我们用自己的双手建造了一个太阳能集热器（23张）
太阳是地球上最强大的能源。它每秒向我们发送超过 8 亿千瓦的电力。这比世界上所有发电厂的产量高出数千倍。人们一直试图找到一种方法来应用太阳能来满足他们的需求。早在中世纪早期，他们就知道如何借助镜片生火，而如今，安装在屋顶上的黑色漆成容器可以加热水，并在村庄和避暑别墅中用作夏季淋浴。顺便说一句，它是最简单的太阳能集热器 - 一种简单且原始的设备，允许使用太阳能来加热水或加热。如果设计稍有改进，将有足够的热水满足所有家庭需求和供暖。为此，您需要了解太阳能集热器的原理。
太阳能集热器是如何工作的？
这些设备的工作原理是基于将辐射太阳能转化为热能：
- 太阳光线通过细管加热收集器中循环的冷却剂；
- 加热的冷却剂（水或防冻剂）进入储罐；
- 他在水箱中加热家庭所需的水；
- 冷却后的冷却液返回收集器。
太阳能集热器的工作原理可以与汽车冷却系统相比较——多余的热量通过散热器从运转的发动机中排出，并用于加热乘客舱。但是，如果对汽车很重要，首先要从发动机中排出热量，那么在安装太阳能集热器时，就必须有效地节省它。
使用太阳能集热器的优缺点
世界科学家一致认为，从太阳接收的能量比例只会增加，并引用了以下事实：
- 太阳是取之不尽、用之不竭的能源；
- 太阳能的使用不会导致环境污染，也不会加剧温室效应；
- 太阳能随处可用，无需运输；
- 现代科学发展允许有效地积累接收到的能量；
- 太阳能集热器需要最少的维护；
- 收集器装置相对简单且便宜。
与此同时，科学家们注意到使用太阳能的困难：
- 集热器效率直接取决于日照水平；
- 安装设备将需要一定的初始成本；
- 在冬季，热量损失显着增加。
另一个显着的缺点是只能在白天接收能量。
太阳能集热器的类型
上面，我们简单介绍了双回路集热器的工作原理：冷却液沿一个回路流动，水沿第二个回路流动。该装置可以是单电路的。在其中，只有随后被消耗的水用作热载体。单回路集热器不适合在冬天使用，因为水会结冰并破裂管道。
除了将集电器分为单路和双路外，还有其他普遍接受的分类。所以，太阳能集热器按工作原理分为：
- 平坦的;
- 真空;
- 空气;
- 集线器。
更详细地考虑它们的结构和作用原理。
平板太阳能集热器
这个简单的设备类似于具有以下层的三明治：
- 带紧固件的铝制框架；
- 隔热；
- 吸水表面吸水；
- 铜管；
- 防护玻璃。
吸收板涂成黑色，最大限度地吸收太阳辐射，覆盖整个结构的特殊钢化玻璃最大限度地减少能量损失，产生温室效应并加热吸收层。
平板太阳能集热器设计简单、可靠，但效率低。
真空太阳能集热器
基于真空管的太阳能集热器具有不同的工作原理。
与平板式集热器不同，真空集热器中的热量由密封管和集热器累积。带有特殊涂层的管子的玻璃表面有效地吸收太阳能，从而加热管子内的冷却剂。真空通过作为绝缘体来防止热量损失。循环液通过集热器进入储水箱加热水，然后返回真空管系统。
与扁平对应物相比，真空元件可以在这种类型的收集器中提供更高的效率。
空气太阳能集热器
这种类型的收集器效率不高，因为空气的热容量较低。但它们一年四季都可以使用，因为冬天空气不会结冰。
空气歧管的设计更简单，可靠性高。空气式集热器可用于加热住宅建筑以及工业场所、蔬菜店、仓库、车库和地窖。
空气收集器的装置和工作原理与平面类似物几乎没有区别：铜管系统和冷却剂循环通过它们用翅片代替受热面板。
面板装置类似于蜂窝聚碳酸酯。在面板的边缘之间，空气通过并在此过程中升温。加热的空气被供应到房间，散发出热量并返回到收集器。面板由具有高导热性的材料制成 - 铜、铝、钢。
在俄罗斯冬季寒冷气候区的条件下，集风器不会完全加热房屋，但作为额外的免费热源，它可以显着节省取暖成本。
如何用自己的双手制作太阳能集热器？
太阳能集热器的容量直接取决于其面积，但随着面积的增加，购置成本也会增加。在某些情况下，我们自己用临时材料制造太阳能收集器更有利可图。它的效果会比较小，但在材料上的花费不会影响家庭预算。如果可以防止热量散失，任何自制的建筑都会很快得到回报。在家里制作空气或平板太阳能集热器的最简单方法。
首先，您需要确定其安装位置：
- 面板需要以一定的角度严格朝南，以提供最大的日照。如果面板的倾斜角度可以改变，则设备的效率会更高，重点是在给定时间段内太阳位置的高度。所以，在冬天，倾角应该是最大的，而在夏天，面板应该在一个较小的角度。
- 集热板应尽可能靠近要加热的房间安装，以减少热量损失。将集热器有效安装在房屋屋顶的南坡或山形墙上。这样可以最大限度地减少热量损失，但必须在屋顶上开额外的孔。
- 栅栏、树木或其他建筑物的阴影不应落在选择安装集热器的地方。
请记住，在冬季，由于太阳在地平线上方的位置较低，阴影会更长。
选择最佳位置后，您需要决定用作散热器的材料。对于自制的空气收集器，用于饮料的铝罐是合适的。方便是显而易见的 - 铝具有高导热性并且易于切割，罐具有标准尺寸并且连接在一起。
收集到所需数量的罐头后，必须彻底清洗、干燥、在颈部和底部切孔，用密封胶粘上并涂上黑色。
长、宽的罐数应与面板尺寸相匹配。将罐子电池铺设在面板中后，需要组织供气和排气的通道。为此，您可以使用出售的用于安装通风的现成管道。在系统的组装过程中，必须提供面板后侧和上玻璃的绝缘。它可以用一块聚碳酸酯代替。
完成的收集器可以连接到房间通风系统或保持自主。为了提高效率，风扇连接到它。这种集热器的进出口温差可达35度。
除了空气，还可以安排水加热。铸铁或铝电池、PND 管或软管可用作散热器。如果收集器正在计划
全年使用，系统应为双回路并倒入防冻液或任何其他冷却液作为冷却液。
在您家中或在太阳能集热器的小屋中安装该设备，可以显着降低供暖成本，完全满足热水的需求。
