我們用自己的雙手建造了一個太陽能集熱器（23張）
太陽是地球上最強大的能源。它每秒向我們發送超過 8 億千瓦的電能。這比世界上所有發電廠的產量高出數千倍。人們一直試圖找到一種方法來應用太陽能來滿足他們的需求。早在中世紀早期，他們就知道如何借助鏡片生火，而如今，安裝在屋頂上的黑色漆成容器可以加熱水，並在村莊和避暑別墅中用作夏季淋浴。順便說一句，它是最簡單的太陽能集熱器 - 一種簡單且原始的設備，允許使用太陽能來加熱水或加熱。如果設計稍有改進，將有足夠的熱水滿足所有家庭需求和供暖。為此，您需要了解太陽能集熱器的原理。
太陽能集熱器是如何工作的？
這些設備的工作原理是基於將輻射太陽能轉化為熱能：
- 太陽光線通過細管加熱收集器中循環的冷卻劑；
- 加熱的冷卻劑（水或防凍劑）進入儲罐；
- 他在水箱中加熱家庭所需的水；
- 冷卻後的冷卻液返回收集器。
太陽能集熱器的工作原理可以與汽車冷卻系統相比較——多餘的熱量通過散熱器從運轉的發動機中排出，並用於加熱乘客艙。但是，如果對汽車很重要，首先要從發動機中排出熱量，那麼在安裝太陽能集熱器時，就必須有效地節省它。
使用太陽能集熱器的優缺點
世界科學家一致認為，從太陽接收的能量比例只會增加，並引用了以下事實：
- 太陽是取之不盡、用之不竭的能源；
- 太陽能的使用不會導致環境污染，也不會加劇溫室效應；
- 太陽能隨處可用，無需運輸；
- 現代科學發展允許有效地積累接收到的能量；
- 太陽能集熱器需要最少的維護；
- 收集器裝置相對簡單且便宜。
與此同時，科學家們注意到使用太陽能的困難：
- 集熱器效率直接取決於日照水平；
- 安裝設備將需要一定的初始成本；
- 在冬季，熱量損失顯著增加。
另一個顯著的缺點是只能在白天接收能量。
太陽能集熱器的類型
上面，我們簡單介紹了雙迴路集熱器的工作原理：冷卻液沿一個迴路流動，水沿第二個迴路流動。該裝置可以是單電路的。在其中，只有隨後被消耗的水用作熱載體。單迴路集熱器不適合在冬天使用，因為水會結冰並破裂管道。
除了將集電器分為單路和雙路外，還有其他普遍接受的分類。所以，太陽能集熱器按工作原理分為：
- 平坦的;
- 真空;
- 空氣;
- 集線器。
更詳細地考慮它們的結構和作用原理。
平板太陽能集熱器
這個簡單的設備類似於具有以下層的三明治：
- 帶緊固件的鋁製框架；
- 隔熱；
- 吸水錶面吸水；
- 銅管；
- 防護玻璃。
吸收板塗成黑色，最大限度地吸收太陽輻射，覆蓋整個結構的特殊鋼化玻璃最大限度地減少能量損失，產生溫室效應並加熱吸收層。
平板太陽能集熱器設計簡單、可靠，但效率低。
真空太陽能集熱器
基於真空管的太陽能集熱器具有不同的工作原理。
與平板式集熱器不同，真空集熱器中的熱量由密封管和集熱器累積。帶有特殊塗層的管子的玻璃表面有效地吸收太陽能，從而加熱管子內的冷卻劑。真空通過作為絕緣體來防止熱量損失。循環液通過集熱器進入儲水箱加熱水，然後返回真空管系統。
與扁平對應物相比，真空元件可以在這種類型的收集器中提供更高的效率。
空氣太陽能集熱器
這種類型的收集器效率不高，因為空氣的熱容量較低。但它們一年四季都可以使用，因為冬天空氣不會結冰。
空氣歧管的設計更簡單，可靠性高。空氣式集熱器可用於加熱住宅建築以及工業場所、蔬菜店、倉庫、車庫和地窖。
空氣收集器的裝置和工作原理與平麵類似物幾乎沒有區別：銅管系統和冷卻劑循環通過它們用翅片代替受熱面板。
面板裝置類似於蜂窩聚碳酸酯。在面板的邊緣之間，空氣通過並在此過程中升溫。加熱的空氣被供應到房間，散發出熱量並返回到收集器。面板由具有高導熱性的材料製成 - 銅、鋁、鋼。
在俄羅斯氣候區冬季嚴寒的條件下，集熱器不會完全為房屋供暖，但作為額外的免費熱源，可以顯著節省供暖成本。
如何用自己的雙手製作太陽能集熱器？
太陽能集熱器的容量直接取決於其面積，但隨著面積的增加，購置成本也會增加。在某些情況下，我們自己用臨時材料製造太陽能收集器更有利可圖。它的效果會比較小，但在材料上的花費不會影響家庭預算。如果可以防止熱量散失，任何自製的建築都會很快得到回報。在家裡製作空氣或平板太陽能集熱器的最簡單方法。
首先，您需要確定其安裝位置：
- 面板需要以一定的角度嚴格朝南，以提供最大的日照。如果面板的傾斜角度可以改變，則設備的效率會更高，重點是給定時間段內太陽位置的高度。所以，在冬天，傾角應該是最大的，而在夏天，面板應該在一個較小的角度。
- 集熱板應盡可能靠近要加熱的房間安裝，以減少熱量損失。將集熱器有效安裝在房屋屋頂的南坡或山形牆上。這樣可以最大限度地減少熱量損失，但必須在屋頂上開額外的孔。
- 柵欄、樹木或其他建築物的陰影不應落在選擇安裝集熱器的地方。
請記住，在冬季，由於太陽在地平線上方的位置較低，陰影會更長。
選擇最佳位置後，您需要決定用作散熱器的材料。對於自製的空氣收集器，用於飲料的鋁罐是合適的。方便是顯而易見的 - 鋁具有高導熱性並且易於切割，罐具有標準尺寸並且連接在一起。
收集到所需數量的罐頭後，必須徹底清洗、乾燥、在頸部和底部切孔，用密封膠粘上並塗上黑色。
長、寬的罐數應與面板尺寸相匹配。將罐子電池鋪設在面板中後，需要組織供氣和排氣的通道。為此，您可以使用出售的用於安裝通風的現成管道。在系統的組裝過程中，必須提供面板後側和上玻璃的絕緣。它可以用一塊聚碳酸酯代替。
完成的收集器可以連接到房間通風系統或保持自主。為了提高效率，風扇連接到它。這種集熱器的進出口溫差可達35度。
除了空氣，還可以安排水加熱。鑄鐵或鋁電池、PND 管或軟管可用作散熱器。如果收集器正在計劃
全年使用，系統應為雙迴路並倒入防凍液或任何其他冷卻液作為冷卻液。
在您家中或在太陽能集熱器的小屋中安裝該設備，可以顯著降低供暖成本，完全滿足熱水的需求。
