Вакуумный солнечный коллектор своими руками: Вакуумные трубки для солнечного коллектора своими руками, пошагово

Вакуумный солнечный коллектор своими руками

Вакуумный солнечный коллектор для отапливания и горячего водообеспечения дома

Вакуумный солнечный коллектор собой представляет актуальный прибор для хорошего теплоснабжения и горячего водообеспечения домов для жилья. В качестве основополагающего источника энергии тепла он применяет инфракрасный спектр излучения солнца. Этот вид энергии считается неиссякаемым и бесплатным, поэтому вакуумные солнечные коллекторы обрели огромную известность. Но их использование заставляет иметь в виду ряд ключевых моментов.

Как действует вакуумный аппарат

Вакуумные коллекторы показывают большую эффективность выработки энергии в течении круглого года. Внешний блок коллекторов представлен трубчатой системой, в середине которой размещены теплоприемники. Из пространства между теплоприемником и стенками цилиндров откачан воздух, аналогичным образом, там формируется вакуум.

Форма в виде цилиндра компонентов внешней конструкции вакуумного солнечного коллектора подобрана недаром. Она содействует перпендикулярному влиянию лучей солнца на ось теплоприемника. Такое действие обеспечивает самую большую мощность выработки энергии. Трубки солнечного коллектора съедают даже рассеянный свет солнца, когда на улице стоит плохая погода. Вакуум обеспечивает предельно высокую тепловую изоляцию, что дает возможность солнечным коллекторам прекрасно работать при температуре аж до 30 градусов по шкале Цельсия ниже ноля.

При помощи носителя тепла энергия подается в аккумулятор тепла (бачок) и скапливается в нем

Рабочая схема солнечных коллекторов выглядит так. Наружный блок коллектора поглощает лучистую солнечную энергию и видоизменяет ее в тепло. После чего она отдается тепловому носителю, в роли которого в большинстве случаев выступает вода. Она обладает одной из наибольших теплоемкостей среди природных веществ. При помощи носителя тепла энергия подается в аккумулятор тепла и скапливается в нем. В роли аккумулятора выступает специализированный бачок.

Выполняется это для того, чтобы не дать выработанному теплу сразу рассеяться и сберечь его на длительное время. От накопляющего тепло бачка расходится система трубок, которая, расширяясь по дому, обеспечивает его теплоснабжение и водообеспечение. Для циркулирования воды по системе применяется станция насосная. Так упрощенно смотрится рабочий принцип теплового коллектора.

Разновидности вакуумных солнечных коллекторов

В основе спецификации солнечных коллекторов вакуумного типа лежат две их характеристики. Это вид стеклянного цилиндра и вид применяемого теплового канала.

В конструкции вакуумных коллекторов встречаются стеклянные цилиндры (трубки) двух вариантов:

• Коаксиальные трубки. Их конструкция подразумевает наличие 2-ух колб из стекла, помещенных одна в одну. Пространство между внутренней и внешней колбой заполнено вакуумом. Поверхность внутренней колбы покрыта специализированным веществом с большим коэффициентом теплопоглощения. По существу внутренняя трубка и считается теплоприемником. Во внутренней трубке размещен пустотелый медный контур, заполненный эфирным составом. При нагреве этот состав выветривается и отдает получившуюся энергию тепловому носителю, после этого обратно конденсируется.
• Перьевые трубки. В их конструкции предусматривается одна колба из стекла, в которую помещен специализированный медный компонент – тепловой поглотитель. Для увеличения его площади он делается рифленым. Благодаря этому он отдаленно становится схож на перо, отсюда и появилось название. Медный тепловой абсорбер покрывается специализированным составом, увеличивающим результативность поглощения лучей солнца и производство тепла. Коллекторы с перьевыми трубками обладают высокой эффективностью и намного долговечные если сравнивать с агрегатами, где применяются коаксиальные трубки.

Среди используемых в коллекторах вакуумного типа тепловых каналов подчеркивают также два варианта:

• Каналы типа Heat Pipe. Подобная конструкция подразумевает наличие в середине пустоты трубки специализированного теплосборника. Испаренный эфирный состав передает ему энергию тепла, а теплосборник со своей стороны отдает ее тепловому носителю для распространения по системе.
• Прямоточные U-образные каналы. Спецификой этой конструкции считается циркуляция носителя тепла по тонкому U-образному каналу конкретно в середине стеклянного цилиндра теплоприемника. С одной стороны входит вода, или иной используемый тепловой носитель. Проходя по трубке, он забирает энергию тепла от теплоприемника и выходит с другого конца уже нагретый.

Создание солнечного коллектора вакуумного типа собственными руками

Создание конструкции подобного типа дома процесс очень сложный и просит большой степени подготовки. Основная сложность строения подобного агрегата состоит в создании внешнего блока.

Вакуумирование колбы и теплоприемник выполнить без сложного оборудования нереально, благодаря этому их легче приобрести в фабричном выполнении

Высококачественные вакуумирование колбы, содержащей в середине так же и теплоприемник, просит не только мастерства, но и наличия сложного оборудования. Сделать подобную операцию в домашних условиях нереально, благодаря этому в приведенной инструкции будет описан способ с применением колб производственного выпуска. Но и тут имеются собственные трудности. Работы по их процессу установки просят высокой степени аккуратности.

Саму технологию сборки можно разбить на пару этапов:

• В первую очередь, необходимо соорудить раму, на которую будут крепиться наружные конструктивные детали. Делать сборку прекраснее всего конкретно на месте запланированной установки конструкции. В основном, их устанавливают на крыше.
• После сборки рамы нужно ее надежно зафиксировать. Специфики применяемого варианта крепежа будут подчиняться от параметров самой конструкции кровли. Основным этапом, общим для всех видов крыш, считается герметизация отверстий, проделанных для закрепления каркаса.
• На другом шаге следует установить накопительный бачок, который будет делать задачу по аккумуляции тепла. Для данной цели необходим объемный резервуар и работа по его установке попросит использования специальной техники, либо вовлечения добавочной рабочей силы. Также на данном шаге ставится станция насосная.
• Дальше нужно сделать монтаж добавочных узлов и агрегатов, например как Нагревательный элемент трубчатого типа, измеритель контроля температуры и воздуховодный канал.
• Сейчас нужно провести закладку труб, по которой будет циркулировать тепловой носитель. Трубы должны быть сделаны из материала устойчивого как к высоким, так и к малым температурам. Подходящим вариантом будет применение полипропиленовых каналов.
• После монтажных работ трубопровода нужно провести его проверку на непроницаемость в сочетании с накопительным бачком. При обнаружении течей, перед продолжением работ их стоит убрать и провести повторную проверку.
• Дальше выполняется установка трубок теплоприемника. Так как применяются фабричные изделия, нужно хорошо познакомиться с прилагаемой к ним инструкцией по процессу установки. На этом этапе необходимо попытаться высчитать все предполагаемые маленькие детали, ведь допущение ошибки приводит к большим экономическим расходам. Данные изделия достаточно-таки дороги.
• На другом шаге выполняется установка монтажного блока и подключение его к электрической сети. Потом к нему подключаются подсобные узлы и агрегаты, установленные прежде. Дальше к монтажному блоку подсоединяется блок-контроллер, нужный для мониторинга за состоянием всей системы.
• Последним этапом установки солнечного коллектора вакуумного типа станет проведение работ по наладке и пуску. При их помощи выявляются и убираются все допущенные во время монтажа ошибки.

Специфики правильного размещения вакуумного солнечного коллектора

Для того, чтобы вакуумный солнечный коллектор работал с самой большой эффективностью нужно согласно правилам разместить его в пространстве. Для северного полушария поверхность внешнего блока должна быть обращена на юг. Также имеет большое значение угол его наклона к горизонту. Он должен равняться широте местности, на которой происходит установка агрегата.

Во время установки коллектора необходимо учесть геометрию крыши и наклонный угол к горизонту

Не считая географических свойств нужно брать во внимание геометрию крыши, где он ставится. Установить коллектор необходимо поэтому, чтобы тень от построек крыши не падала на него ни при каких обстоятельствах.

Аналогичным образом, солнечный коллектор вакуумного типа считается превосходным решением для отапливания и обеспечения дома горячее водой. Однако его особенности конструкции и зависимость от движения солнечного света, которое считается для него энергетическим источником, просит выполнения ряда особенных характеристик при его монтаже.

Вакуумный коллектор для отапливания. Вакуумный солнечный коллектор собственными руками

Задействовать энергию солнца для своих нужд человек выучился достаточно давно. В наше время люди используют данные знания также и для производства солнечных коллекторов, благодаря которым солнечная энергия преобразуется в тепловую. Такое устройство невозможно назвать очень не простым, благодаря этому сделать его можно лично.

Вакуумный коллектор

Вакуумный коллектор собой представляет оборудование, которое больше других делает меньше теплопотери. Это стало возможным за счёт условий, которые поддерживаются между оболочкой агрегата и нагревателем. Система имеет в составе трубки из стекла, которые лишены воздуха. Черная трубка, располагаемая в середине, нагревается, вследствии этого конструкция способна поднять водную температуру до 300 градусов. Не обращая внимания на высокий КПД, система не имеет возможности самоочищения от инея и снега.

Плоский коллектор

Плоский коллектор выделяется от описанного выше тем, что потери тепла у него намного больше. Подобные конструкции способны очищаться без помощи человека от несущественных заносов снега. Устройство имеет вид прозрачной панели, в середине которой находится трубки. Стенка находящаяся сзади обладает утеплительным слоем. Вода при этом способна разогреваться до 200 градусов. При влиянии большого ветра на крепление может выполняться впечатляющая нагрузка, чему помогают так же и необтекаемые формы.

Воздушный коллектор

Воздушный коллектор — это плоская установка, в виде теплоносителя в которой применяется воздух. Данное оборудование очень просто сделать своими руками, однако необходимо учитывать, что аппарат обладает небольшим коэффициентом полезного действия, и его нельзя применять для нагрева воды. Трубчатый коллектор состоит из четырех трубок, наполненных носителем тепла. Циркуляция становится предполагаемой за счёт температурные разницы нижней зоны накопителя и коллектора. Такая система выделяется от плоской более внушительной поверхностной площадью, которая призвана поглощать свет. Двигающиеся системы — это установки, которые поворачиваются за движением солнечного света. Для выполнения работ можно подобрать конструкцию, которая разворачивается полностью, или устройство, которое оборудовано зеркалом, а еще ТЕНОМ. Специалист обязан знать и о рабочем принципе коллектора, который заключается в том, что солнце во время работы нагревает трубку с носителем тепла, а после тепло переходит в аккумулятор. Своими силами можно сделать вакуумные коллекторы для отапливания из средств находящихся под рукой, но для начала важно познакомиться с технологией выполнения работ.

Изготовление обычного солнечного коллектора

Если будет изготавливаться вакуумный солнечный коллектор собственными руками, то необходимо приготовить оцинкованную тару, приготовленную для воды. Ее объем может составить от 100 до 200 литров. Емкость предстоит разместить на крыше. 100 литров жидкости способны нагреться до метки в +60 градусов, если бочка будет установлена с южной стороны кровли. Последнюю предстоит покрывать железным блестящим листом. КПД в данном случае окажется намного больше, так как площадь теплопередачи с воздухом считается небольшой. Задействовать такой простой солнечный коллектор рекомендуется в районах, где экология поддерживается на нужном уровне, прекраснее всего использовать систему такого рода вдалеке от загазованных участков. Необходимо учитывать, что в зимнее время такой аппарат способен выработать малое число тепла.

Изготовление коллектора из отопительного прибора и труб сделанных из металлопластика

Если будет изготавливаться вакуумный коллектор, тогда можно применить более непростую технологию. Для выполнения работ используют более бюджетные материалы, но воду можно будет подогреть совсем несложным способом. Для действия потребуются стальные коробки, фитинги, трубы из металлопластика, стекло, а еще отопительные приборы, сделанные из стали, в количестве 2-ух штук.

Процедура выполнения работ

Для того чтобы сделать вакуумный коллектор, отопительные приборы следует разместить в коробках из металла на поверхности крыши. Они накрываются стеклом, а их назначением считается уменьшение периода водонагрева. При их установке нужно не забывать про то, чтобы верх оказался ниже бака накопительного. Это даст возможность в водной массе подниматься по настоящему в бачок. Изготавливая вакуумный коллектор, вы обязаны не забывать про то, что циркуляция должна выполняться традиционным способом. Трубки провода воды следует провести с некоторым уклоном вниз, обратив детали в сторону отопительных приборов. Полимерная емкость, объем которой составляет 160 литров, должна быть размещена на чердаке дома. Она совмещается с отопительными приборами при помощи труб сделанных из металлопластика, которые сопрягаются соединителями.

Вода с наиболее большой температурой должна находиться сверху бачка. Для этого трубку с тёплой водой необходимо присоединить к емкости выше центральной части. Снизу отопительного прибора монтируются дренажные сливные краны зимой.

Изготовление коллектора на основе рамы из дерева

Если вы все таки захотели сделать вакуумный солнечный коллектор собственными руками, тогда можно применить предоставленную ниже технологию. Для этого необходимо приготовить материал для изоляции, железную черную сетку, дефлектор, вентиляторы в количестве 2-ух штук, поликарбонатный лист и раму из дерева, которая обладает дном из фанеры.

Маленькие детали выполнения работ

В дно рамы нужно сделать два отверстия в форме окружности для того, чтобы имелась возможность делать воздухозабор. Сверху нужно выполнить 2 отверстия, которые станут обладать четырехугольной формой. Они нужны для отвода из конструкции горячего воздуха. На днище необходимо застелить материал для изоляции. Накапливание тепла осуществляется при помощи железной черной сетки. Два вентилятора необходимо установить в отверстие в форме круга. Опорные рейки дефлектора монтируются в конструкцию, а после крепится и сам дефлектор. Он необходим для создания потока воздуха. Если вы все таки захотели сделать такой вакуумно-трубчатый коллектор, на последнем шаге устройство крепится к стенке строения. Как говорит практика, результативность такого оборудования составляет 50%. Можно использовать его для обогревания помещений.

Специфики установки коллектора

Вакуумный солнечный коллектор для отапливания сделать своими руками хотя и можно, однако работы выделяются некоторой степенью трудности. Важно правильно определить установочное место, для того чтобы КПД получилось поднять повыше. Установку необходимо ориентировать на юг. Отклонение составляет 25 градусов туда и обратно. Важно убрать все затеняющие факторы. Движение носителя тепла должно быть обращено снизу вверх. Оборудование не должно достигать точки перегрева до самой установки и после нее. В одном ряду не должно располагаться больше 3 коллекторов. Если делается вакуумный коллектор собственными руками, а после предполагается работа по его установке в большом количестве, чем было отмечено выше, то необходимо встроить компенсатор и обеспечить линейное температурное расширение.

Изготовление коллектора из змеевика холодильника

Если Вы запланировали своими силами сделать описанную в публикации конструкцию, то важно будет узнать, каково устройство вакуумного коллектора. Это вы обязательно поймете из ниже предоставленной методики, которая подразумевает применение змеевика холодильника. Кроме этого, потребуется фольга и планки, которые лягут в основу каркаса. Подготовьте коврик из резины, бачка для воды или емкость. Важно запастись стеклом, а еще запорной арматурой по типу труб и вентилей. Сначала нужно вымыть полотенцесушитель от фреона. Дальше сбивается реечный каркас. Его точные размеры зависят от того, какие размеры рабочего узла. Ковер необходимо приладить под присущие планки, среди них важно свободно разместить полотенцесушитель. На коврик из резины, который выступит дном каркаса, необходимо положить утеплительный слой. После полотенцесушитель крепится при помощи винтовых хомутов. В стенках специалист должен сделать отверстия, сквозь которые будут проходить вакуумные трубки. Солнечный коллектор по этой технологии выйдет очень эффективным. Если есть необходимость в повышении продуктивности, то можно загерметизировать полученные стыки герметиком. Сверху крепится стекло при помощи скотча. Для того чтобы не беспокоиться за крепость, рекомендуется приготовить металлические пластинки, изготовив из них специализированные прижимы.

Альтернативное решение для вакуумного коллектора

Важно не только по правилам выбрать вакуумные трубки для коллектора, но и соорудить другие детали, которые лягут в основу системы. Для короба, в который станет ставиться отопительный прибор, подходят древесные 120-миллиметровые доски, что составляет их ширину; толщина заготовок должна составить 30 см. Для дна можно применять текстолит, который дополняется жесткими ребрами. Дно необходимо утеплить пенополистиролом или ватой на минеральной основе, которая сверху укрывается оцинкованной сталью. Дальше готовятся 2 трубы, их диаметр должен составлять 1 дюйм. Потребуются 15 тонкостенных труб с диаметром в границах 0,5 дюйма. В намного толстых элементах следует высверлить отверстия, чтобы перпендикулярно установить намного тонкие составляющие. Конструкция сваривается в единое устройство. Трубный змеевик ставится на стальной лист покрытый толстым слоем цинка, крепится с применением стальных хомутов. Для того чтобы сделать больше образование тепла, можно окрасить поверхность в черный цвет, наружные детали красятся в белый цвет для уменьшения потерь тепла. На последнем шаге необходимо установить стекло к поверхности стен короба, осуществив хорошую герметизацию. Шаг между трубами и стеклом должен составить 12 миллиметров. Данные параметры очень важно взять во внимание, собственно тогда получится достигнуть ожидаемого хорошего результата, при котором КПД установки будет на высоте.

Как выполнить солнечный коллектор

Разные солнечные коллекторы возникли на рынке очень много давно. Это устройства, которые применяют солнечную энергию чтобы нагреть воду на бытовые нужды. Но получить востребовательность среди клиентов им мешает большая цена, это беда всех экологически чистых источников энергии. К примеру, общие расходы на покупку и процесс установки установки, что обеспечит нужды средней семьи, составят 5000$. Но решение нашлось: можно создать солнечный коллектор собственными руками из доступных по стоимости материалов. Какими способами это осуществить, будет рассказано в этом материале.

Как не прекращает работу солнечный коллектор?

Рабочий принцип коллектора построен на поглощении (абсорбции) тепловой солнечной энергии специализированным приемным устройством и передачей его с небольшими потерями тепловому носителю. В качестве приемника применяются медные или трубки из стекла, покрашенные в черный цвет.

Ведь известно, что прекраснее всего абсорбируют тепло предметы, имеющие темную или черную окраску. Носителем тепла очень часто выступает вода, порой – воздух. По конструкции солнечные коллекторы для отапливания дома и горячего водообеспечения бывают подобных видов:

• воздушные;
• водяные плоские;
• водяные вакуумные.

Среди других воздушный солнечный коллектор выделяется конструктивной простотой и, исходя из этого, самой небольшой стоимостью. Он собой представляет панель – приемник радиации солнца из металла, заключенный в герметичный корпус. Лист стали для лучшей отдачи тепла снабжен с задней стороны ребрами и уложен на днище с теплоизоляцией. В передней части установлено прозрачное стекло, а по обоим бокам корпуса есть проемы с фланцами для подсоединения воздушных каналов или других панелей, как показано на схеме:

Воздух, поступающий через проем с одной стороны, проходит между стальными ребрами и, получив от них тепло, выходит со второй.

Нужно сказать, что установка солнечных коллекторов с нагревом воздуха имеет собственные специфики. Из-за их низкой эффективности для обогревания помещений необходимо использовать несколько аналогичных панелей, соединенных в батарею. Также, обязательно потребуется вентилятор, так как воздух который нагрелся из коллекторов, присутствующих на кровле, своими силами вниз не пойдёт. Важная схема воздушной системы показана ниже на рисунке:

Обычное устройство и рабочий принцип дают возможность исполнять изготовление коллекторов воздушного типа собственными руками. Но понадобится много материала для нескольких коллекторов, а разогреть воду при их помощи все равно не выйдет. В связи с этими причинами домашние мастера любят заниматься водяными нагревателями.

Конструкция плоского коллектора

Для самостоятельного изготовления самый большой интерес представляют плоские солнечные коллекторы, предназначающиеся для нагрева воды. В металлическом корпусе или сплава алюминия четырехугольной формы размещен тепловой приемник — пластина с запрессованным в ней змеевиком из медной трубки. Приемник делается из алюминия или меди, покрытой поглощательным слоем черного цвета. Как и в прошлом варианте, снизу пластина отгорожена от дна слоем материала для теплоизоляции, а роль крышки играет крепкое стекло или поликарбонатный материал. Ниже на рисунке нарисовано устройство солнечного коллектора:

Пластина черного цвета поглощает тепло и передает его тепловому носителю, двигающемуся по трубкам (вода или антифриз). Стекло исполняет 2 функции: пропускает к теплообменному аппарату радиацию солнца и служит защитой от осадков и ветра, уменьшающих продуктивность нагревателя. Все соединения выполнены герметично, чтобы в середину не попадала пыль и стекло не теряло светопроницаемости. Снова же, тепло лучей солнца не должно выветриваться наружным воздухом через щели, от этого может зависеть производительная работа солнечного коллектора.

Этот вид – очень распространенный среди потребителей из-за хорошего соотношения цена — качество, а среди домашних умельцев — из-за причины относительно несложной конструкции. Но использовать такой коллектор для отапливания можно только на юге, с уменьшением температуры воздуха снаружи его продуктивность существенно падает из-за высоких потерь тепла через корпус.

Устройство вакуумного коллектора

Еще 1 вид водяных солнечных нагревателей делается с использованием новейших технологий и авангардных технических решений, а поэтому относится к высокой категории цен. Подобных решений в коллекторе реализовано два:

• теплоизоляция при помощи вакуума;
• применение энергии парообразования и конденсации вещества, кипящего при отрицательной температуре.

Замечательный вариант обезопасить абсорбер для коллектора от потерь тепла – это заключить его в вакуум. Медная трубка, наполненная хладагентом и покрытая абсорбирующим слоем, помещена в середину колбы из крепкого стекла, воздух из пространства между ними откачан. Концы медной трубки входят в трубу, через какую течет тепловой носитель. Что происходит: хладагент под лучами солнца закипает и обращается в пар, он подымается по трубке вверх и от соприкасания с носителем тепла сквозь тонкую стенку опять переходит в жидкость. Ниже показана рабочая схема коллектора:

Фокус в том, что в процессе превращения в пар вещество поглощает намного больше энергии тепла, чем при простом нагреве. Удельная теплота парообразования любой жидкости выше, чем ее удельная теплоемкость, а поэтому вакуумные солнечные коллекторы очень продуктивны. Конденсируясь в трубе с проточным носителем тепла, хладагент передает ему всю теплоту, а сам течет вниз за новой порцией солнечной энергии.

Благодаря собственному устройству вакуумные нагреватели не боятся невысоких температур и берегут собственную трудоспособность даже на морозе, а поэтому используют на севере. Интенсивность водонагрева в данном случае меньше, чем летом, так как в зимний период на землю поступает меньше тепла от солнечных лучей, часто мешает облачность. Ясно, что сделать колбу из стекла с откачанным воздухом дома просто невозможно.

Примечание. Есть вакуумные трубки для коллектора, заполняемые прямо носителем тепла. Их минус – методичное подключение, при поломке одной колбы понадобится менять весь бойлер.

Как сделать солнечный коллектор?

Перед тем как начать работу, необходимо сформироваться с размерами грядущего водонагревательного аппарата. Сделать правильный расчет площади теплопередачи сложно, многое зависит от интенсивности излучения солнца в этом регионе, размещения дома, материала нагревательного контура и так дальше. Правильным будет сказать, что чем больше тепловой коллектор, тем лучше. Однако, его габариты наверное обходятся местом, где предполагается его ставить. Значит, нужно исходить из площади данного места.

Корпус большого труда не составит сделать из древесины, проложив на днище слой пенополистирола или ваты на минеральной основе. Также для данной цели хорошо применять створки устаревших окон из дерева, где сбереглось хотя бы одно стекло. Выбор материала для приемника тепла внезапно широк, чего только не применяют мастера-умельцы, чтобы собрать коллектор. Вот список распространенных вариантов:

• тонкостенные медные трубки;
• разные полипропиленовые трубы с тонкими стенками, лучше всего черного цвета. Отлично подойдёт полиэтиленовая РЕХ труба для водомерного узла;
• внешний трубный змеевик старого холодильника;
• трубки из алюминия. Правда, объединять их труднее, чем медные;
• радиаторы панельные из стали;
• черный садовый шланг.

Примечание. Не считая указанных, есть много экзотических версий. К примеру,воздушный солнечный коллектор из пивных банок или бутылок из платика. Такие же прототипы выделяются необычностью, но просят существенного вложения труда при сомнительной отдаче.

В собранный корпус из дерева или старую оконную створку с приделанным дном и уложенным теплоизолятором нужно уместить лист металла, накрывающий всю территорию грядущего нагревателя. Отлично, если найдется лист алюминия, но подойдёт и тонкая сталь. Ее следует покрасить в черный цвет, а потом положить трубы в виде змеевика.

В не сомнения, коллектор чтобы нагреть воду прекраснее всего выйдет из труб сделанных из меди, они прекрасно передают тепло и будут служить долгое время.Полотенцесушитель плотно прикрепляется к металическому экрану скобками или любым остальным доступным способом, наружу выводятся 2 штуцера для водоподачи.

Так как это плоский, а не вакуумный коллектор, то поглотитель тепла необходимо закрыть сверху прозрачной конструкцией – стеклом или прозрачным пластиком. Заключительный легче отделывается и лучше в работе, не разобьется от ударов града.

После сборки солнечный коллектор нужно установить на место и присоединить к накопительному бачку для воды. Когда дают возможность условия монтажа, то можно организовать естественную движение воды по замкнутому контуру между бачком и нагревателем, в другом случае в систему включается циркулярный насос.

Заключение

Воплощать в жизнь домашнее отопление солнечными коллекторами, выполненными собственными руками, – симпатичная перспектива для большинства владельцев дома. Обитателям южных районов данный вариант более доступен, только придется заполнить систему антифризом и как необходимо утеплить корпус. На севере рукодельный коллектор сможет помочь подогреть воду на хознужды, но для обогревания дома его не хватит. Проявляется холод и короткий световой день.

Какая тепловая мощность у одной вакуумной трубки?

Вакуумный солнечный коллектор

Содержание

• Назначение и устройство оборудования
• Принцип работы
• Особенности установки
• Достоинства вакуумных коллекторов

Максимально задействовать в повседневной жизни альтернативные источники энергии – ключевая задача, над которой постоянно работают инженерные умы. И в этом вопросе они достигли весомых результатов, регулярно представляя все новые устройства, позволяющие организовать комфортное существование при условии значительного сокращения потребления традиционной электроэнергии. Одной из таких интересных разработок является вакуумный солнечный коллектор. Ознакомление с устройством и принципом работы оборудования поможет лучше узнать его достоинства и определиться с назначением в быту.

Назначение и устройство оборудования

Конструкция солнечных коллекторов весьма различна. Это могут быть плоские или вакуумные нагреватели, а также оборудование, где в качестве теплоносителя вместо воды задействован воздух. Подробно мы остановимся на вакуумной модификации, так как именно этот тип солнечных коллекторов обладает высоким КПД и массой других неоспоримых достоинств.

Назначение вакуумного коллектора, работа которого основана на преобразовании солнечного излучения в тепловую энергию, имеет широкий вариативный ряд. Наибольшая востребованность наблюдается при необходимости нагрева воды в значительных объемах. Ступенькой ниже стоит цель организовать отопление помещения за счет установки солнечного оборудования в форме вакуумного коллектора. Ему под силу подогреть в воду в бассейне или обеспечить теплый пол в холодный сезон. Важным аспектом эксплуатации солнечного коллектора является его экологическая безвредность и безопасность.

Главным отличием вакуумных нагревателей от других конструкций солнечных коллекторов – это наличие на базовой панели закрепленных стеклянных трубок. В качестве материала применяется боросиликатное стекло, характеризующееся повышенной прочностью и сохраняющее оптические свойства на протяжении длительного периода. Для покрытия применяется специальное вещество, которое обеспечивает притяжение солнечных лучей. Внутри большей трубки расположено меньшее по диаметру изделие, пространство между ними заполнено вакуумом.

Внизу трубки находится специальная жидкость, которая под действием солнечной энергии преобразуется в пар и поднимается вверх, обеспечивая тем самым равномерный прогрев воды в вакуумном коллекторе. Устройство оборудования представлено на схеме ниже:

Принцип работы

Наличие в конструкции вакуумного отсека обеспечивает работу солнечного коллектора по принципу термоса. Базовые элементы оборудования в основном включают следующие части:

• коллектор;
• тепловой аккумулятор, в его роли зачастую выступает водяной бак;
• контур для теплообменника;
• температурные датчики;
• приемник.

Разберем функции каждой детали подробно. Приемник выполняется из меди, изолированной полиуретановым способом. Дополнительная защита представлена покрытием из анодированного алюминия. Через него осуществляется подача тепловой энергии. При выявлении неисправности в приемнике, процедура замены проходит беспроблемно, для этого не требуется слив жидкости из теплообменника.

На конце вакуумных трубок солнечного коллектора и на обратной стороне отопительного устройства установлены температурные датчики. На основе их показателей осуществляется работа циркуляционного насоса.

 

Принцип работы солнечного нагревателя заключается в следующем:

• В роли теплоносителя выступает незамерзающая жидкость, которая проходя через верхнюю зону оборудования, поглощает тепловую энергию, выдаваемую специальными наконечниками из медных сплавов.
• В результате применения механизма змеевика в накопителе вакуумного солнечного коллектора происходит нагрев жидкости.
• Передача тепла по замкнутому циклу осуществляется до тех пор, пока градус самой жидкости не будет выше температуры воды в накопительном баке.

Факторами, определяющими период работы подобной системы, являются температурные показатели атмосферы и продолжительность светового дня. 

Вакуумные накопители, использующие энергию солнечного света, бывают с прямой и косвенной тепловой подачей. Первый вариант вакуумных коллекторов характеризуется использованием воды в качестве теплоносителя, поэтому его относят к сезонному оборудованию, работающему от солнечной энергии. Во втором случае возможна круглогодичная эксплуатация устройства.

Особенности установки

Соблюдение рекомендаций по установке вакуумного коллектора – залог высокоэффективной работы солнечного нагревателя. Правильное расположение обеспечивает нагрев жидкости в холодный сезон на 50-60%, для летнего периода этот показатель составляет 100%.

Предупреждение! Жаркая погода может спровоцировать нагрев воды в коллекторе до 300оС, поэтому необходимо предусмотреть теплоизоляцию горячего контура трубной обвязки.

Для этих целей не годятся оцинкованные стальные или полимерные трубопроводы. Нержавеющая сталь или медь – оптимальный материал. Итак, на что следует обратить внимание:

• При креплении на крыше сооружений, угол наклона вакуумного коллектора к горизонту равняется географической широте местности.
• Размещение на открытых пространствах солнечного нагревателя должно осуществляться вблизи строений, потребляющих тепло.
• Затеняющие факторы следует исключить.
• Максимальной эффективности в работе солнечные коллекторы достигают, когда угол падения лучей солнца составляет 90^о.

Однако добиться соблюдения этого условия сложно ввиду постоянного движения вакуумного нагревателя относительно солнечных лучей. Идеальное решение проблемы – установка мобильного коллектора, который поддерживает требуемый угол наклона благодаря функции поворота за солнцем. Но стоимость такого оборудования непомерно высока, поэтому гораздо выгодней эксплуатировать более простые в техническом плане вакуумные коллекторы.

При выборе угла наклона ориентируются на основное предназначение солнечного нагревателя, при этом выбирается направление в южную сторону. Максимальное отклонение не должно превышать 30

о. В северных регионах установка вакуумного коллектора осуществляется практически вертикально. Такие устройства эффективны в зимний сезон, так как используют свет, отраженный от снежного покрова. Иногда солнечные коллекторы фиксируют на стенах домостроений, получая следующие выгоды:

• простота в обслуживании;
• меньшее скопление пыли, соответственно облегчается уход;
• риск получения повреждений при граде сведен к минимуму;
• низкое крепление вакуумного коллектора относительно бака с нагреваемой жидкостью способствует увеличению скорости конвекции, потребность в активной системе отпадает.
• настенный солнечный коллектор вакуумного типа снижает тепловые потери помещения, сокращая потребность в дополнительной энергии для отопления.

Совет! Установка электрического или газового подогревателя осуществляется после солнечного вакуумного коллектора, параллельное подключение следует исключить. В этом случае дополнительные источники тепла будут работать в экономном режиме, осуществляя доведение жидкости до требуемой температуры после основного нагрева от солнечных лучей.

Достоинства вакуумных коллекторов

Бесперебойную работу солнечного вакуумного оборудования обеспечивают изолированные приспособления. Это позволяет функционировать всей системе при температурах до -40^оС. В этом случае прибор с накопительным баком располагают отдельно, соединяя с основной частью вакуумного коллектора при помощи металлопрокатных изделий.

Автоматизированную работу косвенных устройств вакуумного коллектора обеспечивают контролеры, насос осуществляет бесперебойную циркуляцию жидкости в системе.

Среди преимуществ солнечных коллекторов вакуумного типа отмечаются следующие позиции:

• высокая эффективность в условиях пасмурной погоды или минусовых температурах;
• монтаж конструкции вакуумного оборудования не требует специальных навыков;
• устойчивость солнечного нагревателя к негативным воздействиям окружающей среды;
• длительный период эксплуатации.

Единственным отягощающим моментом может стать высокая стоимость солнечного нагревателя, но благодаря длительному сроку службы, вложенные средства окупятся в ближайший период, обеспечивая в дальнейшем существенную экономию расходов на электроэнергию.

• Как выбрать чугунную печь для бани
• Проектирование системы отопления частного дома
• Каменная печь для бани и дома
• Чем замазать печь, чтобы не трескалась

Создайте свой собственный солнечный водонагреватель — проект «Сделай сам»

Солнечный водонагреватель может легко сэкономить вам значительную сумму денег на расходах на нагрев воды. Создать собственную солнечную тепловую панель для нагрева воды очень просто. В этом блоге мы покажем вам, как построить собственный солнечный водонагреватель.

Сделать собственный солнечный водонагреватель дешево и просто. В зависимости от размера и целей вы можете легко нагреть до 70 галлонов воды для душа или мытья посуды или даже большие объемы воды для плавательных бассейнов или коммерческого использования, не использует ничего, кроме солнечной энергии.

Существуют простые конструкции солнечных нагревателей, которые позволяют собирать солнечное тепло и накапливать воду по мере необходимости. Солнечный нагреватель также можно использовать для предварительного нагрева воды зимой до того, как ее начнет нагревать обычный водонагреватель, что сэкономит вам энергию и деньги.

Концепция

Если вы когда-нибудь в детстве обжигали бумагу или спички увеличительным стеклом, вы наверняка знаете, как солнце нагревает предметы. Солнечные лучи могут быть сконцентрированы для увеличения тепла. Предметы, длительное время находящиеся под прямыми солнечными лучами, также нагреваются. Солнечные лучи можно использовать для нагрева воды в любое время года, если вы получаете достаточно солнечного света в течение дня.

Солнечные нагревательные системы используют солнечное тепло, направляемое в коллекторы и накопительные баки, в которых хранится горячая вода с минимальными потерями тепла. Идея заключается в том, чтобы подавать воду по трубам, которые нагреваются солнечными коллекторами и отражателями, чтобы сфокусировать тепло. Трубы нагреваются через коллекторы и отражатели для нагрева воды, которая затем хранится в накопительном баке. Резервуары для хранения должны быть хорошо изолированы, чтобы свести к минимуму потери тепла.

Для циркуляции воды в активной системе можно использовать небольшой насос. Если вы не используете помпу, у вас будет пассивная система, но работают обе системы. Ниже мы собираемся обсудить различные типы водонагревателей на солнечных батареях.

Типы солнечных водонагревателей

Давайте рассмотрим некоторые из доступных типов солнечных водонагревателей, а также рассмотрим их преимущества и недостатки.

1. Неглазурованный плоский солнечный коллектор

Вы можете обнаружить, что этот тип солнечной системы нагрева используется для нагрева воды в плавательном бассейне летом, когда требуется лишь небольшое повышение температуры. Эта система состоит из больших резиновых труб черного цвета, по которым циркулирует вода в бассейне. Эта система обеспечивает небольшое повышение температуры воды летом и не использует коллекторную коробку или стеклянную крышку. Трубы свернуты в спираль на большой площади, поэтому можно нагреть большой объем воды.

Эта система подходит только для подогрева воды в бассейне летом, когда много солнечного света. Эти коллекторы называются «неглазурованными», потому что у них нет стеклянной крышки, как у плоских коллекторов. Они также не используют коллекторный бак или изоляцию.

2. Коллектор-концентратор

Коллектор-концентратор работает аналогично увеличительному стеклу. Он концентрирует тепло на трубах, используя зеркала и увеличительные линзы, чтобы концентрировать солнечные лучи, производя большее количество тепла. Эта система хорошо работает, когда вы не получаете достаточного количества солнца в течение дня.

Эти панели обычно изготавливаются так, чтобы следовать солнечным лучам под оптимальным углом и требуют отслеживания оси, что может быть довольно сложным. Из-за своей сложности и размера он обычно используется для крупномасштабных коммерческих проектов.

3. Плоский солнечный коллектор

Это наиболее распространенный тип солнечных водонагревательных панелей. Конструкция этой системы очень проста. Вам нужно построить утепленную коробку, использовать стеклянную крышку и медные или резиновые трубы для циркуляции воды, а также отражатель для увеличения тепла. В этих системах чаще всего используется лист поглотителя, приваренный к медной трубе для передачи тепла. Могут быть небольшие различия в том, как они построены для повышения эффективности, но основная идея довольно проста.

Эти системы хорошо работают в местах с постоянным солнечным светом. Производительность падает в холодных регионах и там, где требуется более высокая температура.

4. Вакуумные трубчатые коллекторы

Эти системы состоят из двухслойных стеклянных трубок с вакуумом между ними, что обеспечивает превосходную изоляцию от потерь тепла. Конструкция очень похожа на грелку, предназначенную для длительного сохранения температуры воды. Двойные стеклянные трубки имеют абсорбирующее покрытие внутренних трубок, а пространство между двумя трубками образует вакуум для уменьшения потерь тепла.

Плоский солнечный водонагреватель своими руками

Вы можете легко сделать свой собственный водонагреватель с пошаговыми инструкциями, приведенными здесь. Проще всего построить плоскую панель с медными трубами, теплосборниками из алюминиевой фольги и стеклянной крышкой в ​​деревянном ящике. Посмотрите видео ниже, чтобы сделать водонагреватель своими руками.

Видео: Raphael DIY

Чтобы сократить расходы, ищите переработанные материалы, такие как переработанные трубы и отражатели, на местной свалке, или попробуйте поискать дешевые материалы для всех своих проектов «сделай сам» в Интернете. На нескольких сайтах в Интернете, таких как Freecycle, есть много продуктов, которые можно перестроить и повторно использовать для проектов «сделай сам». Наслаждайтесь горячей водой бесплатно!

Надеюсь, вам понравится собирать собственный солнечный водонагреватель и вы сэкономите деньги на счетах за электричество. Щелкните здесь , чтобы узнать больше о Сеть специалистов по охране окружающей среды .

Мы также будем признательны за ваши отзывы, поэтому, пожалуйста, выскажите свое мнение об этой статье на нашей странице Facebook или в поле для комментариев ниже.

Источник : Сеть профессионалов-экологов

Статьи и ресурсы по теме:

• Где взять дешевые материалы для всех ваших проектов своими руками
• Самодельный солнечный нагреватель для бассейна
• Солнечные тепловые коллекторы, Солнечные коллекторы – Солнечный водонагреватель Apricus
• Самодельный солнечный водонагреватель принудительной циркуляции с мининасосом
• Добро пожаловать в съетч – Проекты Создайте собственную солнечную термальную панель
• Перестаньте платить по счетам за электричество — создайте собственный генератор энергии | Сеть профессионалов-экологов
• бизнес-идей из переработанных материалов, которые вы можете начать сегодня | Питайте планету

Солнечный коллектор MOTHER’S Fluorescent Tube — Новости Матери-Земли

Вот еще один простой, несложный в сборке, недорогой солнечный коллектор «сделай его из металлолома» от талантливых сотрудников Исследовательской лаборатории MOTHER EARTH NEWS.

Тесты показывают, что устройство работает с КПД до 83%… и вы можете собрать один из коллекторов всего за 52 доллара (менее 2 долларов за квадратный фут).

Начните этот проект, собрав большой запас перегоревших 96-дюймовых люминесцентных ламп (бесплатно в офисах, на фабриках, в магазинах, торговых центрах, на свалках и т. д. по всему континенту). Всего для готового коллектора вам понадобится 29 трубок, но в начале рекомендуется взять несколько лишних, чтобы не сломаться.

Проткните металлические или пластмассовые концы длинных ламп, чтобы сбросить вакуум внутри, затем используйте специальный режущий инструмент, описанный в документе MOTHER’S Fluorescent Glass Tube Cutter, чтобы удалить один конец из каждой трубки. Затем насыпьте в цилиндры немного острого песка для пескоструйной обработки и несколько раз наклоните их вперед и назад, пока с их внутренней части не будет удалено все покрытие. Затем отрежьте достаточное количество другого конца каждого цилиндра, чтобы у вас остались кусочки чистой прозрачной стеклянной трубки, каждая длиной 85 дюймов и открытыми с обоих концов.

Наконец, покрасьте все 29ваших стеклянных цилиндров, плоских черных внутри и снаружи (используйте ватный диск, протянутый через каждую трубку жесткой проволокой, чтобы распределить краску глубоко внутри).

Чтобы помочь с оставшейся частью процесса сборки, мы подготовили эту схему солнечного коллектора с люминесцентными лампами.

Затем профрезеруйте канавку глубиной 1/8″ X 3/8″ в боковых сторонах коробки коллектора, сделайте шпунты в ее углах, обрежьте панели по размеру и скрепите всю коробку вместе с помощью шурупов. Разрежьте один из оставшихся 1 X 6 на четыре части и прикрутите их к нижней части рамы в качестве дополнительной опоры для спины коллектора. Затем, используя жидкое стекло в качестве клея, прикрепите алюминиевую фольгу (блестящей стороной вверх) к нижней панели.

Отрежьте два держателя трубок 1 X 6 до ширины 5 1/8″, затем проведите линию посередине обеих досок и — начиная с 9/16 дюйма от одного конца — отметьте 29 центральных точек (1 9/16″ по центру) для монтажа модифицированных люминесцентных ламп. Затем просверлите все отверстия для крепления труб с помощью кольцевой пилы диаметром 1 1/2 дюйма и разрежьте две доски по центральным линиям. Затем одна половина каждого держателя должна быть надежно закреплена внутри коробки коллектора (5 1/8 дюйма с каждого конца). Наконец, нанесите валик силиконового герметика на поверхность отверстий в смонтированных полудержателях, установите на место каждую вырезанную и окрашенную стеклянную трубку, нанесите герметик на отверстия в других половинках держателей и, пока верхние половинки держателей плотно прилегают к трубкам — прикрепите зубчатые кусочки дерева к бокам коробки с помощью шурупов.

Т-образный стержень (обычно используемый для поддержки подвесного потолка) затем добавляется к центру каждого готового держателя трубки, чтобы пленка UV-X толщиной 5 мил, которая будет использоваться для покрытия коллектора, не провисала вниз. трубы. Сделайте канавку и вырежьте прорезь в середине каждого держателя трубки, чтобы Т-образный стержень сел заподлицо с верхушками деревянных брусков. (Не бойтесь подпилить «выпуклость» в нижней части «ножки» Т-образного стержня, если это необходимо, чтобы она вошла в паз.)

Пришло время (прежде чем вы закроете коллектор и сделаете его слишком трудным для работы) прорезать впускные и выпускные отверстия для воздуха на одной стороне коробки с помощью 3-дюймовой кольцевой пилы. Отшлифуйте края отверстий наждачной бумагой, вычистите опилки из коробки и нанесите хороший слой герметика для дерева на всю древесину — внутри и снаружи — которая все еще открыта на вашем коллекторе.

Затем растяните и прикрепите пленку UV-X к верхней части коробки. Пластиковое покрытие должно быть дополнительно закреплено и защищено по всей поверхности коллектора с помощью молдинга внешнего угла 3/4″ X 3/4″. Кроме того (чтобы воздух не дул мимо, а не через окрашенные коллекторные трубы), необходимо отрезать отрезки сетчатого молдинга размером 1/8″ X 3/4″ по размеру, уложить поперек пленки UV-X и надежно закрепить. прикручены к верхней части держателей трубок.