Erilaisia ​​aurinkokeräimiä on ilmestynyt markkinoille jo pitkään. Nämä ovat laitteita, jotka käyttävät aurinkoenergiaa veden lämmittämiseen kotitalouksien tarpeisiin. Mutta niiden korkeat kustannukset estävät niitä saamasta suosiota käyttäjien keskuudessa; tämä on kaikkien vaihtoehtoisten energialähteiden ongelma. Esimerkiksi keskimääräisen perheen tarpeita vastaavan asennuksen ostamisen ja asennuksen kokonaiskustannukset ovat 5 000 dollaria. Mutta ulospääsy on olemassa: voit tehdä aurinkokeräimen omilla käsilläsi edullisista materiaaleista. Kuinka tämä toteutetaan, keskustellaan tässä materiaalissa.

Miten aurinkokeräin toimii?

Keräimen toimintaperiaate perustuu auringon lämpöenergian absorptioon (absorptioon) erityisellä vastaanottolaitteella ja sen siirtämisellä jäähdytysnesteeseen minimaalisilla häviöillä. Vastaanottimena käytetään mustaksi maalattuja kupari- tai lasiputkia.

Loppujen lopuksi tiedetään, että väriltään tummat tai mustat esineet imevät lämpöä parhaiten. Jäähdytysneste on useimmiten vettä, joskus ilmaa. Suunnittelun mukaan aurinkokeräimet kodin lämmitykseen ja kuuman veden toimittamiseen ovat seuraavan tyyppisiä:

• ilmaa;
• tasainen vesi;
• vesityhjiö.

Muun muassa ilmassa oleva aurinkokeräin erottuu suunnittelun yksinkertaisuudesta ja siten alhaisimmasta hinnasta. Se on paneeli - metallista valmistettu auringonsäteilyn vastaanotin, joka on suljettu tiiviiseen koteloon. Parempaa lämmönsiirtoa varten teräslevy on varustettu takapuolella rivoilla ja pohjassa lämpöeristyksellä. Eteen on asennettu kirkas lasi, ja kotelon sivuilla on aukot laipoineen ilmakanavien tai muiden paneelien liittämistä varten, kuten kuvassa:

Toiselta puolelta aukosta sisään tuleva ilma kulkee teräsripojen välistä ja, saatuaan niistä lämpöä, poistuu toiselta puolelta.

On sanottava, että ilmalämmitteisten aurinkokeräinten asennuksella on omat ominaisuutensa. Alhaisen hyötysuhteensa vuoksi huoneiden lämmittämiseen on käytettävä useita samanlaisia ​​paneeleja yhdistettynä akkuun. Lisäksi tarvitset ehdottomasti tuulettimen, koska katolla olevista keräilijöistä lämmitetty ilma ei mene alas itsestään. Ilmajärjestelmän kaaviokuva on esitetty alla olevassa kuvassa:

Yksinkertaisen laitteen ja toimintaperiaatteen avulla voit tehdä ilmatyyppisiä jakoputkia omin käsin. Mutta tarvitset paljon materiaalia useille keräilijöille, etkä silti pysty lämmittämään vettä heidän avullaan. Näistä syistä kodin käsityöläiset haluavat työskennellä vedenlämmittimien kanssa.

Tasokeräimen muotoilu

Itsetuotannossa eniten kiinnostavat veden lämmitykseen tarkoitetut litteät aurinkokeräimet. Suorakaiteen muotoisessa metalli- tai alumiiniseoskotelossa on lämmönvastaanotin - levy, johon on painettu kupariputkikela. Vastaanotin on valmistettu alumiinista tai kuparista, joka on päällystetty mustalla absorptiokerroksella. Kuten edellisessä versiossa, levyn pohja on erotettu pohjasta kerroksella lämpöä eristävää materiaalia, ja kannen rooli on kestävä lasi tai polykarbonaatti. Alla oleva kuva näyttää aurinkokeräimen rakenteen:

Musta levy imee lämpöä ja siirtää sen putkien läpi liikkuvaan jäähdytysnesteeseen (vesi tai pakkasneste). Lasilla on 2 tehtävää: se siirtää auringonsäteilyä lämmönvaihtimeen ja toimii suojana sateelta ja tuulelta, jotka vähentävät lämmittimen suorituskykyä. Kaikki liitännät on tehty hermeettisesti, jotta pölyä ei pääse sisään eikä lasi menetä läpinäkyvyyttään. Jälleen auringonsäteiden lämpöä ei saa tuulettaa ulkoilmalla halkeamien kautta, vaan siitä riippuu aurinkokeräimen tehokas toiminta.

Tämä tyyppi on suosituin ostajien keskuudessa optimaalisen hinta-laatusuhteen vuoksi ja kotikäsityöläisten keskuudessa suhteellisen yksinkertaisen suunnittelunsa vuoksi. Mutta tällaista keräilijää voidaan käyttää lämmitykseen vain eteläisillä alueilla; kun ulkoilman lämpötila laskee, sen suorituskyky laskee merkittävästi kotelon läpi menevien suurten lämpöhäviöiden vuoksi.

Tyhjiöjakotukkilaite

Toinen aurinkovesilämmittimien tyyppi valmistetaan nykyaikaisilla teknologioilla ja edistyneillä teknisillä ratkaisuilla, ja siksi se kuuluu korkeaan hintaluokkaan. Keräimessä on toteutettu kaksi tällaista ratkaisua:

• lämmöneristys tyhjiöllä;
• käyttämällä matalassa lämpötilassa kiehuvan aineen höyrystymis- ja kondensaatioenergiaa.

Ihanteellinen vaihtoehto suojata keräimen absorboijaa lämpöhäviöltä on sulkea se tyhjiöön. Kylmäaineella täytetty ja imukykyisellä kerroksella peitetty kupariputki asetetaan kestävästä lasista valmistettuun pulloon, jonka välisestä tilasta ilma pumpataan ulos. Kupariputken päät sopivat putkeen, jonka läpi jäähdytysneste virtaa. Mitä tapahtuu: kylmäaine kiehuu auringonvalon vaikutuksesta ja muuttuu höyryksi, se nousee putkeen ja muuttuu kosketuksesta jäähdytysnesteeseen ohuen seinämän läpi uudelleen nesteeksi. Keräimen toimintakaavio näkyy alla:

Temppu on, että höyryksi muuttuessaan aine imee paljon enemmän lämpöenergiaa kuin normaalin lämmityksen aikana. Minkä tahansa nesteen ominaishöyrystyslämpö on korkeampi kuin sen ominaislämpökapasiteetti, ja siksi tyhjiöaurinkokeräimet ovat erittäin tehokkaita. Kondensoituessaan putkessa virtaavan jäähdytysaineen kanssa, kylmäaine siirtää kaiken lämmön siihen ja itse virtaa alas saadakseen uuden osan auringon energiasta.

Suunnittelunsa ansiosta tyhjiölämmittimet eivät pelkää alhaisia ​​lämpötiloja ja pysyvät toiminnassa myös kylmässä, joten niitä voidaan käyttää pohjoisilla alueilla. Veden lämmityksen intensiteetti on tässä tapauksessa pienempi kuin kesällä, koska talvella auringosta tulee vähemmän lämpöä maahan ja pilvet häiritsevät usein. On selvää, että lasipullon valmistaminen evakuoidulla ilmalla kotona on yksinkertaisesti epärealistista.

Huomautus. Kerääjää varten on tyhjiöputket, jotka täytetään suoraan jäähdytysnesteellä. Niiden haittana on, että ne on kytketty sarjaan; jos yksi polttimo menee rikki, koko vedenlämmitin on vaihdettava.

Kuinka tehdä aurinkokeräin?

Ennen kuin aloitat työn, sinun tulee päättää tulevan vedenlämmityslaitteen mitat. Lämmönvaihtopinta-alan tarkka laskeminen ei ole helppoa, paljon riippuu auringon säteilyn voimakkuudesta tietyllä alueella, talon sijainnista, lämmityspiirin materiaalista ja niin edelleen. Olisi oikein sanoa, että mitä suurempi lämmönkerääjä, sitä parempi. Sen kokoa rajoittaa kuitenkin todennäköisesti paikka, johon se on suunniteltu asennettavaksi. Tämä tarkoittaa, että meidän on edettävä tämän paikan alueelta.

Helpoin tapa tehdä runko on puusta asettamalla pohjalle kerros vaahtoa tai mineraalivillaa. Tähän tarkoitukseen on myös kätevää käyttää vanhojen puuikkunoiden puitteita, joissa on säilytetty vähintään yksi lasi. Lämmönvastaanottimen materiaalivalikoima on yllättävän laaja, jota käsityöläiset eivät käytä keräimen kokoamiseen. Tässä on luettelo suosituista vaihtoehdoista:

• ohutseinäiset kupariputket;
• erilaisia ​​polymeeriputkia ohuilla seinämillä, mieluiten mustalla. Polyeteenistä valmistettu PEX-putki vesihuoltoon toimii hyvin;
• alumiiniputket. Totta, niiden yhdistäminen on vaikeampaa kuin kupariliitokset;
• teräspaneeli jäähdyttimet;
• musta puutarhaletku.

Huomautus. Listattujen lisäksi on monia eksoottisia versioita. Esimerkiksi oluttölkeistä tai muovipulloista valmistettu ilma-aurinkokeräin. Tällaiset prototyypit erottuvat omaperäisyydestään, mutta vaativat merkittäviä työpanostuksia epäilyttävällä tuotolla.

Metallilevy, joka peittää tulevan kiukaan koko alueen, on asetettava koottuun puukoteloon tai vanhaan ikkunapuitteeseen, jossa on kiinnitetty pohja ja asennettu eristys. On hyvä, jos löydät alumiinilevyn, mutta ohut teräs riittää. Se on maalattava mustaksi, ja sitten putket on asetettava kelan muodossa.

Lämmitysveden keräin on epäilemättä parasta kupariputkista; ne siirtävät hyvin lämpöä ja kestävät useita vuosia. Patteri kiinnitetään tiukasti metalliseulaan kannattimilla tai jollain muulla käytettävissä olevalla tavalla; 2 liitintä vedensyöttöä varten ovat johti ulos.

Koska tämä on litteä eikä tyhjiökeräin, lämmönvaimennin tulee peittää päältä läpikuultavalla rakenteella - lasilla tai polykarbonaatilla. Jälkimmäinen on helpompi käsitellä ja luotettavampi käytössä, se ei hajoa rakeista.

Asennuksen jälkeen aurinkokeräin on asennettava paikoilleen ja liitettävä vesisäiliöön. Asennusolosuhteiden salliessa on mahdollista järjestää luonnollinen veden kierto säiliön ja lämmittimen välillä, muuten kiertovesipumppu sisältyy järjestelmään.

Johtopäätös

Kotisi lämmittäminen tee-se-itse-aurinkokeräimillä on houkutteleva mahdollisuus monille asunnonomistajille. Eteläisten alueiden asukkaille tämä vaihtoehto on helpommin saatavilla, heidän on vain täytettävä järjestelmä pakkasnesteellä ja eristettävä runko kunnolla. Pohjoisessa kotitekoinen keräin auttaa lämmittämään vettä kotitalouksien tarpeisiin, mutta se ei riitä talon lämmittämiseen. Kylmät ja lyhyet päivänvaloajat vaativat veronsa.

Vaihtoehtoiset uusiutuvat energialähteet ovat erittäin suosittuja. Joissakin EU-maissa autonominen lämmitys kattaa yli 50 % energiantarpeesta. Venäjän federaatiossa aurinkokeräimet eivät ole vielä yleistyneet. Yksi tärkeimmistä syistä: laitteiden korkea hinta. Kotimaisen valmistajan aurinkopaneelista joudut maksamaan vähintään 16-20 tuhatta ruplaa. Eurooppalaisten tuotemerkkien tuotteet maksavat vielä enemmän, alkaen 40-45 tuhatta ruplaa.

Aurinkokeräimen valmistaminen omilla käsillä on vähintään puolet halvempaa. Kotitekoinen aurinkokeräin tuottaa tarpeeksi lämpöä suihkuveden lämmittämiseen 3-4 hengelle. Sen tekemiseen tarvitset rakennustyökaluja, kekseliäisyyttä ja saatavilla olevia materiaaleja.

Mistä aurinkokunta voidaan tehdä?

Ensinnäkin sinun on ymmärrettävä, mitä toimintaperiaatetta aurinkoenergialla toimiva vedenlämmitin käyttää. Lohkon sisäinen rakenne sisältää seuraavat komponentit:

• runko;
• vaimennin;
• lämmönvaihdin, jonka sisällä jäähdytysneste kiertää;
• heijastimet kohdistamaan auringonsäteet.

Tehdasaurinkovesilämmityskeräin toimii seuraavasti:

• Lämmön absorptio - auringonsäteet kulkevat kehon päällä olevan lasin läpi tai tyhjiöputkien läpi. Lämmönvaihtimen kanssa kosketuksissa oleva sisäinen imukykyinen kerros on maalattu valikoivalla maalilla. Kun auringonvalo osuu absorberiin, vapautuu suuri määrä lämpöä, joka kerätään ja käytetään veden lämmittämiseen.
• Lämmönsiirto - absorboija sijaitsee läheisessä kosketuksessa lämmönvaihtimen kanssa. Absorberin keräämä ja lämmönvaihtimeen siirretty lämpö lämmittää putkien kautta kulkevan nesteen lämpövaraajan sisällä olevaan kierukkaan. Veden kierto vedenlämmittimessä tapahtuu pakotetulla tai luonnollisella tavalla.
• LKV - kuuman veden lämmittämisessä käytetään kahta periaatetta:
  1. Suora lämmitys - kuuma vesi lämmityksen jälkeen tyhjennetään yksinkertaisesti lämpöeristettyyn säiliöön. Yksiosaisessa aurinkojärjestelmässä jäähdytysnesteenä käytetään tavallista kotitalousvettä.
  2. Toinen vaihtoehto on tarjota kuuman veden syöttö passiivisella vedenlämmittimellä epäsuoran lämmityksen periaatteella. Jäähdytysneste (usein pakkasneste) lähetetään paineen alaisena aurinkokeräimen lämmönvaihtimeen. Lämmityksen jälkeen lämmitetty neste syötetään varastosäiliöön, jonka sisään on rakennettu kierukka (joka toimii lämmityselementtinä), jota ympäröi vesi kuuman veden syöttöjärjestelmää varten.
     Jäähdytysneste lämmittää patterin ja siirtää siten lämpöä säiliössä olevaan veteen. Kun hana avataan, lämmitetty vesi virtaa varaajasäiliöstä vedenkeräyspisteeseen. Epäsuoralla lämmityksellä varustetun aurinkosähköjärjestelmän erikoisuus on sen kyky toimia ympäri vuoden.

Kalliissa tehdasvalmisteisissa aurinkosähköjärjestelmissä käytetty toimintaperiaate kopioidaan ja toistetaan tee-se-itse-keräimissä.

Aurinkokäyttöisten vedenlämmittimien toimintamalleilla on samanlainen rakenne. Ne on valmistettu vain romumateriaaleista. On olemassa järjestelmiä keräilijöiden valmistamiseksi:

• polykarbonaatti;
• tyhjiöputket;
• PET-pullot;
• oluttölkit;
• jääkaapin jäähdytin;
• kupariputket;
• HDPE ja PVC putket.

Kaavioista päätellen modernit "Kulibins" suosivat kotitekoisia järjestelmiä, joissa on luonnollinen kierto, termosifonityyppi. Ratkaisun erikoisuus on, että varastosäiliö sijaitsee kuumavesijärjestelmän yläpisteessä. Vesi kiertää järjestelmän läpi painovoiman vaikutuksesta ja toimitetaan kuluttajalle.

Polykarbonaatti jakoputki

Ne on valmistettu kennopaneeleista, joilla on hyvät lämmöneristysominaisuudet. Levyn paksuus 4-30 mm. Polykarbonaatin paksuuden valinta riippuu tarvittavasta lämmönsiirrosta. Mitä paksumpi levy ja siinä olevat kennot, sitä enemmän vettä laitteisto voi lämmittää.

Aurinkojärjestelmän, erityisesti polykarbonaatista valmistetun kotitekoisen aurinkovesilämmittimen, valmistamiseksi tarvitset seuraavat materiaalit:

• kaksi kierretankoa;
• propeenikulmat, liittimissä on oltava ulkoinen kierreliitäntä;
• PVC-muoviputket: 2 kpl, pituus 1,5 m, halkaisija 32;
• 2 pistoketta.

Putket asennetaan yhdensuuntaisesti kotelon kanssa. Liitä kuuman veden tuloon sulkuventtiilien kautta. Putkea pitkin tehdään ohut leikkaus, johon voidaan asettaa polykarbonaattilevy. Termosifoniperiaatteen ansiosta vesi virtaa itsenäisesti levyn uriin (kennoihin), lämpenee ja menee koko lämmitysjärjestelmän yläosassa sijaitsevaan varastosäiliöön. Putkeen asetettujen levyjen tiivistämiseen ja kiinnittämiseen käytetään lämmönkestävää silikonia.

Solupolykarbonaattikeräimen lämpötehokkuuden lisäämiseksi levy päällystetään millä tahansa valikoivalla maalilla. Veden kuumeneminen valikoivan pinnoituksen jälkeen kiihtyy noin kaksinkertaiseksi.

Tyhjiöputki jakotukki

Tässä tapauksessa ei ole mahdollista tulla toimeen pelkästään improvisoiduilla keinoilla. Aurinkokeräimen valmistamiseksi sinun on ostettava tyhjiöputket. Niitä myyvät aurinkosähköjärjestelmien kunnossapitoon osallistuvat yritykset ja suoraan aurinkovesilämmittimien valmistajat.

Itsenäiseen tuotantoon on parempi valita pullot, joissa on höyhentangot ja lämpöputken lämpökanava. Putket on helpompi asentaa ja tarvittaessa vaihtaa.

Sinun on myös ostettava rikastinlohko tyhjiöaurinkokeräimelle. Kun valitset, kiinnitä huomiota solmun suorituskykyyn (joka määräytyy laitteeseen samanaikaisesti yhdistettävien puhelimien lukumäärän mukaan). Runko valmistetaan itsenäisesti kokoamalla puurunko. Säästöt kotona valmistettaessa, kun otetaan huomioon valmiiden tyhjiöputkien osto, ovat vähintään 50%.

Muovipulloista valmistettu aurinkopaneeli

Valmistamiseen tarvitset noin 30 kpl. PET-pullot. Kokoonpanossa on kätevämpää käyttää samankokoisia, 1 tai 1,5 litran astioita. Valmisteluvaiheessa pulloista poistetaan etiketit ja pinta pestään perusteellisesti. Muovisäiliöiden lisäksi tarvitset seuraavat:

• 12 m letku kasveille, halkaisija 20 mm;
• 8 T-sovitinta;
• 2 polvea;
• rulla teflon elokuva;
• 2 palloventtiiliä.

Muovipulloista aurinkokeräimiä valmistettaessa pohjan pohjaan tehdään kaulan halkaisijan verran reikä, johon työnnetään kumiletku tai PVC-putki. Kerääjä on koottu 5 riviin, joissa kussakin linjassa on 6 pulloa.

Selkeänä päivänä 15 minuutin sisällä. vesi lämpenee 45°C:een. Korkean suorituskyvyn vuoksi on järkevää liittää muovipulloista valmistettu aurinkovesilämmitin 200 litran varastosäiliöön. Jälkimmäinen on hyvin eristetty lämpöhäviön estämiseksi.

Alumiininen oluttölkkien keräilijä

Alumiinilla on hyvät lämpöominaisuudet. Ei ole yllättävää, että metallia käytetään lämmityspattereiden valmistukseen.

Alumiinitölkkejä voidaan käyttää kotitekoisten aurinkojärjestelmien valmistukseen. Tinasta tai muusta metallista valmistetut tölkit eivät sovellu tuotantoon.

Yhtä aurinkopaneelia varten tarvitaan seuraavat komponentit:

• purkit, noin 15 kpl. riviä kohden runkoon mahtuu 10-15 riviä;
• lämmönvaihdin - käytetään kumiletkusta tai muoviputkista valmistettua kerääjää;
• liima tölkkien liimaamiseen yhteen;
• valikoiva maali.

Tölkkien pinta on maalattu tummaksi. Laatikko on peitetty paksulla lasilla tai polykarbonaatilla.

Alumiinitölkeistä valmistettu aurinkokeräin tehdään usein ilmalämmitykseen. Vesijäähdytysnestettä käytettäessä laitteen lämpötehokkuus laskee.

Aurinkojärjestelmä jääkaapista

Toinen suosittu ratkaisu, joka vaatii vähän aikaa ja rahaa. Aurinkokeräin on valmistettu vanhan jääkaapin jäähdyttimestä. Kela on jo maalattu mustaksi. Riittää, kun asetat säleikön eristetyllä puukotelolla ja liität sen kuuman veden syöttöön juottamalla.

On mahdollisuus tehdä ilmastointilaite lauhduttimesta. Tätä varten useita lämpöpattereita liitetään yhteen verkkoon. Jos on mahdollista ostaa edullisesti noin 8 kpl. kondensaattorit, keräimen valmistaminen on täysin mahdollista.

Kupariputkikeräin

Kuparilla on hyvät lämpöominaisuudet. Kuparisen aurinkokeräimen valmistuksessa käytetään seuraavaa:

• putket, joiden halkaisija on 1 1/4", käytetään lämmitys- ja kuumavesijärjestelmien asennuksessa;
• 1/4" putket, joita käytetään ilmastointijärjestelmissä;
• kaasunpolttaja;
• juote ja sulate.

Jäähdyttimen säleikön runko on koottu halkaisijaltaan suurista kupariputkista. Pintaan porataan 1/4" reiät. Tuloksena oleviin uriin työnnetään sopivan halkaisijan omaavat putket. Patteri peitetään lasilla tai polykarbonaatilla. Kupari maalataan valikoivalla maalilla.

HDPE-putkista ja PVC-letkuista valmistettu aurinkokattila

Aurinkojärjestelmien tuotannossa käytetään lähes mitä tahansa saatavilla olevaa materiaalia. On olemassa ratkaisuja, joiden avulla voit tehdä keräimen aaltopahvista, kasvien kasteluun käytettävästä kumiletkusta.

Aurinkojärjestelmiä ei ole valmistettu metalli-muoviputkista, koska kumiliitostiivisteet eivät kestä kovaa lämpöä. Voimakkaalla auringonsäteilyllä keruulämpö saavuttaa 300 °C. Jos ne kuumenevat liikaa, tiivisteet vuotavat varmasti.

Aurinkokeräin on mahdollista valmistaa aaltopahvista ruostumattomasta putkesta. Ratkaisun suosio johtuu asennuksen nopeudesta ja helppoudesta. Aallotettu ruostumaton teräsputki asetetaan renkaisiin tai käärmeisiin. Haittana on ruostumattomien aaltopahviputkien suhteellisen korkea hinta.

Huolimatta yllä kuvatuista olemassa olevista vaihtoehdoista, propeeni- ja HDPE-putkista valmistetut aurinkokeräimet ovat edelleen suosituimpia. Jokaisella vaihtoehdolla on omat etunsa:

• HDPE-putkista valmistettu aurinkokeräin- valitse valmistukseen materiaali, joka kestää lämpöä. Lämmönvaraajan asennuksen helpottamiseksi myydään suuri määrä varusteita. Matalatiheyspolyeteenistä valmistetut putket ovat alun perin mustia tai tummansinisiä, joten ne eivät vaadi maalausta.
• PVC-putkista valmistettu aurinkokeräin- Ratkaisun suosio piilee rakenteen helppoudessa asentaa juottamalla. Suuri määrä kulmia, t-paitoja, amerikkalaisia ​​naaraat ja muita varusteita helpottaa kokoonpanoprosessia. Juottamalla voit luoda minkä tahansa kokoonpanon keräililämmönvaihtimen.

Aurinkoenergian kuumavesikeräimen valmistaminen PEX-putkesta:

Kaikkia kuvattuja putkia käytetään vaihtelevalla tehokkuudella ytimenä valmistettaessa kotitekoista aurinkokerääjää muovipulloista ja alumiinitölkeistä.

Kuinka tehdä valikoiva pinnoite

Erittäin tehokkaalla keräimellä on korkea aurinkoenergian absorptioaste. Säteet osuvat tummaan pintaan ja lämmittävät sen sitten. Mitä vähemmän säteilyä hylkii aurinkokeräimen vaimentimesta, sitä enemmän lämpöä jää aurinkokuntaan.

Riittävän lämmön kertymisen varmistamiseksi on tarpeen luoda valikoiva pinnoite. Tuotantovaihtoehtoja on useita:

• Kotitekoinen selektiivinen keräilypinnoite- käytä mustia maaleja, jotka jättävät mattapinnan kuivumisen jälkeen. Ratkaisuja löytyy, kun kerääjän vaimentimena käytetään läpinäkymätöntä tummaa öljykangasta. Musta emali levitetään lämmönvaihdinputkiin, tölkkien ja pullojen pintaan mattavaikutteisesti.
• Erityiset imukykyiset pinnoitteet- voit mennä toisinkin ostamalla keräilijälle erityisen valikoivan maalin. Selektiiviset maalit ja lakat sisältävät polymeeripehmitteitä ja lisäaineita, jotka takaavat hyvän tarttuvuuden, lämmönkestävyyden ja korkean auringonvalon imeytymisen.

Kesäisin yksinomaan veden lämmitykseen käytettävät aurinkosähköjärjestelmät pääsevät helposti käsiksi maalaamalla vaimentimen mustaksi tavallisella maalilla. Kotitekoisissa aurinkokeräimissä talon lämmittämiseen talvella on oltava korkealaatuinen selektiivinen pinnoite. Et voi säästää maalissa.

Kotitekoinen vai tehdasaurinkojärjestelmä - kumpi on parempi?

On epärealistista tehdä kotona aurinkokeräin, jota voidaan verrata tehdastuotteisiin teknisten ominaisuuksien ja suorituskyvyn suhteen. Toisaalta, jos tarvitset vain tarpeeksi vettä kesäsuihkua varten, aurinkoenergia riittää yksinkertaisen kotitekoisen vedenlämmittimen käyttöön.

Talvella toimivien nestekeräinten osalta kaikki tehtaan aurinkopaneelijärjestelmät eivät toimi matalissa lämpötiloissa. Ympärivuotiset järjestelmät ovat useimmiten laitteita, joissa on alipainelämpöputket, tehostettuja ja jotka pystyvät toimimaan jopa -50 °C:n lämpötiloissa.

Tehdasaurinkokeräimet on usein varustettu pyörivällä mekanismilla, joka säätää automaattisesti paneelin kaltevuuskulman ja suunnan pääpisteisiin riippuen Auringon sijainnista.

Tehokas aurinkoenergialla toimiva vedenlämmitin on sellainen, joka täyttää täysin käyttötarkoituksensa. Veden lämmittämiseen 2-3 hengelle kesällä voit tulla toimeen tavallisella aurinkokeräimellä, joka on valmistettu omin käsin improvisoiduista materiaaleista. Talvella lämmitykseen alkukustannuksista huolimatta on parempi asentaa tehdasaurinkojärjestelmä.

Videokurssi aurinkopaneelien valmistamisesta

Energiatehokkaan kodin käsite sisältää uusiutuvien energialähteiden luomisen, toteuttamisen ja käytön. Tee-se-itse aurinkokeräimet, jotka olivat äärimmäisen harvinaisia ​​ei niin kauan sitten, ovat yleistyneet.

Aurinkojärjestelmien jatkuva parantaminen ja niiden merkittävä hintojen lasku on johtanut niiden entistä laajempaan esiintymiseen jokapäiväisessä elämässä. Tehdasmallien kustannukset ovat nykyään verrattavissa klassisen lämmitysjärjestelmän asentamiseen vaadittaviin kustannuksiin. Jokainen voi kuitenkin tehdä tämän tekniikan itse.

Aurinkokeräimen toimintaperiaate

Kerääjän toimintaperiaatteen lyhyesti kuvaamiseksi on tarpeen ottaa talteen aurinkolämpöenergia. Myöhemmin se konsentroidaan ja sitä käyttävät ihmiset.

Keräinjärjestelmä koostuu seuraavista osista:

• Lämpöakku (tavallinen nestesäiliö)
• Lämmönvaihtopiiri
• Suoraan keräilijä

Nestemäinen tai kaasumainen jäähdytysneste kiertää keräimen läpi. Tuloksena oleva energia lämmittää sen ja siirtää lämpöä veteen asennetun varastosäiliön kautta.

Lämmitetty neste säilytetään säiliössä, kunnes se käytetään. Sen käyttöalue on erittäin laaja - tavallisista kotitalouksien tarpeista kodin lämmitykseen. Jotta vesi ei jäähtyisi nopeasti, säiliö on eristettävä kunnolla.

Veden kierto keruussa tapahtuu kahdella tavalla: tai pakko. Varastosäiliöön voidaan asentaa nestettä lämmittävä lisäelementti, joka käynnistyy, kun ympäristön lämpötila on alhainen, ja ylläpitää veden lämpötilaa esimerkiksi talvella, kun päivänseisaus on lyhyt.

Esittelyvideo vedenlämmittimen suunnittelusta

Aurinkokeräinten tyypit

Kun suunnittelet aurinkokeräimen asentamista omilla käsillä taloon, sinun on päätettävä suunnittelutyypistä:

Malleja, joissa ilma on jäähdytysneste, käytetään erittäin harvoin. Tämä johtuu nesteen ominaisuuksista - se johtaa lämpöä paljon paremmin kuin kaasu. Ilmankerääjät tehdään usein litteiksi niin, että absorptiolaitteen kanssa kosketuksissa oleva ilma lämpenee luonnollisesti.

ilma-aurinkokeräimen kaavio

Tyhjiöaurinkokeräimet

Tyhjiömallit ovat monimutkaisimpia. Lasilla peitetyn laatikon sijaan se käyttää suuria lasiputkia. Niiden sisällä on halkaisijaltaan pienempiä putkia, jotka sisältävät lämpöenergiaa keräävän absorboijan. Putkien välissä on tyhjiö, se toimii lämmöneristeenä.

Tasaiset aurinkokeräimet

Yleisin on litteä aurinkokeräin, jonka sisällä on erityinen imukykyinen kerros sijoitettu lasilaatikkoon. Se on kytketty putkiin, joiden läpi jäähdytysneste (yleensä propyleeniglykoli) liikkuu.

litteän aurinkokeräimen kaavio

Mutta kun päätät tehdä aurinkokeräimen omin käsin, sinun on ymmärrettävä, että on mahdotonta tehdä niin monimutkaisia ​​​​laitteita, jotka ovat samanlaisia ​​​​kuin teolliset. Lisäksi niiden hyötysuhde heikkenee huomattavasti, käyttöikä lyhenee, mutta myös materiaaliinvestoinnit.

Rakennepiirustukset

Aloitetaan

Ennen aurinkokeräimen rakentamista on tarpeen tehdä asianmukaiset laskelmat ja määrittää, kuinka paljon energiaa sen tulisi tuottaa. Mutta kotitekoiselta asennukselta ei pitäisi odottaa suurta tehokkuutta. Kun olet päättänyt, että sitä riittää, voit aloittaa.

Työ voidaan jakaa useisiin päävaiheisiin:

1. Tee laatikko
2. Tee patteri tai lämmönvaihdin
3. Tee etukamera ja tallennuslaite
4. Kokoa keräin

Jotta voit tehdä laatikon aurinkokeräimelle omin käsin, sinun tulee valmistaa paksuusreunainen levy 25-35 mm ja leveys 100-130 mm. Sen pohjan tulee olla valmistettu tekstioliitista, varustettu riboilla. Se tulisi myös eristää hyvin polystyreenivaahdolla (mutta etusija annetaan mineraalivillalle), peitetty galvanoidulla levyllä.

Kun laatikko on valmisteltu, on aika tehdä lämmönvaihdin. Sinun tulee noudattaa ohjeita:

1. On tarpeen valmistaa 15 ohutseinäistä metalliputkea, joiden pituus on 160 cm, ja kaksi tuumaa 70 cm pitkää putkea
2. Molempiin paksuuntuneisiin putkiin porataan reikiä niiden pienempien putkien halkaisijan mukaan, joihin ne asennetaan. Tässä tapauksessa sinun on varmistettava, että ne ovat koaksiaalisia toisella puolella, suurin askel niiden välillä on 4,5 cm
3. Seuraava vaihe on, että kaikki putket on koottava yhdeksi rakenteeksi ja hitsattava turvallisesti
4. Lämmönvaihdin asennetaan galvanoidulle levylle (kiinnitetty aiemmin laatikkoon) ja kiinnitetään teräspuristimilla (metallipuristimet voidaan valmistaa)
5. Laatikon pohja on suositeltavaa maalata tummalla värillä (esimerkiksi mustalla) - se imee paremmin auringon lämpöä, mutta lämpöhäviön vähentämiseksi ulkoiset elementit maalataan valkoisiksi
6. Keräimen asennuksen viimeistelemiseksi on tarpeen asentaa peitelasi seinien lähelle, unohtamatta liitosten luotettavaa tiivistystä
7. Putkien ja lasin väliin jätetään 10-12 mm etäisyys

Jäljelle jää vain varastosäiliön rakentaminen aurinkokeräimelle. Sen tehtävänä voi olla suljettu säiliö, jonka tilavuus vaihtelee noin 150-400 l. Jos et löydä yhtä tällaista tynnyriä, voit hitsata useita pieniä yhteen.

Keräimen tapaan varastosäiliö on täysin eristetty lämpöhäviöltä. Jäljelle jää vain etukammio - pieni astia, jonka tilavuus on 35-40 litraa. Se on varustettava vesipudotuslaitteella (kääntöventtiili).

Vastuullisin ja tärkein vaihe on jäljellä - keräilijän kokoaminen yhteen. Voit tehdä sen tällä tavalla:

1. Ensin sinun on asennettava etukamera ja tallennustila. On tarpeen varmistaa, että nestepinta jälkimmäisessä on 0,8 m alempi kuin etukammiossa. Koska tällaisiin laitteisiin voi kertyä paljon vettä, on tarpeen miettiä, kuinka ne suljetaan luotettavasti
2. Keräin on sijoitettu talon katolle. Käytännön perusteella on suositeltavaa tehdä tämä eteläpuolella kallistaen asennusta 35-40 asteen kulmassa vaakatasoon nähden
3. Mutta sinun on otettava huomioon, että varastosäiliön ja lämmönvaihtimen välinen etäisyys ei saa ylittää 0,5-0,7 m, muuten häviöt ovat liian merkittäviä
4. Lopussa tulisi saada seuraava järjestys: etukameran on sijaittava aseman yläpuolella, jälkimmäinen - keräimen yläpuolella

Tärkein vaihe on tulossa - on tarpeen yhdistää kaikki komponentit yhteen ja liittää vesijohto valmiiseen järjestelmään. Tätä varten sinun tulee käydä putkiliikkeessä ja ostaa tarvittavat varusteet, sovittimet, pistorasiat ja muut sulkuventtiilit. Korkeapaineosat suositellaan liitettäväksi putkeen, jonka halkaisija on 0,5 tuumaa, ja matalapaineosat, joiden halkaisija on 1 tuuma.

Käyttöönotto tapahtuu seuraavasti:

1. Yksikkö täytetään vedellä pohjan tyhjennysreiän kautta
2. Etukammio on yhdistetty ja nestetasoja säädetään
3. On tarpeen kävellä järjestelmää pitkin ja tarkistaa, ettei vuotoja ole
4. Kaikki on valmis jokapäiväiseen käyttöön

Aurinkokeräin jääkaapin kelasta

Voit tehdä aurinkokeräimen omin käsin tavallisesta kelasta, joka on otettu vanhasta jääkaapista. Työskentelyä varten sinun on valmistauduttava:

1. Suoraan kela
2. Säleet ja folio runkoon
3. Tynnyri tai vesisäiliö
4. Kumimatto
5. Sulkuventtiilit (venttiilit, putket jne.)
6. Lasi

Freonikelan pesun jälkeen sinun on pudotettava sen ympärillä oleva telinekehys alas. Sen tarkat mitat riippuvat jääkaapista poistetun työyksikön koosta. Matto on säädettävä säleiden mukaan, joiden väliin kelan on asetettava vapaasti.

Kumimatolle (kehyksen alaosaan) asetetaan foliokerros. Sitten kela kiinnitetään ruuvipuristimilla. Seiniin tehdään reikiä, joiden läpi putket kulkevat. Tuottavuutta voidaan lisätä tiivistämällä liitokset tiivisteaineilla.

Pohja on myös vahvistettu säleillä. Lasi kiinnitetään päälle ja kiinnitetään teipillä. Huolien välttämiseksi voit leikata useita alumiinilevyjä ja tehdä niistä puristimet.

Video aurinkokeräimen teknisestä suunnittelusta ja testauksesta:

Hallussa

Rakenne, kuten tee-se-itse-aurinkokeräin, voi lisätä merkittävästi mukavuuden tasoa maalaistalossa tai maalaistalossa. Vaikka se on merkityksetöntä, se vähentää klassisten energialähteiden tuottaman energian kustannuksia.

Aurinkoenergian käyttäminen kotimaisiin tarpeisiin on aina ollut unelma. Tämä ajatus alkoi kehittyä erityisen nopeasti viimeisen viidenkymmenen vuoden aikana, kun ilmaantui uusia materiaaleja, jotka mahdollistivat varsin tehokkaiden rakenteiden rakentamisen. Myös työkaluja, joilla voidaan tehdä monimutkaisia ​​teknisiä rakenteita kotona, on ilmestynyt.

Ajatus veden lämmittämisestä auringon avulla toteutettiin muinaisina aikoina. Tavalliset auringolle tai varjolle altistetut tynnyrit absorboivat lämpöä ympäristöstä tietyn ajan. Nesteen lämpötila nousi auringon säteilyn lisääntyessä.

1800-luvun 70- ja 80-luvuilla Joseph Stefan ja Ludwig Boltzmann löysivät lämpösäteilyn lain. He johtivat laskentakaavat, joiden perusteella määritetään Auringosta Maan pinnalle tuleva lämpövirta. Maapallolla sijaitseville kohteille käytä seuraavaa kaavaa:

Missä σ = 5,670367 · 10 -4, W/(m 2 · K 4) - Stefan-Boltzmannin vakio;

F – lämmön absorptiopinta-ala, m2;

C 2 – lämmön havaintopinnan emissioaste;

T 1 on lämpösäteilijän lämpötila, Auringon pinnalla on yleisesti hyväksytty, että se on T 1 = 6000 K;

T 2 – jäähdytyselementin lämpötila – tämä on auringon säteilyn lämmittämä pinta, (T 2 = t 2 + 273), K;

missä t 2 on jäähdytyselementin (kehon lämpötila maan päällä) °C;

ϕ – auringonsäteiden tulokulma, °.

Mikä on keräilijä ja aurinkokeräinten tarkoitus

Aurinkokeräin on laite, joka kerää säteilyenergiaa ja siirtää sitten kertyneen lämmön kuluttajille. Käytännössä käytetään toista termiä - aurinkokeräin.

Aurinkoasennukset (aurinkoasennukset) jaetaan käyttötarkoituksensa mukaan:

• aurinkokeskittimet ovat laitteita, jotka keräävät aurinkoenergiaa kapeaan virtaan. Niitä käytetään metallin sulattamiseen. NPO Physics-Sun Institutessa (Tashkent) kehitettiin ja valmistettiin sulatusuuneja, joissa saavutettiin yli 5000...5500 °C lämpötiloja;
• aurinkopaneelit – laitteet Auringon säteilyn muuntamiseksi sähköenergiaksi;
• aurinkoenergian suolanpoistolaitokset - koneet, jotka on suunniteltu tuottamaan makeaa vettä vedestä, jossa on runsaasti mineraalisuoloja;
• aurinkokuivaimet ovat lämpölaitteita, jotka poistavat kosteuden vihanneksista ja hedelmistä aurinkoenergialla;
• aurinkolämmittimet (aurinkokeräin) – laitteistot lämpövirran siirtämiseksi infrapunasäteilystä jäähdytysnesteisiin.

Miten aurinkokeräin toimii?

Auringon säteilyllä on näkyvän valon lisäksi myös näkymätön infrapunaspektri. Hän siirtää lämpöenergiaa. Tutkimusten perusteella on todettu, että lauhkealla ilmastovyöhykkeellä lämpösäteilyn intensiteetti keskipäivällä on yli 5 kW/m2. Kuvassa Kuva 1 esittää kokonaissäteilyn riippuvuuden 48° pohjoisella leveysasteella.

Riisi. 1 Auringon säteilyn kokonaisinsolaatio Euroopan lauhkean vyöhykkeen eri ajanjaksoina

Ajattelemisen aihetta! Lämpösäteily jaetaan: suora ja hajasäteily. Siksi jopa pilvisenä päivänä auringon lämmön virtaus tuntuu. Esitetystä kuvasta käy selvästi ilmi, että kesä- ja talvikauden sisääntulevan lämmön määrässä on merkittäviä eroja. Siksi laitteita suunniteltaessa otetaan huomioon mahdollinen tehokkuus kustannukset huomioiden.

Aurinkokeräimen kaaviokuva on esitetty kuvassa. 2. Auringon säteilyä pääsee kerääjään läpikuultavan aidan kautta. Mustaksi maalattu vastaanottopaneeli imee lämpöä. Tämän seurauksena musta runko lämpenee. Seuraava lämmönsiirtoprosessi tapahtuu konvektiolla. Lämmitetystä seinästä lämpö siirtyy putkilinjojen läpi liikkuvaan nesteen (kaasun) virtaukseen. Liikkuva väliaine lämpenee.

Huomio! Lämpöhäviöiden estämiseksi keräimen kotelo on lämpöeristetty. Koska sisälle vastaanotettu lämpö käytetään virtauksen lämmittämiseen, on säteilyä vastaanottavasta paneelista heijastuneen säteilyn intensiteetti alhainen.

Perinteisten energialähteiden kallistuminen kannustaa yksityisasunnon omistajia etsimään vaihtoehtoisia vaihtoehtoja kodin lämmittämiseen ja veden lämmittämiseen. Samaa mieltä, asian taloudellisella osalla on tärkeä rooli lämmitysjärjestelmää valittaessa.

Yksi lupaavimmista energianhuoltomenetelmistä on auringon säteilyn muuntaminen. Tätä tarkoitusta varten käytetään aurinkosähköjärjestelmiä. Niiden suunnitteluperiaatteen ja toimintamekanismin ymmärtäminen ei ole vaikeaa valmistaa aurinkokerääjä lämmitykseen omin käsin.

Kerromme aurinkojärjestelmien suunnitteluominaisuuksista, tarjoamme yksinkertaisen kokoonpanokaavion ja kuvailemme materiaalit, joita voidaan käyttää. Työvaiheita täydentävät visuaaliset valokuvat, materiaalia täydentävät videot kotitekoisen keräilijän luomisesta ja käyttöönotosta.

Nykyaikaiset aurinkojärjestelmät ovat yksi lämmönlähteistä. Niitä käytetään apulämmityslaitteina, jotka muuttavat auringonsäteilyn kodin omistajille hyödylliseksi energiaksi.

He pystyvät täysin tarjoamaan kuuman veden ja lämmityksen kylmänä vuodenaikana vain eteläisillä alueilla. Ja vain, jos ne vievät riittävän suuren alueen ja ne on asennettu avoimille alueille, jotka eivät ole puiden varjostettuja.

Lajikkeiden suuresta määrästä huolimatta niiden toimintaperiaate on sama. Mikä tahansa on piiri, jossa on peräkkäinen järjestely laitteita, jotka toimittavat lämpöenergiaa ja välittävät sen kuluttajalle.

Pääelementit ovat aurinkokeräimet. Valokuvalevyjen tekniikka on hieman monimutkaisempaa kuin putkimaisen keräimen.

Tässä artikkelissa tarkastellaan toista vaihtoehtoa - aurinkokeräinjärjestelmää.

Aurinkokeräimet toimivat edelleen apuenergian toimittajina. On vaarallista siirtää kodin lämmitys kokonaan aurinkoenergiaan, koska aurinkoisten päivien määrää ei voida ennustaa

Keräimet ovat putkijärjestelmä, joka on kytketty sarjaan lähtö- ja tulolinjoihin tai asetettu kelan muotoon. Prosessivesi, ilmavirtaus tai veden ja jonkinlaisen jäätymättömän nesteen seos kiertää putkien läpi.

Verenkiertoa stimuloivat fysikaaliset ilmiöt: haihtuminen, paineen ja tiheyden muutokset siirtymisestä aggregaatiotilasta toiseen jne.

Aurinkoenergian kerääminen ja kerääminen tapahtuu absorboijien avulla. Tämä on joko kiinteä metallilevy, jonka ulkopinta on musta, tai putkiin kiinnitetty yksittäisten levyjen järjestelmä.

Rungon yläosan, kannen valmistukseen käytetään materiaaleja, joilla on korkea kyky siirtää valoa. Tämä voi olla pleksilasia, vastaavia polymeerimateriaaleja, karkaistuja perinteisiä lasityyppejä.

Energiahäviön eliminoimiseksi lämmöneristys sijoitetaan laitteen takapuolelle olevaan laatikkoon

On sanottava, että polymeerimateriaalit eivät siedä ultraviolettisäteiden vaikutusta kovin hyvin. Kaikilla muovityypeillä on melko korkea lämpölaajenemiskerroin, mikä usein johtaa kotelon paineen alenemiseen. Siksi tällaisten materiaalien käyttöä keräinrungon valmistuksessa olisi rajoitettava.

Vettä jäähdytysnesteenä voidaan käyttää vain järjestelmissä, jotka on suunniteltu tuottamaan lisälämpöä syys-/kevätkaudella. Jos aiot käyttää aurinkojärjestelmää ympäri vuoden, vaihda prosessivesi sen ja pakkasnesteen seokseksi ennen ensimmäistä kylmää.

Jos aurinkokeräin asennetaan lämmittämään pientä rakennusta, jolla ei ole yhteyttä mökin autonomiseen lämmitykseen tai keskitettyihin verkkoihin, rakennetaan yksinkertainen yksipiirinen järjestelmä, jossa on alussa lämmityslaite.

Ketju ei sisällä kiertovesipumppuja ja lämmityslaitteita. Järjestelmä on erittäin yksinkertainen, mutta se voi toimia vain aurinkoisina kesinä.

Kun kollektori sisällytetään kaksipiiriseen tekniseen rakenteeseen, kaikki on paljon monimutkaisempaa, mutta käyttöön sopivien päivien valikoima kasvaa merkittävästi. Kerääjä käsittelee vain yhden piirin. Suurin kuormitus kohdistuu päälämmitysyksikköön, joka toimii sähköllä tai millä tahansa polttoaineella.

Kodin käsityöläiset ovat keksineet halvemman vaihtoehdon - spiraalilämmönvaihtimen, josta on valmistettu.

Mielenkiintoinen budjettiratkaisu on joustavasta polymeeriputkesta valmistettu aurinkosähköjärjestelmä. Laitteisiin kytketään sisään- ja ulostulossa sopivia liittimiä. Valikoima materiaaleista, joista aurinkokeräimellä voidaan valmistaa lämmönvaihdin, on melko laaja. Tämä voi olla vanhan jääkaapin lämmönvaihdin, polyeteenivesiputket, teräspaneelipatterit jne.

Tärkeä tehokkuuden kriteeri on materiaalin lämmönjohtavuus, josta lämmönvaihdin on valmistettu.

Itsetuotantoon kupari on paras vaihtoehto. Sen lämmönjohtavuus on 394 W/m². Alumiinille tämä parametri vaihtelee välillä 202 - 236 W/m².

Suuri ero lämmönjohtavuusparametreissa kupari- ja polypropeeniputkien välillä ei kuitenkaan tarkoita, että kupariputkilla varustettu lämmönvaihdin tuottaisi satoja kertoja suurempia määriä kuumaa vettä.

Samanlaisissa olosuhteissa kupariputkista valmistetun lämmönvaihtimen suorituskyky on 20% tehokkaampi kuin metalli-muovivaihtoehtojen suorituskyky. Joten polymeeriputkista valmistetuilla lämmönvaihtimilla on oikeus elämään. Lisäksi tällaiset vaihtoehdot ovat paljon halvempia.

Putken materiaalista riippumatta kaikki liitokset, sekä hitsatut että kierteiset, on tiivistettävä. Putket voidaan sijoittaa joko rinnakkain toistensa kanssa tai kierukkamaisesti.

Patterityyppinen piiri vähentää liitäntöjen määrää - tämä vähentää vuotojen todennäköisyyttä ja varmistaa tasaisemman jäähdytysnesteen virtauksen.

Laatikon yläosa, jossa lämmönvaihdin sijaitsee, on peitetty lasilla. Vaihtoehtoisesti voit käyttää nykyaikaisia ​​materiaaleja, kuten akryylianalogia tai monoliittista polykarbonaattia. Läpinäkyvä materiaali ei saa olla sileää, vaan uritettua tai mattapintaista.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Perusaurinkokeräimen valmistusprosessi:

Aurinkojärjestelmän kokoaminen ja käyttöönotto:

Luonnollisesti itse tehty aurinkokeräin ei pysty kilpailemaan teollisten mallien kanssa. Käytettävissä olevilla materiaaleilla on melko vaikeaa saavuttaa teollisen muotoilun korkea hyötysuhde. Mutta taloudelliset kustannukset ovat paljon pienemmät kuin valmiiden asennusten ostaminen.