Sådan fremstilles en solfanger til DIY-opvarmning: en trinvis vejledning

Prisstigningen på traditionelle energikilder opfordrer private husejere til at se efter alternative muligheder for opvarmning af hjem og opvarmning af vand. Enig, den økonomiske komponent i emnet vil spille en vigtig rolle i valget af et varmesystem.

En af de mest lovende måder til energiforsyning er konvertering af solstråling. For at gøre dette skal du bruge solsystemer. Det er ikke vanskeligt at forstå princippet for deres enhed og driftsmekanismen, at fremstille en solfanger til opvarmning med egne hænder.

Vi fortæller dig om designfunktionerne i solsystemer, tilbyder et simpelt monteringsdiagram og beskriver de materialer, der kan bruges. Trinene i arbejdet ledsages af visuelle fotografier, materialet suppleres med videoklip om oprettelse og idriftsættelse af en hjemmelavet samler.

Princip for arbejds- og designfunktioner

Moderne solsystemer - en af typer af alternative kilder varmeproduktion. De bruges som hjælpevarmeudstyr, der behandler solstråling til energi, der er nyttig for husejere.

De er kun i stand til at levere varmt vand og opvarmning i den kolde sæson kun i de sydlige regioner. Og så, hvis de besætter et tilstrækkeligt stort område og installeres i åbne områder, der ikke er skraveret af træer.

På trods af det store antal sorter fungerer de på samme måde. nogen solsystem repræsenterer et kredsløb med et sekventielt arrangement af enheder, der leverer termisk energi og transmitterer det til forbrugeren.

De vigtigste arbejdsemner er solpaneler på solceller eller solfangere. teknologi montering af solenergi på fotografiske plader er noget mere kompliceret end en rørformet samler.

I denne artikel vil vi overveje den anden mulighed - et solfangersystem til solfangere.

Indtil videre fungerer solfangere som hjælpeenergileverandører. Det er farligt at skifte husets opvarmning fuldstændigt til solsystemet på grund af manglende evne til at forudsige et klart antal solrige dage

Samlere er et rørsystem, der er forbundet i serie med udgangs- og inputlinien eller lagt i form af en spole. Industrielt vand, luftstrøm eller en blanding af vand med noget ikke-frysende væske cirkulerer gennem rørene.

Fysiske fænomener stimulerer cirkulationen: fordampning, ændringer i tryk og densitet fra overgangen fra en tilstand af aggregering til en anden osv.

Princippet for drift af solfangere er baseret på modtagelse og akkumulering af solenergi, der kommunikeres til kølevæsken (+)

Opsamling og akkumulering af solenergi udføres af absorbere. Dette er enten en massiv metalplade med en sort form for ydre overflade eller et system med individuelle plader fastgjort til rørene.

Til fremstilling af den øverste del af kroppen anvendes dækslet materialer med en høj evne til at transmittere lys. Det kan være plexiglas, lignende polymere materialer, hærdet typer af traditionelt glas.

For at udelukke energitab fra bagsiden af ​​enheden placeres termisk isolering i kassen

Jeg må sige, at polymere materialer ikke tolererer påvirkningen af ​​ultraviolette stråler. Alle plasttyper har en tilstrækkelig høj termisk ekspansionskoefficient, hvilket ofte fører til trykaflastning af huset. Derfor bør anvendelsen af ​​sådanne materialer til fremstilling af opsamlingslegemet være begrænset.

Vand som varmebærer kan kun bruges i systemer designet til at levere yderligere varme i efteråret / foråret. Hvis det er planlagt at bruge solsystemet året rundt før den første afkøling, ændres procesvandet til en blanding af det med frostvæske.

I luftsoleanlæg bruges luft som varmebærer. Kanaler til dens bevægelse kan laves fra et almindeligt profileret ark (+)

Hvis solfangeren er installeret til at opvarme en lille bygning, der ikke har forbindelse til den autonome opvarmning af hytten eller med centraliserede netværk, bygges et simpelt enkelt-kredsløbssystem med en varmeanordning i begyndelsen af ​​det.

Kæden inkluderer ikke cirkulationspumper og opvarmningsanordninger. Ordningen er ekstremt enkel, men den kan kun fungere i den solrige sommer.

Når en samler er inkluderet i en teknisk struktur med to kredsløb, er alt meget mere kompliceret, men antallet af dage, der er egnede til brug, øges markant. Opsamleren behandler kun et kredsløb. Den overvejende belastning tildeles hovedvarmeenheden, der kører på elektricitet eller enhver type brændstof.

Til fremstilling af en solfanger kan du bruge det færdige skema, du kan opbygge din egen pilotmodel og teste den i praksis (+)

På trods af den direkte afhængighed af solenhedernes ydelse af antallet af solskinsdage, er de efterspurgte, og efterspørgslen efter solenergier øges støt. De er populære blandt håndværkere, der søger at dirigere alle former for naturlig energi til en nyttig kanal.

Temperaturklassificering

Der er et ret stort antal kriterier, som disse eller disse design af solsystemer klassificerer. Dog for apparater, som du kan gøre med dine egne hænder og bruge til varmt vandforsyning og opvarmning, er det mest rationelle adskillelse efter type kølevæske.

Så systemer kan være flydende og luft. Den første type er oftere anvendelig.

Derudover bruges der ofte en klassificering i henhold til den temperatur, til hvilken arbejdsknudepunkterne i samleren kan varme op:

1. Lav temperatur. Valgmuligheder, der kan opvarme kølemidlet til 50ºС. De bruges til at opvarme vand i vandingsbeholdere, i badeværelser og brusere om sommeren og til at øge komforten i køligt forår og efterår aftener.
2. Medium temperatur. Giv en kølevæsketemperatur på 80ºС. De kan bruges til rumopvarmning. Disse muligheder er mest velegnede til at arrangere private hjem.
3. Høj temperatur. Kølevæskets temperatur i sådanne installationer kan nå 200-300ºС. De bruges i industriel målestok, installeres til varmeproduktionsbutikker, erhvervsbygninger osv.

I højtemperatursolsystemer anvendes en temmelig kompleks overførsel af termisk energi. Derudover besætter de et imponerende rum, som de fleste af vores livselskere ikke har råd til.

Fremstillingsprocessen er tidskrævende, implementeringen kræver specialudstyr. Det er næsten umuligt at fremstille en sådan variant af solsystemet uafhængigt.

Det er temmelig vanskeligt at fremstille solceller med høj temperatur på fotovoltaiske omformere derhjemme

Håndlavet manifold

At fremstille en solenhed med egne hænder er en spændende proces, der bringer en masse fordele. Takket være ham er det muligt rationelt at anvende gratis solstråling til at løse flere vigtige økonomiske problemer. Vi vil analysere specifikationerne ved at skabe en flad opsamler, der leverer opvarmet vand til varmesystemet.

DIY-materialer

Det enkleste og mest overkommelige materiale til selvmontering af solfangerlegemet er en træblok med et bord, krydsfiner, OSB-plader eller lignende muligheder. Alternativt kan en stål- eller aluminiumprofil med lignende plader anvendes. Metalkassen koster lidt mere.

Materialer skal overholde kravene til udendørs strukturer. Levetiden til solfangeren varierer fra 20 til 30 år.

Så materialerne skal have et vist sæt af operationelle egenskaber, der tillader brugen af ​​strukturen i hele perioden.

Den mest billige og nemmeste mulighed for materialer til fremstilling af etui er brugen af ​​træ og spånplader

Hvis kassen er lavet af træ, kan materialets holdbarhed opnås ved imprægnering med vand-polymeremulsioner og belægning med maling og lakker.

Det grundlæggende princip, der skal følges, når man designer og samler en solfanger, er tilgængeligheden af ​​materialer med hensyn til pris og købsevne. Det vil sige, de kan enten findes i gratis salg eller fremstilles uafhængigt af tilgængelige improviserede midler.

Nuancer af varmeisolering

For at forhindre tab af termisk energi monteres isoleringsmateriale på bunden af ​​kassen. Det kan være polystyren eller mineraluld. Moderne industri producerer en ret omfattende række isoleringsmaterialer.

For at isolere kassen kan du bruge folieisoleringsmuligheder. Det er således muligt at tilvejebringe både termisk isolering og reflektion af sollys fra folieoverfladen.

Hvis der anvendes en stiv plade af polystyrenskum eller ekspanderet polystyren som isoleringsmateriale, kan riller skæres for at lægge spolen eller rørsystemet.Typisk lægges opsamlerabsorberen oven på isoleringen og fastgøres fast til bunden af ​​kroppen på en måde, der afhænger af det materiale, der anvendes til fremstilling af legemet.

Termisk isolering tjener til at reducere varmetab gennem bunden af ​​huset. Det er irrationelt at fremstille en enhed i et metalhus uden varmeisolering (+)

Solfanger kølelegeme

Dette er et absorberende element. Det er et rørsystem, hvor kølemidlet opvarmes, og dele fremstilles oftest af pladekobber. De optimale materialer til fremstilling af et kølelegeme overvejes kobberrør.

Hjemmehåndværkere opfandt en billigere mulighed - en spiralvarmeveksler fra polypropylenrør.

En interessant budgetløsning er et solsystemabsorbent fra et fleksibelt polymerrør. Egnede fittings bruges til at forbinde indgangs- og udgangsenhederne Valget af improviserede midler, hvorfra solfanger varmeveksler kan fremstilles, er ret bredt. Det kan være varmeveksleren i et gammelt køleskab, polyethylenvandrør, stålpanelradiatorer osv.

Et vigtigt kriterium for effektivitet er den termiske ledningsevne for det materiale, som varmeveksleren er lavet af.

Ved selvproduktion er kobber den bedste mulighed. Det har en varmeledningsevne på 394 W / m². For aluminium varierer denne parameter fra 202 til 236 W / m².

Kobberrør betragtes som den mest optimale mulighed til fremstilling af et kølelegeme for termisk ydeevne og holdbarhed

Den store forskel i varmeledningsevnen mellem kobber- og polypropylenrør betyder imidlertid slet ikke, at en varmeveksler med kobberrør vil producere hundreder af gange store mængder varmt vand.

Under lige forhold vil ydeevnen til en kobberrørvarmeveksler være 20% mere effektiv end ydelsen af ​​metal-plastmuligheder. Så varmevekslere lavet af polymerrør har ret til liv. Derudover vil sådanne indstillinger være meget billigere.

Uanset rørmateriale skal alle samlinger, både svejset og gevind, være lufttætte. Rør kan placeres både parallelt med hinanden og i form af en spole.

Spoletypeskemaet reducerer antallet af forbindelser - dette reducerer sandsynligheden for lækager og giver en mere ensartet bevægelse af kølevæskestrømmen.

Toppen af ​​kassen, hvor varmeveksleren befinder sig, er lukket med glas. Alternativt kan du bruge moderne materialer, såsom akrylanalog eller monolitisk polycarbonat. Gennemsigtig materiale er muligvis ikke glat, men bølgepap eller mat.

I den klassiske version lukkes kassen med opsamleren med hærdet glas, plexiglas, polycarbonat eller lignende materiale. Håndværkere tilpassede sig selv til at bruge polyethylen i stedet for glas

Denne behandling reducerer materialets reflektionsevne. Derudover skal dette materiale modstå betydelig mekanisk belastning.

I industrielle design af sådanne solsystemer anvendes specielt solglas. Sådant glas er kendetegnet ved et lavt jernindhold, der giver mindre varmetab.

Opbevaringstank eller forbeholder

Som opbevaringstank kan du bruge enhver kapacitet med et volumen fra 20 til 40 liter. En række lidt mindre tanke, der er forbundet med rør i en seriekæde, gør det. Det anbefales at isolere lagertanken, som vand, der opvarmes i solen i en tank uden isolering, mister hurtigt termisk energi.

Faktisk skal varmebæreren i solvarmeanlægget cirkulere uden ophobning, fordi den modtagne termiske energi skal forbruges i modtagelsesperioden.Opbevaringstanken tjener snarere som en forhandler af opvarmet vand og et grøftekammer, som opretholder trykstabiliteten i systemet.

Lagringstanken i solsystemer fungerer som en forhandler af vand og et reservoir, der opretholder trykket (+)

Solmonteringstrin

Efter fremstillingen af ​​opsamleren og forberedelsen af ​​alle de strukturelle elementer i systemet, kan du fortsætte med at installere direkte.

En af mulighederne for installation af en spole fra polypropylenrør med fittings og tees vil hjælpe med til hurtigt at samle solfangeren (+)

Arbejdet begynder med installationen af ​​et forkammer, som som regel placeres på det højest mulige punkt: på loftet, et separat tårn, en overflyvning osv.

Under installationen skal det bemærkes, at denne del af strukturen efter fyldning af systemet med flydende kølevæske har en imponerende vægt. Derfor skal du kontrollere pålideligheden af ​​overlapningen eller styrke den.

Efter installation af tanken skal du installere opsamleren. Dette strukturelle element i systemet er placeret på sydsiden. Hældningsvinklen i forhold til horisonten skal være fra 35 til 45 grader.

Når alle elementerne er installeret, er de bundet med rør, der tilsluttes et enkelt hydraulisk system. Det hydrauliske systems tæthed er et vigtigt kriterium, som solfangerens effektive drift afhænger af.

I henhold til monteringsplanen for solsystemet til levering af vand til et udendørs brusebad kan du opbygge en struktur til opvarmning af vandet til kunstvanding eller skabe komfortable forhold på kølige aftener (+)

For at forbinde konstruktionselementer i et enkelt hydraulisk system bruges rør med en tomme og en halv tomme diameter. En mindre diameter bruges til at arrangere trykdelen af ​​systemet.

Under trykdelen af ​​systemet menes indtræden af ​​vand i kammeret og tilbagetrækning af det opvarmede kølevæske i varmesystemet og varmt vandforsyning. Resten monteres ved hjælp af rør med større diameter.

Rør skal isoleres omhyggeligt for at forhindre varmetab. Til dette formål kan du bruge polystyren, basaltuld eller folieversioner af moderne isoleringsmaterialer. Opbevaringstanken og forskudskammeret er også underlagt opvarmningsproceduren.

Den enkleste og mest overkommelige mulighed for termisk isolering af en opbevaringstank er konstruktionen af ​​en kasse omkring den fra krydsfiner eller plader. Rummet mellem kassen og beholderen skal fyldes med isoleringsmateriale. Dette kan være slagge, en blanding af halm med ler, tør savsmuld osv.

Solsystemet er installeret, så solfangerne er placeret på den mest belyste side af huset eller grunden (+)

Test inden idriftsættelse

Efter installation af alle elementer i systemet og opvarmning af nogle af strukturer, kan du begynde at fylde systemet med flydende kølevæske. Den første fyldning af systemet skal ske gennem dysen placeret i den nederste del af samleren.

Det vil sige udfyldningen udføres fra bund til top. Takket være sådanne handlinger kan den sandsynlige dannelse af luftstop undgås.

Vand eller andet flydende kølevæske kommer ind i kammeret. Processen med at fylde systemet slutter, når vandet begynder at hælde fra drænrøret i forkammeret.

Ved hjælp af svømmerventilen kan du justere det optimale væskeniveau i forkammeret. Når systemet er fyldt med kølevæske, begynder det at varme op i opsamleren.

Processen med at øge temperaturen forekommer selv i overskyet vejr. Det opvarmede kølevæske begynder at stige til toppen af ​​opbevaringstanken. Processen med naturlig cirkulation finder sted, indtil temperaturen på kølemediet, der kommer ind i radiatoren, er på linje med temperaturen på bæreren, der forlader kollektoren.

Med strømmen af ​​vand i det hydrauliske system vil flydeventilen placeret i forkammeret udløse. Således opretholdes et konstant niveau. I dette tilfælde vil koldt vand, der kommer ind i systemet, være placeret i den nedre del af lagertanken. Processen med at blande koldt og varmt vand praktisk talt forekommer ikke.

I det hydrauliske system er det nødvendigt at sørge for installation af afstandsventiler, som forhindrer den omvendte cirkulation af kølevæsken fra kollektoren til reservoiret. Dette opstår, når omgivelsestemperaturen falder lavere end kølemidlets temperatur.

Sådanne ventiler bruges normalt om natten og om aftenen.

Forbindelsen til forbrugsstederne for varmt vand udføres ved hjælp af standardblandere. Konventionelle enkelthaner undgås bedst. I solskinsvejr kan vandtemperaturen nå 80 ° C - at bruge sådan vand direkte er ubelejligt. Således vil vandhanerne betydeligt spare varmt vand.

Ydelsen af ​​en sådan solvandvarmer kan forbedres ved at tilføje yderligere opsamlingssektioner. Designet giver dig mulighed for at montere fra to til et ubegrænset antal stykker.

Solsystemets ydelse øges ved at installere flere solfangere

Grundlaget for en sådan solfanger til opvarmning og varmt vandforsyning er princippet om drivhuseffekt og den såkaldte termosifoneffekt. Drivhuseffekten bruges i designet af varmeelementet.

Solens stråler passerer frit gennem det gennemsigtige materiale i den øverste del af samleren og omdannes til termisk energi.

Termisk energi er i et begrænset rum på grund af tætheden i kanalafsnittet i kollektoren. Termosifoneffekten bruges i det hydrauliske system, når det opvarmede kølevæske stiger, mens kølemidlet forskydes og tvinger det til at bevæge sig ind i opvarmningszonen.

På grund af termosifoneffekten forekommer en stabil og kontinuerlig naturlig cirkulation af kølevæsken i systemet

Solar solfanger ydeevne

Det vigtigste kriterium, der påvirker solsystemernes ydeevne, er solstrålens intensitet. Mængden af ​​potentielt nyttig solstråling, der hændes på et specifikt område, kaldes isolering.

Værdien af ​​isolering på forskellige steder i kloden varierer over et ret bredt område. For at bestemme de gennemsnitlige indikatorer for denne værdi er der specielle tabeller. De viser den gennemsnitlige solisolering for en given region.

Data om solisolering i en bestemt region kan fås fra specielle kort og tabeller (+)

Foruden isoleringsværdien påvirker området og materialet i varmeveksleren også systemets ydelse. En anden faktor, der påvirker systemets ydelse, er kapaciteten til lagringstank. Den optimale tankkapacitet beregnes på baggrund af arealet af opsamlerens adsorberere.

I tilfælde af en flad opsamler er dette det samlede areal af rør, der er i opsamlerboksen. Denne værdi svarer i gennemsnit til 75 liter tankvolumen pr. M² areal med samlerør. Lagringskapacitet er et slags termisk batteri.

Factory Appliance Priser

Brorparten af ​​de økonomiske omkostninger ved opbygning af et sådant system er fremstillingen af ​​samlere. Dette er ikke overraskende, selv i industriel design af solsystemer falder ca. 60% af omkostningerne på dette strukturelle element. Finansielle omkostninger afhænger af valget af et materiale.

Det skal bemærkes, at et sådant system ikke er i stand til at opvarme rummet, det vil kun hjælpe med at spare på omkostninger, hvilket hjælper med at varme vandet i varmesystemet.I betragtning af de ret høje energiomkostninger, der bruges på opvarmning af vandet, reducerer en solfanger, der er integreret i varmesystemet, sådanne omkostninger markant.

Solfangeren integreres ganske enkelt i varme- og varmtvandsforsyningssystemet (+)

Til dens fremstilling anvendes temmelig enkle og overkommelige materialer. Derudover er et sådant design fuldstændigt ikke-flygtigt og kræver ikke teknisk vedligeholdelse. Vedligeholdelse af systemet reduceres til periodisk inspektion og rengøring af opsamlingsglasset fra kontaminering.

Yderligere oplysninger om organiseringen af ​​solvarme i huset præsenteres i denne artikel.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Processen med at fremstille en elementær solfanger:

Sådan monteres og idriftsættes solsystemet:

Naturligvis vil en selvfremstillet solfanger ikke være i stand til at konkurrere med industrimodeller. Ved hjælp af improviserede materialer er det ganske vanskeligt at opnå den høje effektivitet, som industrielle design har. Men de økonomiske omkostninger vil være meget mindre i sammenligning med køb af færdige planter.

Ikke desto mindre, hjemmelavet solvarmeanlæg øge niveauet af komfort markant og reducere omkostningen til energi, der genereres af traditionelle kilder.

Har du erfaring med at opbygge en solfanger? Eller har du spørgsmål om materialet? Del information med vores læsere. Du kan efterlade kommentarer i nedenstående formular.