Vi bygger en solfångare med våra egna händer (23 foton)

Solen är den mest kraftfulla energikällan på jorden. Varje sekund skickar det oss mer än 80 tusen miljarder kilowatt. Detta är flera tusen gånger mer än alla världens kraftverk producerar. Människor har alltid försökt hitta ett sätt att tillämpa solenergi efter deras behov. Redan under den tidiga medeltiden visste de hur de skulle elda med linser, och numera värmer en takmonterad behållare målad svart vatten och fungerar som sommardusch i byar och sommarstugor. Det är förresten den enklaste solfångaren - en enkel och original enhet som tillåter användning av solenergi för uppvärmning av vatten eller uppvärmning. Om designen förbättras något kommer det att finnas tillräckligt med varmt vatten för alla hushållens behov och för att värma huset. För att göra detta måste du förstå soluppsamlarens princip.

Hur fungerar solfångaren?

Funktionen för dessa enheter är baserad på omvandlingen av strålande solenergi till värme:

1. solens strålar värmer kylvätskan som cirkulerar i kollektorn genom tunna rör;
2. uppvärmd kylvätska (vatten eller frostskyddsmedel) kommer in i lagringstanken;
3. i tanken värmer han vattnet som är avsett för hushållens behov;
4. den kylda kylvätskan återgår till samlaren.

Funktionen för solfångare kan jämföras med ett bilkylsystem - överskottsvärme avlägsnas genom en kylare från en löpande motor och spenderas på att värma kupén. Men om det är viktigt för en bil, först och främst att ta bort värme från motorn, så när du installerar en solfångare, är det nödvändigt att effektivt spara den.

Fördelar och nackdelar med att använda solfångare

Världsforskare håller med om att andelen energi som tas emot från solen bara kommer att öka och följande fakta citeras:

• solen är en outtömlig och fri energikälla;
• användningen av solenergi leder inte till miljöföroreningar och bidrar inte till en ökning av växthuseffekten.
• solenergi kan användas överallt, den behöver inte transporteras;
• modern vetenskaplig utveckling gör det möjligt att effektivt samla den mottagna energin;
• solfångare behöver minimalt underhåll;
• samlarenheten är relativt enkel och billig.

Samtidigt noterar forskare svårigheterna med att använda solenergi:

• kollektoreffektivitet beror direkt på insolationsnivån;
• installation av utrustning kräver vissa initiala kostnader;
• på vintern ökar värmeförlusten avsevärt.

En annan betydande nackdel är förmågan att ta emot energi endast under dagsljus.

Typer av solfångare

Ovan beskrev vi kort driften av dubbelkretssamlaren: kylvätskan strömmar längs en krets och vatten rinner längs den andra. Denna enhet kan vara en-kretsad. I den används endast vatten som värmebärare, som sedan konsumeras. Enströmssamlaren är olämplig för användning på vintern, eftersom vatten fryser och spränger rören.

Förutom att dela upp samlarna i enkla och dubbla kretsar finns det andra allmänt accepterade klassificeringar. Så soluppsamlare är indelade i enlighet med principen om arbete med:

• platt;
• vakuum;
• luft;
• koncentratorer.

Tänk mer på deras struktur och princip.

Platt solfångare

Denna enkla enhet liknar en smörgås med följande lager:

• aluminiumram med fästelement;
• värmeisolering;
• absorberande ytabsorberande;
• kopparrör;
• skyddsglas.

Absorptionsplattan är svartmålad och ger maximal solabsorption, och ett speciellt härdat glas som täcker hela strukturen minimerar energiförlust, skapar en växthuseffekt och värmer det absorberande skiktet.

Plana solfångare är enkla att utforma, pålitliga men har låg effektivitet.

Vakuum solfångare

Vakuumrörsbaserade solfångare har en annan funktionsprincip.

Till skillnad från platta samlare ackumuleras värme i vakuumsamlare av hermetiskt tätade rör och värmeavskiljare. Rörens glasyta med en speciell beläggning absorberar effektivt solenergi, som värmer kylvätskan inuti rören. Vakuum förhindrar värmeförlust genom att arbeta som isolator. Genom värmeavtagaren kommer cirkulationsvätskan in i lagringstanken för att värma vattnet och återgår sedan tillbaka till vakuumrörssystemet.

Vakuumelement gör det möjligt att ge högre effektivitet i kollektorer av denna typ jämfört med platta motsvarigheter.

Luft solfångare

Samlare av denna typ har inte hög effektivitet eftersom luft har en lägre värmekapacitet. Men de kan användas året runt, eftersom luften inte kan frysa på vintern.

Utformningen av luftgrenröret är enklare och mycket pålitlig. Uppsamlare av lufttyp kan användas för att värma bostadshus samt industrilokaler, grönsaksaffärer, lager, garage och källare.

Enheten och funktionen för luftkollektorn skiljer sig lite från platta analoger: ett system av kopparrör med kylvätska som cirkulerar genom dem ersätter den värmemottagande panelen med fenor.

Panelenheten liknar cellulärt polykarbonat. Mellan kanterna på panelen passerar luft och i processen värms upp. Uppvärmd luft tillförs rummet, avger värmen och återgår till kollektorn. Panelerna är tillverkade av material med hög värmeledningsförmåga - koppar, aluminium, stål.

I en rysk klimatzon med frostiga vintrar kommer inte luftfångaren att värma upp huset helt, men som en extra källa till fri värme kan det betydligt spara värmekostnader.

Hur man gör en solfångare med dina egna händer?

Solfangarens kapacitet beror direkt på dess yta, men med en ökning av området kommer anskaffningskostnaderna också att öka. I vissa fall är det mycket mer lönsamt att själva göra en solfångare från improviserade material. Effektiviteten kommer att vara relativt liten, men utgifterna för material påverkar inte familjens budget. Alla hemmagjorda konstruktioner kommer att betala mycket snabbt om det är möjligt att förhindra värmeförlust. Det enklaste sättet att göra en luft- eller platt solfångare hemma.

Först måste du bestämma platsen för installationen:

• Panelerna måste orienteras strikt söderut i en viss vinkel, vilket ger maximal isolering. Enhetens effektivitet blir högre om lutningsvinkeln för panelen kan ändras, med fokus på solens höjd under en given period. Så på vintern bör lutningsvinkeln vara maximal, och på sommaren bör panelerna ha en lägre vinkel.
• Uppsamlarepaneler ska installeras så nära rummet som värms upp för att minska värmeförlusten. Effektiv installation av kollektorn på den södra sluttningen av taket på huset eller på pedimentet.Detta minimerar värmeförlusten, men ytterligare hål måste göras i taket.
• Skuggan från stängsel, träd eller andra byggnader bör inte falla på den plats som valts för installationen av samlaren.

Tänk på att på vintern är skuggorna mycket längre på grund av solens låga läge ovanför horisonten.

När du har valt den optimala platsen måste du bestämma vilka material som ska fungera som kylflänsar. För en hemmagjord luftkollektor är aluminiumburkar för drycker lämpliga. Bekvämligheten är uppenbar - aluminium har en hög värmeledningsförmåga och är lätt att klippa, bankerna har standardstorlekar och är sammanfogade.

Efter att det erforderliga antalet burkar har samlats upp måste de tvättas, torkas, skära hål i nacken och botten, limmas med limtätningsmedel och målade i svart.

Antalet burkar i längd och bredd ska motsvara panelen. Efter att batteriet med burkar har lagts i panelen är det nödvändigt att organisera kanalerna för tillförsel och urladdning av luft. För att göra detta kan du använda de färdiga rören som säljs för installation av ventilation. Under montering av systemet är det nödvändigt att tillhandahålla isolering av baksidan av panelen och det övre glaset. Det kan ersättas med ett stycke polykarbonat.

Den färdiga uppsamlaren kan anslutas till rumsventilationssystemet eller lämnas autonom. För större effektivitet är en fläkt ansluten till den. Temperaturdifferensen vid inloppet och utloppet i en sådan kollektor kan nå 35 grader.

Förutom luft kan vattenuppvärmning också ordnas. Gjutjärn eller aluminiumbatterier, ett PND-rör eller slang kan fungera som kylflänsar. Om samlaren planerar
Använd året runt, systemet ska vara dubbelkrets och fylla i frostskyddsmedel eller något annat kylmedel som kylvätska.

Enheten i ditt hem eller i solfangarens stuga kan minska värmekostnaderna avsevärt och tillgodose behoven för varmt vatten.