- Схема солнечного коллектора: общие принципы и особенности
- Подогрев бассейна солнечными коллекторами: солнечные батареи для нагрева воды своими руками из черного шланга, применение для обогрева теплиц и отопления дома
- Солнечная панель своими руками | Веб-сайт Biggin Hill
- Простая конструкция солнечного коллектора
Схема солнечного коллектора: общие принципы и особенности
Развитие альтернативной энергетики дает шанс каждому не только значительно снизить свои расходы, но и стать независимым от сбоев или плановых отключений в системах отопления и подачи горячей воды. Наиболее популярный альтернативный источник – энергия Солнца, которая не только бесплатна, но и доступна в любой точке земного шара в неиссякаемом количестве.
Основные устройства, которые преобразовывают солнечную энергию в тепловую и обеспечивают пользователей необходимыми благами (теплом и горячей водой) – солнечные коллекторы. Схема подключения солнечного коллектора зависит от множества факторов: расположения здания, мощности самого устройства, угла наклона трубок, уровня инсоляции, решаемой задачи и множества других значений, которые обязательно следует учитывать для эффективной работ целой системы.
Схема подключения солнечного коллектора в теплое время года.
Простейшая схема подключения коллектора включает в себя следующие компоненты:
— непосредственно коллектор;
— контур теплообмена;
— тепловой аккумулятор (бак, в котором находится нагретая вода).
Плоский солнечный коллектор имеет наиболее простую конструкцию и отлично подходит для использования в жарком климате с большим количеством солнечных дней и соответствующим уровнем инсоляции. Он состоит из слоя абсорбера, покрытого стеклом, который преобразовывает и передает уже тепловую энергию теплоносителю (последний циркулирует в трубках – тепловом контуре).
В регионах с холодным климатом более эффективно использование вакуумного коллектора, особенностью конструкции которого является использование для нагрева вакуумных трубок. Стеклянные трубки, благодаря своей цилиндрической форме, способны улавливать солнечные лучи более длительный промежуток времени (лучше использовать солнечный день), а используемое в их конструкции селективное покрытие улавливает даже рассеянное солнечное излучение. Благодаря этому они имеют большую эффективность в работе при установке в большинстве регионов нашей огромной страны.
В летнее время года, когда значения солнечной инсоляции достигают своего пика, работа солнечного коллектора дает ощутимый результат вне зависимости от того, какой солнечный коллектор используется – плоский или вакуумный.
В это время года в качестве теплоносителя можно смело использовать воду (это также относится к регионам с «мягкой» зимой), которая нагревается полученной от абсорбера энергией и подымается по трубам вверх, поступая в бак-аккумулятор. Бак подключен к кранам вывода воды, поэтому при открытии вентиля горячая вода из бака выходит и замещается холодной. Вода более низкой температуры скапливается в нижней части бака и выходит в контур системы через соответствующую трубу. Она вновь нагревается от полученной энергии и поступает в бак. В самом накопителе труба забора, через которую происходит подача горячей воды для пользования, должна быть расположена у верхней части бака (из-за меньшей плотности теплая вода подымается вверх).
Такой водный бак-аккумулятор можно располагать как на улице, так и в помещении. Наиболее распространенный и простой вариант в первом случае – водяной душ. Окрашенный в черную краску бак самостоятельно притягивает тепло и еще больше нагревает воду. Чтобы избежать теплопотерь в ночное время, бак необходимо теплоизолировать.
Такая простейшая схема подключения солнечного коллектора обеспечивает лишь естественную (и не всегда достаточную) циркуляцию теплоносителя. Увеличить продуктивность работы системы можно с помощью циркуляционного насоса.
Повышаем эффективность работы солнечного коллектора в холодную пору.
Использование простой системы для отопления и горячего водоснабжения в зимнее время возможно, если в качестве теплоносителя применяется антифриз, а бак-накопитель дополнен вспомогательным обогревательным элементом (например, ТЭНом). При использовании антифриза изменяется конструкция бака – в него монтируется змеевик (чаще всего медный), благодаря которому происходит циркуляции теплоносителя в баке. Хорошая проводимость металла позволяет отдавать тепло антифриза воде в баке.
В конструкцию рекомендуется включить циркуляционный насос и расширительный бак. Иногда для разделения воды, которая используется для отопления (техническая) и личного использования (питьевая) в бак монтируют внутренний резервуар. Он располагается в верхней части бака (где собирается горячая вода) и подключен к системе водоснабжения (с помощью вентиля забирается горячая вода, а резервуар заполняется холодной жидкостью). При этом система отопления подключена к основному баку.
В зависимости от внешней температуры, площади коллектора, географической точки, времени года, типа коллектора, и множества других факторов колеблется и эффективность работы системы (т.е. стабильность вырабатываемого уровня энергии).
Кроме более привычных пользователям устройств, существует и воздушный солнечный коллектор, схема работы которого предполагает, что теплоносителем в системе является воздух, который нагревается от абсорбера и подается в отапливаемое помещение с помощью вентилятора.
Собираем солнечный коллектор своими руками.
Солнечный коллектор, его устройство, схемы и конструкции уникальны в каждом конкретном случае. Подобрать комплектующие, собрать и подключить механизм в систему так, чтобы она работала максимально продуктивно и безопасно, могут профессионалы. Впрочем, собрать элементарный солнечный коллектор или батарею легко и своими руками.
В качестве коллектора можно использовать радиатор из трубок длиной около 16-18 см и толщиной стенок около 1,5 мм. Решетка из таких стеклянных труб соединяется с трубами вывода и подвода (на ¾ и 1 дюйм соответственно). Такой радиатор устанавливается в короб из досок или металлических брусьев для более крепкой конструкции. В качестве дна – фанера или оргалит, сверху которых необходимо уложить теплоизоляцию. В короб устанавливают радиатор, закрепляют его хомутами и закрывают конструкцию крышкой из толстого стекла. Чтобы конструкция притягивала больше солнечной энергии, трубки радиатора, дно и внутренние поверхности короба окрашивают черной матовой краской, а стены снаружи – «серебрянкой». Любые соединения между элементами конструкции необходимо герметизировать (чаще всего используют пеньку, сверху которой наносят краску).
Как в случае с фабричными коллекторами, схема солнечного коллектора своими руками предполагает наличие бака для воды. В домашних условиях накопителя объемом до 300 л оказывается достаточно для того, чтобы нагретой до нужного уровня воды хватало домохозяйству. Бак необходимо теплоизолировать (например, поместив в короб и заполнив оставшееся пространство пенопластом, опилками и другими подручными материалами).
Чтобы поддерживать давление в системе, устанавливают аванкамеру – емкость объемом 30-40 л монтируют на 0,8-1 м выше уровня воды в баке. Аванкамера нужна для контроля подачи воды (жидкость прекращает поступать, когда начинает выливаться из трубы вывода аванкамеры и, наоборот, когда уровень воды в аванкамере падает, начинается процесс подачи воды из радиатора).
Все элементы системы соединяются в тепловой контур трубами на ½ и 1 дюйм. Первые используются для монтажа элементов от крана до аванкамеры и вывода нагретой воды из бака-накопителя, а «дюймовые» – для компонентов под низким давлением. Во избежание теплопотерь в трубах, их также необходимо окрасить «серебрянкой».
Но лучше «не заниматься ерундой» и приобрести готовый, заводской солнечный коллектор, гарантированно обеспечивающий Вас теплом и горячей водой.
Схема подключения и работы солнечного коллектора достаточно простая и безопасная. В зависимости от множества факторов, меняется и наличие компонентов. Чтобы коллектор работал эффективно, обеспечивая нужное количество тепла и горячей воды даже в холодное время года, необходимо не только правильно рассчитать и подобрать все компоненты, но и грамотно произвести их монтаж!
Подогрев бассейна солнечными коллекторами: солнечные батареи для нагрева воды своими руками из черного шланга, применение для обогрева теплиц и отопления дома
Подогрев бассейна солнечными коллекторами это отличный способ сэкономить на электроэнергии используя бесплатную энергию солнца. Солнечные коллекторы позволяют поддерживать температуру воды бассейнов на нужном уровне.
В результате формируется комфортный микроклимат для полноценного летнего отдыха. Солнечный коллектор это современное устройство, которое становится популярным во всем мире. Более того это не сложная конструкция, которую можно смастерить своими руками.
Принцип работы солнечного коллектораНагревательная система для бассейна может быть как автономной, так и подсоединенной к системе отопления дома. Совместный обогрев вместе с коттеджем это очень удобно и экономично. Но об этом стоит задуматься на этапе строительства сооружений.
Коллектор представляет собой полотно с множеством металлических трубочек, внутри которых циркулирует вода. Вода нагревается солнечным светом и при помощи насоса поступает в водоем. Так происходит солнечный подогрев воды в бассейне. Рассмотрим, как его соорудить для нагрева воды собственными руками.
Для конструкции понадобятся:
- Брусья, рейки, мебельные уголки, шурупы, гвозди для их скрепления.
- Лист ДСП.
- Лист жести.
- Черная краска.
- Металлические или пластиковые трубки, переходники и держатели для них.
- Шланги для подачи воды в змеевик и отвода подогретой воды в бассейн.
- Насос для осуществления циркуляции воды по змеевику.
- Стеклопакет или стекло.
- Толстый утеплитель.
- Первым делом сооружается каркас. Он должен быть прочным, чтобы выдержать вес полотна. Брусья скрепляются мебельными уголками. Желательно сделать таким образом, чтобы полотно могло наклоняться под разными углами. В зависимости от падения солнечных лучей. Тогда подогрев бассейна от солнечных батарей будет быстрее и эффективнее.
- Из брусьев сооружается полотно. Полотно представляет собой квадрат или прямоугольник. Это важная и основная часть конструкции. Полотно состоит из прочного ДСП, к которому крепится лист жести. Жесть покрывается черной матовой краской. Черный цвет лучше прогревается. Если коллектор будет использоваться только летом, то дополнительный утеплитель не нужен. Короба и стекла будет достаточно. Если солнечный подогрев бассейна будет осуществляться в прохладное время года, то стоит уложить поверх змеевика утеплитель.
- Змеевик лучше сделать из медных трубок. Жесть быстрее прогревается. Готовый спаянный змеевик, также окрашивается черной краской и становится похож на черный шланг. Держатели под него крепятся к полотну на одинаковом расстоянии. Причем змеевик должен быть меньше на 15 см самого полотна с каждой стороны. А выходные трубки наоборот больше. К ним в будущем будут подведены шланги с водой.
- Также нельзя забывать, что солнечный коллектор для бассейна, должен быть оснащен автоматическими клапанами, которые будут выпускать образовавшийся водяной пар от горячей воды.
- Короб хорошо промазывают герметиком, чтобы воздуха практически не было.
- Закрывают стеклом.
- Подсоединяют шланги на вход и выход воды.
- Коллектор устанавливают недалеко от бассейна на ровную поверхность. Главное условие, чтобы место под коллектор освещалось как можно дольше. И не было тени от построек и деревьев.
Солнечный коллектор для подогрева воды в бассейне готов.
И для его конструкции потребуется немного времени и затрат. Он окупит себя в первый же год. Особенно хорошо для тех мест, где частые перебои с электричеством. Таким коллектором можно обогреть не только воду в бассейне, но и душе.Солнечный коллектор можно приобрести в специализированном магазине. Несмотря на то, что цена достаточно высокая, он оправдывает ее. Так как при установке такого коллектора на крыше или земле вашего участка вы:
- Нагреватель будет отапливать воду не только в бассейне, но и для душа, мытья посуды, полива в теплице.
- Пар от горячей воды пойдет на обогрев дома. Снизит затраты на электрический котел, и нагрузку на него.
- Работоспособность солнечной батареи 20 лет.
- Теплоноситель нагревает воду и подает в накопительный бак, которым может пользоваться вся семья.
- Красивый внешний вид.
Для загородного дома, проблема с электричеством и отоплением зачастую стоит очень остро, тем более имеют приоритет решения, которые можно сделать своими руками.
Материалы раздела Коммуникации
Понравилась статья?
Солнечная панель своими руками | Веб-сайт Biggin Hill
Создайте свою собственную солнечную панель для нагрева воды
Дополнительная литература по солнечной энергии и ссылки:
экономичные селеновые фотоэлементы
9000 5 Инструменты и материалы
Плоский коллектор или солнечная панель , относительно прост в изготовлении и не вызовет особых проблем у среднего мастера. Если вы можете установить раковину, отвес в стиральной машине, сделать книжный шкаф, то этот проект не должен быть слишком сложным. Начинающему сантехнику может понадобиться небольшая помощь. Панель может быть изготовлена без помощи специальных инструментов, специальных материалов или «секретных» процессов. Ножовка, пила по дереву, дрель, молоток, отвертка, гвозди, шурупы, кисть, напильник и рулетка — вот инструменты, которые вам понадобятся больше всего. Необходимые материалы: 10-миллиметровая отожженная медная труба, 16-миллиметровый алюминиевый лист, древесина для изготовления рамы, стекловолокно, морской фанерный лист и 4-миллиметровое стекло. Эти предметы обычно можно приобрести на месте в хорошем хозяйственном магазине, у продавца сантехники или в компании, занимающейся доставкой по почте, специализирующейся на рынке DIY. Фактические размеры, количество и спецификации будут рассмотрены чуть позже.
Эффективность
Панель разработана с учетом трех основных соображений. Во-первых, это эффективность. Это не самая эффективная конструкция панели, но она дает очень хорошие результаты. Солнечные панели обычно имеют рейтинг эффективности где-то между 40% и 60%. Эта панель должна отдавать примерно 50% собираемой энергии, что делает ее сравнимой с большинством коммерчески доступных устройств.
Стоимость
Вторым соображением является стоимость. Вы можете построить эту панель примерно за 1/3 стоимости покупной панели, и даже меньше, если вы можете построить из подручных материалов. Энергия солнца бесплатна, поэтому чем меньше вы потратите на установку солнечной системы нагрева воды, тем быстрее окупятся ваши первоначальные затраты и тем дольше будет период сбора бесплатной энергии. Что подводит нас к третьему соображению; долговечность.
Долговечность
Чем дольше панель может обеспечивать полезную энергию, тем привлекательнее установка солнечной системы нагрева воды. При тщательной сборке панель должна иметь ожидаемый срок полезного использования 20 лет или более. Используемые материалы не изнашиваются быстро, а так как нет движущихся частей, то и изнашиваться нечему. Практически не требует обслуживания. Опыт показывает, что пыль и грязь на стекле не препятствуют сбору солнечной энергии. Периодические проверки, чтобы убедиться, что стеклянная крышка не треснула, деревянная рама не деформируется, а в системе нет утечек, — это все, что необходимо.
Трубопровод
В панели используются медные трубки для подачи бытовой воды через коллектор. Медь универсально приемлема для водопроводных и водопроводных систем. Он не подвергается коррозии в насыщенной кислородом воде, и пока используется подходящий ингибитор, он также не будет подвергаться коррозии в смесях вода/этилен и гликоль. Медь обладает высокими свойствами теплопроводности, необходимыми для обеспечения эффективной передачи собранного солнечного тепла в систему водоснабжения. Существующая сантехника в вашем доме почти наверняка будет медной, и новая система солнечного отопления также должна быть медной, чтобы избежать проблемы коррозии, связанной с системами из смешанных металлов. Медь не дешевая. Однако медные трубки диаметром 10 мм производятся серийно и легко доступны в бухтах по 20 м, 25 м и 30 м. Его можно купить в большинстве магазинов сантехники DIY. Он мягкий и легко принимает желаемую форму.
Пластина абсорбера
Медная трубка будет прикреплена к зачерненной пластине абсорбера. Эта пластина будет собирать лучистую энергию солнца и передавать ее в заполненную водой медную трубку. Пластина должна быть изготовлена из алюминия или меди для достижения наилучших результатов. Алюминий, поскольку он дешевле меди и более доступен в большинстве регионов, является хорошим предложением. Толщина 16 swg предпочтительнее, так как более тонкие калибры имеют тенденцию деформироваться в условиях сильной жары, а более толстые калибры снижают эффективность. Пластина абсорбера будет окрашена черной краской и грунтовкой, как и медная трубка, поэтому риск гальванической коррозии будет минимальным.
Поглотительная пластина будет размещена на деревянном лотке.
Прозрачная крышка
Панель должна быть покрыта прозрачным листом для предотвращения потери тепла в прохладную погоду. Стекло предпочтительнее, потому что оно легкодоступно и имеет высокое значение светопропускания. Он будет «ловить» длинноволновое излучение, тем самым повышая эффективность панели. Следует использовать флоат-стекло толщиной 4 мм. Можно использовать акриловую пленку, тогда панель будет легче. Акрил обычно намного дешевле, чем флоат-стекло, но имейте в виду, что стекло не царапается и не обесцвечивается. Прозрачную крышку можно поместить в лоток и запечатать деревянными бусами и подходящей резинкой или смолой.
Другие предметы, которые вам понадобятся: стекловолокно (тип, используемый для изоляции чердака), несколько листов алюминиевой фольги или высокоотражающей «лунной» фольги или алюминизированной майларовой пленки, черная краска и грунтовка, а также набор шурупов для дерева, гвозди, проволока и т. д. Сантехнические материалы будут рассмотрены позже. Приведенные измерения должны соблюдаться как можно точнее. Эксперименты с большинством типов солнечных коллекторов, прежде чем принять решение о конструкции, приведенной здесь, и рекомендации по максимально возможной стандартизации конструкции панелей, чтобы результаты можно было легко сравнивать. Однако, если у вас есть доступ к менее дорогим материалам или немного другим размерам и свойствам, то обязательно используйте их.
КОНСТРУКЦИОННЫЕ ДЕТАЛИ
Следуя этим конструктивным деталям, вы сможете построить солнечную панель размером 1500 мм на 900 мм, что даст площадь коллектора чуть менее 13500 мм2. Двух или трех панелей будет достаточно для среднего домохозяйства (4 человека), и вам следует обратиться к следующей таблице, чтобы определить, сколько панелей вам потребуется. Эта таблица применима только к климатическим условиям, подобным условиям на Британских островах.
Бытовые отопительные установки
Необходимое количество панелей | Емкость баллона или бака |
1 | 15 галлонов |
2 | 30 – 35 |
3 | 35 – 50 |
4 | 50 – 70 |
Для предотвращения замерзания воды и медных трубок панель должна иметь возможность слива в холодную погоду. Вода в солнечных панелях иногда может замерзнуть, когда температура наружного воздуха чуть выше точки замерзания. Альтернативой является использование непрямой или замкнутой системы и добавление в воду антифриза. Для этого требуется теплообменник в баке горячего водонагревателя, чтобы смесь антифриза и воды отделялась от бытового водоснабжения. Панели универсальны и могут использоваться в любой системе. Конструкцию можно разбить на 5 основных частей:
1. Поддон панели и рама
2. Пластина абсорбера
3. Медная трубка
4. Изоляция
5. Остекление
ПОДДОН И РАМА
Рама панели должна быть 15 00 мм х 900 мм х 80 мм. Выберите способ изготовления углов (рис. 1) и приобретите соответствующую древесину. Следует использовать хорошую твердую древесину, такую как тик или кедр. Большинство продавцов древесины распилят древесину по длине и при желании обработают ее. Рекомендуется сечение 80 мм x 50 мм. (Рис.2 для деталей сечения) . Качественные угловые соединения необходимы для обеспечения хорошей защиты от атмосферных воздействий. Фальцы или выступы для приема пластины коллектора и стекла можно вырезать циркулярной пилой, а вырезанные полосы использовать в качестве краев для остекления. После изготовления рамы необходимо просверлить два отверстия диаметром 11 мм (7/16″) в боковых сторонах рамы для входа и выхода медной трубы. Их следует просверлить на расстоянии 2″ от верхней или нижней части рамы в зависимости от требований. Если в вашей системе используются две панели, вам потребуется одна левая и одна правая панель (рис. 3), чтобы обе панели соединялись в верхнем центральном положении. Вход и выход будут расположены в противоположных нижних углах, чтобы облегчить дренаж панелей в холодную погоду. При использовании трех и более панелей в параллельном соединении (Рис.4) то все панели могут быть одной рукой. Теперь рама может получить подложку. Для достижения наилучших результатов он должен быть морского качества, но можно использовать фанеру для наружных работ толщиной 4 мм (5/16″). Точно измерьте раму и соответственно отрежьте подложку. Поместите лист на место и прибейте гвоздями к нижней стороне рамы (рис. 5). Альтернативный метод заключается в том, чтобы вырезать паз в раме примерно на 1/4 дюйма от дна и вставить подложку, прежде чем устанавливать четвертую сторону рамы на место. Это позволит получить более аккуратную и долговечную отделку. Вся рама и подложка теперь должны быть покрыты хорошим консервантом для дерева, чтобы обеспечить долговечность отделки.
АБСОРБЕРНАЯ ПЛАСТИНА
Приобретение и обработка алюминиевого листа
Приобретите достаточное количество алюминиевых листов примерно 4’8″ x 2’8″ x 16swg для ваших нужд (или подходящего размера, чтобы поместиться в изготовленный лоток). Найдите в своих «Желтых страницах» поставщиков алюминия и свяжитесь с несколькими из них, чтобы узнать цены, прежде чем принять решение о покупке. Цены у продавцов могут значительно отличаться. Подходит алюминий типа H9 или аналогичный.
Очистите алюминий с обеих сторон и удалите любые следы масла, которые могут присутствовать. Подверните блестящую сторону листа и протравите поверхность наждачной бумагой. Это удалит небольшие следы масла и позволит краске лучше прилипнуть к поверхности. Пройдитесь по всему алюминиевому листу небольшими круговыми растирающими движениями. Затем нанесите хорошую грунтовку, такую как хромат цинка или красная окись. Лучше всего приобретать краску и грунтовку в виде аэрозоля, чтобы получить максимально ровное покрытие на пластине абсорбера. Он также быстрее высохнет и придаст привлекательный вид. Маленькие аэрозольные баллончики могут быть дорогими из-за количества поставляемой краски, большой аэрозольный баллончик дает лучшее соотношение цены и качества. U-Spray поставляется в банках по 400 г (140 унций) и продается компанией Borden (UK) Ltd., Саутгемптон, SO5 9ЗБ. Их матовый черный цвет очень хорош и имеет довольно высокую скорость поглощения излучения. Двух банок будет достаточно, чтобы покрыть три пластины абсорбера. Краска быстро высыхает (обычно в течение десяти минут) и становится очень твердой, если оставить ее на ночь (рис. 6).
МЕДНАЯ ТРУБКА
Закупка и формовка медной трубы
Следующим шагом является изготовление змеевидной медной трубы для водовода. Используя диаграммы (рис. 9), определите, сколько медных трубок вам потребуется. От 30 до 35 футов (10 метров) — это правильно. Чем больше медной трубки, тем лучше, до определенного момента. Тип, который нужно получить, — отожженный 10 мм. Он широко используется в системах центрального отопления, и его можно приобрести у любого хорошего продавца сантехники, в мастерской центрального отопления или в многочисленных компаниях, занимающихся центральным отоплением по почте, которые рекламируются в таких журналах, как 9.0005 Обмен и Март. Он поставляется в мягких бухтах различной длины, и ему очень легко придавать форму. Если соблюдать осторожность, медной трубке можно придать форму, согнув ее вокруг цилиндрического предмета, такого как бутылка (рис. 7). Небольшой ручной гибочный станок, такой как ручной гибочный станок Preston, идеален и обеспечит идеальный изгиб, что приведет к хорошему потоку воды через систему. Поскольку медь является очень мягким металлом, трубу легко сплющить или сплющить при изгибе без помощи формовочного станка, поэтому, если вы сгибаете вручную, убедитесь, что вы сгибаете трубу постепенно. Это может занять много времени, но вы избежите перекручивания трубы, что может привести к образованию накипи из-за ограниченного потока воды, что снижает эффективность. Если вы перегнули или раздавили трубу, вы можете вернуть ей форму, положив ее на кусок дерева и постукивая по ней деревянным молотком. Вы обнаружите, что лучший способ сгибания трубки — это сначала отсоединить трубку от катушки и выпрямить ее на полу (рис. 8), чтобы у вас был длинный прямой кусок меди, который нужно согнуть, а не сгибать от катушки. . Затем продолжайте сгибать (Рис.9), пока не получите требуемую форму (обратитесь к рис. 6). Сформированную трубку следует подвесить на отрезке проволоки и покрыть черной матовой краской.
Крепление медной трубки к абсорбирующей пластине
Когда краска высохнет, поместите сформированную медную трубку поверх алюминиевой абсорбирующей пластины (черная сторона) с небольшим подъемом на каждой поперечной пластине, чтобы вода всегда стекала вниз к нижнему выпускному отверстию для слива (Рис. 10). С помощью белого мела отметьте рисунок медной трубки на черной пластине абсорбера и снимите медную трубку. Затем просверлите ряд небольших отверстий, по два с каждой стороны поперечины трубы (рис. 6). Через эти отверстия проходит проволока, которая плотно прижимает трубку к пластине поглотителя, обеспечивая эффективную передачу тепла воде в трубке. Затем поместите сформированную медную трубку на тарелку и начните протягивать хороший прочный провод через отверстия и поверх медной трубки. Один кусок проволоки сделает работу. Протяните один конец проволоки через начальное отверстие, над трубкой и наружу через второе отверстие, продолжая этот процесс шнуровки до тех пор, пока не будет достигнуто последнее отверстие и все поперечины не будут закрыты. Чем больше петель, тем лучше обеспечить хороший тепловой контакт между медной трубкой и пластиной поглотителя. Альтернативным методом является использование небольших медных зажимов в каждой точке крепления, их можно зафиксировать в нужном положении с помощью небольших саморезов или небольших гаек и болтов. У вас могут возникнуть трудности с приобретением этих хомутов, так как большинство хомутов для труб малого диаметра теперь пластиковые и не подходят для работы при высоких температурах. Медную трубку также можно припаять к алюминиевому листу с помощью специального припоя и флюса, но этот процесс требует тонкого контроля и не для мастера-любителя.
ИЗОЛЯЦИЯ
Стекловолокно и алюминиевая фольга
Пластина абсорбера готова к установке в лоток панели, но сначала необходимо установить изоляцию. В лоток следует уложить стекловолокно толщиной 3″. Он сожмется, когда пластина амортизатора будет опущена на него (рис. 11). Слой алюминиевой фольги для выпечки можно зажать между стекловатой и тарелкой блестящей стороной к тарелке. Это поможет остановить потерю тепла за счет отражения тепла обратно на пластину.
Опустите пластину абсорбера в лоток, убедившись, что концы впускной и выпускной труб сначала отогнуты назад, а затем вставлены в 11-миллиметровые (7/16″) отверстия по бокам панели (рис. 12). Платформа может удерживаться на месте планками из деревянного бруса, привинченными к бокам внутренней рамы. Последний слой матовой черной краски необходим, чтобы замаскировать любые царапины на лакокрасочном покрытии, вызванные проволокой, и покрыть внутреннюю стенку деревянной рамы.
СТЕКЛО
Вставка листового стекла
Теперь панель готова к остеклению. Флоат-стекло толщиной 4 мм (320z) является рекомендуемым качеством для панелей этого размера. Флоат-стекло толщиной 3 мм можно использовать в панелях площадью до 10 кв. футов. но слишком хрупкий для больших площадей. Светопропускание стекла толщиной 4 мм составляет примерно от 88% до 90% с коэффициентом отражения 8%. Более толстое стекло будет иметь немного более низкий коэффициент пропускания. Обращайтесь со стеклом очень осторожно и попросите стекольщика доставить, если это возможно. Точно измерьте внутреннюю часть рамы и отрежьте стекло по размеру. Между верхом медного трубопровода и крышкой должен быть зазор 15 мм (1/2″) (рис. 13). Больший зазор приведет к снижению эффективности. Поместив стекло в лоток, закрепите его деревянными рейками и закрепите хорошим герметиком для защиты от влаги.
Теперь, когда панели изготовлены, их следует хранить в надежном месте до тех пор, пока они не потребуются. Храните их в вертикальном положении, чтобы не повредить входные и выходные отверстия трубок. Панели будут тяжелыми, и при их перемещении потребуется помощь.
Простая конструкция солнечного коллектора
Конструкция солнечного коллектора — Сборка солнечного коллектора
Общее количество солнечной радиации, падающей на каждый квадратный метр в Великобритании, составляет около 1000 кВтч в год. таким образом, должно быть возможно собрать от 25% до 33%. Для типичной бытовой водяной системы отопления считается подходящей площадь около 4 кв. метров.
Количество воды, которое можно напрямую нагреть до «полезной» температуры, довольно мало, поэтому обычно лучше использовать панель для предварительного нагрева холодной воды в отдельном резервуаре перед подачей в основной резервуар для горячей воды. Аккумулятор солнечной батареи должен составлять около 50 литров на 1 квадратный метр панели, однако это не очень критично. Резервуар и все соединительные трубопроводы должны быть хорошо изолированы, чтобы избежать потери собранного тепла. Наилучшее положение для панели (Великобритания) — незатененное положение под углом к западу от юга под углом около 35 градусов к горизонтали. Другие ориентации между ЮВ и ЮЗ и различные наклоны от 10 до 50 градусов вызывают лишь небольшое снижение общей собранной энергии.
Показанная здесь простая однопанельная конструкция использует стандартный радиатор центрального отопления из прессованной стали в качестве солнечного коллектора. Они относительно дешевы и легко доступны как новые, так и бывшие в употреблении (при использовании подержанной панели радиатора удалите всю декоративную краску с передней поверхности и при необходимости повторно загрунтуйте). Тепловой КПД коллектора, использующего радиатор центрального отопления, должен быть сравним со многими имеющимися на рынке конструкциями. Однако относительно большое содержание воды замедляет реакцию, особенно при низких уровнях солнечной радиации. Панель должна представлять собой единую панель без ребер и с резьбовыми соединительными отверстиями на всех четырех углах, чтобы можно было легко достичь необходимого «диагонального» потока воды. Можно использовать другие типы только с двумя соединениями при условии, что соединения находятся в диагонально противоположных углах. Панель необходимо покрасить матовой черной масляной краской, чтобы получить поверхность с высокой впитывающей способностью. Все трубопроводы внутри корпуса должны быть изолированы, чтобы предотвратить утечку накопленного тепла обратно в корпус.
Размер коллектора, используемого в этой конструкции, не определяется, кроме как «h» и «w», это позволяет вам сконструировать корпус в соответствии с вашими потребностями. ваш конкретный размер панели радиатора. Старайтесь, чтобы размер панели составлял около 1 кв. метра или меньше, панели большего размера тяжелые и с ними может быть трудно работать, особенно на крыше. Если вы сможете собрать корпус в окончательном положении, работа в целом будет проще.
Корпус панели представляет собой простой деревянный ящик, изготовленный из обработанной под давлением древесины (в качестве альтернативы можно использовать консервант для древесины хорошего качества). Показано одинарное остекление передней крышки с использованием оконного стекла толщиной 3 мм — для корпусов более 1 метра в любом направлении используйте отдельные куски стекла, вам потребуется добавить дополнительные опорные планки для остекления поперек передней части панели, чтобы зафиксировать их. Всегда измеряйте готовый корпус, прежде чем покупать стекло, и покупайте его нарезанным по размеру — оставьте зазор в 2 мм вокруг стекла, чтобы оно могло расшириться. Крышка переднего остекления должна выступать за нижний край ящика примерно на 12 мм, чтобы дождь мог стекать, не попадая на ящик. Зажимы для остекления, прикрепленные к внутренней стороне нижнего края коробки, используются для удержания крышки на месте.
Изоляция позади коллектора должна быть из высокотемпературного типа, так как температура может достигать 140 градусов Цельсия, если вода не циркулирует через панель. Другие, более дешевые альтернативные материалы (например, полистирол) не подходят, так как они могут дать усадку или даже расплавиться. Следует избегать движения воздуха между задней стороной панели и изоляцией, поэтому убедитесь, что все зазоры заполнены.
Практически невозможно сделать коллектор полностью герметичным в течение длительного времени, даже если дождь не проникает внутрь, внутри него может образоваться конденсат. Чтобы это не стало проблемой, вставьте три или четыре «дышащих» отверстия диаметром 5 мм вдоль нижней стороны корпуса прямо перед изоляцией.
Срез солнечного коллектора
Список материалов для солнечного коллектора
Примечание: для большинства размеров показаны h+x и w+y, где h и w — высота и ширина конкретной панели, которую вы используете. Измерьте их, прежде чем начать, и просто добавьте x или y в зависимости от ситуации.
- Лесоматериалы — Мягкая древесина, строганная со всех сторон, предпочтительно танализованная или, в качестве альтернативы, обработанная высококачественным консервантом для древесины. Показанные размеры пиломатериалов являются стандартными номинальными размерами — при планировании они будут меньше.
идентификация детали | размер (пар.) | длина | количество |
А | 125×25 | Ш+150мм | 1 |
Б | 125×25 | В+125мм | 2 |
С | 100×25 | ш+100 | 1 |
Д | 25×12 | ш+100 | 1 |
Е | 25×12 | ч+75 | 2 |
Ф | 50×25 | ч+100 | 2 (или 3, если w больше 1 метра) |
Г | 45×12 | Ш+150 | 1 (скошенный угол (оба конца)) |
Н | 45×12 | Н+150 | 2 (скошенный угол (один конец)) |
Дж | 50X50 | вырез по размеру | 4 (или 6, если w больше 1 метра) |
- Фанера Внешний вид 9 мм, В+150 x Ш+150
- Поглотитель Прессованная сталь, однопанельный радиатор без ребер — с окончанием во всех четырех углах для обеспечения диагонального потока (или в 2 диагонально противоположных углах)
- Стекло ш+95 x в+135 мм, 3 мм (измерьте коробку коллектора, чтобы проверить размер перед покупкой — установите отдельные куски стекла, чтобы все размеры были меньше 1 м, для этого потребуются дополнительные опорные стержни поперек передней части панель по мере необходимости)
- Зажимы для крепления стекла – 2 шт. на край макс. 1 м
- Угловые пластины (250 мм x 100 мм, низкоуглеродистая сталь, изогнутые под углом 90 градусов) 4 шт.
- Изоляция толщиной 50 мм из высокотемпературного минерального волокна
- Соединительные трубопроводы и соединители — медь, размер и количество соответствуют
- Металлическая фольга (например, кухонная фольга) по необходимости
- Клей — столярный клей ПВА по необходимости
- Шпаклевка или лента для остекления по мере необходимости
- Винты и т. д. по мере необходимости
Базовый корпус солнечного коллектора
Сборка солнечного коллектора
- Распилите древесину, обработайте все спиленные концы высококачественным консервантом для древесины.
- Покрасьте панель коллектора, используя как можно более тонкий слой высокотемпературной черной краски на масляной основе. (черная краска для выхлопных газов автомобиля — хорошее предложение).
- Склейте и прикрутите стороны вместе (A, B и C).
- Приклейте и прикрутите опорный слой к раме.
- Привинтите угловые пластины на место.
- Приклейте и привинтите (с обратной стороны) поперечные скобы (F) на место.
- Просверлите несколько дренажных отверстий диаметром 5 мм в нижней части, прямо перед изоляцией.
- Установите панель на место внутри корпуса, отметьте положение точек ввода труб на раме. Снимите абсорбер и просверлите отверстия для ввода труб.
- Приклейте и прикрутите полоски D и E к внутренним сторонам футляра так, чтобы они образовывали плоскую поверхность для стекло на той же линии, что и верхняя часть нижней стороны (С).
- Отрежьте и установите изоляцию между поперечинами и корпусом.
- Покройте изоляцию металлической фольгой.
- Если корпус еще не установлен, самое время установить и закрепить корпус.
- Положите панель в корпус и закрепите прижимными блоками на поперечных распорках.
- Установите трубопровод между панелью и остальной частью системы, заполните зазоры вокруг труб, где они входят в корпус с помощью подходящего эластичного уплотнителя.