Solfanger fra plastikflasker: en trin-for-trin guide til montering af en solcelle enhed

Hvad er en solfanger

En række designs er blevet udviklet og patenteret:

1. Flad.
2. Rørformet.
3. vakuumrør.
4. Termosyfoner.

En gør-det-selv solfanger er nemmest at lave i et fladt eller rørformet design.

Hvordan samles installationen? En samlerblok (deres antal er allerede omtrent kendt fra beregningerne udført i henhold til ovenstående metode) består af følgende elementer:

• Et sæt rørformede kobber- eller aluminiumselementer;
• absorberende plade;
• Forseglet termisk isoleret hus;
• Låg, som kan være lavet af gennemsigtig varmebestandig polymer eller hærdet glas.

Effektiviteten af ​​isoleringen bestemmer solfangerens effektivitet. Den kan øges, hvis der i kredsløbet er tilvejebragt et lagerkredsløb, som kan give varme på overskyede dage eller til drift af køleanlæg.

Processen med fremstilling og efterfølgende installation af solfangere er ikke kun mulig for taget, men også for bygningens sydlige vægge. I dette tilfælde er husene forsynet med perforeringer for at lette luftstrømmen. Efterhånden som den opvarmede luft stiger til toppen af ​​væggen, ledes den til bygningens ventilationskanaler for distribution.

Typer af solfangere

Standardenheden har form af en metalplade, som placeres i en plast- eller glaskasse. Overfladen på denne plade akkumulerer solenergi, bevarer varme og overfører den til forskellige husholdningsbehov: opvarmning, vandopvarmning osv. Der findes flere typer integrerede samlere.

Akkumulerede

Opbevaringssamlere kaldes også termosifon. Sådan en gør-det-selv solfanger uden pumpe er den mest rentable. Dens evner tillader ikke kun at opvarme vand, men også at holde temperaturen på det nødvendige niveau i nogen tid.

En sådan solfanger til opvarmning består af flere tanke fyldt med vand, som er placeret i en varmeisolerende boks. Tankene er dækket af et glaslåg, hvorigennem solens stråler bryder igennem og opvarmer vandet. Denne mulighed er den mest økonomiske, nem at betjene og vedligeholde, men dens effektivitet om vinteren er næsten nul.

flad

P repræsenterer en stor metalplade - en absorber, som er placeret inde i en aluminiumskasse med et glaslåg. En gør-det-selv flad solfanger vil være mere effektiv, når du bruger et glasafdækning. Absorberer solenergi gennem haglbestandigt glas, som transmitterer lys godt og praktisk talt ikke reflekterer det.

Inde i kassen er der termisk isolering, som kan reducere varmetabet markant. Selve pladen har en lav effektivitet, så den er belagt med en amorf halvleder, hvilket øger den termiske energiakkumuleringshastighed markant.

Når du laver en solfanger til en pool med dine egne hænder, foretrækkes ofte en flad integreret enhed. Den klarer dog ikke dårligere andre opgaver, såsom: opvarmning af vand til boligbehov og rumopvarmning. Flat er den mest udbredte mulighed. Det er at foretrække at lave en gør-det-selv absorber til en solfanger af kobber.

væske

Fra navnet er det klart, at hovedkølevæsken i dem er væsken. En gør-det-selv vandsolfanger er lavet efter følgende skema. Gennem en metalplade, der absorberer solenergi, overføres varme gennem rør, der er fastgjort til den, til en tank med vand eller ikke-frysende væske eller direkte til forbrugeren.

Der er to rør fastgjort til pladen. Gennem en af ​​dem tilføres koldt vand fra tanken, og gennem den anden kommer allerede opvarmet væske ind i tanken. Rør skal have ind- og udløbsåbninger. En sådan varmeordning kaldes lukket.

Når opvarmet vand leveres direkte for at imødekomme brugerens behov, kaldes et sådant system open-loop.

Uglaserede bliver oftere brugt til at opvarme vand i poolen, så montering af sådanne termiske solfangere med egne hænder kræver ikke køb af dyre materialer - gummi og plast vil gøre det. Glaserede har højere effektivitet, så de er i stand til at opvarme huset og give forbrugeren varmt vand.

Luft

Luftanordninger er mere økonomiske end ovenstående analoger, der bruger vand som kølevæske. Luften fryser ikke, lækker ikke og koger ikke som vand. Hvis der opstår en lækage i et sådant system, giver det ikke så mange problemer, men det er ret svært at afgøre, hvor det er sket.

Gør-det-selv produktion er ikke dyrt for forbrugeren. Solpanelet, som er dækket af glas, opvarmer luften, der er mellem det og den varmeisolerende plade. Groft sagt er der tale om en flad opsamler med plads til luft indeni. Der kommer kold luft ind, og under påvirkning af solenergi tilføres forbrugeren varm luft.

Sådanne muligheder er holdbare og pålidelige og lettere at vedligeholde end enheder, der bruger væske som kølevæske. For at opretholde den ønskede lufttemperatur i kælderen eller for at opvarme drivhuset med en solfanger, er netop en sådan mulighed velegnet.

Fleksibel rørkonstruktion

For at skabe en pålidelig solfanger bruges kun materialer af høj kvalitet. Til dette formål er metal-plastrør eller almindelige slanger, der bruges til kunstvanding, egnede. Opsamleren kan bestå af flere moduler. Rør skal lægges og fastgøres tæt i dem.

Dette design er det enkleste. Dens vigtigste ulempe er behovet for at bruge en pumpe.Da naturlig cirkulation er umulig i et sådant design. Hvis rørene er for lange, vil den hydrauliske modstand være større end hovedkraften skabt af temperaturforskellen.

Bemærk, at installationen af ​​pumpen ikke giver noget problem. Desuden betaler et sådant system sig ret hurtigt.

Pool installation

Den overvejede version af solfangeren kan også bruges til at opvarme vand i poolen. Den skal tilsluttes et filtreringssystem med pumpeudstyr. Væsken, der cirkulerer indeni, vil blive opvarmet, før den kommer ind i pooltanken.

Der er muligheder, hvor det er tilladt at nægte installation af en lagertank. Denne tilgang kan implementeres, hvis det opvarmede vand udelukkende er beregnet til brug i dagtimerne i en lille mængde. For eksempel er længden af ​​kredsløbet hundrede og halvtreds meter. I dette tilfælde er indikatoren for den indre diameter seksten millimeter. I dette design er der placeret tredive liter væske. Hvis designet består af flere rum forbundet til et system, vil der være meget mere opvarmet vand.

Solfanger - vand eller luft

Hver af varmeapparaterne er effektive, kun hovedformålet og driftsprincippet er forskelligt:

• Vandsamler - bruges til at imødekomme behov for varmt vand og lavtemperatur gulvvarmeanlæg. Effektiviteten af ​​arbejdet i vinterperioden er væsentligt reduceret. Indirekte opvarmede vakuum- og panelkollektorer forbundet til en buffertank fortsætter med at akkumulere varme hele året.Den største ulempe er de høje omkostninger ved solfangeren, installation og rørføring.
• Luftventilationsmanifold - har et enkelt design og en enhed, der om ønsket kan laves selvstændigt. Hovedformål: rumopvarmning. Selvfølgelig er der ordninger, der gør det muligt at bruge den modtagne varme til varmtvandsforsyning, men samtidig falder effektiviteten af ​​luftsamlere med næsten halvdelen. Fordele: lave omkostninger til kit og installation.

Solvarmeanlæg fungerer kun om dagen. Luftopvarmning begynder selv i overskyet vejr, med kraftigt skydække og under regn. Driften af ​​luftvarmere om vinteren stopper ikke.

Dette er interessant: Hvad er forskellen mellem et russisk bad og en finsk sauna (video)

Fra kobberrør

En samler med en kobberslang, betrukket på indersiden med plader af samme materiale, er yderst effektiv. Måske den mest effektive af dem, vi fandt på nettet. Rør og strimler er loddet med en speciel autogen loddekolbe ved sømme, samlinger, så kobberabsorberen var det mest tidskrævende stadie, som tog 2 dage.

Kobber blev sværtet ved at placere det i et bad med kaliumpersulfat:

Sagen var isoleret, en folie blev fastgjort til bagvæggen for at reflektere varme. Alle huller er omhyggeligt forseglet:

Strukturen blev flyttet på plads, til dette blev den pakket ind med almindelig husholdningsfilm, og først efter transport og tilslutning blev glas installeret:

Resultat: i et varmt sydligt klima, under direkte stråler, blev kobberet varmt, vandet opvarmet til kog, der var endda mærkbare spor af smeltning af polymerens strukturelle elementer. Det er tilrådeligt at blande kold væske i et brusebad med en solfanger af denne type, for hvilken det er nødvendigt at forsyne den med en separat tønde eller forsyning fra en hane.

Fremstilling af absorbere

Vi samler rørene som følger:

1. Væggen, der dækker toppen af ​​krukken (hvori der er et hul) skæres med metalsaks i "kronblade", som bøjes indad. Det er praktisk at bøje "kronbladene" ved at placere dåsen på et plastikrør med den maksimalt mulige diameter (for at passere inde i dåsen).
2. I bunden af ​​hver dåse med et konisk bor skal du lave 3 huller med en diameter på 20 mm, så deres centre er i spidserne af en ligesidet trekant.
3. Nu kan du samle rør fra dåser - 8 stk. i hver. Dåsesamlinger bør tætnes med en højtemperatur skorstensforsegling såsom højvarmemørtel. Denne sammensætning skal påføres på en tidligere affedtet og fugtet overflade. Sammensætningen udjævnes med fingre, iført gummihandsker, som også skal fugtes med vand.

For at rørene skal være helt jævne, skal dåserne under monteringen placeres i en skabelon, der er slået ned fra to brædder og har form som et lige vinklet hjørne. Den er installeret i en lille vinkel i forhold til lodret (du kan læne dig op ad væggen).

På det nyligt monterede rør, der er placeret i skabelonen, ovenfra, indtil tætningsmidlet er fuldstændig hærdet, skal du installere vægten.

Hvad er en solfanger?

I sin kerne er dette klimaudstyr, der bruges til at producere varmt vand med dets efterfølgende anvendelse i VVS- og varmesystemet. Princippet for driften af ​​et sådant system er at ændre tætheden af ​​vand under dets opvarmning, på grund af hvilken den varme væske skubbes op.

Den største forskel mellem sådanne systemer er, at naturressourcer bruges til opvarmning, især solenergi, som er helt gratis. Og en korrekt designet solfanger giver dig mulighed for at udvinde denne energi selv på en frostdag eller i overskyet vejr. Derfor er brugen af ​​en sådan enhed ikke kun mulig om sommeren, men selv om efteråret og vinteren.

Solfanger enhed

Designet af et komplet solfangersystem inkluderer nødvendigvis flere grundlæggende elementer - disse er:

• en anordning til udvinding af solenergi;
• beholder til akkumulering af varmt vand;
• varmeveksler;
• termisk isoleringsstruktur, som reducerer kølevæskens afkølingshastighed.

Fremstilling af en enhed af bølgepap

Dette er et endnu enklere solfangerdesign. Du vil bygge det meget hurtigere.

Første etape. Først skal du lave en trækasse på samme måde som i den tidligere version. Læg derefter en bjælke langs omkredsen af ​​bagvæggen (ca. 4x4 cm), og læg mineraluld på bunden.

Anden fase. Lav et udgangshul i bunden.

Tredje etape. Læg bølgepap på bjælken og mal sidstnævnte om i sort. Selvfølgelig, hvis det oprindeligt var en anden farve.

Fjerde etape. Lav perforeringer over hele området af bølgepap til luftstrøm.

Femte etape. Hvis du ønsker det, kan du glasere hele strukturen med polycarbonat - dette vil øge absorberens varmetemperatur. Men glem ikke, at du også skal sørge for et udløb for luftstrøm udefra.

Karakteristika for en vakuumsolfanger til boligopvarmning om vinteren

Vakuum solfanger er en ret kompliceret enhed.Hovedarbejdselementet er repræsenteret af en dyr lysabsorberende pære med en gennemsigtig overflade, hvori røret er placeret. Grundlaget for arbejdet er princippet om en termokande. Vakuumkolben tillader sollys at passere ind i inderrøret, hvor der ikke er luft, hvilket giver dig mulighed for at spare op til 95% af varmen.

Vakuum solfangere. Dyrere, men fungerer selv om vinteren

Bunden af ​​det indre vakuum rør til solfanger optager frostvæske, som går over i en gasformig tilstand ved opvarmning. I dens øvre del overføres varme til en opsamler med kølevæske. Samtidig afkøles og kondenserer frostvæsken og vender tilbage til sin oprindelige tilstand.

Vakuum solfanger er kendetegnet ved høj effektivitet under dårlige lysforhold og temperaturer under -37 °C. Den er specielt designet til nordlige breddegrader og kan fungere i fravær af direkte solstråling. For effektiv drift har strukturen brug for konstant pleje, som består i at rense dens overflade fra forurening.

Den største ulempe er de høje byggeomkostninger. Hvis mindst ét ​​rør svigter, vil reparation være problematisk, da alle produkter er monteret i serie.

"Sommer" ordning

Denne mulighed er praktisk til en sommerbruser. Hvis det vil være placeret på gaden, skal beholderen, der akkumulerer varmt vand, monteres der.

Hvis vi taler om ledninger inde i bygningen, skal beholderen med væsken installeres i huset.

Den pågældende ordning fungerer på grundlag af naturlig cirkulation.Opsamleren skal monteres under tanken, hvor varmt vand vil samle sig, cirka en meter. Dette skyldes de forskellige tætheder af kolde og varme væsker. For at forbinde opsamleren til tanken er det nødvendigt at bruge rør med et tværsnit på 0,75 tommer og derover.

For effektivt at holde vandet i en varm tilstand skal tankens vægge isoleres. Til dette formål er det nødvendigt at bruge mineraluld. Dens tykkelse skal være mindst ti centimeter. Hvis et tag er placeret over kedlen, er det nødvendigt yderligere at bruge polyethylen til isolering.

Denne ordning kaldes ikke "sommer" for ingenting. Det er kun i stand til at opvarme vand i den varme årstid. I den kolde periode skal væsken drænes fra systemet. Ellers kan frysning af den beskadige den brugte rørledning.

Processen med at samle en hjemmelavet solfanger

Begyndelsen af ​​monteringen af ​​dette solenergiprodukt starter med fremstillingen af ​​spolen. Hvis det lykkedes dig at hente en færdig spole, vil den endelige montering tage meget mindre tid. Den valgte spole skal vaskes meget grundigt under rindende vand (helst varmt) for at vaske alle blokeringer indefra og slippe af med freonrester. Hvis du ikke fandt passende rør, kan du købe den rigtige mængde i butikken. Men i dette tilfælde bliver du nødt til at lave selve spolen. For at gøre det skal du skære rørene til den nødvendige længde. Derefter skal du ved hjælp af hjørneovergange lodde dem i form af en spolestruktur. Yderligere, så solfangeren kan tilsluttes vandforsyningssystemet, loddes ¾ VVS-overgange til spolens kanter.Der er flere muligheder for spolens form og design, for eksempel kan du lodde rør i form af en "stige" (hvis du vil implementere denne mulighed, så køb ikke-hjørneadaptere, du skal bruge tees) .

Solfanger montage

Derefter påfører du en selektiv belægning med sort mat maling på en forberedt metalplade, det er tilrådeligt at gøre dette i mindst et par lag. Vent til luftstrømmen tørrer malingen og begynd at lodde spolen (umalet side). Hele spolestrukturen skal loddes i hele længden af ​​rørene, ved at gøre dette garanterer du den mest effektive varmeoverførsel og som følge heraf den maksimale varmeoverførsel til vandforsyningssystemet. Hvis du gør alt rigtigt, vil den solfanger, du har samlet, fungere efter hensigten.

Flade samlere

Flade solfangere er en metalramme, som set nedefra og op er fastgjort:

• krop plade;
• varmeisoleringslag;
• reflekterende lag (ikke til stede i alle modeller);
• varmesamlerplade (køleplade eller også kaldet adsorberende plade), hvortil varmevekslerrør er loddet;
• transparent lystransmitterende dæksel (hærdet glas med 95 % lystransmission eller ikke mindre gennemsigtigt polycarbonat).

Også på kroppen er der et udløb og et indløbsrør - kølevæsken cirkulerer gennem dem.

Der er modeller åbne - uden dæksel. Deres eneste fordel er deres lave pris, men de er meget ineffektive og fuldstændig ubrugelige ved lave temperaturer.På grund af det faktum, at der ikke er noget dæksel, ødelægges absorptionsbelægningen hurtigt, så åbne solfangere tjener i flere sæsoner, og på grund af deres egenskaber kan de bruges til at opvarme vand i en pool eller i et brusebad. De er ubrugelige til opvarmning.

Princippet for driften af ​​en flad solfanger er som følger: Solens stråler passerer næsten fuldstændigt gennem det øverste beskyttelsesglas. Fra disse stråler opvarmes kølelegemet. Varme udstråles selvfølgelig, men kommer næsten ikke ud: Glasset er gennemsigtigt for solens stråler, det slipper ikke varme igennem (position "c" i diagrammerne). Det viser sig, at den termiske energi ikke spredes, men opbevares inde i panelet. Fra denne varme opvarmes varmevekslerrørene, og fra dem overføres varme til kølevæsken, der cirkulerer gennem dem.

Regler for placering af flade samlere

Samlere af denne type skal placeres i en vinkel på 90o i forhold til de indfaldende lysstråler. Jo mere præcist denne vinkel er indstillet, jo mere varme opsamler systemet. Det er klart, at det er urealistisk konstant at opretholde denne vinkel på et fast tag, men du skal placere panelet, så der falder lys på det så længe som muligt. Der er ret dyre enheder, der ændrer panelets position i forhold til solen, og opretholder den optimale indfaldsvinkel for solens stråler. De kaldes sporingssystemer.

Hvad afhænger prisen af

Prisen på en fladsamler afhænger i høj grad af de anvendte materialer. Så kroppen kan være aluminium eller galvaniseret stål. Et aluminiumshus foretrækkes, men det koster mere. Der er også polymerkasser. De er kendetegnet ved høj styrke og pålidelighed.

Varmevekslerrørene og varmesamlerpladens materiale har stor indflydelse på effektiviteten. De er aluminium (sådanne paneler er billigere) og kobber. Kobber er dyrere, men også mere holdbare, de har også en højere effektivitet. For Rusland, selv for dets sydlige regioner, er det ønskeligt at bruge dem. Da solstråling, selv i syd, sjældent er for høj, er det snarere ikke altid nok til opvarmning.

Belægningen af ​​varmeopsamlerpladen er også vigtig: Jo tættere den er på absolut sort, jo færre stråler vil blive reflekteret og mere varme vil resultere. Derfor arbejder teknologer konstant på at forbedre denne belægning.

I de første modeller var det en almindelig sort maling, men i dag er det en sort nikkelbelægning.

Plastmanifolder

I en separat type kan der skelnes mellem plastsolfangere. I den simpleste version er der tale om to polycarbonatpaneler, der er monteret på en aluminiumsramme. Mellem dem er ribber svejset eller svejset, hvilket skaber en labyrint for strømmen af ​​vand i panelet. Indløbet er placeret i toppen af ​​panelet, og udløbet er i bunden. Koldt vand hældes i den øverste, som passerer gennem labyrinten, opvarmes og forlader med en højere temperatur gennem den nederste. Systemet bruges til at opvarme vand om sommeren. På grund af den lave hydrauliske modstand fungerer den meget godt i et tyngdekraftsystem. Denne type solvarmer er en ideel mulighed for at levere varmt vand til et sommerhus i havesæsonen.

Men nogle gange kaldes fuldgyldige solfangere til opvarmning af plastiksolfangere.Det er bare, at i dem er topdækslet ikke lavet af glas, men af ​​samme polycarbonat eller anden plast, der transmitterer sollys godt. Sådanne modeller er mindre udsatte: plast er mere holdbart end glas (selv hærdet).

Udstyre systemer, der arbejder med solfangere med automatisering

Specifikationerne for driften af ​​solcelleanlæg, konstant skiftende startdata (sæson, vejrforhold og så videre) sikrer ikke stabiliteten af ​​parametre (temperatur, varmebærerstrøm og andre), hvilket kræver inkludering af kontrolsystemer i installationsskema.

Elektroniske enheder såsom en controller, baseret på analyse af temperaturen på visse steder i installationsdiagrammet, giver kommandoer til at åbne / lukke ventiler, tænde / slukke for pumpeenheder for at vælge den optimale bevægelse af kølevæsken langs kredsløbet. Så for eksempel, hvis temperaturen af ​​vandet i kølevæskens lagertank overskrides, stopper controlleren sin bevægelse langs kredsløbet og stopper varmetabet, der kan udledes til miljøet gennem opsamleren.

Arbejdsprincip for solvarmere

Før man går i gang med fremstillingen af ​​et hjemmelavet solsystem, er det værd at studere designet af fabriksfremstillede solfangere - luft og vand. Førstnævnte bruges til direkte rumopvarmning, sidstnævnte bruges som vandvarmere eller ikke-frysende kølevæske - frostvæske.

Hovedelementet i solsystemet er selve solfangeren, som tilbydes i 3 versioner:

1. Flad vandvarmer. Det er en forseglet kasse, isoleret nedefra. Indeni er der en varmemodtager (absorber) lavet af en metalplade, hvorpå en kobberspole er fastgjort.Fra oven er elementet lukket af stærkt glas.
2. Udformningen af ​​luftvarmemanifolden ligner den tidligere version, kun luften pumpet af ventilatoren cirkulerer gennem rørene i stedet for kølevæsken.
3. Enheden til en rørformet vakuumsamler er fundamentalt forskellig fra flade modeller. Apparatet består af slidstærke glaskolber, hvor der er placeret kobberrør. Deres ender er forbundet med 2 linjer - tilførsel og retur, luften pumpes ud af kolberne.

Tilføjelse. Der er en anden type vakuumvandvarmere, hvor glaskolber er tæt forseglet og fyldt med et specielt stof, der fordamper ved lav temperatur. Under fordampning optager gassen en stor mængde varme, der overføres til vandet. I varmevekslingsprocessen kondenserer stoffet igen og strømmer til bunden af ​​kolben, som vist på billedet.

Enheden af ​​et direkte opvarmet vakuumrør (venstre) og en kolbe, der arbejder ved fordampning/kondensering af væske

De anførte typer samlere bruger princippet om direkte overførsel af varmen fra solstråling (ellers - insolation) til en flydende væske eller luft. En flad vandvarmer fungerer således:

1. Vand eller frostvæske pumpet af en cirkulationspumpe bevæger sig gennem en kobbervarmeveksler med en hastighed på 0,3-0,8 m / s (selvom der også er gravitationsmodeller til en udendørs bruser).
2. Solens stråler opvarmer den absorberende plade og spolerøret tæt forbundet til det. Temperaturen på den strømmende kølevæske stiger med 15-80 grader afhængig af årstiden, tidspunktet på dagen og gadevejret.
3. For at udelukke varmetab er kroppens bund- og sideflader isoleret med polyurethanskum eller ekstruderet polystyrenskum.
4. Det gennemsigtige topglas udfører 3 funktioner: det beskytter absorberens selektive belægning, det tillader ikke vinden at blæse over spolen, og det skaber et lufttæt lag, der holder på varmen.
5. Den varme kølevæske kommer ind i varmeveksleren i lagertanken - buffertank eller indirekte varmekedel.

Da temperaturen på vandet i enhedens kredsløb svinger med årstidens og dages skift, kan solfangeren ikke bruges direkte til opvarmning og varmt brugsvand. Den energi, der modtages fra solen, overføres til hovedkølevæsken gennem tankens spole - akkumulator (kedel).

Effektiviteten af ​​rørformede apparater øges på grund af vakuumet og den indre reflekterende væg i hver kolbe. Solens stråler passerer frit gennem det luftløse lag og opvarmer kobberrøret med frostvæske, men varmen kan ikke overvinde vakuumet og gå udenfor, så tabene er minimale. En anden del af strålingen kommer ind i reflektoren og fokuseres på vandlinjen. Ifølge producenterne når installationens effektivitet 80%.

Når vandet i tanken er opvarmet til den rigtige temperatur, skifter solvarmevekslerne til poolen ved hjælp af en trevejsventil