Vi bygger en solfanger med vores egne hænder (23 fotos)

Solen er den mest kraftfulde energikilde på Jorden. Hvert sekund sender det os mere end 80 tusind milliarder kilowatt. Dette er flere tusinde gange mere, end alle verdens kraftværker producerer. Folk har altid forsøgt at finde en måde at anvende solenergi på deres behov. Allerede i den tidlige middelalder vidste de, hvordan man fyrede op ved hjælp af linser, og i dag opvarmer den tagmonterede beholder sort sort vandet og fungerer som et sommerbrusebad i landsbyer og sommerhuse. For øvrig er det den enkleste solfanger - en enkel og original enhed, der tillader brug af solenergi til opvarmning af vand eller opvarmning. Hvis designet forbedres lidt, vil der være nok varmt vand til alle husholdningsbehov og til opvarmning af huset. For at gøre dette skal du forstå solfangerens princip.

Hvordan fungerer solfangeren?

Princippet for drift af disse enheder er baseret på omdannelsen af ​​strålende solenergi til varme:

1. solens stråler opvarmer kølevæsken, der cirkulerer i samleren gennem tynde rør;
2. opvarmet kølevæske (vand eller frostvæske) kommer ind i lagertanken;
3. i tanken varmer han vandet beregnet til husholdningsbehov;
4. det afkølede kølevæske vender tilbage til opsamleren.

Princippet om funktionen af ​​solfangeren kan sammenlignes med et bilkølesystem - overskydende varme fjernes gennem en radiator fra en kørende motor og bruges til opvarmning af kupeen. Men hvis det først og fremmest er vigtigt for en bil at fjerne varme fra motoren, er det nødvendigt at gemme den effektivt, når man installerer en solfanger.

Fordele og ulemper ved brug af solfangere

Verdensforskere er enige om, at andelen af ​​energi, der modtages fra solen, kun vil stige, og følgende fakta citeres:

• solen er en uudtømmelig og fri energikilde;
• brugen af ​​solenergi fører ikke til miljøforurening og bidrager ikke til en stigning i drivhuseffekten;
• solenergi kan bruges overalt, den behøver ikke transport;
• moderne videnskabelige udviklinger gør det muligt effektivt at akkumulere den modtagne energi;
• solfangere har brug for minimal vedligeholdelse;
• opsamlingsindretningen er relativt enkel og billig.

Samtidig bemærker forskerne vanskelighederne ved at bruge solenergi:

• kollektoreffektivitet afhænger direkte af isoleringsniveauet;
• installation af udstyr kræver visse startomkostninger;
• om vinteren stiger varmetabet markant.

En anden betydelig ulempe er muligheden for kun at modtage energi i dagtimerne.

Typer af solfangere

Ovenfor har vi kort beskrevet driften af ​​dobbeltkredsopsamlerens funktion: kølevæsken strømmer langs det ene kredsløb, og vand strømmer langs det andet. Denne enhed kan være en-kredsløb. I det bruges kun vand som varmebærer, som derefter forbruges. Enkeltkredsopsamleren er uegnet til brug om vinteren, da vand fryser og sprækker rørene.

Ud over at opdele samlerne i enkelt- og dobbeltkredsløb er der andre generelt accepterede klassifikationer. Så solfangere er opdelt efter princippet om arbejde med:

• flad;
• vakuum;
• luft;
• koncentratorer.

Overvej deres struktur og handlingsprincip mere detaljeret.

Flad solfanger

Denne enkle enhed ligner en sandwich med følgende lag:

• aluminiumsramme med fastgørelseselementer;
• termisk isolering;
• absorberende overfladeabsorberende;
• kobberrør;
• beskyttelsesglas.

Absorberpladen er sortmalet og giver maksimal absorption af solstråling, og et specielt hærdet glas, der dækker hele strukturen, minimerer energitab, hvilket skaber en drivhuseffekt og opvarmer det absorberende lag.

Flade solfangere er enkle i design, pålidelige, men har en lav effektivitet.

Vakuum solfanger

Vakuumrørbaserede solfangere har et andet driftsprincip.

I modsætning til flade opsamlere akkumuleres varme i vakuumsamlere af hermetisk lukkede rør og varmekollektor. Rørets glasoverflade med en speciel belægning absorberer effektivt solenergi, der opvarmer kølevæsken inde i rørene. Vakuum forhindrer varmetab ved at arbejde som isolator. Gennem varmekollektoren kommer cirkulationsvæsken ind i lagertanken for at varme op vandet og vender derefter tilbage til vakuumrørsystemet.

Vakuumelementer gør det muligt at give højere effektivitet i samlere af denne type sammenlignet med flade modstykker.

Luft solfanger

Samlere af denne type har ikke høj effektivitet, da luft har en lavere varmekapacitet. Men de kan bruges året rundt, da luften ikke er i stand til at fryse om vinteren.

Designet af luftmanifolden er enklere og meget pålidelige. Samlere af lufttype kan bruges til at opvarme boligbygninger såvel som industribygninger, grøntsagsforretninger, lagre, garager og kældre.

Enheden og funktionen af ​​luftopsamleren adskiller sig lidt fra flade analoger: et system af kobberrør med et kølevæske, der cirkulerer gennem dem, erstatter det varmemodtagende panel med finner.

Panelenheden ligner cellulært polycarbonat. Mellem panelets kanter passerer luften, og i processen varmer den op. Opvarmet luft tilføres rummet, afgiver varmen og vender tilbage til opsamleren. Panelerne er lavet af materialer med høj varmeledningsevne - kobber, aluminium, stål.

Under forholdene i den russiske klimazone med frostige vintre opvarmer luftsamleren ikke huset fuldstændigt, men som en ekstra kilde til fri varme kan det betydeligt spare opvarmningsomkostninger.

Hvordan laver du en solfanger med dine egne hænder?

Solfangerens kapacitet afhænger direkte af dens område, men med en stigning i arealet vil anskaffelsesomkostningerne også stige. I nogle tilfælde er det meget mere rentabelt at fremstille en solfanger af improviserede materialer selv. Dets effektivitet vil være relativt lille, men udgifter til materialer påvirker ikke familiebudgettet. Enhver hjemmelavet konstruktion vil betale sig meget hurtigt, hvis det er muligt at forhindre varmetab. Den nemmeste måde at fremstille en luft- eller flad solfanger derhjemme.

Først og fremmest skal du bestemme placeringen for dens installation:

• Paneler skal orienteres strengt sydpå i en bestemt vinkel, hvilket giver maksimal isolering. Enhedens effektivitet vil være højere, hvis panelets hældningsvinkel kan ændres, med fokus på højden af ​​solens position i en given periode. Så om vinteren skal hældningsvinklen være maksimal, og om sommeren skal panelerne være i en lavere vinkel.
• Samlerpaneler skal installeres så tæt som muligt på det rum, der opvarmes for at reducere varmetab. Effektiv installation af samleren på den sydlige hældning af husets tag eller på pedimentet.Dette minimerer varmetab, men der skal laves yderligere huller i taget.
• Skyggen fra hegn, træer eller andre bygninger bør ikke falde på det sted, der er valgt til installation af samleren.

Husk, at om vinteren er skyggerne meget længere på grund af solens lave position over horisonten.

Når du har valgt det optimale sted, skal du beslutte, hvilke materialer der skal fungere som kølelegemer. For en hjemmelavet luftopsamler er aluminiumsdåser til drikke egnet. Bekvemmelighed er indlysende - aluminium har en høj varmeledningsevne og er let at skære, dåser har standardstørrelser og er samlet.

Når det krævede antal dåser er opsamlet, skal de vaskes grundigt, tørres, skære huller i nakken og bunden, limes med limforsegling og males i sort.

Antallet af dåser i længde og bredde skal svare til panelets størrelse. Når du har lagt batteriet med dåser i panelet, er det nødvendigt at organisere kanalerne til tilførsel og afladning af luft. For at gøre dette kan du bruge de færdige rør, der sælges til installation af ventilation. Under monteringen af ​​systemet er det nødvendigt at sørge for isolering af bagsiden af ​​panelet og det øverste glas. Det kan erstattes med et stykke polycarbonat.

Den færdige opsamler kan tilsluttes rumventilationssystemet eller efterlades autonom. For større effektivitet er en ventilator forbundet til den. Temperaturdifferensen ved indløbet og udløbet i en sådan opsamler kan nå 35 grader.

Ud over luft kan der også arrangeres vandopvarmning. Støbejerns- eller aluminiumsbatterier, et PND-rør eller -slange kan fungere som kølelegemer. Hvis samleren planlægger
Brug året rundt, systemet skal være dobbelt kredsløb og hæld frostvæske eller andet kølevæske som kølevæske.

Enheden i dit hjem eller i solfangerens hytte kan reducere varmeomkostningerne betydeligt og imødekomme fuldt ud behovene for varmt vand.