Rakennamme aurinkokeräimen omilla käsillä (23 kuvaa)

Aurinko on tehokkain energialähde maapallolla. Joka sekunti se lähettää meille yli 80 tuhatta miljardia kilowattia. Tämä on useita tuhansia kertoja enemmän kuin kaikki maailman voimalaitokset tuottavat. Ihmiset ovat aina yrittäneet löytää tavan soveltaa aurinkoenergiaa tarpeisiinsa. He jo varhaisessa keskiajalla tiesivät tulipalon tekemisen linssien avulla, ja nykyään kattoon kiinnitetty astia, joka on maalattu mustalle, lämmittää vettä ja toimii kesäsuihkuna kylissä ja kesämökeissä. Se on muuten yksinkertaisin aurinkokeräin - yksinkertainen ja omaperäinen laite, joka mahdollistaa aurinkoenergian käytön veden lämmitykseen tai lämmitykseen. Jos suunnittelua parannetaan hieman, kuumaa vettä on tarpeeksi kaikkiin kotitaloustarpeisiin ja talon lämmitykseen. Tätä varten sinun on ymmärrettävä aurinkokeräimen periaate.

Kuinka aurinkokeräin toimii?

Näiden laitteiden toimintaperiaate perustuu säteilevän aurinkoenergian muuttamiseen lämmöksi:

1. auringonsäteet kuumentavat kollektorissa kiertävää jäähdytysnestettä ohuiden putkien läpi;
2. lämmitetty jäähdytysneste (vesi tai pakkasneste) tulee varastosäiliöön;
3. säiliössä hän lämmittää kotitalouksien tarpeisiin tarkoitettua vettä;
4. jäähdytetty jäähdytysneste palaa kollektoriin.

Aurinkokeräimen toimintaperiaatetta voidaan verrata auton jäähdytysjärjestelmään - ylimääräinen lämpö poistetaan jäähdyttimen kautta käyvästä moottorista ja kulutetaan matkustamon lämmitykseen. Mutta jos autolle on ensinnäkin tärkeää poistaa lämpö moottorista, niin aurinkokeräintä asennettaessa on tarpeen säästää se tehokkaasti.

Aurinkokeräimien käytön edut ja haitat

Maailman tiedemiehet ovat yhtä mieltä siitä, että auringosta tulevan energian osuus vain kasvaa, ja mainitaan seuraavat tosiasiat:

• aurinko on ehtymätön ja vapaa energialähde;
• aurinkoenergian käyttö ei johda ympäristön pilaantumiseen eikä vaikuta kasvihuoneilmiön lisääntymiseen;
• aurinkoenergiaa voidaan käyttää kaikkialla, se ei tarvitse kuljetusta;
• nykyaikainen tieteellinen kehitys mahdollistaa vastaanotetun energian tehokkaan kertymisen;
• aurinkokeräimet tarvitsevat vähän huoltoa;
• keräinlaite on suhteellisen yksinkertainen ja edullinen.

Samalla tutkijat huomauttavat aurinkoenergian käytön vaikeuksista:

• kollektorin hyötysuhde riippuu suoraan insoliaation tasosta;
• laitteiden asentaminen vaatii tiettyjä alkuperäisiä kustannuksia;
• talvella lämpöhäviöt kasvavat merkittävästi.

Toinen merkittävä haitta on kyky vastaanottaa energiaa vain kesäaikana.

Aurinkokeräimien tyypit

Yllä kuvattiin lyhyesti kaksipiirisen kollektorin toimintaperiaate: jäähdytysneste virtaa yhtä piiriä pitkin ja vesi virtaa toista. Tämä laite voi olla yhden piirin. Lämpökantajana käytetään vain vettä, joka myöhemmin kulutetaan. Yksipiirinen kollektori ei sovellu käytettäväksi talvella, koska vesi jäätyy ja rikkoutuu putket.

Kollektorien jakamisen yksipuolisiin ja kaksoispiireihin lisäksi on olemassa muita yleisesti hyväksyttyjä luokituksia. Joten aurinkokeräimet on jaettu seuraavan työn periaatteen mukaisesti:

• tasainen;
• tyhjiö;
• ilmassa;
• keskittimien.

Mieti niiden rakennetta ja toimintaperiaatetta yksityiskohtaisemmin.

Litteä aurinkokeräin

Tämä yksinkertainen laite muistuttaa voileipiä, jolla on seuraavat kerrokset:

• alumiinirunko kiinnittimillä;
• lämpöeristys;
• imukykyinen pinta-imukykyinen;
• kupariputket;
• suojalasi.

Vaimennuslevy on maalattu mustaksi ja se antaa maksimaalisen auringonsäteilyn imeytymisen. Koko rakennetta peittävä erityinen karkaistu lasi minimoi energian menetykset, luo kasvihuoneilmiön ja kuumentaa imukykyisen kerroksen.

Litteät aurinkokeräimet ovat suunnittelussa yksinkertaisia, luotettavia, mutta niiden hyötysuhde on heikko.

Tyhjiö aurinkokeräin

Tyhjiöputkipohjaisilla aurinkokeräimillä on erilainen toimintaperiaate.

Toisin kuin litteät keräilijät, lämpö tyhjiökeräimissä kerääntyy ilmatiiviisti suljetuissa putkissa ja lämpökeräimessä. Putkien lasipinta erityisellä pinnoitteella imee tehokkaasti aurinkoenergian, joka lämmittää jäähdytysnesteen putkien sisällä. Tyhjiö estää lämmönhukkaa toimimalla eristeenä. Lämpökeräimen läpi kiertävä neste menee varastosäiliöön veden lämmittämiseksi ja palaa sitten takaisin tyhjiöputkijärjestelmään.

Tyhjiöelementit mahdollistavat tämän tyyppisissä keräimissä korkeamman hyötysuhteen verrattuna litteisiin vastineisiin.

Ilma aurinkokeräin

Tämän tyyppisillä keräimillä ei ole suurta hyötysuhdetta, koska ilmalla on alhaisempi lämpökapasiteetti. Mutta niitä voidaan käyttää ympäri vuoden, koska ilma ei pysty jäätymään talvella.

Ilmajakoputken suunnittelu on yksinkertaisempi ja erittäin luotettava. Ilmatyyppisiä keräilijöitä voidaan käyttää lämmittämään asuinrakennuksia sekä teollisuustiloja, vihanneskauppoja, varastoja, autotalleja ja kellareita.

Laite ja ilmakollektorin toimintaperiaate eroavat vain vähän tasaisista analogeista: kupariputkijärjestelmä, jonka läpi kiertää jäähdytysneste, korvaa lämmön vastaanottavan paneelin eunoilla.

Paneelilaite on samanlainen kuin solupolykarbonaatti. Paneelin reunojen välillä ilma kulkee ja prosessissa kuumenee. Lämmitetty ilma johdetaan huoneeseen, vapauttaa lämpöä ja palauttaa takaisin kollektoriin. Paneelit on valmistettu materiaaleista, joilla on korkea lämmönjohtavuus - kuparia, alumiinia, terästä.

Venäjän ilmastovyöhykkeellä, jossa talvet ovat pakkasia, ilmankollektori ei lämmitä taloa kokonaan, mutta lisälämmönlähteenä se voi säästää huomattavasti lämmityskustannuksia.

Kuinka tehdä aurinkokeräin omilla käsillä?

Aurinkokeräimen kapasiteetti riippuu suoraan sen pinta-alasta, mutta pinta-alan kasvaessa myös hankintakustannukset kasvavat. Joissakin tapauksissa on paljon kannattavampaa tehdä aurinkokeräin itse improvisoiduista materiaaleista. Sen tehokkuus on suhteellisen pieni, mutta materiaalikustannukset eivät vaikuta perheen budjettiin. Mikä tahansa kotitekoinen rakennus maksaa hyvin nopeasti, jos on mahdollista estää lämpöhäviöt. Helpoin tapa tehdä ilma- tai tasainen aurinkokeräin kotona.

Ensinnäkin sinun on määritettävä sen asennuksen sijainti:

• Paneelit on suunnattava tiukasti etelään tietyssä kulmassa tarjoamalla maksimaalinen insolaatio. Laitteen hyötysuhde on suurempi, jos paneelin kallistuskulmaa voidaan muuttaa, keskittyen auringon aseman korkeuteen tiettynä ajanjaksona. Joten talvella kallistuskulman tulisi olla suurin ja kesällä paneelien tulisi olla pienemmässä kulmassa.
• Keräyspaneelit tulisi asentaa mahdollisimman lähelle lämmitettävää tilaa lämmönhukan vähentämiseksi. Tehokas asennus keräilijälle talon katon eteläiseen rinteeseen tai reunukseen.Tämä minimoi lämpöhäviöt, mutta kattoon on tehtävä lisäreikiä.
• Aitojen, puiden tai muiden rakennusten varjo ei saa pudota keräimen asennukseen valittuun paikkaan.

Muista, että talvella varjot ovat paljon pidempiä johtuen auringon alhaisesta sijainnista horisontin yläpuolella.

Kun olet valinnut optimaalisen paikan, sinun on päätettävä materiaaleista, jotka toimivat jäähdytyselementteinä. Kotitekoiseen ilmakollektoriin sopivat juomien alumiinitölkit. Mukavuus on ilmeinen - alumiinilla on korkea lämmönjohtavuus ja se on helppo leikata, pankeilla on vakiokoot ja ne on liitetty toisiinsa.

Kun vaadittu määrä tölkkejä on kerätty, ne on pestävä perusteellisesti, kuivattava, leikattava reikiä kaulaan ja pohjaan, liimattava liimatiivisteellä ja maalattu mustalla.

Tölkkien lukumäärän pituuden ja leveyden tulee vastata paneelin kokoa. Asetettuaan tölkkipariston paneeliin on tarpeen järjestää kanavat ilman syöttöön ja tyhjentämiseen. Tätä varten voit käyttää valmiita putkia, joita myydään ilmanvaihdon asennukseen. Järjestelmän kokoonpanon aikana on välttämätöntä huolehtia paneelin takaosan ja ylälasin eristyksestä. Se voidaan korvata pala polykarbonaattia.

Valmiit keräilijät voidaan kytkeä huoneen ilmanvaihtojärjestelmään tai jättää itsenäisiksi. Tehokkuuden lisäämiseksi siihen on kytketty tuuletin. Lämpötilaero sisääntulossa ja ulostulossa tällaisessa kollektorissa voi nousta 35 asteeseen.

Ilman lisäksi voit järjestää veden lämmityksen. Valurauta- tai alumiiniakut, PND-putki tai letku voivat toimia jäähdytyselementteinä. Jos keräilijä suunnittelee
Käytä ympäri vuoden, järjestelmän tulisi olla kaksipiirinen ja täyttää jäätymisenestoaineena jäähdytysnestettä tai muuta jäähdytysnestettä.

Kodissasi tai aurinkokeräimen mökissä oleva laite voi vähentää merkittävästi lämmityskustannuksia ja tyydyttää täysin kuuman veden tarpeet.