЕС широкое распространение получило конструкторское решение «солнечная стена». Конструкция заключается в следующем:

в здании одна из стен изготавливается из аккумулирующего материала;
перед панелью устанавливается стеклянная перегородка;
в течение дня тепло аккумулируется, после чего отдается в помещение ночью.

Для усиления конвекции, солнечный коллектор делается не во всю стену. Вверху и внизу предусматривают раздвижные шторки.

На КПД воздушного коллектора существенно влияет время года. Так, в декабре коэффициент полезного действия поддерживается на уровне 50%, в октябре и марте увеличивается до 75%.

Солнечный коллектор — водяной или воздушный

Каждый из нагревателей эффективен, отличается только основное предназначение и принцип работы:

Водяной коллектор — применяется для обеспечения потребностей в ГВС и низкотемпературных систем теплых полов. Эффективность работы в зимний период существенно снижается. Вакуумные и панельные коллекторы косвенного нагрева, подсоединенные к буферной емкости, продолжают аккумулировать тепло в течение всего года. Главный недостаток, высокая стоимость гелиоколлектора, монтажа и обвязки.
Воздушный вентиляционный коллектор — отличается простой конструкцией и устройством, которое при желании можно изготовить самостоятельно. Основное предназначение: обогрев помещений. Конечно, существуют схемы, позволяющие использовать полученное тепло для ГВС, но при этом эффективность воздушных коллекторов падает практически вдвое. Преимущества: низкая стоимость комплекта и установки.

Солнечные воздушные системы отопления работают только днем. Нагрев воздуха начинается даже в пасмурную погоду, при сильной облачности и во время дождя. Работа воздухонагревателей зимой не прекращается.

Как и из чего сделать воздушный коллектор

Главное достоинство солнечных воздухонагревателей, в простоте конструкции. При желании можно сделать самодельное солнечное воздушное отопление частного дома, затратив на это минимум средств.

Для начала потребуется сделать расчеты производительности, затем подобрать тип конструкции и выбрать материалы для изготовления. Корпус и абсорберы можно изготовить из подручных средств, существенно сэкономив бюджет.

Как сделать расчёты коллектора

Вычисления выполняются следующим образом:

каждый м² от площади коллектора даст 1,5 кВт/час тепловой энергии, при условии, что будет солнечная погода;
для полноценного обогрева помещения требуется 1 кВт тепловой энергии на 10 м².

Приблизительный расчет мощности покажет, что для отопления жилого дома на 100 м² необходимо установить коллекторы общей площадью 7-8 м².

Для обеспечения максимальной производительности надо определить сторону дома с максимальной интенсивностью ультрафиолетового излучения. Практика показывает, что оптимальное место для установки — это скат кровли или южная стена здания.

Типы конструкции коллектора

Классификация осуществляется по различиям корпуса коллекторов. Заводской воздухонагреватель обычно имеет надувной каркас, с двумя съемными панелями. При необходимости модуль легко демонтируется, разбирается и переносится на другое место. Сделать своими руками конструкцию надувного типа навряд ли получится.

В домашних условиях выполняют сборку неразборного корпуса. Это деревянный ящик с абсорбером, радиатором и верхним прозрачным экраном. При изготовлении используют подручные средства: профнастил, алюминиевые пивные банки, обычное стекло.

Материалы для изготовления коллектора

Для изготовления модулей для нагрева жилого или хозяйственного здания потребуются несколько комплектующих:

Внешний блок — собирается из фанеры, ДСП и деревянных брусков. По внешнему виду напоминает обыкновенный коробок.
Дно — изготавливают из профнастила. Лист металла обрабатывают специальной черной краской с высоким коэффициентом светопоглащения. Абсорбирующую поверхность можно сделать из разрезанных алюминиевых банок. Дно обшивают изоляционным материалом, чтобы избежать тепловых потерь.
Ребра радиатора — используются для лучшей абсорбции тепла. При изготовлении используют тонкие листы алюминия, меди. Можно установить уже готовый радиатор из старого холодильника.
Крышка коллектора — делается из сотового поликарбоната, отличающегося хорошей светопропускной способностью и одновременно удерживающая тепло внутри коллектора. Чтобы сэкономить, в качестве покрытия можно использовать обычное стекло. Теплоэффективность при этом будет нижем чем у коллекторов, закрытых поликарбонатом.
Теплоизоляция корпуса — по периметру каркас обшивают пенополистиролом.

Для нагнетания воздуха в отапливаемые помещения устанавливают 2-4 вентилятора. Подойдут кулеры, снятые со старого компьютера.

Установка и подключение воздушного коллектора

Для монтажа воздухонагревателей нужно подготовить поверхность стены, сделав 4 отверстия под воздуховоды. Внутри здания гофрированные трубы разводят по комнатам, направляя в сторону пола.

Самодельные воздушные солнечные коллекторы для отопления дома подключаются к электросети, через трансформатор. При наличии навыков в качестве источника питания можно установить аккумулятор на солнечных батареях.

Теплоэффективность изготовленных своими руками воздухонагревателей существенно ниже, чем у заводской продукции. При отсутствии специальных навыков лучше использовать готовые модули. Как показывают реальные отзывы о коллекторах, оптимальный вариант для покупки из представленных на отечественном рынке: Solar Fox, Солнцедар и ЯSolar-Air.

Воздухонагреватели не используются в качестве основного источника тепла и выполняют исключительно вспомогательную функцию. В домах с солнечными воздушными коллекторами изначально устанавливают котел, покрывающий потребности в отоплении на 100%.

При грамотных расчетах и интенсивной эксплуатации, вложения окупятся в течение 1-2 лет. В случае самостоятельного изготовления коллектора, затраты вернутся уже в середине первого отопительного сезона.

Пошаговая инструкция изготовления воздушного коллектора

Изготовление воздушного солнечного коллектора из алюминиевых банок:

Изготовление солнечного воздухогрейного коллектора из квадратной трубы:
{banner_downtext}

отзывы владельцев, реально ли сделать своими руками

Системы отопления в частных загородных домах могут строиться на абсолютно разных источниках энергии. Это могут быть системы, основанные на котлах, нагрев теплоносителя в котором основывается на сжигании различных видов топлива, например газа или жидкой солярки. Котлы могут отапливаться углем или дровяными пеллетами. В любом случае для того, чтобы запустить в действие такую систему отопления придется помимо собственно монтажа отопительных котлов еще и закупать само топливо. А вот эта статья расходов может в определенной ситуации превысить даже расходы на монтаж системы отопления. И вот здесь на помощь могут прийти солнечные коллекторы для отопления дома.

Солнечные отопительные коллекторы на крыше частного дома

Плюсы и минусы солнечных коллекторов для отопления дома

Использование возобновляемых источников энергии в автономных системах отопления предполагает денежные затраты исключительно на приобретение и установку такой системы, а также на ее техническое обслуживание и на необходимый поддерживающий ремонт. Но вот после установки такие системы начинают работать совершенно автономно и абсолютно бесплатно для их владельцев. В самом деле – за солнечные лучи платить ничего не нужно.

Некоторые потребители выражают сомнение в эффективности установки и применения солнечных коллекторов в средней полосе России, где солнечных дней не так много, как, например, на Кубани. Однако, солнечные коллекторы для нагрева воды могут использоваться не только как основной источник нагрева теплоносителя, но и как дополнительный источник. В этом случае прибор нагрева воды на солнечной энергии будет работать только в то время, когда на небе нет облаков, а в другие периоды можно задействовать классические нагревательные приборы, например газовые котлы.

схема отопления

Что же касается эффективности использования солнечных коллекторов по соотношению цена-отдача, то рекомендуем вам обратить внимание на северные провинции Китая. Значительное количество домов в этих китайских городах и селах оборудовано солнечными коллекторами для отопления. Климат и солнечная активность в этих местностях не слишком отличается от сопредельных российских областей: например, Хабаровского и Забайкальского краев. Сами понимаете, что климат в Забайкалье, месте, куда ссылали каторжников в царские времена – совершенно не сахарный. Значит, использование солнечных коллекторов для отопления домов даже в российских регионах с самым суровым климатом не только возможно, но и вполне востребовано и экономично.

Эффективность работы солнечных нагревательных коллекторов

Стоит отметить, что солнечные коллекторы на сегодняшний момент стали пожалуй наиболее эффективными приборами, использующими солнечную энергию. Если классическая солнечная фотоэлектрическая батарея может показать эффективность всего лишь на уровне до 18 процентов, то солнечный коллектор для отопления достигает завидных показателей КПД до 95 процентов. Разница очевидна.

Принципы функционирования нагревательных коллекторов

Одной из основных конструкций солнечных отопительных коллекторов являются устройства вакуумного типа. Исходя из названия очевидно, что такие устройства будут собирать лучистую солнечную энергию и передавать ее для нагрева воды или другого теплоносителя. Собственно так и обстоит в реальности.

Системы автономного обогрева, имеющие в своем составе солнечные коллекторы состоят из следующих основных составных частей:

Собственно солнечный нагревательный коллектор – то есть устройство которое размещается на прямых солнечных лучах и служит для нагрева теплоносителя,
Контур теплообмена: система трубопроводов, по которой перемещается горячий теплоноситель, постепенно передавая свое тепло в обогреваемые помещения,
Тепловой аккумулятор: это бак для воды, в котором нагретая вода запасается впрок.

Итак солнечный коллектор, состоящий из труб, в которых находится пока еще не нагретый теплоносителя находится под действием прямых солнечных лучей. Жидкость-теплоноситель (обычно вода, но возможно и специальный антифриз) поступает в коллектор, нагревается там и передается в контур теплообмена, который смонтирован внутри теплового аккумулятора. Нагретый теплоноситель, перемещаясь внутри трубопроводов контура теплообмена нагревает воду в тепловом аккумуляторе. Нагретая вода в баке с функцией аккумуляции тепла хранится вплоть до возникновения необходимости ее использования, например до подачи в контуры отопительной домашней системы и в отопительные радиаторы или в контуры горячего домашнего водоснабжения, например для умывания.

Циркуляция водоснабжения в отопительном коллекторе

Поскольку солнечная энергия воздействует на коллектор совершенно бесплатно, то в системе в любой момент времени имеется нагретая вода, которая подогревается постоянно циркулирующим теплоносителем.

Естественно, что бак теплового аккумулятора должен иметь отличную теплоизоляцию, способствующую сохранению температуры нагретой воды в течении как можно более долгого времени. Это позволит избежать падения температуры воды ночью, когда солнечный нагрев отсутствует или в периоды пасмурной погоды. Для обеспечения бесперебойной работы такой системы в совсем уж облачные или дождливые дни в бак теплового аккумулятора может быть вмонтирован обыкновенный электрический водонагреватель.

Для того, чтобы теплоноситель постоянно переносил тепло солнечных лучей для нагрева воды – он должен постоянно циркулировать. В системах с солнечными коллекторами циркуляция жидкого теплоносителя может быть принудительной (с подачей насосами) или естественной (смотеком).

Типы отопительных солнечных коллекторов для дома

Современная промышленность освоила выпуск различных типов солнечных отопительных коллекторов. Для того, чтобы понять, какой из них может подойти для монтажа системы домашнего отопления или горячего контура водоснабжения в вашем доме – необходимо ознакомиться с их разновидностями. Основных типов насчитывается два: плоские и вакуумные, менее широко распространены воздушные коллекторы.

Плоский светопоглощающий

Плоский отопительный солнечный коллектор представляет собой тонкую коробку, внутри которой находится особое вещество, активно аккумулирующее, адсорбирующее тепло. Сверху коробка закрыта стеклом, которое пропускает солнечные лучи. Внутри адсорбирующего слоя, собирающего тепло расположена система трубопроводов, внутри которых перемещается теплоносителя. В качестве теплоносителя в таких системах, как правило используется пропилен-гликоль.

плоский коллектор в разрезе

Вакуумный

Внутри вакуумного отопительного коллектора на месте единственной плоской коробки находятся полые стеклянные или кварцевые трубки, из которых откачан воздух, то есть создан вакуум. А вот уже внутри таких полых трубок располагаются трубки с веществом, адсорбирующем солнечную тепловую энергию. Соответственно трубопроводы с теплоносителем находятся внутри трубок с адсорбером. Солнечные лучи легко проникают сквозь вакуум в промежутке между трубами и нагревают теплоноситель. Однако этот же вакуум препятствует обратной утечки тепловой энергии из адсорбера в окружающее пространство, выступая в роли теплоизолятора.

вакуумный коллектор

Воздушный

Как уже понятно из названия – такие устройства не имеют теплоизолирующего вакуумного слоя. Следовательно КПД их действия будет ниже, чем у вакуумных коллекторов. Такие устройства рекомендуется устанавливать в местности с большим количеством солнечных дней. Более того, в таких коллекторах теплоносителем является обычный воздух. Он переносится в отапливаемое помещение вентилятором или естественной конвекцией. Работа вентилятора при перемещении воздушных потоков также требует отдельного источника питания Это дополнительная причина того, что данная система имеет более низкий КПД, чем плоские или вакуумные коллекторы. Конечно же, ни о каком горячем водоснабжении в такой конструкции не может быть и речи.

Как выбрать необходимый тип отопительного коллектора?

Каждый из типов солнечных отопительных коллекторов имеет свои очевидные преимущества и явные недостатки. При выборе устройства стоит обратить внимание, что плоский коллектор является более прочной конструкцией, а вот вакуумные из-за наличия полых воздушных трубок очень чувствительны к внешним воздействиям. Однако в плоских коллекторах при ремонте замене подлежит вся система адсорбции, при поломке же одной из трубок вакуумного коллектора можно ограничиться только ее заменой.

Воздушный коллектор, при всех своих недостатках является чрезвычайно простым устройством, и не критичен в воздействию низких температур. Он может работать даже лютой сибирской зимой.

Плоский коллектор идеален для нагрева воды в диапазоне от 20 до 40 градусов выше, чем окружающая температура, а от вакуумные устройства имеют более высокую степень нагрева теплоносителя. Таким образом в зимних условиях вакуумный коллектор будет более эффективен, да и просто возможен в использовании. Они также лучше сохраняют тепло при работе в пасмурную погоду и хорошо сохраняют тепловую энергию в холодных погодных условиях. Тем не менее общая хрупкость конструкции снижает срок службы вакуумных солнечных коллекторов, которые не дотягивают по этому показателю до плоских устройств. Последние при хорошем изготовлении могут прослужить в вашем доме от 15 до 30 лет.

Особенности, на которые стоит обратить внимание при выборе коллектора

Показатель передачи лучистой солнечной энергии солнца в тепловую энергию теплоносителя в вакуумном солнечном коллекторе напрямую зависит от величины трубок этого устройства. Если вакуумная трубка коллектора будет короткая и тонкая, то она не сможет достаточно эффективно аккумулировать вакуумную энергию. Обычно для комплектации вакуумных солнечных коллекторов используются трубки длиной до 2 метров с диаметром около 6 сантиметров. Внутри вакуумной трубки может монтироваться простая прямая или изогнутая U-образная трубка для более эффективного сбора тепла.

Установка солнечного отопительного коллектора

Солнечный отопительный коллектор вместе с системой аккумуляции тепла и теплообменным контуром в сборе представляет собой довольно сложную технологическую систему. Комплекты такого оборудования оснащаются подробными инструкциями по установке, также в сети Интернет можно найти подробные видеоуроки. Но перед покупкой и установкой солнечного коллектора необходимо составление проекта отопительной системы. В этот процесс обязательно нужно привлекать специалиста, который произведет необходимые расчеты материалов и оборудования.

Использование альтернативных источников энергии может существенно снизить затраты на содержание вашего дома, более того, оно может сделать вас независимыми от поставщиков традиционной энергии.

Солнечные коллекторы для отопления дома: видео

Честные отзывы о работе солнечных коллекторов различных моделей для отопления дома

Модель КС 2000

Время работы — 3 года:

Модель RKraft

Время работы — 5 лет:

Вакуумный коллектор Altek

1 год эксплуатации:

Эффективность работы вакуумного коллектора зимой:

Модель Chromagen

Опыт эксплуатации — 4 года:

Модель АТМОСФЕРА СВК Nano

На рынке с 2013 года:

Можно ли сделать реально работающий солнечный коллектор своими руками?

Солнечный коллектор своими руками: воздушный и плоский

Использование солнечной энергии для отопления дома хорошо всем, кроме того, что стоят эти системы очень уж недешево. Но многие системы при наличии хотя бы относительно «прямых» рук, желания, времени и некоторого количества денег, достаточно просто реализуются самостоятельно. Рассмотрим несколько вариантов тепловых коллекторов, сделанных умельцами своими руками.

Воздушный солнечный коллектор, сделанный своими руками

Воздушные коллекторы любой конструкции использовать как основное отопление не удастся: слишком низкая эффективность. А все потому, что теплоемкость воздуха во много раз меньше, чем воды. Но в качестве дополнительного источника тепла для снижения расходов за отопление — это вполне возможно.

Этот воздушный коллектор занимает всю южную стену. Благо, выходит она на задний двор и ничем не затенена. Скажем сразу: получилось неплохо по эффективности. При дневной температуре +2^oC на выходе воздух был +65^oC.

Итак, очищаем, ровняем, на всю поверхность стены прикрепляем черную плотную пленку (от 100 до 200 мк). Для лучшего эффекта можно под пленку теплоизоляцию набить, так будет нагрев еще более значительным. Но без изоляции стена будет служить теплоаккумулятором, так что можно и так.

Как сделать воздушный коллектор для отопления (для увеличения размера кликните по фото)

Вверху справа и слева делаем два отверстия, через которые будет происходить обмен воздуха. По контуру каждого из них набиваем бруски. Бруски (20*40 мм) крепим и по периметру стены, и на расстоянии примерно 80 см снизу и сверху поперек стены. По опыту эксплуатации можно уже сказать, что лучше поперечные промежуточные бруски не делать сплошными, а оставлять зазоры в 15-20 см. Получится своеобразный лабиринт. К нижним и верхним брускам крепим заглушки для выбранного профиля профнастила.

Теперь на собранную раму устанавливаем гофрированные листы, окрашенные в черный цвет. Цвет может стать проблемой — нет у нас в продаже такого. Но выйти из положения можно, покрасив поверхность черной термостойкой краской.

Для крепления листов профнастила и одновременно, для устройства лабиринта нужно в местах стыка листов прибивать вертикальные планки. Только они не должны доходить до поперечных перекладин. Так будет воздух свободнее двигаться и эффективность его нагрева повысится.

Это уже почти финал

Закрепив листы профнастила, все стыки хорошо нужно загерметизировать. С боков заложить кусками пенополистирола, плотно забить щели чем-то, все это замазать герметиком. Тоже проделать внизу и вверху. С местами стыка листов все чуть проще: заполняем герметиком. Черный герметик, больше подходит по цвету, но это жаростойкий, дорогой. А те, что дешевле — красного цвета. Наверное, можно все залить силиконом, но в данном случае использован черный.

Теперь поверх профнастила набиваем каркас для стекла. Чем больше будет лист стекла, тем большую его толщину нужно брать. Это не очень хорошо с финансовой точки зрения. К тому же светопропускание у толстого стекла меньше. Потому решетку собираем под не очень большие фрагменты стекол. Слишком маленькие куски — это тоже нехорошо: много стыков. Много стыков — значит, через них может утекать тепло, и к тому же швы отнимают полезную площадь, через которую попадает в наш воздушный коллектор солнце. Чтобы бруски не портили картину, и также служили общему делу собирания тепла, их красим в черный цвет.

На готовую и высохшую решетку крепим стекла (можно использовать прозрачный пластик, но нужно смотреть чтобы он хорошо пропускал свет). Нормальная толщина стекла 3-5 мм. Все стыки заделываем силиконовым герметиком. Герметик распределить ровно не получилось, потому все заклеено еще и черным скотчем. Хотя, наверное, зря. Зато получилось красиво. Осталось только собрать воздуховод. Сложного тут ничего нет: приделываете гофро-рукав или собираете конструкцию из жести, к ней крепите вентилятор. В этом варианте был использован канальный, а крепить его пришлось при помощи кусков от старой велосипедной камеры. Вот и все, воздушный коллектор для отопления своими руками собран.

Плоский солнечный коллектор из шланга

Каждый, наверное, замечал, что в оставленном на солнце шланге вода сильно нагревается. И это можно использовать для нагрева горячей воды. Летом таким образом можно нагревать воду в бассейне или для дома. Зимой, к сожалению, ничего не выйдет, но идея проста до неприличия.

Некоторые умудряются греть воду в черной трубе, скрученной змейкой делать (кликните по картинке чтобы увеличить ее размер)

Просто сворачиваете черный (обязательно) шланг в плоскую бухту, закрепляете его каким-то образом и устанавливаете на крыше. Некоторые умельцы умудряются разложить его просто на черепице, другие делают небольшие кассеты из тонкого листового металла или фанеры. Красят кассеты в черный цвет, а на них уже закрепляют шланг. Крепить можно любым доступным методом. Хоть одиночными фиксаторами, хоть ленточными, можно использовать металлическую ленту и саморезы. Крепеж любой, но надежный — система работает с насосом, так что давление будет серьезное.

Способы крепления труб для тех, кому такая идея понравилась (кликните по картинке чтобы увеличить ее размер)

Несколько этих кассет размещаете на крыше. Концы заводите на две гребенки: подающую, где будет течь холодная вода и отводящую, где собираться будет уже нагретая. На подающем трубопроводе установлен циркуляционный насос. С системой, кажется, все понятно. Вот только учтите, что воды в каждой такой кассете будет прилично: не перегрузите кровлю.

Подробнее о солнечных коллекторах и их видах читайте тут. Возможно, вас заинтересует статья о солнечных батареях.

Вот еще один вариант в видео- формате самодельного солнечного коллектора. Для отопления дома зимой его нужно будет усовершенствовать, но для весеннего или осеннего варианта этот неплохо работает.

Тепловой коллектор своими руками

Идей и разных модификаций самодельных солнечных коллекторов немало. Это еще одна из них. Чуть измененная версия представленного выше варианта. Тут на обширном листе толстой фанеры закреплены трубки. Фанера предварительно окрашена в черный цвет. Трубы негибкие, потому использованы фитинги, схема укладки — змейка. Времени на сборку пошло немало. Все дело в правильном подключении. Для использования с естественной циркуляцией контур слишком длинный, потому обязательна установка циркуляционного насоса.

Этот плоский коллектор требует терпения: соединение труб на фитингах

Возможно, вам будет интересно, как сделать солнечную батарею своими руками.

Итоги

Все эти самодельные солнечные коллекторы легки в изготовлении и не требуют больших затрат. Но все конструкции идеальны, но это — рабочие модели. В каждом из них вы можете изменить то, что вам кажется неправильным, и потом с полным правом говорить, что эту модель солнечного коллектора вы не только сделали своими руками, но и сами ее усовершенствовали.

Воздушные солечные коллекторы в Москве

Дом

Загородный дом для круглогодичного использования экономит средства за счет экономии на отоплении, улучшает микроклимат, нет сквозняков, так как не нужно открывать окна для проветривания

Дом (дача)

Для сезонного использования не перемерзает, проветривает, устраняет лишнюю влагу и просушивает, дом не промерзает, а соответственно не разрушается и намного дольше будет служить владельцам. Весной после зимы в доме свежий воздух(затхлость отсутствует).

Квартира

Дополнительный обогрев и проветривание, снижение сквозняков, особенно полезно, когда в квартире маленькие дети, свежий воздух, тепло и не нужно открывать окна для проветривания

Баня

Банщики оценят, прогрев парной существенно ускоряется, дров нужно меньше, после банных процедур в бане сухо и тепло, а значит баня не гниет и служит владельцу долгие годы

Гараж

Применение солнечного коллектора Solar-B energy в гараже способствует просушке и проветриванию помещения, а соответственно авто находиться в сухости и тепле, коррозии меньше, авто намного дольше остается в хорошем состоянии

Ангар

Применение воздушного солнечного коллектора Solar-B-Energy будет способствовать прогреву площади, снижению коррозии, сохранности оборудования и товарно-материальных ценностей

Теплица

Применение солнечного коллектора Solar-B energy в теплице способствует более раннему урожаю, уменьшению расходов на обогрев в зимнее время и ране весеннее и поздно осеннее

Зимний сад

Применение солнечного коллектора Solar-B energy уменьшает потребление энергии для поддержания нужной температуры в зимнем саду в холодное время года

Фермы

Применение солнечного коллектора Solar-B energy в аграрных комплексах животноводства способствует вентиляции, нагнетанию свежего теплого воздуха в помещения животноводства, уменьшению потребления кормов, за счет более создания более теплой воздушной массы, неприятный запахов меньше, соответственно персоналу и животным более комфортно там находиться

Склады

Применение солнечного коллектора Solar-B energy в складских помещения способствует лучшей сохранности продукции хранимой в складских помещениях, меньшим издержкам на отопление

Промышленные помещения

Применение солнечного коллектора Solar-B energy в промышленных помещениях способствует уменьшению расходной части на отопление и вентиляцию

Отели гостиницы

Применение солнечного коллектора Solar-B energy в гостиничных комплексах снижают издержки на отопление и вентиляцию, улучшают микроклимат, устраняют неприятные запахи и сырость

Торговые центры

Использование воздушных солнечных коллекторов Solar-B Energy в торгово-развлекательных комплексах будет способствовать существенному снижению издержек на отопление и вентиляцию комплекса.

Подвалы

Применение солнечного коллектора Solar-B energy устраняют затхлость, плесень и грибок, лишнюю сырость, способствует лучшему хранению продовольствия

Спорткомплексы

Применение солнечного коллектора Solar-B energy в спортивных комплексах снижает издержки на отопление и вентиляцию, нагнетанию большего объема свежего воздуха, лучшему самочувствию спортсменов и соответственно более эффективной тренировке

Бассейны

Применение солнечного коллектора Solar-B energy в бассейных комплексах устраняет переувлажненный воздух, снижает издержки на отопление и вентиляцию

Солнечные коллекторы Solar-B energy можно интегрировать в уже действующую систему вентиляции. Это особенно актуально для зданий и помещений в которых уже есть действующая система вентиляции

Использование солнечной энергии для коммунальных нужд набирает популярность. Объясняется это экономией денежных средств, доступностью технологий. Компания Solar B Energy занимается производством и реализацией воздушных солнечных коллекторов с октября 2017 года. Приоритетной задачей является предоставление доступных средств для организации отопления и вентиляции за счет использования энергии Солнца. Заметная экономия для потребителей, защита окружающей среды, сохранение расходуемых ресурсов планеты – главные направления развития компании.

Принцип работы

Основой служит преобразование энергии солнечных лучей в полезную тепловую и кинетическую энергии. Достигается это путем специального элемента – гелиоабсорбера. Поверх него установлено светопропускающий материал, который усиливает температурное воздействие. От попадания лучей, элемент нагревается, запускается процесс преобразования энергии. Происходит запуск вентилятора, который забирает холодный воздух из помещения или с улицы. Зависит от того, в каком режиме запущен воздушный коллектор.

Поступивший воздушный поток нагревается и поступает обратно в помещение. Тем самым инициируется процесс воздухозамещения. В зависимости от режима, производится циркуляция, либо нагрев. Таким образом, для работы вентилятора, нагрева, циркуляции используется только энергия Солнца. Устройство не требует подключения к электрической сети, работает абсолютно автономно. Для включения и отключения предусмотрена кнопка.

Разновидности

Производят воздушные солнечные коллекторы в Москве. Собственное оборудование позволяет не только вести конкурентную ценовую политику, но и поддерживать широкий ассортимент товара. Каталог содержит значительное количество модификаций, нацеленных на удовлетворение потребностей наибольшего числа заинтересованных людей. По своей функциональности агрегаты делятся на три типа:

SB V — проветривают помещение прогретым свежим уличным воздухом (режим улица/помещение).
SB H — циркуляция и прогрев воздушных масс внутри помещения (режим помещение/помещение).
SB VH Универсальные, может использоваться в режиме теплого проветривания и обогрева. Менять режим можно тогда, когда это необходимо, прямо из помещения, одним нажатием.

Такое разделение дает возможность выбрать модель непосредственно для индивидуальных нужд и не переплачивать за дополнительные функции.

Также имеется подразделения по мощности. В зависимости от этого показателя, воздушный солнечный коллектор обслуживает помещения разной площади. Подобрать оптимальный вариант для индивидуального здания не составит труда. Для построек большой площади предусмотрена установка нескольких устройств. Компания Solar B Energy предоставляет услуги расчета проекта оптимального монтажа нескольких агрегатов.

Преимущества солнечных коллекторов Solar-b-energy

Использование альтернативных источников энергии выгодно как для физических, так и для юридических лиц. Обусловлено это следующими преимуществами:

Отсутствие необходимости питания от электрической сети. Воздушный коллектор может работать автономно, соответственно его можно использовать на удаленных объектах, где отсутствуют коммуникации
Долговечность. При производстве используются новейшие технологии и материалы, что позволяет работать устройствам свыше 10 лет без обслуживания.
Высокий уровень пожаробезопасности. Отсутствие переменного тока, а также повышенных температур в работе, нейтрализует риск возгорания.
Экономичность. Установка коллектора освобождает от оплаты услуг коммунальным службам, позволяет экономить на проектировании, установке и обслуживании стандартных систем вентиляции.
Доступная стоимость. Собственное производство, а также расположение компании позволяют предложить оптимальную цену клиентам.
Гарантийное обслуживание. Срок гарантии – 5 лет. Это доказывает долговечность материалов, качество сборки.

Solar B Energy предлагает купить воздушные коллекторы у отечественного производителя на выгодных условиях. Использование для организации систем вентиляции и отопления в промышленных зданиях и сооружениях позволят значительно снизить себестоимость производимого продукта, оптимизировать расходы на организацию и ведение бизнеса.

Использование в загородных домах дает возможность поддерживать круглогодично температуру и циркуляцию воздуха в помещениях. Таким образом, устраняется затхлость, плесень, грибок. Поддерживается оптимальный уровень влажности, что значительно повышает сроки службы помещения и предметов интерьера.

Воздушные солнечные коллекторы Solar Fox

Воздушные солнечные коллекторы Solar Fox — это системы вентиляции, осушения и обогрева помещений любой площади, которые работают на энергии солнца!

В нашей компании вы можете купить воздушный солнечный коллектор Solar Fox для помещений любой площади.

OOO «Гелио-Крым» является представителем производителя в Крыму.
Смотрите наши контакты на сайте производителя: www.solarfox-energy.com/dilery

Принцип работы циркуляционного воздушного коллектора для отопления

Солнечная энергия – источник тепла, запускающего процесс вентилирования и обогрева помещения. Вырабатываемая при помощи солнечной батареи, она активизирует вентилятор в коллекторе. После этого во внутренней полости устройства давление резко снижается – это приводит к тому, что в коллектор подается воздух из помещения.

Материал внутренней полости накапливает тепло, стекло по принципу теплицы удерживает его внутри солнечного коллектора, поэтому воздушная масса быстро и эффективно прогревается солнцем.

Главное преимущество такой системы – автономная работа без привязки к сети электроснабжения. Механизм запускается, как только на панель солнечной батареи попадают солнечные лучи. Кроме того, управление работой может осуществляться при помощи выключателя, входящего в комплект. Он устанавливается внутри помещения и при переключении разрывает цепь питания и обесточивает устройство при необходимости летом.

Теплый воздух, проникая в комнату, нагревает помещение и находящиеся в нем предметы.

Рекомендуемое расположение коллектора – горизонтально. При этом входное и выходное отверстие коллектора желательно располагать в разных помещениях для обеспечения хорошей конвекции воздуха. Входное и выходное отверстия должны располагаться как можно ниже, около 50 см. от пола.

Принцип работы вентиляционного воздушного коллектора:

Вентиляционный воздушный коллектор – удачное решение для обогрева помещений. Используя только солнечную энергию, он осуществляет забор воздуха с улицы, его нагревание и подачу в здание. Вы можете подобрать модель, способную поднять температуру входящего воздуха на 15-25 градусов.

Решаемые задачи:

подает свежий воздух в помещение
эффективно борется с сыростью, грибком и плесенью
повышает температуру в помещении
устраняет неприятные запахи
полностью безопасен
работает БЕЗ подключения к электросети
существенно снижает расходы на отопление

Цена воздушных солнечных коллекторов:

Модель	Площадь помещения	Размер коллектора	Цена модели
SF1-VC	25 м²	500х700	17830р.
SF2-VC	50 м²	700х1000	26597р.
SF3-VC	80 м²	700х2000	36318р.
SF4-VC	100 м²	1000х2000	44205р.
SF5-VC	150 м²	1000х2950	58820р.

Стоимость воздушного коллектора можно уточнить на сайте производителя:
http://solarfox-energy.com/vozdushniy-solnechniy-kolletor-cena/

Солнечный коллектор для отопления: особенности устройства

Содержание:

1. Принцип работы коллекторов
2. Виды коллекторов
3. Как выбрать солнечный коллектор для нагрева воды

Сегодня солнечные тепловые коллекторы являются лучшими среди подобных устройств. Они специально приспособлены для отопления и позволяют увеличить КПД в несколько раз. К примеру, используя солнечную батарею для отопления дома, задействуется лишь около 15-18% полученной энергии, тогда как коллектор позволяется повысить этот коэффициент до 95%.

В нашей статье мы рассмотрим, по какому принципу работают солнечные коллекторы для нагрева воды, какие существуют виды коллекторов и как из этого многообразия выбрать один самый подходящий.

Принцип работы коллекторов

Если обобщить принцип работы, то можно выделить следующую последовательность действий: солнечная энергия захватывается фотоэлементами, концентрируется в определённых местах коллектора, после чего используется для повседневных нужд. В этом случае тепловой насос (детальнее: «Тепловой насос: принцип работы — особенности и виды») и солнечный коллектор имеют практически одинаковую схему поведения (прочитайте также: «Расчет насоса для отопления: основные правила»).

Если же подробно рассмотреть процесс, то можно заметить, что вся работа базируется на 5 основных действиях:

Внутри панелей циркулирует жидкость-теплоноситель для солнечного коллектора, который аккумулирует в себе полученное тепло.
Вмонтированный теплообменник забирает энергию из теплоносителя в аккумулирующий бак.
Вода хранится в баке до тех пор, когда понадобится использование. Именно поэтому так важна качественная теплоизоляция окружающего пространства.
Насос доставляет новую порцию холодной воды, которая затем опять нагревается и используется.
Для страховки может использоваться вмонтированный электронагреватель для отопления, который при продолжительном отсутствии солнечной энергии самостоятельно нагревает воду за счёт электроэнергии.

Виды коллекторов

Расчёт солнечных коллекторов для отопления происходит исходя из конкретного их вида, поэтому очень важно правильно выбрать тип используемого устройства. Существует три основных типа коллекторов: плоские, вакуумные и воздушные. Подробно рассмотрев каждый из них, вы наверняка сможете произвести точный расчёт солнечного коллектора для отопления. Также это поможет подобрать солнечный нагреватель воды подходящего типа.

Именно принцип работы плоского коллектора больше всего похож на описанный нами выше. Этот коллектор состоит из плоской коробки, покрытой защитным стеклом, и внутри которой в медных трубках циркулирует пропилен-гликоль, передающий тепло в бак.

Вакуумный солнечный коллектор для отопления вместо плоского листа составлен из больших трубок с полостью и несколькими меньшими трубками внутри. В этих небольших трубках находится вещество, аккумулирующее тепловую энергию. Затем этот своеобразный аккумулятор передают энергию теплоносителю, после чего всё идёт по стандартному принципу работы. В качестве теплоизолятора внутри больших трубок выступает вакуум, откуда и пошло название этого типа.

Воздушный солнечный коллектор для отопления используется реже остальных, так как его КПД значительно ниже. Причина этого кроется в том, что в роли теплоносителя выступает воздух, а он хуже переносит тепло, чем жидкости. С другой стороны, на его перенос тратится гораздо меньше энергии. В некоторых случаях этот процесс протекает естественным образом, что не только экономит электричество, но и уменьшает количество производимого шума.

Как сделать солнечный коллектор своими руками, смотрите на видео:

Как выбрать солнечный коллектор для нагрева воды

Как и в других случаях, нельзя дать однозначный ответ на все случаи жизни. Но вы сможете и сами определить подходящий вариант, ознакомившись с нашими советами. Будьте внимательны, чтобы не ошибиться на этом важном этапе.

Плоский солнечный тепловой коллектор считается самым надёжным и прочным. В основном это объясняется простотой конструкции. Вакуумные коллекторы более уязвимы к внешним воздействиям и случайным ударам.

Хотя воздушные солнечные коллекторы для горячей воды далеко не самые эффективные, именно они могут спасти ситуацию в холодное время года. Так как в них не содержится жидкостей, в трубках априори ничего не может замёрзнуть. Именно поэтому воздушный солнечный коллектор для отопления зимой подойдёт лучше любого другого.

В случае повреждения плоского коллектора, что случается довольно редко, будет необходимо заменить всю конструкцию, тогда как для восстановления работоспособности вакуумного достаточно заменить пострадавшие трубки на новые. Но делать это придётся немного чаще, так что запаситесь трубками и терпением.

Плоские коллекторы наиболее эффективны для нагревания воды на 25-30 градусов выше температуры окружающей среды, тогда как вакуумные могут повышать температуру на несколько десятков градусов по Цельсию независимо от времени года.

Вакуумные коллекторы эффективны в пасмурное время и зимой, так как их КПД в этот период выше, чем у других видов. С другой стороны, их срок службы меньше стандартного для всех коллекторов — при активном использовании вакуумные коллекторы навряд ли смогут прослужить дольше 15 лет. Интересно, что чем толще и длиннее у них трубки, тем больше тепла они смогут выделить, и наоборот. Нормальной считается длина 1-2 м и диаметр 5,8 см.

Малые трубки вакуумных коллекторов могут быть разными. Раньше часто применялись обычные медные, но сейчас наиболее популярны и эффективны U-образные. С одной стороны подаётся холодная жидкость, которая после прохождения через трубку становится теплее.

Стоит учесть, что в этой сфере, как и в любой другой, очень важна помощь квалифицированных специалистов. Но так как их наём стоит дорого, гораздо выгоднее собрать солнечный коллектор для отопления своими руками. Обычно в комплекте с техникой прилагается подробная инструкция по сборке, благодаря которой не останется ни одного непонятного момента в этом процессе. Если внимательно следовать указанному порядку действий, то вы поймёте, насколько легко самому собрать коллектор. Впоследствии вы будете приобретать опыт, и следующие элементы дадутся легче. Поэтому во многих случаях есть смысл в конце работы заново собрать первый элемент, применив полученные навыки.

Итак, мы смогли увидеть, что солнечные коллекторы могут стать огромной помощью в хозяйстве, экономя много электроэнергии и других ресурсов, используемых для отопления. Также их можно использовать не только для традиционного отопления дома, но и в других случаях. К примеру, на обогрев бассейна солнечные коллекторы могут тратить только часть основной энергии, но это будет огромной помощью, особенно в прохладное время года. Пробуйте, экспериментируйте, и у вас всё получится!

воздушные, вакуумные, видео-инструкция по монтажу своими руками, фото и цена

Человек всегда старался по максимуму использовать возобновляемые источники энергии. На реках строятся плотины, используется энергия ветра, а в солнечных регионах и солнечный свет может стать неплохим источником энергии. Многих привлекает то, что такая энергия практически бесплатна – потратиться придется только на установку соответствующего оборудования и периодическое техобслуживание.

Дом с солнечными коллекторами

Виды солнечных коллекторов

Достоверно известно, что за день Земля в среднем получает столько же солнечной энергии, сколько все человечество потратит в лучшем случае за год. К сожалению, большая часть этой энергии уходит впустую. Использование коллекторов позволяет перенаправить хотя бы часть абсолютно бесплатной энергии на свои нужды.

Таблица позволит представить объем солнечной энергии, который получает Земля

Такие устройства могут использоваться, например, для простого подогрева воды в бассейне на улице, но и отопление дома солнечными коллекторами становится все более реальным.

Обратите внимание! На 100 % обеспечить потребность дома в тепле коллекторы пока не в состоянии, особенно если дом находится в суровых климатических условиях. Поэтому они чаще всего используются в связке с более привычными отопительными системами.

Перед тем как думать о коллекторной системе отопления не лишним будет ознакомиться с их основными видами.

Выделяют:

вакуумные коллекторы на тепловых трубках – считаются самыми совершенными представителями этого класса устройств. В конструкции используются полые герметичные трубки с залитой внутрь легкокипящей жидкостью. При нагревании солнечным светом жидкость вскипает, испаряется и переносится в верхнюю часть трубки, где отдает тепло теплоносителю. При этом газ вновь переходит в состояние жидкости и стекает вниз, цикл повторяется;

Схема работы теплотрубки

Обратите внимание! Вакуумный коллектор на теплотрубках стоит немало, но это того стоит. Помимо высокой эффективности он отличается еще и устойчивостью к повреждениям, дело в том, что трубки работают независимо друг от друга и если произойдет разгерметизация одной из них, то остальные все равно будут работать.

Устройство вакуумной трубки

плоский коллектор – асборбер (поглощающий элемент) в этом случае выглядит как пластина, соответственно, от размеров пластины зависит и мощность устройства. Светопоглощающий элемент передает накопленную энергию теплоносителю. Самым эффективным режимом работы считается тот, при котором теплоноситель нужно нагреть до температура на 20-40ᵒС больше, чем температура снаружи.

Устройство плоского солнечного коллектора

Отопление на солнечных коллекторах будет более эффективным в случае использования вакуумных моделей. Дело в том, что конструкция трубок позволяет направить солнечные лучи под углом 90ᵒ к внутренней трубке даже в утренние и вечерние часы. Плоские коллекторы в это время работают в разы менее эффективно.

Единственным минусом вакуумных устройств можно считать стоимость. В таком случае разовые затраты на монтаж отопительной системы будут выше, с другой стороны, ремонт плоских коллекторов обойдется намного дороже, ведь менять придется всю пластину целиком, а не отдельную трубку.

Отдельно стоит упомянуть об устройствах, в которых в качестве теплоносителя используется воздух. Воздушный солнечный коллектор для отопления больших площадей не подойдет, ведь у воздуха по сравнению с водой плохая теплопроводность.

Максимум на что такие коллекторы способны – создать комфорт в небольшом помещении, например, небольшой мастерской. В таком случае вентиляторы подают подогретый воздух в помещение и нет нужды тратиться на монтаж традиционной отопительной системы.

Схема работы воздушного коллектора

Использование солнечного коллектора для отопления дома

Несмотря на различия в конструкции все коллекторы используются для одной и той же цели. Принцип работы у отопительных систем, использующих энергию Солнца также не сильно отличается – солнечная энергия передается теплоносителю (чаще всего используется вода) и подогретая жидкость подается дальше, в отопительный контур.

Принцип действия отопительной системы с использованием солнечных коллекторов

Отопление солнечными коллекторами может быть, как с естественной, так и с принудительной циркуляцией. В первом случае теплоноситель движется за счет разницы температур в подающем и отводящем трубопроводе, во втором – циркуляционный насос решает все вопросы с движением воды по контуру.

Обратите внимание! Система с естественной циркуляцией абсолютно независима от электропитания. Это может стать решающим фактором для загородных домов в труднодоступной местности.

Один из вариантов отопительной системы с использованием солнечной энергии

Для систем с естественной циркуляцией характерны такие особенности:

накопительный бак устанавливается обязательно выше уровня самого коллектора;
верхний вывод теплообменника – точка подключения подающей трубы, нижний – обратка;
помимо слабой циркуляции отметить можно и то, что в таком случае велик риск возникновения воздушных пробок.

Если с питанием нет проблем, то солнечный коллектор для отопления своими руками можно использовать в системе с принудительной циркуляцией. Работа такой системы отличается тем, что по достижении определенной температуры теплоносителя она просто отключается.

Для этого в местах где к теплообменнику подключаются подающий трубопровод и обратка обязательно устанавливаются датчики для контроля температуры воды. Вне зависимости от того, используются вакуумные солнечные коллекторы для отопления или обычные плоские модели, такая система неспособна обогреть жилище, поэтому рекомендуется ее использовать как дополнение к, например, газовому или электрическому обогреву.

Рекомендуется дополнительный источник тепла, чтобы не зависеть от погодных условий

Самодельный коллектор

Строго говоря, даже выкрашенная в черный цвет бочка с водой может считаться простейшим коллектором, ведь она преобразовывает солнечную энергию в тепловую и передает ее теплоносителю. Понятно, что в этом случае КПД будет минимальным и такое решение подойдет разве что для душа на дачном участке.

Тем не менее, любому по силам самостоятельно изготовить коллектор, который можно использовать для обогрева жилья и подачи горячей воды. Особых навыков не потребуется, разве что умение работы со сварочным аппаратом.

Солнечный коллектор своими руками для отопления будет состоять из таких элементов как:

теплоизолированный короб, в нем разместится радиатор;
аквакамера – понадобится для создания давления в системе;
бак для воды – накопитель;
трубы.

Система собирается в такой последовательности:

сперва изготавливается короб, для него подойдут обычные доски, а дно можно усилить несколькими брусьями. Щели теплоизолируются любым доступным способом. На дне ящика должен находиться металлический лист черного цвета, на него ставится радиатор (также окрашенный в черный цвет), все это накрывается прозрачным куском стекла и размещается на крыше;

Основа – обычный деревянный ящик

на чердаке размещается накопительный бак и аквакамера, которая располагается примерно на 1 метр выше бака;
затем система соединяется трубами.

В этом примере использованы пластиковые трубы, но для большей долговечности лучше все-таки остановиться на металлическом трубопроводе

Во время работы подогретая вода в радиаторе поднимается вверх и по трубам поступает в бак, вытесняя холодную. Холодная вода наоборот – попадает в радиатор.

Обратите внимание! Аквакамера выполняет еще одну функцию – не дает смешиваться теплой и холодной воде.

Такой солнечный коллектор зимой для отопления вряд ли может использоваться. Это скорее неплохой способ существенно снизить затраты на оплату горячей воды, при желании он может использоваться для того, чтобы немного разгрузить основную отопительную систему.

Подведение итогов

Солнечные коллекторы – попытка человека использовать возобновляемый источник энергии в повседневной жизни. Такие решения пока что не способны обеспечить на 100%, например, обогрев жилья, но могут использоваться для снижения расходов на отопление примерно на 40-60%. Учитывая то, что тепловая энергия абсолютно бесплатна, неудивительно, что солнечные коллекторы пользуются популярностью (см.также статью “Ремонт вентиляции: некоторые особенности и рекомендации мастеров”).

На видео показана работа самодельного коллектора.

Солнечные воздушные коллекторы — Solar Tribune

Солнечные коллекторы горячего воздуха монтируются на южных вертикальных стенах или крышах. Солнечное излучение, достигающее коллектора, нагревает пластину поглотителя. Воздух, проходящий через коллектор, забирает тепло от пластины поглотителя.

Замерзание, перегрев и протечки менее опасны для солнечных коллекторов, чем для жидкостных коллекторов. Но поскольку жидкость является лучшим проводником тепла, солнечные коллекторы, использующие воду или теплоноситель, больше подходят для нагрева горячей воды для дома.Солнечные коллекторы горячего воздуха чаще всего используются для отопления помещений. Есть два типа воздухосборников: застекленные и неглазурованные.

Фото: Министерство энергетики США

Застекленные коллекторы воздуха

Застекленные коллекторы нагревают воздух за счет циркуляции. Вентилятор перемещает холодный воздух из дома в коллектор. Пройдя через коллектор, нагретый воздух возвращается в дом. Существует несколько конструкций системы:

проход воздух проходит от одной стороны абсорбера к другой.Эта система имеет наибольшую площадь поверхности, что делает ее эффективным способом передачи тепла. Однако более низкое давление может потребовать большей мощности вентилятора. Износ некоторых типов поглощающих материалов после многих лет воздействия солнечного излучения может ухудшить качество воздуха и производительность.
задний, передний и комбинированный канал в этих случаях воздух направляется либо к задней, либо на переднюю, либо к обеим сторонам поглотителя. Эта система более склонна к накоплению пыли, что в конечном итоге снижает эффективность поглотителя.В холодную погоду воздух, проходящий мимо остекления, также склонен к потерям тепла.

Неглазурованные воздухосборники

Неглазурованный солнечный коллектор воздуха относительно недорог. Эти коллекторы лучше всего подходят для помещений с высокими требованиями к вентиляции и меньшими потребностями в обогреве помещений. Поэтому эти коллекторы чаще всего используются в коммерческих целях и менее подходят для использования в жилых помещениях.

Сравнение лучших строительных конструкций солнечных коллекторов горячего воздуха своими руками

Горячий Коллекторы воздуха — выбор лучший

Есть есть много различных конструкций солнечных коллекторов горячего воздуха на выбор откуда, но какая лучше?

Это кажется простым вопросом.Если температура на выходе моего коллектора горячее твоего, должно быть лучше, правда? Не очень быстро ! Есть множество людей, особенно на YouTube, рекламируют действительно высокие показатели производительности своими проектами, но если вы продуть через свои коллекторы больше, чем глоток воздуха, их выход температура может упасть как скала!

Вдоль с повышением температуры есть еще одна не менее важная переменная.Это количество воздуха, проходящего через коллектор, которое обычно измеряется в кубических футах в минуту (CFM).

В основные термины, если мой коллекционер такой же горячий, как ваш, но у вас вдвое больше воздух, проходящий через ваш коллектор, ваш тоже работает дважды! Если бы я увеличил свой воздушный поток до уровня твоего, моя температура повысилась бы. будет только половиной того, что у вас есть.

Оба повышение температуры и воздушный поток являются неотъемлемой частью сравнения коллекторов горячего воздуха . Это действительно важная концепция, о которой нужно помнить. В виде как только кто-то скажет вам, насколько горяч их коллекционер, первый Вам должно быть интересно, через сколько воздуха они проходят Это. Если не много, то жаркие температуры, которые они рекламируют ничего не значат. Тот же принцип применяется к водосборникам. тоже.

В в этот момент вы можете подумать, что пока мы измеряем нашу температуру Поднимитесь и отрегулируйте поток воздуха, это должно быть несложно для сравнения коллекционер спектаклей.Опять же, не так быстро! Мы учли для двух самых больших переменных, но ни в коем случае не для всех. Здесь еще несколько:

— Даже в идеально солнечные дни высокие тонкие облака которые практически невидимы, могут довольно сильно изменять интенсивность солнца. немного.
— На улице может быть холоднее у меня дома, чем ваш, что немного влияет на производительность.
— Коллекторы могут быть разные углы наклона или не совсем в одном направлении, что также влияет на интенсивность солнечного света, падающего на коллектор.
— Оно в вашем доме может быть более ветрено, отводит больше тепла от остекления

единственный надежный способ определить производительность одного коллектора другому — сравнивать их бок о бок в идентичных условиях.

Гэри Resa из www.builditsolar.com в Монтане, и я, здесь, в Мэриленде, намеревались сделать это в совместные усилия. Вот фотография моего тестового сборщика, состоящего из из трех отсеков 4 х 8 футов.Каждый отсек имеет герметичное разделение. от других, и каждый питается индивидуально.

Моя трехсекционный тестовый коллектор (экран еще не установлен в отсеке 1)

Это просто потрясающе! Здесь мы в 21 веке и есть еще тонн плодородной почвы для экспериментов солнечным любителем / энтузиаст. Есть много дизайнов и материалов, которые стоит попробовать и возможность учиться и вносить свой вклад к искусству и науке DIY-солнечной энергии!

Энтузиасты в других областях интересов, таких как астрономия на заднем дворе или любительское радио, десятилетиями помогают продвигать эти дисциплины как на любительском, так и на профессиональном уровне.Между тем, солнечная энергия — это одинаково весело, интересно, очевидно, необходимо, дешевле в освоении и на самом деле многократно окупает ваши инвестиции; тем не менее, повсюду есть возможности для любителей солнечной энергии на заднем дворе, которые еще предстоит изучить! Кроме того, доступны налоговые льготы. В то время как налоговое законодательство обычно меняется каждый год, большинство пакетов программного обеспечения для подготовки личных налогов автоматически оснащены для этого. Если у вас есть интерес к экспериментам с солнечной батареей, присоединяйтесь к нам. Ваши идеи могут иметь значение в большем масштабе, чем вы можете себе представить, и вы получите много удовольствия на этом пути!

Раньше мои рекомендации — сначала несколько предисловий

Мы практически не затронули процесс тестирования.По факту, мы все еще ищем лучшие способы проведения тестов, не говоря уже о том, пробовать различные варианты наших нынешних типов поглотителей. Тогда у нас есть бесчисленное множество других материалов, которые стоит попробовать. Подробнее люди, тестирующие различные конструкции или подтверждающие наши тесты, быть чрезвычайно полезным в продвижении процесса вперед! Итак, вам может быть интересно почему я уже предлагаю некоторые выводы и рекомендации. Там Причин несколько: 1. Этот процесс тестирования может занять всю жизнь в течение нескольких из нас Прямо сейчас только двое или трое из нас делают эти тесты. Если люди будут ждать «окончательного» ответа, они никогда ничего не построят. Это как ждать, чтобы купить компьютер, пока процессоры не перестанут улучшаться — у тебя никогда не будет! 2. Пока у нас чертовски много предстоящих испытаний, мы определили хотя бы некоторые разумные данные о прямом сравнительном тестировании с четырьмя различные, популярные, коллекционные конструкции, — обратный эталонный коллектор, пустой ящик, вентилируемый потолок и коллектор экрана из стекловолокна.Кроме того, пока у нас нет параллельных сравнительных цифр, у нас есть очень хорошие данные по 5-й конструкции — алюминиевой водосточной трубе, составленные в основном Скоттом S и, в меньшей степени, я. Кроме того, у нас есть кое-что из первых рук опыт построения различных коллекторов и оценка их расходы. Это хорошие окончательные данные, которые помогают сделать наши выводы на данный момент. 3. Я продолжаю получать много писем по электронной почте с просьбой предоставить данные о производительности. обновления и рекомендации по дизайну от людей, которые хотят начать их коллекционеры.Они задаются вопросом, что я бы порекомендовал сейчас, исходя из того, что мы узнали до сих пор.

Текущий Рекомендации

Некоторый из вас могут быть весьма заинтересованы в деталях тестирования и Я включил их ниже, но для тех, кому интересно выводы и рекомендации на данный момент, если бы кто-то спросил меня сегодня какой тип коллектора горячего воздуха я бы порекомендовал построить, я бы ответьте им так:

Для традиционного дизайна 4 ‘X 8’ я бы построил коллектор с двух- или трехслойным алюминиевый оконный экран.

— Лучшая сравнительная характеристика
— Наименее дорогая (рулон 25 футов шириной 4 фута, алюминиевый экран всего около 29 долларов в Home Depot). Экран из стекловолокна ровный дешевле и отлично работает, но мы не уверены в краске при действительно высоких температурах.
— Самая простая и быстрая сборка на сегодняшний день
— Самый низкий перепад давления (наименьшее сопротивление воздушному потоку, кроме черного коробка) Это означает, что вы можете получить больший воздушный поток для большей эффективности, чем вы столкнетесь с вентилятором того же размера и другими типами коллектора.

Здесь Вот несколько примеров того, как создать сборщик экрана:

Мой двухслойный сборщик экрана: http://groups.yahoo.com/group/SimplySolar/photos/album/1082811597/pic/list?mode=tn&order=ordinal&start=1&dir=asc

Гэри Трехслойный коллектор Resa: http://www.builditsolar.com/Experimental/AirColTesting/ScreenCollector/Building.htm

Видео на YouTube детали конструкции поглотителя экрана:

Для длинного низкого коллектора я бы построил алюминиевый водосточный желоб.

— Хороший исполнитель. У нас нет рядом сравнительных показатели производительности, однако, Скотт С. сделал несколько очень подробных измерения и расчеты, которые показывают проектные работы по алюминиевому водостоку Очень хорошо. Вы найдете полную информацию о конструкции и Данные Скотта, документирующие характеристики, приведены в нижней части страницы здесь: http://www.n3fjp.com/solar/solarhotair.htm
— Очень легко построить
— Материал водосточной трубы подходит для длинной и низкой конструкции.Это дает практически неограниченную гибкость в проектировании. параметры.

Видео на YouTube с подробным описанием конструкция солнечного коллектора с водосточной трубой из алюминия:

Хотя это тоже хорошие характеристики, я бы отговорил людей от конструкции обратного канала из-за чрезвычайно высокого перепада давления.

Я бы определенно отговорил людей от черного ящика из-за плохой сравнительной производительности.

Вентилируемый потолок выглядит очень хорошо, а также хороший выбор. Однако я бы выбрал экран, потому что экран работает немного лучше, это намного дешевле, проще и быстрее строить.

Итак, вот оно. На основании того, что я знаю сегодня, это мои рекомендации.

Нам есть чему поучиться. Кто знает, что может произойти в будущем, но если вы планируете построить коллектор, не ждите. Экран коллекторы водосточной трубы просты в сборке и отлично работают.В это время, чем дольше вы ждете, тем больше солнечных дней проходит, прежде чем вы когда-либо имейте коллекционер, чтобы они сияли. Любые коллектор будет работать бесконечно лучше чем никакой коллектор!

Что о алюминиевых водосточных коллекторах по сравнению с экраном?

Вопросов все время вспоминают, как сравнивают алюминиевые водосточные водостоки сборщикам экрана. Алюминиевый водосточный коллектор это супер дизайн, который стал очень популярным.Там было много хороших отчетов о конструкции водосточной трубы, я думаю, в часть, потому что коллектор водосточной трубы имеет много ингредиентов удачный дизайн:

— Он удерживает нагретый воздух, содержащийся в водосточных трубах, на значительном удалении от остекления. Не смешивается с воздухом вне водосточных труб внутри коллектор на всех

— Возле остекления совсем нет движущегося воздуха

— Водосточная труба полностью охватывает воздушный поток, поэтому для воздуха остается много площади теплопередачи, по сравнению с

— Его очень легко запечатать, поэтому нет проникновения наружного воздуха

я не проводилось параллельного тестирования коллектора водосточной трубы по сравнению с скрин в моем тестовом сборщике.Я думал об этом, но потом понял, что конфигурация в сборщике тестов не будет репрезентативной как люди строят длинную невысокую конструкцию с водосточными трубами. Оба дизайна Работа отлично, поэтому я думаю, что выбор сводится к размерам коллектор, который вы планируете построить. Я бы выбрал водосточный коллектор для длинный коллектор и экран для высокого коллектора.

Тестирование Детали

Гэри Resa из www.builditsolar.com и я работал над этим проектом совместными усилиями. Нам бы хотелось, чтобы вы присоединились к нам! Вот ссылка на детали и результаты теста Гэри:

http://www.builditsolar.com/Experimental/AirColTesting/Index.htm

Мои такие следует:

Вот ютуб Видео с обобщением характеристик высокопроизводительного, горячего коллектор и наши результаты:

Испытательное помещение — Использование справочника для сравнения:

Как объяснено выше, есть множество переменных, которые проводят параллельное тестирование проблема, но мы с Гэри хотели придумать способ для людей которые географически отделены друг от друга, чтобы иметь возможность вносить свой вклад со значимыми сравнительными данными.Мы также хотели иметь базовый уровень для сравнения различных дизайнов в наших собственных местах на разных дни и неизбежно разные условия.

Что мы решили нужно было для каждого построить базовый, сборщик ссылок, который легко дублируется, так что относительная производительность должна быть идентичной. Сборщик ссылок никогда не будет изменен. Другой коллекционеры будут работать с эталонным стандартом бок о бок боковые испытания, сравниваются первичный результат — повышение температуры.Другими словами, если эталон повышает температуру 50 градусов, а коллектор B поднимает температуру на 60 градусов с тот же воздушный поток, можно сказать, что коллектор B превосходит эталонный стандарт на 20% (10/50).

В настоящее время мы используют схему обратного прохода для сборщика ссылок, задокументированную подробно на сайте Гэри. Обратный проход работает хорошо, но мы рассматривают возможность выбора другой ссылки конструкция, потому что обратный проход требует намного большего давления для перемещения воздух, чем другие конструкции.

Расход воздуха

С точным датчики, измеряющие температуру на входе и выходе из коллектора это просто. Другое дело — измерение расхода воздуха. Мы пробовали тесты мешков, измеряя напряжение компьютерных вентиляторов и вставка анемометра в воздушный поток. Сумка-тест может быть наиболее точным, но это не вариант для моей конфигурации здесь. Эти два коротких видео показывают, как я балансирую поток:

I Я также вставляю анемометр Kestrel в воздушный поток в качестве вторичного проверьте воздушный поток.

Результаты Пока

Так Я сравнил эталонный обратный проход со стекловолоконным экраном и вентилируемые конструкции софитов здесь. Кроме того, Гэри также сравнил черный ящик и получил данные для этого. Усреднение измерений Вот мои результаты по стандарту обратного прохода за два дня, экран из стекловолокна и вентилируемый потолок:

Итак, двухслойный сетчатый коллектор из стекловолокна превосходит обратный проход в среднем на 7.5%, что дает явное преимущество перед эталонный обратный канал и вентилируемый коллектор софита. Кроме того, это был самый простой, быстрый и дешевый сборщик делать.

Это где мы находимся так далеко. Надеюсь обновить эту страницу как дополнительную проводятся тесты. Прямо сейчас коллектор экрана из стекловолокна это поглотитель тепла, который нужно бить. Как ты думаешь, ты сможешь подойти с дизайном, который может? Я бы хотел увидеть, как вы это делаете! Приносить это дальше, мы все победим !!!

Если вы заинтересованы в мозговом штурме и тестировании солнечных проектов, или вы новичок в солнечной энергии и нуждаетесь в помощи, чтобы начать работу, мы бы хотели, чтобы вы подписались:

SimplySolar — Солнечная энергия Форум и группы электронной почты!

Это оказывается, есть и другие люди вроде меня, которым тоже нравится обмениваться идеями и учиться на опытах друг друга! Если у вас есть интерес к мозговому штурму солнечные проекты, которые легко и недорого построить и дружелюбный по соседству, или вам нужна помощь с проектом, который у вас есть в процессе, присоединяйтесь к нам!

Изначально для этой цели я создал группу электронной почты SimplySolar.Группа электронной почты сослужила нам хорошую службу, но рост и интерес к группе электронной почты, чтобы лучше сохранять контент организованы и дают участникам возможность легко следить только за темы, которые их интересуют, мы только что создали новый Simply Solar он-лайн форум! SimplySolar — это мозговой штурм и обмен способами использования солнечного тепла в простые способы, которыми средний домовладелец, который, возможно, не очень «Сделай сам» (например, я), может использовать, чтобы положить деньги обратно в карманы, зеленый вернуться в окружающую среду и весело провести время! Если солнечная энергия волнует вас, мы будем рады, если вы присоединитесь к нашему форуму:

Нажмите посетить или присоединиться к Форуму Simply Solar

или подпишитесь в нашу электронную почту!

Нажмите, чтобы присоединиться к SimplySolar

Как построить солнечную панель для воздушного отопления — видео своими руками

Как работают солнечные воздухонагреватели:

Схема солнечного воздухонагревателя © Ecohome

На приведенной выше диаграмме показана основная концепция солнечного воздухонагревателя, и хотя существует множество конструкций, основной принцип тот же — небольшой вентилятор подает внутренний воздух в настенную панель, обращенную на юг.Воздух нагревается, проходя за черной поверхностью, а затем возвращается в кондиционированное пространство с гораздо более высокой температурой. «Бесплатное» пассивное солнечное отопление по бюджету!

Видеоролики

, посвященные солнечным воздухонагревателям своими руками, стали большим хитом на YouTube, в них есть несколько основных идей — солнечные коллекторы из переработанного мусора, солнечные коллекторы с водосточной трубой, экранные солнечные коллекторы или солнечные коллекторы из листового металла. Если у вас нет возможности сделать его самостоятельно, солнечные воздухонагреватели для продажи также доступны в Интернете для покупки, немного покопавшись в Интернете.

Помимо крупных коммерческих установок, наиболее распространенным применением солнечных воздухонагревателей является дополнительное отопление отдельных помещений, например, пристройки, мастерской, гаража или любой другой небольшой хозяйственной постройки.

Причина, по которой мы говорим «дополнительный», заключается в том, что хотя в пасмурные дни можно собрать немного тепла, в основном вы будете чувствовать тепло, когда светит солнце. А без значительного количества тепловой массы для хранения тепла и отвода тепла маловероятно, что что-либо, кроме самых хорошо изолированных зданий, будет поддерживать комфортную температуру в помещении от заката до восхода солнца холодной зимней ночью.

Если вам нужен солнечный воздухонагреватель для обогрева здания без электроэнергии, вы можете получить тепло просто за счет естественной конвекции, когда теплый воздух поднимается вверх, но вы получите гораздо больше тепла, прогнав воздух через него с помощью вентилятора. Вентиляторы не требуют много энергии для работы, поэтому небольшая выделенная фотоэлектрическая панель будет выполнять эту работу, когда нет другой доступной мощности, и будет автоматически приводить в движение вентилятор, когда движение воздуха больше всего необходимо — когда солнце светит на панель. — и остановится ночью, когда панель остынет.Вентиляторы 12 В для охлаждения настольных компьютеров — идеальный способ создать давление в системе и заставить воздух двигаться для солнечных воздухонагревателей, установленных автономно.

Панели солнечных батарей Pop-can: Это не что иное, как гениальное решение, которое может быть единственной веской причиной для оправдания употребления поп-музыки. Однако это довольно трудоемкий процесс — банки необходимо очистить, сделать отверстия в дне, удалить выступы, затем их нужно склеить в стопку и, наконец, покрасить в черный цвет.

Солнечный обогреватель Pop can

Воздух вдувается в камеру в нижней части нагревательной панели и выталкивается вверх через стопки банок в верхнюю камеру, которая собирает нагретый солнцем воздух и направляет его обратно в помещение.

Солнечные коллекторы с водосточной трубой: Как бы то ни было, эта конструкция заменяет стопку банок в солнечной панели воздушного отопления на стандартные водосточные желоба карниза, окрашенные в черный матовый цвет для поглощения солнечных лучей. К нему применяются те же принципы, что и к солнечному коллектору, и, хотя вы потратите больше на материалы, вы сэкономите много труда, и он выглядит аккуратнее. Конечный результат тот же; воздух нагревается, поскольку он проходит через черные трубки, когда светит солнце.

Солнечный водонагреватель с водосточной трубой © Builditsolar

Солнечный экран или поглотитель тепла из листового металла: В найденных нами конструкциях использовалось 3 слоя экрана для обеспечения единой черной поверхности.Коллекторы экрана обычно не разделяют воздух на отдельные камеры, как в предыдущих двух конструкциях; воздух поднимается вверх по единственной камере за экраном или плоской металлической поверхностью.

Металлический гофрированный воздухонагреватель на солнечных батареях

Из этих двух, мне кажется, дизайн экрана требует немного больше усилий по сравнению с использованием листового металла (как показано выше), который можно было бы сделать, используя старую металлическую крышу и покрасив ее в матовый черный цвет. Помимо трудозатрат, тестирование между коллектором экрана и коллектором банок показало, что коллектор экрана действительно обеспечивает больше тепла, подробнее читайте здесь.

Сколько тепла могут обеспечить солнечные воздухонагреватели?

Это зависит от множества переменных:

Размер солнечной панели: От этого будет зависеть объем воздуха, который вы можете кондиционировать, и температура на выходе. Выбор размера для строительства или покупки будет зависеть от ваших потребностей и от того, сколько места на внешней стене вы можете выделить для панели.

Поглощение солнечного излучения: Панели имеют ограниченное количество тепла, которое они могут собирать, в зависимости от того, насколько отражающей является черная поверхность, и вам будет лучше с матовой краской, чем с глянцевой.Остекление само по себе мгновенно отражает около 10%, но это важно, особенно в областях, где движение воздуха создает фактор охлаждения ветром зимой, поэтому лучшее, на что вы можете надеяться в общей производительности от солнечной панели для нагрева воздуха, — это поглощение около 80% доступного света.

Теплопроводность панели: Материалы с более высокой проводимостью улучшают характеристики солнечного воздухонагревателя. Например, черная труба из ПВХ не будет обеспечивать столько тепла, как черная металлическая труба. Даже разные металлы будут иметь разную проводимость.Медь — один из лучших проводников, но она очень дорога и может быть сложной задачей для получения большего диаметра или для получения краски, которой нужно придерживаться, поэтому преимущество повышенной проводимости, скорее всего, не окупит дополнительных затрат.

Чтобы выбрать вариант водосточной трубы для самостоятельной сборки панели солнечного воздухонагревателя, обязательно используйте металл, а не пластик, и если он имеет глянцевую поверхность, стоит покрасить ее в черный матовый цвет.

Производительность дома: Сколько тепла необходимо дому, чтобы согреть жителей, зависит от того, сколько он теряет.Солнечный обогреватель будет обеспечивать больший процент необходимого тепла в доме, если потребность в тепле ниже, поэтому то, насколько хорошо изолирован и герметичен дом, будет решающим фактором того, насколько большим должен быть пассивный солнечный воздухонагреватель, чтобы производить тепло. разница.

Облачность: В областях с регулярной облачностью, например, на северном берегу Ванкувера в Канаде или Пескадеро в Калифорнии, покупка или строительство может не стоить затрат и хлопот. Конечно, срок окупаемости труда и денег, вложенных в одноразовую воздушную отопительную панель, будет намного дольше.

Широта: Чем дальше вы пойдете на север, тем меньше у вас будет солнечных часов в зимний день, поэтому затраты или усилия, необходимые для изготовления панели, перестанут быть целесообразными на определенной более высокой широте — хотя, если панель для сбора тепла является стеной -монтированное и дополнительное отопление может приветствоваться, тогда в северных районах оно все еще может быть целесообразным — любые читатели в северных территориях или на Аляске, которые построили или использовали солнечные панели для нагрева воздуха, могут оставить комментарий ниже!

Недостатки солнечных воздухонагревателей:

Ахиллесова пята большинства генераторов возобновляемой энергии, таких как солнечные воздухонагреватели, — это надежность, но также и хранение энергии.Не всегда дует ветер и не всегда светит солнце (точнее, мы не всегда его видим). Таким образом, главный недостаток солнечных воздухонагревателей заключается в том, что вы получаете тепло только тогда, когда светит солнце.

Короткие зимние дни и непредсказуемая облачность не позволяют полагаться на солнечные воздухонагреватели в качестве основного источника тепла, потому что вы получите все свое тепло в солнечные часы, но затем вам придется работать по 16 часов без подвода тепла. А более короткие зимние дни означают, что они генерируют наименьшее количество тепла, когда оно вам больше всего нужно, хотя это можно смягчить, установив стену на южную сторону.Во всех домах, кроме наиболее сильно изолированных в более мягком климате, с включенной тепловой массой для хранения тепла, вам, вероятно, понадобится дополнительный источник тепла, например, высокоэффективные дровяные печи или камины, или, если вы отключены от сети, древесные гранулы без электричества. печь.

Накопление солнечного тепла (тепловые батареи):

Если вы встроили в дом тепловую массу для хранения и выделения тепла, вы можете распределять накопленное тепло в течение более длительного периода времени, и для этого существует множество творческих способов.Придерживаясь темы «сделай сам», например, навесов, гаражей или теплиц, вы можете пропустить нагретый воздух через трубы, залитые песком, кирпичом, каменной кладкой и т. Д., Прежде чем выпустить его прямо в кондиционируемое пространство. Вместо того, чтобы просто нагревать воздух, плотные материалы будут поглощать часть этого тепла и медленно выделять его с течением времени после захода солнца.

Ничего не скажешь, что нельзя сделать это с пристройкой в своем доме, просто мы, как правило, немного более придирчивы к окончательному внешнему виду в наших домах.Таким образом, в доме может потребоваться немного более эстетичный дизайн, чем в мастерской или гараже, чтобы хранить часть тепла, вырабатываемого пассивной солнечной системой воздушного отопления.

В частности, теплицы, построенные в холодном климате, имеют тенденцию к перегреву днем, но иногда становятся слишком прохладными ночью для молодых растений. Имейте в виду, что важнее, чтобы корни были в тепле, чем само растение, если, конечно, воздух остается выше нуля. Если вы включите солнечный воздухонагреватель в конструкцию теплицы и передадите часть тепла платформе с тепловой массой, на которой могут разместиться ваши почвенные ящики, вы можете начать вегетационный период раньше.

Также неплохо включить в солнечную панель воздушного отопления какой-либо обходной вентиль, который может выпускать воздух летом, чтобы предотвратить перегрев, когда панель не используется активно — в качестве «варки» панели.

Вы также можете применить принципы пассивного обогрева и охлаждения, разместив панель под карнизом, где она будет полностью освещена низким зимним солнцем, но будет в тени, когда солнце находится высоко над головой и вам не нужно тепло.

Как построить солнечный воздухонагреватель своими руками:

Интернет-поиск показывает бесконечный список конструкций и методов сборки для солнечных воздухонагревателей своими руками, то же самое можно сказать и о видеороликах «сделай сам» на YouTube.Разные дизайны по-разному найдут отклик у разных людей, поэтому выберите тот, который лучше всего соответствует вашим навыкам, набору инструментов и объему внимания. Если в процессе у вас возникнут какие-либо блестящие дизайнерские идеи или модификации для пассивных солнечных воздухонагревателей, поделитесь ими в разделе комментариев ниже.

Посмотрите видео «Сделай сам» ниже, чтобы лучше понять, насколько легко построить солнечные воздушные нагревательные панели.

Солнечные технологии отопления и охлаждения | Возобновляемое отопление и охлаждение: преимущество тепловой энергии

Солнечные тепловые технологии поглощают солнечное тепло и передают его полезным приложениям, например, для обогрева зданий или водоснабжения.Используется несколько основных типов гелиотермических технологий:

В дополнение к солнечным тепловым технологиям, указанным выше, такие технологии, как солнечные фотоэлектрические модули , могут производить электричество, а здания могут быть спроектированы так, чтобы улавливать пассивное солнечное тепло .

Солнечная энергия считается возобновляемым ресурсом, потому что она постоянно поступает на Землю от Солнца. Посетите веб-сайт EPA Clean Energy, чтобы узнать больше о нетепловых солнечных технологиях, а также о преимуществах и влиянии солнечной энергии на окружающую среду.

Неглазурованные солнечные коллекторы

Неостекленный солнечный коллектор на крыше бассейна и фитнес-центра.
Кредит: Альберт Нуньес, NREL 10651

Неглазурованный солнечный коллектор — одна из самых простых форм солнечной тепловой технологии. Теплопроводящий материал, обычно темный металл или пластик, поглощает солнечный свет и передает энергию жидкости, проходящей через теплопроводную поверхность или за ней. Этот процесс похож на то, как садовый шланг, лежащий на открытом воздухе, поглощает солнечную энергию и нагревает воду внутри шланга.

Эти коллекторы описываются как «неглазурованные», потому что они не имеют стеклянного покрытия или «остекления» на коллекторной коробке для улавливания тепла. Отсутствие остекления создает компромисс. Неглазурованные солнечные коллекторы просты и недороги, но, не имея возможности удерживать тепло, они теряют тепло обратно в окружающую среду и работают при относительно низких температурах. Таким образом, неглазурованные коллекторы обычно лучше всего работают с небольшими и умеренными системами отопления или в качестве дополнения к традиционным системам отопления, где они могут снизить топливную нагрузку за счет предварительного нагрева воды или воздуха.

Солнечные коллекторы для обогрева бассейнов — это наиболее часто используемая неглазурованная солнечная технология в Соединенных Штатах. В этих устройствах часто используются черные пластиковые трубчатые панели, установленные на крыше или другой опорной конструкции. Водяной насос обеспечивает циркуляцию воды в бассейне непосредственно через трубчатые панели, а затем возвращает воду в бассейн с более высокой температурой. Хотя эти коллекторы используются в основном для обогрева бассейнов, они также могут предварительно нагревать большие объемы воды для других коммерческих и промышленных применений.

Как это работает

Солнечный свет: Солнечный свет попадает на темный материал в коллекторе, который нагревается.
Циркуляция: Холодная жидкость (вода) или воздух циркулирует через коллектор, поглощая тепло.
Использование: Более теплая жидкость используется для таких применений, как обогрев бассейна.

Узнайте больше о неглазурованных солнечных коллекторах

Начало страницы

Солнечные коллекторы Transpired

На южной стене этого склада установлен солнечный коллектор.
Кредит: Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США

Солнечные коллекторы прозрачного воздуха обычно состоят из перфорированного металлического облицовочного материала темного цвета, установленного на существующей стене на южной стороне здания. Вентилятор втягивает наружный воздух через перфорацию в пространство за металлической обшивкой, где воздух нагревается до температуры на 30–100 ° F выше температуры окружающего воздуха. Затем вентилятор втягивает воздух в здание, где он распределяется через систему вентиляции здания.

Солнечный коллектор — это проверенная, но все еще развивающаяся технология солнечного отопления. Этот вид техники лучше всего подходит для обогрева воздуха и вентиляции помещений. Его также можно применять в различных производственных и сельскохозяйственных целях, например, для сушки сельскохозяйственных культур.

Как это работает

Солнечный свет: Солнечный свет попадает на темную перфорированную металлическую облицовку, которая нагревается.
Циркуляция: Циркуляционный вентилятор втягивает воздух через отверстия за металлической обшивкой, нагревая воздух, который затем втягивается в здание для распределения.

Подробнее о солнечных коллекторах воздуха Transpired

Начало страницы

Плоские солнечные коллекторы

Набор плоских солнечных коллекторов на крыше школы.
Кредит: Джо Райан, NREL 19690

Большинство плоских коллекторов состоят из медных трубок и других теплопоглощающих материалов внутри изолированного каркаса или корпуса, покрытого прозрачным остеклением (стеклом). Теплопоглощающие материалы могут иметь специальное покрытие, которое поглощает тепло более эффективно, чем поверхность без покрытия.

Плоские остекленные коллекторы могут эффективно работать в более широком диапазоне температур, чем неглазурованные коллекторы. Плоские коллекторы часто используются в дополнение к традиционным водогрейным котлам, предварительно нагревая воду, чтобы снизить потребность в топливе. Они также могут быть эффективны для обогрева помещений. Используя систему теплообмена, они могут надежно производить горячий воздух для больших зданий в светлое время суток.

Как это работает

Солнечный свет: Солнечный свет проходит через стекло и попадает на темный материал внутри коллектора, который нагревается.
Отражение тепла: Прозрачный стеклянный или пластиковый корпус улавливает тепло, которое в противном случае могло бы излучаться. Это похоже на то, как теплица улавливает тепло внутри.
Циркуляция: Холодная вода или другая жидкость циркулирует через коллектор, поглощая тепло.

Узнайте больше о плоских солнечных коллекторах

Начало страницы

Солнечные коллекторы с вакуумными трубками

Вакуумный трубчатый солнечный коллектор на крыше.
Кредит: NREL PIX 09501

Вакуумные трубчатые коллекторы представляют собой тонкие медные трубки, заполненные жидкостью, например водой, помещенные внутри более крупных герметичных прозрачных стеклянных или пластиковых трубок.

Вакуумные трубки более эффективно используют солнечную энергию и могут производить более высокие температуры, чем плоские коллекторы, по нескольким причинам. Во-первых, конструкция трубки увеличивает доступную для солнца площадь поверхности, эффективно поглощая прямой солнечный свет под разными углами.Во-вторых, внутри прозрачного стеклянного корпуса трубок также создается частичный вакуум, что значительно снижает потери тепла во внешнюю среду.

Как это работает

Солнечный свет: Солнечный свет попадает в темный цилиндр, эффективно нагревая его под любым углом.
Отражение тепла: Прозрачный стеклянный или пластиковый корпус улавливает тепло, которое в противном случае могло бы излучаться. Это похоже на то, как теплица улавливает тепло внутри.
Конвекция: Медная трубка, проходящая через каждый цилиндр, поглощает накопленное в цилиндре тепло, в результате чего жидкость внутри трубки нагревается и поднимается к верхней части цилиндра.
Циркуляция: Холодная вода циркулирует через верхнюю часть цилиндров, поглощая тепло.

Системы с вакуумированными трубками обычно дороже плоских коллекторов, но они более эффективны и могут обеспечивать более высокие температуры. Вакуумные трубы могут надежно производить очень горячую воду для периодического нагрева воды или нагрева воды по запросу, а также для многих промышленных процессов, и они могут производить достаточно тепла, чтобы справиться практически с любым отоплением или охлаждением помещения.

Подробнее о вакуумных солнечных коллекторах

Начало страницы

Концентрирующие солнечные системы

Этот набор концентрирующих солнечных коллекторов с параболическим желобом на крыше обеспечивает технологическое тепло для винодельни. Эти коллекторы имеют уникальную конструкцию, которая позволяет им вырабатывать не только тепло, но и электричество.
Кредит: SunWater Solar

Концентрирующие солнечные системы работают, отражая и направляя солнечную энергию с большой площади на маленькую.Меньшие по размеру отражающие массивы в форме чаши могут производить воду с температурой в несколько сотен градусов для промышленных или сельскохозяйственных процессов или для нагрева больших объемов воды, таких как бассейны курортных комплексов. Некоторые массивы работают с длинными параболическими желобами, которые концентрируют солнечный свет на трубе, проходящей по всей длине желоба, по которой переносится теплоноситель. Даже в более крупных системах используются поля зеркал для отражения солнечного света на центральную башню. Эти типы массивов производят пар высокого давления или другие перегретые жидкости для различных видов деятельности, от теплоемкой химической обработки до выработки электроэнергии.

Как это работает

Солнечный свет: Солнечный свет попадает на отражающий материал (т. Е. На зеркальную поверхность), обычно в форме желоба (показанного здесь) или тарелки.
Отражение солнца: Отражающий материал перенаправляет солнечный свет в одну точку (для тарелки) или трубу (для желоба).
Циркуляция: Холодная вода или специальный теплоноситель циркулирует по трубе, поглощая тепло.

Концентрационные системы способны производить чрезвычайно горячие жидкости для различных процессов, и они могут производить относительно большое количество энергии на каждый вложенный доллар. Однако эти системы, как правило, намного больше и сложнее, чем другие типы солнечных коллекторов, описанных выше, и имеют более высокую общую стоимость. Таким образом, концентрированная солнечная технология имеет тенденцию быть наиболее эффективной для крупномасштабных высокотемпературных применений, хотя более низкотемпературные применения могут все же быть рентабельными при определенных обстоятельствах.

Узнайте больше о концентрирующих солнечных системах

Начало страницы

Солнечное воздушное отопление — обзор

3.2.11.3 Системы обогрева помещений воздухом

Солнечные воздухонагреватели еще не подвергались детальному изучению, как солнечные водонагреватели, но для отопления небольших одноэтажных домов воздухонагреватели имеют ряд преимущества, например, простота, низкая стоимость и отсутствие опасности замерзания; кроме того, утечки, которые могут произойти, не вызовут таких повреждений, как вода.

Недостатком воздушных систем является то, что они требуют больших вентиляторов для перемещения воздуха. Они более дорогие и энергоемкие, чем небольшие циркуляционные насосы, которые используются в системах водяного отопления. Кроме того, воздуховоды, по которым переносится воздух, должны быть намного больше и, следовательно, дороже, чем трубы, используемые в водяных системах. Проблемы могут легко развиться, когда воздуховоды встроены в стены или вокруг элементов конструкции.

На рис. III / 17 показаны различные типы солнечных коллекторов для нагрева воздуха, а именно:

Рис.III / 17.

Источник: ISES

A): Стеклянный ящик с черным дном
B): Ящик с черным гофрированным листом
C): Коллекторная панель со стальными ребрами

D) Наклонная бита из минеральной ваты, окрашенная в черный цвет, нагревается солнцем, и через него проходит воздух
E): Ящик с черным дном и покрывающим его слоем марли проходит через воздух
F): Ящик со стеклянными пластинами, через которые проходит воздух.Нижние выкрашены в черный цвет (система Löf)

Следует отметить, что коллекторы могут использоваться не только для систем отопления дома, но и для систем осушения, как описано в разделе 3.4.

Поскольку воздух менее эффективен для передачи тепла от металлов, чем вода, коллектор должен быть намного больше и иметь большую площадь теплопередачи, например. в виде финнов. При использовании воздуха рабочие температуры ниже, чем при использовании воды, и необходим большой объемный расход.Удельная теплоемкость 1 м3 воздуха составляет около 0,36 Втч / градус Цельсия, а удельная теплоемкость 1 м3 воды — 1,16 Втч / градус С.

При низких температурах воздух может безопасно проходить через изолированные проходы между этажами или балки крыши и воздушные пространства, существующие в стенах с карнизами. Однако необходимо соблюдать осторожность, чтобы обеспечить равномерный поток через все части системы воздушного отопления.

Избирательность пластин коллектора воздухонагревателя может быть значительно улучшена путем их гофрирования с образованием ряда параллельных V-образных канавок.Прямое излучение, попадающее на звездочки, затем претерпевает несколько отражений с поглощением на каждой поверхности. Такие гофрированные пластины из стали или алюминия обладают избирательным направлением, и при установке с правильной ориентацией они демонстрируют коэффициент поглощения солнечного излучения в течение большей части года, который значительно выше, чем коэффициент поглощения плоского листа, из которого они сделаны. Увеличение эмиттанса по сравнению с плоским листом относительно невелико. Листы с V-образным рифлением, кроме того, обеспечивают дополнительную поверхность теплопередачи.

Обе стороны металла должны быть окрашены в черный цвет. Верх должен быть черным, чтобы поглощать солнечное излучение, которое проходит через остекление, а нижняя поверхность также должна быть черной, чтобы она могла излучать тепло к покрытию поверх изоляции из стекловаты и позволять этой поверхности способствовать процессу нагрева воздуха. . Такие коллекторы были разработаны CSIRO в Австралии.

Таким образом, система воздушного отопления требует 4 элемента:

a.: Застекленный коллектор, обращенный к экватору, наклонен и изолирован, так что собранное тепло будет уходить в воздух и не тратиться впустую.
б.: Вентилятор для циркуляции воздуха. Фильтр на вентиляторе минимизирует проблему пыли в доме.
с.: Каменный слой для хранения тепла зимой и хранения холодного воздуха в другое время года, когда воздух ночью достаточно холодный, чтобы охладить камни, чтобы они, в свою очередь, могли охлаждать дом в течение дня.
г.: Система дополнительного отопления.

Для нагрева воздуха построено несколько типов коллекторов.Лёф, например, построил коллектор, в котором используются перекрывающиеся стеклянные пластины. В его коллекторе воздух подается вверх со скоростью около 30 см / сек через короб глубиной около 10 см с почерневшей спинкой, покрытой одним или несколькими остеклениями. Когда воздух рядом с задней частью коробки нагревается, в поток вставляется лист прозрачного стекла, чтобы он не смешивался с более холодным воздухом наверху. Через небольшое расстояние над первым листом вставляется еще один прозрачный лист с проходом между ними. Таким образом, последовательные стеклянные листы накладываются друг на друга в виде лестницы.Передние кромки стеклянных листов прозрачные, задние части стеклянных листов затемнены, чтобы нагреть прилегающий воздух, уже протекающий между остеклением. Лёф использовал хранилище из гальки.

На рис. III / 18 показана простая система отопления помещения воздухом. Тепло собирается в коллекторе на крыше и отводится вентилятором в подвал, в котором находится каменное хранилище. С помощью другого вентилятора нагретый воздух может подаваться в комнаты.

Рис. III / 18.

Источник: ISES

Та же система с небольшими изменениями может использоваться для охлаждения помещений, и это фактически было сделано на нескольких установках в США.

Солнечные системы воздушного отопления были более популярны в США, чем в Европе, потому что водяные системы центрального отопления являются наиболее распространенными традиционными системами отопления в Европе, в то время как воздушное отопление популярно для отопления помещений в США, и поэтому логично рассматривать воздушное отопление. также как жидкость для сбора солнечной энергии.

При любых обстоятельствах в системе воздушного отопления тепло должно передаваться от твердого тела к воздуху и наоборот в трех точках:

a.: От коллекторной пластины в воздух.
б.: Из теплого воздуха в накопитель.
с.: Из носителя в воздух.

Конечно, во всех этих трех точках есть потери тепла.

Носитель данных должен иметь не только высокую теплоемкость, но и большую поверхность переноса. Из более дешевых носителей чаще всего использовались щебень или гравий. В качестве альтернативы бункер для хранения может содержать плавкие соли в небольших пластиковых контейнерах, система хранения, разработанная Марией Телкес и имеющая f.инст. использовался в доме «Solar One» в Делавэре.

Сочетать солнечную систему воздушного отопления с водонагревателем сложно и неэкономично. Обратное, то есть сбор воды и распределение теплого воздуха, более практично. В этом случае первичным накопителем является вода, но щебень, окружающий первичный водонагреватель, может действовать и как вторичный накопитель, и как средство теплопередачи для системы нагрева теплого воздуха. Такую систему довольно легко совместить с водонагревательным прибором.

Наибольшее преимущество системы воздушного отопления проявляется, когда теплый воздух из коллектора используется непосредственно для обогрева помещения, а в системе SOLARON, разработанной Лёфом и др., Только один вентилятор используется для трех вышеупомянутых операций воздушного транспорта. (см. рис. III / 19a-d)

Рис. III / 19a.

Источник: СОЛАРОН

Рис. III / 19b.

Источник: СОЛАРОН

Рис. III / 19c.

Источник: СОЛАРОН

Рис. III / 19d.

Источник: СОЛАРОН

Телкес и Раймонд построили солнечный дом в Дувре, штат Массачусетс.в 1939 году, в котором использовались вертикальные коллекторные панели южной стены и аккумулировалось тепло при фазовом переходе декагидрата сульфата натрия. Эта система была спроектирована так, чтобы выдерживать общую тепловую нагрузку, обеспечивая достаточную (теоретическую) мощность для сохранения расчетной тепловой нагрузки в течение 5 дней.

Дом SOLAR ONE в Университете Делавэра, строительство которого недавно было завершено, как уже упоминалось, включает аналогичную систему.

Блисс в 1956 году построил и описал полностью отапливаемый солнечный дом в пустыне Аризоны, в котором использовался матричный воздухонагреватель, в котором воздух поступал вниз через почерневший экран в застекленной коробке.Всасывание через экран предотвращало попадание горячих конвекционных потоков на вышележащее стекло. В нем было хранилище для камней. Система, которая была построена, не представляла экономического оптимума, но аналогичная система меньшего размера с некоторым дополнительным источником тепла привела бы к более низкой стоимости.

Несколько домов были построены Тромбом и Мишелем в Одейо, Пиренеи (Франция), с использованием обогревателей южной стены в зимние месяцы и с дополнительными электрическими ненавистниками, покрывающими длительные периоды неблагоприятной погоды.

Наконец, следует упомянуть, что гибридная система, в которой воздух, нагретый в солнечном коллекторе, хранится в резервуаре для воды, была описана Пейтом из Университета штата Юта. Система довольно проста и дешева: горячий воздух из коллектора выдувается через теплообменник автомобильного радиаторного типа. За счет самоконвекции тепло передается в верхнюю часть бака для воды, а холодная вода из дна бака стекает в радиатор. Если холодный воздух снаружи проходит через тот же радиатор, создается циркуляция в противоположном направлении.

Солнечные системы воздушного отопления

Этот информационный лист предоставляет фермерам и сельским жителям информацию о том, как работает солнечное воздушное отопление, о современных технологиях и о том, солнечная система воздушного отопления подходит именно вам.

Описание технологии солнечного воздушного отопления

В технологиях солнечного нагрева воздуха используются только бесплатные, возобновляемые и чистые энергии, и может помочь покрыть растущие затраты на обычную энергию.Солнечные системы воздушного отопления поглощают тепловую энергию от прямых солнечных лучей нагреть воздух; этот нагретый воздух может циркулировать по зданиям. для обеспечения тепла.

Активное солнечное отопление

Активные солнечные системы воздушного отопления, новейшая разработка, используют вентиляторы для втягивания, циркуляции и выпуска воздуха. Система перфорированной облицовки (Рисунок 1) представляет собой солнечный коллектор с открытой пластиной, в котором используется вентиляторы для втягивания воздуха через тысячи крошечных отверстий в слое неглазурованного темное металлическое покрытие, которое действует как поглотитель солнечного света.Замена сайдинга на стене поглотитель при воздействии прямых солнечных лучей переносит тепло к воздуху, когда он попадает в здание. Работая по схожим принципам, Система воздушного отопления из застекленных панелей (рис. 2) состоит из металлического корпуса, в котором темные металлические трубки, покрытые слоем прозрачного оргстекло, поглощающее тепло от прямых солнечных лучей. Болельщики черпают свежий воздух в трубы, который выходит нагретым и проходит через вентиляцию систему или прямо в здание.

Рис. 1. Деталь перфорированной облицовки, типовая установка. Предоставлено Conserval Engineering Inc.

Зимой солнце опускается ниже и застекленная панель получает больше прямых солнечных лучей, чем летом. Это поддерживает температуру увеличение летом до минимума; активные системы также могут иметь летние Установлены байпасы, перекрывающие поток нагретого воздуха.

Рисунок 2.Застекленная панель. Любезно предоставлено Cansolair.

Пассивное солнечное отопление

Пассивный сбор солнечных батарей может быть таким же простым, как пропускание солнечного света внутрь обогреваемое пространство через окна, выходящие на южную сторону. Тогда тепловая энергия хранятся в строительных материалах внутри помещения. Пассивные солнечные коллекторы (Рисунок 3 и Рисунок 4) используйте естественное конвективное движение нагретого воздуха для передачи тепла от солнечный коллектор в дом.Когда солнечного света достаточно интенсивный, воздух между прозрачным стеклом и темным металлическим поглотителем согревается и поднимается. Этот горячий воздух выходит в здание через прорезь в верхней части стены в здании. Прорезь внизу стены позволяет холодному воздуху здания поступать в солнечный коллектор. его цикл снова.

Рисунок 3. Стенка пассивного солнечного коллектора.

Когда интенсивность солнечного света уменьшается, этот тип коллектора перестает работать. функционировать.Обратный клапан необходим на верхнем отверстии для предотвращения обратного сифона нагретого воздуха из здания в солнечный коллектор. Когда светит солнце, ты собираешь тепло. Когда на улице темно или уныло, ты этого не делаешь.

Пассивная солнечная стена не требует вентиляторов или элементов управления для работы круглый год, день и ночь. Стена производит тепло поздней осенью, зимой и ранней весной. когда светит солнце. Даже в ясные дни, когда не видно солнца, солнечная стена собирает тепло.В ночное время обратный клапан предотвращает обратный поток теплого строительного воздуха обратно в коллекционер. Солнечная стена полностью саморегулируется, запускается и останавливается. без личного внимания (рис. 5).

Материалы остекления, выбранные для солнечных коллекторов, должны быть прозрачными и прочный. Выбирайте материалы, требующие минимального текущего ухода. Стекло, которое слишком жестко удерживается в коллекторе, может потрескаться или потрескаться.Гофрированное остекление допускает некоторое расширение материала по горизонтали. гофры.

Гофрированный поливинилхлорид (гофрированный ПВХ) является предпочтительным остеклением. материал для пассивных солнечных стен. Этот материал хорошо переносится без каких-либо требуется техническое обслуживание. Гофрированный пластик, армированный стекловолокном (гофрированный FPR) требует повторного нанесения тедларового покрытия для защиты листы FRP от ультрафиолетового ухудшения каждые 3-5 лет.

Рис. 4. Пассивный солнечный коллектор на двери большой мастерской.

Состояние отрасли

Активные и пассивные технологии солнечного нагрева воздуха, начиная с 1970-х годов, в основном строились фермерами с использованием бесплатных планов, распространяемых Канадский план обслуживания (рис. 5).

В последние несколько лет рынок активного солнечного воздушного отопления систем значительно расширилась, при этом канадские компании играют заметную роль в производстве и распространении перфорированной облицовки и панельные системы.

Рисунок 5. Пассивная солнечная стена. Любезно предоставлено канадским планом Услуга.

Текстовый эквивалент

Подходит ли мне солнечная система воздушного отопления?

Как и все технологии солнечной энергии, применяемые в Онтарио, солнечное отопление воздуха системы должны быть обращены в пределах 30 ° от истинного юга, чтобы максимально увеличить их воздействие. к солнцу. В сараях и хозяйственных постройках, где важна вентиляция, активная система солнечного отопления, в которой используется перфорированная металлическая облицовка. гарантировать приток нагретого свежего воздуха (Рисунок 6), улучшение качества воздуха в помещениях.Его легко включить в планы для нового здания или переоборудованного в старое здание, заменив нормальная облицовка.

В более теплом климате можно использовать солнечное воздушное отопление для более интенсивной работают, как сушка урожая. В Онтарио это более жизнеспособное средство предварительный нагрев воздуха для сараев и других построек, уменьшение количества энергии, затрачиваемой на обогрев помещения. Помимо авансовых платежей, солнечное воздушное отопление требует только регулярного обслуживания — энергия он генерирует бесплатно.Согласно исследованию Integration of Renewable Сайт Energy on Farms (IReF), средний срок окупаемости солнечной система воздушного отопления от 2 до 5 лет.

Установка солнечной системы воздушного отопления

Самый простой и дешевый способ установки солнечного воздушного отопления система должна включить его в планы нового здания.

Для модернизации существующего здания необходимо, чтобы воздухосборник солнечная система отопления должна быть подключена к существующей вентиляции здания система, задача, которую лучше всего выполнить профессиональный подрядчик.

После установки система требует только планового обслуживания. фанатам. Стоимость солнечной системы воздушного отопления может быть разной: простая панельная система может стоить около 3500 долларов с установкой, в то время как перфорированная Система облицовки может стоить до 250 долларов за квадратный метр, установленный.

Пассивные солнечные стены могут быть добавлены к существующему утепленному зданию с небольшими доработками. Здание требует хорошей южной экспозиции. рассмотреть любой вид солнечного отопления.

Поощрения

Для всех одобренных коммерческих систем солнечного воздушного отопления, провинция Онтарио предлагает полную скидку на PST для установленных и приобретенных до 1 января 2010 г.

Для коммерческих предприятий, федерального правительства и правительства провинций предложить совместные стимулы для внедрения активного солнечного теплового нагрева воздуха, возмещение хозяйствам до 50% общей стоимости солнечной воды система обогрева.Для федеральной программы по возобновляемым источникам тепла ecoEnergy размер поощрения составляет до 80 000 долларов США и пропорционален «Фактору производительности». присвоенная отдельной системе, «Стимулирующая ставка» назначена общий тип системы и «Площадь (квадратные метры) солнечной коллектор «установлен. Программа по стимулированию использования солнечного тепла в Онтарио (OSTHI) привязан к федеральной программе, соответствует федеральному финансированию. В Ассоциация улучшения почвенных культур Онтарио через Канаду — Онтарио Программа управления фермерским хозяйством предлагает оплатить 30% затрат в размере до до 5000 долларов на солнечную систему воздушного отопления для фермы.

Для RA 240 Solar Max, панельного коллектора от Cansolair Inc., поощрительная выплата составит около 1300 долларов при установленной цене около 3500 долларов США, или примерно 36 процентов. Для солнечной стены перфорированный сборщик облицовки от Conserval Engineering Inc., поощрительная выплата для установки на 100 м ² будет стоить 19 000 долларов на установленную стоимость 25 300 долларов, что в данном случае поощрительная выплата составляет около 75 процентов.

Это только пример. Поощрения доступны для других одобренных поставщиков солнечных систем, которых можно найти на www.ecoaction.gc.ca

Рисунок 6. Перфорированная облицовка активного солнечного воздушного отопления. система. Любезно предоставлено SolarWall.

Дополнительные ресурсы

SolarWall
Консервал Инжиниринг Инк.
200 Wildcat Rd. Торонто, ON M3J 2N5
Звоните: 416661 7057
Посетите: www.solarwall.com

Exacon Inc. (сельскохозяйственный дистрибьютор SolarWall в Онтарио)
254 Thames Rd. E.
Эксетер, ON
Звоните: 1-866-335-1431 или 519-235-1431

Cansolair Inc.
4 Hill Rd.
Фаллоимитатор, NL A0B 1P0
Тел: 709-582-3744
Веб-сайт: www.cansolair.com

Компании указаны только для примера. Этот список не предназначен исключить других квалифицированных поставщиков, предлагающих эту технологию и услугу по всему Онтарио.См. Полный список разрешенных солнечных коллекторов на www.ecoaction.gc.ca.

Особое спасибо Грэму Джуно за всю его тяжелую работу по созданию этот информационный лист.

Сравнение конструкции и производительности солнечного воздухонагревателя — Stonehaven Life

В моем последнем посте «Солнечное тепло: бесплатно для принятия» я рассмотрел некоторую справочную информацию о том, как использовать солнечную энергию для обогрева дома . Создание солнечного воздухонагревателя — это простой и полезный проект как для начинающих, так и для опытных мастеров-мастеров , и существует множество различных конструкций и планов — просто спросите господина.Google.

Самым популярным и гибким проектом солнечных нагревателей своими руками является автономный блок , который можно прикрепить к стене или крыше для дополнительного обогрева. Сегодня я собираюсь рассмотреть 4 самых популярных варианта этих устройств. А благодаря Gary & Scott , паре преданных энтузиастов солнечной энергии, я могу поделиться кратким описанием сопоставимой производительности, которую вы можете ожидать от этих устройств.

Основы дизайна

Все эти устройства имеют общие характеристики, и может быть построен с использованием основных электрических и ручных инструментов .Многие из самодостаточных солнечных воздухонагревателей, которые я встречал, основаны на раме 4 x 8 футов, хотя другие размеры могут быть столь же эффективными в зависимости от вашего конкретного дизайна и места.

Во всех случаях это ключевые особенности :

Рама — Рама обычно изготавливается из пиломатериалов 1 x 6 или 2 x 6. Внутренняя глубина обычно составляет от 3 до 4 дюймов в зависимости от конструкции.
Изолированная задняя часть — Здесь может теряться большая часть тепла.Рекомендуется от 1 до 2 дюймов полиизоцианурата. Боковая изоляция немного менее важна.
Matte Black Interior — Все внутренние поверхности должны быть окрашены термостойкой матовой черной краской для поглощения как можно большего количества солнечного тепла.
Солнечный абсорбер — это сердце устройства. Поглотитель собирает тепло, которое передается воздуху, проходящему через нагретые поверхности.
Впуск / выпуск воздуха — Более холодный воздух входит в агрегат (обычно внизу) и, забирая тепло от абсорбера, выходит через верхнюю часть агрегата.Это происходит либо в результате естественного процесса (термосифонирование), либо при помощи вентилятора с термостатическим управлением.
Остекление — Передняя часть устройства закрыта прозрачным материалом, позволяющим солнечному свету освещать поглотитель солнечной энергии и повышать внутреннюю температуру. Типичными материалами остекления являются поликарбонат (лексановый или двухслойный), акрил или закаленное стекло.

Солнечный поглотитель

При прочих равных, материал солнечного поглотителя и воздушный поток внутри «коробки» — это то, чем отличаются конструкции ниже.Это может иметь большое влияние на эффективность и действенность устройства в целом. Для поиска правильного сочетания тепловыделения и пропускной способности воздуха может потребоваться немного экспериментов. Солнечный нагреватель, который может перемещать много воздуха 120F, более эффективен, чем воздух 160F, движущийся слишком медленно. Высокая внутренняя температура приводит к большим потерям тепла через остекление. . Скорость вентилятора и размер воздуховода влияют на воздушный поток.

В описанных ниже конструкциях не показан вентилятор, который обычно расположен на выпускном конце, чтобы втягивать воздух через устройство.В рекомендуется предусмотреть какую-либо заслонку для автоматического закрытия выпускного отверстия , когда внутренняя температура блока опускается ниже комнатной температуры , чтобы избежать обратного сифона теплого воздуха в блок . Слой легкого пластика хорошо закрывает отверстие, если на выходе есть металлическая ткань. Хотя эти устройства показаны наклоненными к солнцу, они также могут быть установлены вертикально в северных широтах.

Обратный проход Тип

Коллектор обратного хода существует уже давно, и существует несколько вариантов конструкции.Основная идея заключается в том, что воздух нагревается, когда он движется вверх за нагретым солнечным поглотителем . Можно добавить чередующиеся перегородки, чтобы замедлить или прервать воздушный поток, чтобы увеличить теплопередачу.

Некоторые системы обратного прохода, устанавливаемые на окно, позволяют холодному внутреннему воздуху проходить через изолированную камеру в задней части. Воздух нагревается по мере подъема, проходя за поглотителем солнечной энергии. Поглотитель также может быть расположен так, чтобы воздух мог проходить с обеих сторон для большего контакта с поверхностью.Нагретый воздух выходит из верхней части агрегата.

Тип двойного экрана

Сетчатый коллектор — еще один распространенный тип, который часто используется, и это , самый простой и дешевый для сборки . Экран с черной сеткой обеспечивает много контактных поверхностей для передачи тепла движущемуся воздуху, добавляя очень небольшое сопротивление к воздушному потоку . В большинстве случаев экран наклонен внутри коробки, поэтому экран находится ближе к остеклению в верхней части устройства.Слой черной оконной сетки может быть прикреплен к каждой стороне деревянной рамы и установлен внутри коробки.

В тестах, проведенных Гэри и Скоттом, оказалось, что не обнаружило заметной разницы в характеристиках между металлическим и стекловолоконным материалом оконного экрана . Как и в случае со всеми солнечными обогревателями, старайтесь, чтобы держал как можно больше воздуха подальше от остекления, чтобы уменьшить потери тепла .

Алюминиевый потолок Тип

Алюминиевый поглотитель потолка, по сути, является разновидностью поглотителя экрана модели и работает по тому же принципу.Поглотитель солнечной энергии изготовлен из панелей из имеющегося в продаже перфорированного материала потолка . Панель поглотителя конструируется путем установки планок по периметру внутри коробки, при этом нижняя планка прижимается к задней части блока, а верхняя — близко к остеклению. Боковые планки проходят по диагонали, образуя непрерывную монтажную поверхность для перфорированного потолка. поднимающийся воздух забирает тепло по мере того, как он очищает нагретую поверхность, проходя через перфорационные отверстия и выходя через верхнее вентиляционное отверстие.Стоимость материалов для этого типа выше на по сравнению с сетчатым поглотителем.

Тип трубки (алюминиевые баллончики или водосточная труба)

Солнечный обогреватель типа «pop can» приобрел популярность в последние годы, и его близкий родственник, использующий алюминиевые водосточные трубы, вошел в эту область. Оба этих коллекционера работают по одним и тем же принципам, поэтому я обращусь к ним вместе. Поглотитель солнечной энергии в этих установках по существу представляет собой серию металлических трубок , через которые проходит воздух, собирая тепло по пути.

Уникальной особенностью коллекторов трубчатого типа является то, что в них используются герметичные камеры повышенного давления вверху и внизу, чтобы направлять воздух через трубы . Воздух поступает в нижнюю камеру статического давления, обычно ближе к центру агрегата. Некоторые строители добавляют дефлекторы, чтобы помочь распределить воздушный поток более равномерно по всем трубам . Поскольку камера герметизирована и изолирована от остекления, воздух может перемещаться только вверх по трубкам, забирая тепло с поверхности при движении.Нагретый воздух выходит из трубок в верхнюю камеру , где вентилятор вытягивает его в комнату.

Основное различие , которое я вижу между использованием тазов и водосточных труб, — это стоимость материалов по сравнению с вашим трудом. . Банки для бутылок дешевы и их легко собрать, но требуется много работы, чтобы очистить, вырезать верхнюю и нижнюю часть, склеить силиконом и затем покрасить пару сотен из них . Водосточные трубы можно было бы очень быстро и легко вырезать, покрасить и установить в агрегате, но они будут стоить дороже. Я не видел никаких данных сравнения между двумя типами , чтобы узнать, является ли один более эффективным, чем другой.

Какой тип коллектора более эффективен?

Сравнение эффективности конструкций солнечных нагревателей своими руками — это , в лучшем случае, довольно отрывочная область . Каждый строитель использует свои собственные методы измерения температуры, воздушного потока и эффективности, поэтому короткий ответ — никто ДЕЙСТВИТЕЛЬНО не знает .

С другой стороны, зимой 2010-2011 года энтузиасты солнечной энергии Гэри Рейса и Скотт Дэвис приложили время и усилия, чтобы провести параллельные сравнительные тесты на нескольких из описанных выше конструкций.Несмотря на то, что Гэри и Скотт живут в разных частях США, они использовали одни и те же материалы и конструкции для своих тестов и получили аналогичные результаты . Вы можете проверить их исчерпывающий сравнительный тест, который включает методологию, графики, тепловизионные изображения и другие подробности на BuildItSolar.com.

Так что же они нашли?

В двух словах:

Тип экрана:

Лучшая производительность в целом, а также самый дешевый и простой в сборке .И Гэри, и Скотт были удивлены и использовали этот дизайн для справки при тестировании других.

Алюминиевый потолок Тип:

Производительность, по сути, связана с эталонным типом экрана — но немного сложнее и дороже в сборке.

Обратный проход Тип:

Высокое падение давления (плохо). Производительность От -10 до -20% от эталонного типа экрана. Улучшение возможно через редизайн. (См. Тепловое изображение выше)

Тип трубки — (испытан алюминиевый водосточный желоб)

При тестировании производительность составляла от -40 до -50% от эталонного типа экрана.Это самый дорогой в сборке, и Гэри почувствовал, что есть возможности для улучшения — в частности, выравнивания воздушного потока по всем трубкам. Будущие тесты, вероятно, покажут улучшенную производительность.

Мои планы солнечных батарей

В течение прошлого года или около того я думал, что нагреватель для пластиковых банок был моим лучшим вариантом с точки зрения затрат и эффективности. Изучив результаты тестов Гэри и Скотта, я пересматриваю свой план. Мотивированный превосходными характеристиками, более низкой стоимостью и более простой конструкцией их коллекторного типа сетчатого типа , я начал работу над «портативным» поглощающим устройством экрана для решения конкретной ситуации в моем доме.

Когда я закончу работу и проведу несколько тестов, я поделюсь результатами.

Похожие сообщения на этом сайте :

Портативный пассивный солнечный воздухонагреватель
Солнечное тепло: бесплатно
Земляные корабли: устойчивое и самодостаточное проживание
Домашний солнечный: новые варианты финансирования, делающие его доступным
Дизайн суперизолированного дома
7 DIY Pop Can Solar Heaters
Добавьте гибкости пластиковому окну Комплекты

Изображения: BuildItSolar.com; brianshomebrewsolar;

Теги: изменение климата, сохранение Сделай сам сохранение энергии, пассивный обогреватель поп-банки, солнечный солнечные панели