Saját kezűleg építünk egy napkollektorot (23 fénykép)

A nap a legerősebb energiaforrás a Földön. Minden másodpercben több mint 80 ezer milliárd kilowattot küld nekünk. Ez több ezerszer több, mint a világ összes erőműve. Az emberek mindig is megpróbálták megtalálni a napenergia igényeikhez való alkalmazási módját. Már a korai középkorban tudták, hogyan kell lencsékkel tüzet csinálni, és manapság egy feketére festett, tetőre szerelt tartály melegíti a vizet, és nyárzuhanyként szolgál falvakban és nyaralókban. Mellesleg, ez a legegyszerűbb napkollektor - egy egyszerű és eredeti eszköz, amely lehetővé teszi a napenergia felhasználását víz melegítéséhez vagy fűtéséhez. Ha a tervezést kissé javítják, elegendő forró víz lesz minden háztartási igényhez és a ház fűtéséhez. Ehhez meg kell értenie a napkollektor elvét.

Hogyan működik a napkollektor?

Ezen eszközök működésének elve a sugárzó napenergia hőn történő átalakításán alapul:

1. a nap sugarai felmelegítik a kollektorban keringő hűtőfolyadékot vékony csöveken keresztül;
2. fűtött hűtőfolyadék (víz vagy fagyálló) kerül a tárolótartályba;
3. a tartályban melegíti a háztartási célokra szánt vizet;
4. a lehűtött hűtőfolyadék visszatér a kollektorhoz.

A napkollektor működésének elvét összehasonlíthatjuk egy autó hűtési rendszerével - a fölösleges hőt egy radiátoron keresztül távolítják el a futó motorból, és a kabin melegítésére fordítják. Ha azonban egy autó számára elsősorban fontos a hő eltávolítása a motorból, akkor a napkollektor telepítésekor hatékonyan meg kell takarítani.

A napkollektorok használatának előnyei és hátrányai

A világ tudósai egyetértenek abban, hogy a nap által leadott energia aránya csak növekszik, és a következő tényekre hivatkozunk:

• a nap kimeríthetetlen és ingyenes energiaforrás;
• a napenergia felhasználása nem vezet környezeti szennyezéshez, és nem járul hozzá az üvegházhatás fokozódásához;
• a napenergia bárhol felhasználható, nem igényel szállítást;
• a modern tudományos fejlődés lehetővé teszi a beérkező energia hatékony felhalmozását;
• a napkollektorok minimális karbantartást igényelnek;
• a kollektorkészülék viszonylag egyszerű és olcsó.

Ugyanakkor a tudósok felhívják a figyelmet a napenergia felhasználásának nehézségeire:

• a kollektor hatékonysága közvetlenül függ a insoláció szintjétől;
• a felszerelés bizonyos kezdeti költségeket igényel;
• télen a hőveszteség jelentősen növekszik.

További jelentős hátrány az, hogy csak nappali órákban tud energiát venni.

A napkollektorok típusai

A fentiekben röviden ismertettük a kettős áramkörű kollektor működésének elvét: a hűtőfolyadék az egyik áramkör mentén áramlik, a víz pedig a második mentén áramlik. Ez az eszköz lehet egyáramú. Ebben csak vizet használnak hőhordozóként, amelyet később fogyasztanak. Az egyáramú kollektor nem alkalmas télen történő felhasználásra, mivel a víz lefagy és megsérül a csövek.

A kollektorok egységes és kettős áramkörökre történő felosztásán kívül vannak más általánosan elfogadott osztályozások. Tehát a napkollektorokat az alábbiakkal kapcsolatos munka elve szerint osztják fel:

• lapos;
• vákuum;
• a levegő;
• koncentrátorok.

Tekintse meg részletesebben azok felépítését és működési elvét.

Lapos napkollektor

Ez az egyszerű eszköz egy szendvicsre hasonlít, amely a következő rétegekkel rendelkezik:

• alumínium keret rögzítőkkel;
• hőszigetelés;
• nedvszívó felületet nedvszívó;
• rézcsövek;
• védő üveg.

Az abszorbens lemez feketére festett, és a napsugárzás maximális abszorpcióját biztosítja. A teljes szerkezetet fedő speciális edzett üveg minimalizálja az energiaveszteséget, üvegházhatást idéz elő és melegíti az abszorbens réteget.

A lapos napkollektorok kivitele egyszerű, megbízható, de alacsony hatékonyságú.

Vákuumos napkollektor

A vákuumcső alapú napkollektorok működési elve eltérő.

A lapos kollektorokkal ellentétben a vákuum kollektorokban a hőt hermetikusan lezárt csövek és hőgyűjtő gyűlik össze. A csövek speciális bevonattal ellátott üvegfelülete hatékonyan elnyeli a napenergiát, amely melegíti a hűtőfolyadékot a csövekben. A vákuum szigetelőként megakadályozza a hőveszteséget. A hőgyűjtőn keresztül a keringő folyadék bekerül a tárolótartályba, hogy melegítse a vizet, majd visszatér a vákuumcsőrendszerbe.

A vákuum elemek lehetővé teszik az ilyen típusú kollektorokban nagyobb hatékonyságot, mint a lapos kollektorok.

Levegő napkollektor

Az ilyen típusú kollektorok nem rendelkeznek nagy hatékonysággal, mivel a levegő hőkapacitása alacsonyabb. De egész évben használhatók, mivel a levegő télen nem képes lefagyni.

A légcsatorna kialakítása egyszerűbb és megbízhatóbb. A levegő típusú kollektorok lakóépületek, ipari helyiségek, zöldségboltok, raktárak, garázsok és pincék fűtésére használhatók.

A levegőgyűjtő készülék és működési elve alig különbözik a sík analógoktól: a rézcsövek rendszere, amelyen átfolyó hűtőfolyadék cseréli a hőfogadó panelt az uszonyokra.

A panel eszköz hasonló a celluláris polikarbonáthoz. A panel szélei között a levegő átmegy, és a folyamat felmelegszik. A helyiségbe fűtött levegő táplálja a hőt, és visszatér a kollektorhoz. A panelek nagy hővezető képességű anyagokból készülnek - réz, alumínium, acél.

A fagyos telekkel rendelkező orosz éghajlati övezetben a levegőgyűjtő nem melegíti fel teljesen a házat, de további ingyenes hőforrásként jelentősen megtakaríthatja a fűtési költségeket.

Hogyan készítsünk napenergia-gyűjtőt saját kezűleg?

A napkollektor kapacitása közvetlenül függ a területétől, de a terület növekedésével a beszerzési költségek is növekednek. Bizonyos esetekben sokkal jövedelmezőbb, ha magunk készítik a napkollektorokat improvizált anyagokból. Hatékonysága viszonylag csekély, de az anyagköltségek nem befolyásolják a családi költségvetést. Bármely háziépítés nagyon gyorsan kifizetődik, ha lehetséges a hőveszteség megakadályozása. A legegyszerűbb módszer otthon levegő vagy lapos napkollektor készítésére.

Mindenekelőtt meg kell határoznia a telepítés helyét:

• A paneleket szigorúan dél felé kell irányítani egy bizonyos szögben, a maximális insoláció biztosítása érdekében. Az eszköz hatékonysága nagyobb lesz, ha a panel dőlésszöge megváltoztatható, összpontosítva a nap helyzetének magasságára egy adott időszakban. Tehát télen a dőlésszögnek maximálisnak kell lennie, nyáron a paneleknek alacsonyabb szögben kell lenniük.
• A kollektor paneleket a hőveszteség csökkentése érdekében a lehető legközelebb kell felszerelni a fűtött helyiséghez. A kollektor hatékony felszerelése a ház tetőjének déli lejtőjén vagy a burkolaton.Ez minimalizálja a hőveszteséget, de további lyukakat kell tenni a tetőn.
• A kerítések, fák vagy egyéb épületek árnyékának nem szabad a kollektor beépítésére kiválasztott helyre esni.

Ne feledje, hogy télen az árnyékok sokkal hosszabbak, mivel a nap alacsonyan helyezkedik el a horizont felett.

Miután kiválasztotta az optimális helyet, el kell döntenie azokról az anyagokról, amelyek hűtőbordákként szolgálnak. A házi készítésű levegőgyűjtőhöz alumínium kannák italokhoz alkalmasak. A kényelem nyilvánvaló - az alumínium magas hővezető képességgel rendelkezik, könnyen vágható, a bankok szabványos méretűek és össze vannak kötve.

A szükséges mennyiségű kannák összegyűjtése után azokat alaposan meg kell mosni, szárítani, a nyakon és az alján lyukakat vágni, ragasztó-tömítőanyaggal ragasztani és feketére festeni.

A hosszú és szélességű kannák számának meg kell egyeznie a panel méretével. A dobozok elemének a panelbe helyezése után meg kell szervezni a levegő bejutásának és ürítésének csatornáit. Ehhez használhatja a kész csöveket, amelyeket szellőztetés telepítésére adnak el. A rendszer összeszerelése során gondoskodni kell a panel hátoldalának és a felső üveg szigeteléséről. Cserélhető egy darab polikarbonáttal.

A kész kollektor csatlakoztatható a helyiség szellőztető rendszeréhez vagy autonóm maradhat. A nagyobb hatékonyság érdekében ventilátor van csatlakoztatva ehhez. Az ilyen kollektor bemeneti és kimeneti hőmérsékleti különbsége elérheti a 35 fokot.

A levegőn kívül vízmelegítés is elrendezhető. Öntöttvas vagy alumínium elemek, PND cső vagy tömlő szolgálhat hűtőbordaként. Ha a gyűjtő tervezi
egész évben használja, a rendszernek kettős áramkörűnek kell lennie, és fagyállót vagy más hűtőfolyadékot kell önteni hűtőfolyadékként.

Az otthoni vagy a napkollektor házában található készülék jelentősen csökkentheti a fűtési költségeket és teljes mértékben kielégíti a melegvíz igényét.